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8月17日至18日,绿色低碳时代炼油技术及发展研讨会在北京召开,与会各位院士和专家分别就绿色低碳时代的炼油技术发表了自己的意见和看法。会上,多数专家就原油劣质化的趋势达成共识——国际原油生产正逐渐向劣质化、重质化方向发展,在绿色低碳和原油劣质化的双重压力下,未来如何进行能源应对将成为重要课题。
目前,世界范围内,原油资源向着劣质化的方向发展,从各国进口原油质量的分析,各国输出的原油硫含量和酸值都有不同幅度的上升。
通过对各国出口原油质量进行分析,阿曼原油有变重趋势,酸值略有上升;伊重、科威特、卡宾达原油逐年变重;沙特阿拉伯重原油硫含量略有上升;奎都原油酸值上升幅度较大;吉拉索、卡宾达、罕戈、马希拉等油种性质基本稳定。
“根据最新数据,2010年中国石化加工原油21297.2万吨,共计144个油种。按照原油性质分类原则来划分,加工高硫、高酸劣质原油的比例达到了49.58%,同比增加0.64个百分点。”中国石化工程建设公司副总经理孙丽丽介绍。
对2010年我国炼油企业进厂原油平均性质进行分析,我们得出这样一组数据:硫含量为1.24%,最高达2.4%;酸值为0.6mgKOH/g,最高达1.85mgKOH/g;盐含量 53.8mgNaCl/L,最高达195mgNaCl/L。
由于世界原油资源分布的不均匀性和常规石油资源的大量开采使用,使常规石油的可供利用量日益减少,而各种劣质的高硫、高酸重油的资源较丰富。世界各国出口原油的劣质化和重质化,这些数据和例子都在表明,全世界范围内已经进入劣质原油时代。
“劣质重油将成为21世纪的重要能源,应重视加工利用。”中国石化工程建设公司副总经理孙丽丽说。
原油劣质化、重质化的趋势,同时环保法律法规的日趋严格,要求我们提高炼油技术,实施深度加工策略,优化重油加工流程,提高炼油效率,从而达到节能减排的目的。“提高石油使用效率,将重油转化为高附加值的轻质产品,已成为炼油工业发展的重点。”洛阳石化工程公司总工程师朱华兴指出。
实施深度加工策略,应适应增产交通运输燃料的需要,选择资源节约、环境友好的先进技术,集成创新渣油加工路线。孙丽丽说:“重油轻质化是炼油厂加工流程优化的重点,也是炼油厂清洁化生产的关键和产生效益的最主要来源之一。劣质渣油的加工要依据原料性质、市场对产品的需求、经济效益以及环保要求等因素统筹考虑。”
要实现劣质原油的高效加工,需要针对渣油的金属含量区别对待。石油化工科学研究院李大东院士介绍,当渣油中Ni、V等金属含量小于200ppm时,需要采用RICP或IHCC技术;当渣油中Ni、V等金属含量大于200ppm时,需要采用SHF工艺。
原油劣质化是挑战,也是机遇。李大东院士认为,炼制低价的劣质原油不仅可以弥补加工费用的差别,还会给企业带来效益。他说:“开发并应用针对劣质原油的加工技术,是今后炼厂提高石油资源利用率、提高利润的最重要手段。”
天然气作为一种干净、方便、优质、高效的能源,热值和热效率不仅高于煤炭,而且高于石油。在劣质原油时代,能源产业应加大对天然气的开发和利用。
“虽然发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源可以改善能源结构,但这需要强有力的科技支持。从目前的科技发展水平来看,还有很长的路要走,一时起不了主力军作用。”石化工程建设公司徐承恩院士说,“目前较为可行的是,加大对天然气的开发和利用。”
中国石化在川东北、新疆塔河等地区探明了丰富的天然气储量。2010年川气东送设计年输送净化天然气120亿立方米,页岩气的新突破(中国的页岩气储存达到45万亿立方米)和液化天然气的引入(2030年天然气进口将达到1500亿立方米以上),为天然气制油平台技术的开发提供了资源上的支撑。
“目前石油价格的居高不下,原油劣质化是当前不争的事实,这都迫使我们寻找各种石油的替代能源。”石油化工科学院的陆婉珍院士认为,天然气不仅清洁高效,而且其中的甲烷成分活化性能跟氢气接近。“可以尝试将炼油过程当中的加氢反应改为加甲烷反应,如果能够实验成功,这将是一项极大的革新”。
国际原油价格不断走高,同时世界范围内原油劣质化带来的原油加工成本提高,一些专家和学者提出通过用其他方式来替代石油进行炼油。
生物柴油是21世纪崛起的新兴产业。“用现代技术培育能源作物,利用生物质资源生产运输燃料、生物化学品和生物材料可以有效弥补未来石油资源的不足。”曹湘洪院士说。
目前,中国石化拥有完整的从小型到2000吨/年生物柴油中型试验装置,同时拥有生物柴油质量分析、模拟评定、台架试验装置以及行车试验的经验。除此之外,中国石化还承担了科技部“十二五”国家生物柴油重大支撑项目,这些都为中囯石化研发生物质柴油提供了有利条件。
“研发生物质柴油具有广阔的市场前景,”闵恩泽院士说,“中国石化可以通过转让生物柴油技术,包括参股的形式,要求生物柴油产品由中国石化调配销售,这样增加了中国石化柴油的供应量,还取得技术转让等经济效益。”
闵恩泽院士对下一代的生物质柴油进行了预测和畅想:“微藻——地球上最简单的一种生物,可能成为世界上最复杂问题的解决方案。” 微藻生物柴油可以减排二氧化碳,减少温室效应,而且可以生产生物柴油,减少对石油的依赖。除此之外,还可以处理废气废水,保护环境。
对于生物质柴油的未来,曹湘洪院士满怀信心:“生物油藻生长速度快,环境适应性强,是单位时间单位面积产量最高的能源植物,具有很大发展潜力。”他同时提出,生物质厌氧发酵生产甲烷、纤维素乙醇/丁醇、生物质气化制油(BTL)、生物质热裂解制油是生物质生产运输燃料的可行途径,要在突破关键技术后积极推广应用。