在俄羅斯境內發展煉化一體化項目的工藝論證

陳 松

（黑龍江省能源環境研究院，黑龍江哈爾濱150090）

在俄羅斯境內發展煉化一體化項目的工藝論證

陳 松

（黑龍江省能源環境研究院，黑龍江哈爾濱150090）

本文敘述了俄羅斯油氣資源及化工產業發展現狀，對俄羅斯原油與大慶原油的特性進行了比較和分析；在此基礎上，論證了俄羅斯原油采用“煉油與芳烴組合”的煉化一體化的加工方案的可行性。

俄羅斯原油；深加工；煉化一體化；對二甲苯

1 俄羅斯油氣資源及化工產業發展

1.1 俄羅斯油氣資源供需情況及預測

俄羅斯是全球主要能源生產和輸出國之一，截至2013年底，俄羅斯石油資源探明儲量872億桶，2013年俄羅斯原油產量達5.18億t（含凝析油），天然氣儲量32.9萬億m3，產量6550億m3。與其油氣產量相比，俄羅斯國內下游化工裝置規模偏小，其油氣資源大量出口，2013年出口原油2.52億t，出口天然氣1858億m3。預計未來隨著俄羅斯國內化工裝置的建設，其原油出口比例將有所下降，但仍將保持在2億t以上規模，可為周邊國家提供較大規模的油氣原料供應（見表1）。

1.2 俄羅斯化工產品供需情況及預測

2013年俄羅斯主要化工產品生產有增有減，總體增速則明顯下降，其中乙烯、丙烯、聚乙烯、礦物肥料、合成氨下降，苯乙烯、聚苯乙烯、苯酚、合成橡膠等保持增長，塑料基本與2012年持平（見表2）。

表1 俄羅斯油氣產量/出口量現狀及預測Tab.1 Data of Russian oil-gas input/export

表22013 年俄羅斯主要化工產品產量Tab.2 Russian major chemical production

盡管俄羅斯是全球主要能源產地及輸出地之一，但其下游化工生產較為落后，目前，其國內生產主要以大宗初級原料為主，而下游產品則大量依靠進口，部分化工產品對外依存度達到80%。2013年進口的紡織及原料等輕工產品、塑料和橡膠類產品以及其他化工產品總計超過600億美元，其中來自中國的產品超過100億美元，占比近20%[1]（見表3）。

表3 俄羅斯主要化工及相關產品進出口情況Tab.3 Information of import and export in Russian major chemical production

從未來情況來看，俄羅斯制定了化工產業發展計劃，規劃建設六大化工基地，利用其豐富的油氣資源發展下游產品。根據其規劃，俄羅斯用于裂解的原料產能到2030年將增長4倍以上，丙烯產能將增加4.6倍，丁二烯的產能將增加1倍以上，大宗聚合物產能將增加5.8倍，合成橡膠產能將增加1.75倍，聚乙烯和聚丙烯產能2020年將超越其國內市場的需求。

2 俄羅斯原油的特性

2.1 俄羅斯原油與大慶原油的特性比較

從俄羅斯原油（表5）與大慶原油（表4）的特性比較可以得出如下結論：

（1）與大慶原油相比，俄羅斯原油輕組分含量高、密度小、凝固點低，原油儲存過程中不需要加熱措施。

（2）俄羅斯原油的硫含量高（9582.7μg·g-1），是大慶原油的8～10倍。

（3）俄羅斯原油的鹽含量及金屬含量特別是鎳、釩含量比大慶原油高。

（4）俄羅斯原油比大慶油輕，輕餾分和中間餾分含量高，重組分含量低；350℃以前餾分占59.36%，輕收（＜350℃）是大慶原油188%。

（5）俄羅斯原油的特性因數K為12，芳烴含量較高，環烷烴含量較低，芳烴和環烷烴（加工芳烴的原料）總的含量，與大慶原油相比，高出2個百分點，屬含硫中間基原油。

表4 大慶原油性質[2]Tab.4 The properties of Daqing crude oil

表5 俄羅斯原油性質[3]Tab.5 The properties of Russian crude oil

綜上所述，根據俄羅斯原油的特性，其加工特性如下：

（1）從各餾分段的性質和收率上看，俄羅斯油石腦油餾分的收率約比大慶油高（17～18）（m）%，其主要性質與大慶油石腦油類似；俄羅斯原油的噴氣燃料收率比大慶油高約10（m）%，噴氣燃料餾分的主要性質均滿足噴氣燃料指標；俄羅斯原油輕柴油餾分（190～300℃）比大慶油的輕柴油餾分還要高9%，但俄羅斯油輕柴油餾分的十六烷指數和柴油指數都比大慶油的低，硫含量比大慶油高；俄羅斯油蠟油餾分（350～500℃）比大慶油約低（3～7）（m）%，硫含量和氮含量均比大慶油高；俄羅斯油減壓渣油餾分（＞500℃）收率要比大慶油低28（m）%，但俄羅斯減壓渣油的粘度大、硫含量高、重金屬（鎳和釩）含量高。從結構組成上看，俄羅斯原油減壓渣油的烷烴含量比大慶油低，而芳烴加膠質含量比大慶油高。

（2）目前，管輸大慶的俄羅斯原油主要是西西伯利亞油區原油，具有如上所述的典型物理特性和加工特性（含硫高：生產符合Ⅲ、Ⅳ標準的清潔燃料二次加工難度大成本高；輕油收率高：適合用作蒸汽裂解原料），所以，比較適用于“煉化一體化”的一、二次加工路線。

（3）由于俄羅斯原油屬含硫中間基原油，環狀烴類含量高，下游比較適合配套聯合芳烴裝置。

（4）由于俄羅斯原油含硫量高，加工煉制過程中腐蝕問題嚴重：環烷酸含量接近0.5mgKOH／g，存在高溫（＞250℃）部位FeS-Fe環烷酸型腐蝕；且也存在低溫（＜250℃）NaCl-H2S-H2O型腐蝕。

由上比較可知，俄羅斯原油與大慶原油是兩種性質完全不同的原油，其下游加工方案及產品方案有很大差別。

3 中國芳烴需求和發展趨勢

煉油、乙烯、芳烴（又稱PX）是石化產業規劃涉及的最主要三類石化產品。其中PX（對二甲苯）是用來生產PTA（精對苯二甲酸）——生產聚酯的重要中間體，PX項目是整個石化產業鏈中的重要一環，許多國家大力發展石化產業的過程中，都把PX項目當作重中之重，PX下游90%以上用于PTA。

目前，國內PX產能超過1000萬t，占到了全球的25%左右的份額，是全球最大的PX生產地。2013年國內PX產量860萬t，表觀消費量1747萬t，進口總量高達900多萬t，對外依存度達53%。由此可見，龐大的PX產能依然無法滿足其下游PTA的市場需求。據中國化學纖維工業協會預測，到2015年，我國PTA和聚酯產量將分別達到3350萬t和3900萬t，對PX的需求量也將達到2200萬t。

4 俄羅斯原油的加工方案

按照產業發展戰略、原油資源特點、目標產品定位等的不同，煉化一體化項目有不同的建設方案，主要體現在煉油產品與化工原料結構的不同?！耙擞蛣t油、宜烯則烯、宜芳則芳”是一體化方案中合理利用資源獲得最佳效益的基本原則。

依據俄羅斯原油輕油收率高——芳烴潛含量高的特性，適宜采用煉化一體化〔煉油與重整（芳烴）裝置組合型〕方案。該煉化一體化項目最合理的形式就是充分利用俄羅斯原油的原料優勢，在俄羅斯境內建設“煉油與芳烴組合”工程項目。

方案1：煉油1000萬t·a-1；聯合芳烴100萬t· a-1。

該方案建設內容包括：建設1000萬t常減壓、320萬t加氫裂化、200萬t延遲焦化、200萬t催化裂化、140萬t催化重整、160萬t渣油加氫、150萬t氣體分餾、50萬t混合碳四芳構化（或烷基化）、40萬t氣體脫硫等主要煉油裝置；100萬t聯合芳烴裝置。

方案1特點：以煉油為龍頭，配套建設“煉油與芳烴組合”工程。芳烴聯合裝置以PX（對二甲苯）、聯產OX（鄰二甲苯）為主要目的產品，在俄羅斯境內不搞芳烴下游深加工，芳烴作為中間產品運輸到國內作為發展芳烴下游深加工產業的原料。

方案2：煉油1000萬t·a-1；聯合芳烴100萬t· a-1；配套下游深加工項目。

該方案建設內容包括：建設1000萬t常減壓、320萬t加氫裂化、200萬t延遲焦化、200萬t催化裂化、140萬t催化重整、160萬t渣油加氫、150萬噸氣體分餾、50萬t混合碳四芳構化（或烷基化）、40萬t氣體脫硫等主要煉油裝置；100萬t聯合芳烴、70萬t對苯二甲酸、60萬t各類型聚酯、10萬t苯胺等主要化工裝置。

方案2特點：在方案1的基礎上，在俄羅斯境內建設芳烴下游深加工項目，其產品以固態工程塑料為主，包括：特種環氧樹脂、PC（聚碳酸酯）、PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）、PBT（聚對苯二甲酸丁二醇酯）、PTT（聚對苯二甲酸丙二醇酯）等聚酯系列；尼龍66、尼龍6等合成纖維系列；以及液體化工、精細化工的衍生物。

聯合芳烴深加工項目：以俄羅斯原油為原料，建設煉油與芳烴組合項目及下游深加工項目。聯合芳烴項目進料規模300萬t·a-1，主產品為80萬t·a-1二甲苯、甲苯和苯。80萬t·a-1二甲苯向下延伸發展50萬t·a-1PX，進一步延伸發展70萬t·a-1PTA（精對苯二甲酸），利用PTA作為原料向下游延伸PBT、PET、PTT等項目；甲苯向下延伸發展TDI（甲苯二異氰酸酯）和苯甲酸等項目；苯向下延伸發展己內酰胺，進一步延伸發展尼龍6切片，還可發展己二酸項目，并進一步規劃發展己二胺，配套建設尼龍66項目；此外利用苯發展丙酚/苯酮項目，苯酚丙酮下游規劃雙酚A和MIBK（甲基異丁基酮），雙酚A一部分延伸發展特種環氧樹脂項目，大部分供應PC（聚碳酸酯）裝置。原油加工及聯合芳烴下游產業鏈見圖1～2。

圖1 原油加工流程示意圖Fig.1 Principle process flow of crude oil

圖2 聯合芳烴下游產業鏈Fig.2 Downstream industrial chains in the combination with refining and aromatics

5 結論與問題

5.1 結論

（1）1000萬t·a-1煉油部分，采用最優化組合工藝，最大限度生產滿足下游芳烴聯合裝置的重整原料。

（2）下游加工方案中，首選煉化一體化〔煉油與重整（芳烴）裝置組合型〕方案。關鍵是要配套建設完整的下游芳烴產業鏈，走“差異化、高端化”路線。

（3）下游加工方案中，燃料油型加工方案由于產業布局、輸送不便、品種單一、競爭力偏弱等原因，應暫不予考慮。

5.2 問題

本方案是按照我國產業發展戰略、資源特點、目標產品定位等因素提出的，在俄羅斯境內建設“煉油與芳烴組合”工程項目存在機遇與風險。

5.2.1 上述兩種方案的優勢

（1）俄羅斯原油資源充足，不存在多種原油混煉問題；

（2）由于俄油的輕質餾分油芳潛值高，下游整（芳烴）裝置組合型方案,煉化一體化〔煉油與重整芳烴〕可得到最優化配置；

（3）煉化一體化與重整芳烴項目工藝技術國內比較成熟；

（4）中俄之間物流運輸條件在逐步改善。5.2.2風險因素

（1）俄羅斯的法律和行政體制與中方差異較大，項目存在投資風險、法律風險及環境生態方面等涉外風險；

（2）煉油單元的一次加工裝置高含硫、高腐蝕，一次性投資較大；

（3）中石油2007年在遼陽石化布局建設的1000萬t煉油（90%以上俄油）、100萬t大芳烴基地，目前整體營銷狀況較差，其原因是多方面，需要詳細分析；

（4）生產高端的化工新材料例如PTT等產品，目前引進技術難度較大，與時俱進對未來有所期待；

（5）國內成品油過剩。中國煉油企業（包括中石油）的整體布局已基本定型，黑、吉、遼的煉油產能已嚴重過剩，目前東北地區成品油過剩3000萬t左右，黑龍江省成品油過剩500萬t左右，成品油外運、煉廠原油加工壓力較大。因此，本方案煉油單元的汽柴油產品，只能考慮在當地消化。

我國生物質能應用有待進一步拓展

11月17日，2015中國清潔燃料發展論壇在青島召開。中節能（宿遷）生物質能發電有限公司副總工程師高偉表示，現代生物質能的發展方向是高效清潔利用，將生物質轉換為優質能源，生物質發電是主流利用方式之一。

據高偉介紹，現代生物質直燃發電技術誕生于丹麥，該國BWE公司率先研發秸稈等生物質直燃發電技術，并于1988年誕生了世界上第一座秸稈發電廠。目前，生物質直燃發電技術也已成為歐洲開發利用生物質能資源的最成熟、應用最廣泛的技術方式。

自2003年開始，中國開始了規?；镔|直燃發電的試驗示范項目論證、技術引進與示范工程建設。經過幾年的發展，中國生物質直燃發電產業走出了一條技術“引進、消化、吸收、再創新”的產業發展道路。高偉表示，我國生物質發電行業發展迅速，2006至2012年我國生物質發電裝機容量由140萬千瓦增加至800萬千瓦，年均復合增長率達33.71%，

我國是農業大國,生物質能資源豐富,生物質發電產業前景廣闊。高偉認為，生物質發電對促進農民增收、替代化石能源、改善生態環境具有重要意義。

首先，生物質發電能有效帶動農村生產模式和用能方式的轉變,有助于社會主義新農村建設。據測算,裝機容量為25萬千瓦的生物質發電廠的年發電量可達1.5億千瓦時,新增產值近億元，年消耗農作物秸稈約20萬t,可為當地農民增加就業崗位100余個,增加收入達到6000萬元以上。

其次，生物質發電是資源化開發利用農林剩余物的最有效方式之一,具有顯著的社會效益和環保效益。我國全國農作物秸稈年產生量約6億t,林木枝椏和林業廢棄物年可獲得量約9億t,大約3億t可作為能源利用,折合約2億t標準煤。

第三、發展生物質發電項目,能夠減少溫室氣體排放,降低城鄉大氣污染,改善環境效果明顯。運營一臺25MW千瓦的生物質發電機組,與同類型火電機組相比,每年可減少二氧化碳排放約10萬t。

我國在生物質發電方面取得了一些成效，不過高偉認為仍存在六大問題：生物質發電成本遠高于火電；原材料供應不穩定；電力供應主體的博弈制約企業發展；扎堆建電廠盈利能力差；運營成本高；生物質燃料成本波動大；碳排放交易前景不明。

高偉最后表示，盡管我國生物質能儲量豐富，且發展已初具規模，但應用市場仍有待進一步拓展,這需要政府、社會、企業一起努力解決。

此次會議由中國清潔燃料行業協會和中國化工產業發展研究院共同主辦。

Talking about processing argumentation in the project of refining chemical integration in russia

CHEN Song
（Energy and Environmental Research Institute of Heilongjiang Province,Harbin 150090,China）

Related to oil-gas resource and industrial progress in Russia；The properties of crude oil in Daqing of China and Russian were compared and analyzed；On the basis,this paper expounds the feasibility of adopting in the combination with refining and aromatics.

Russian crude oil；deep-processing；refining chemical integration；p-xylene

F416.22

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20151169

2015-05-08

陳松（1969-），男，高級工程師，現從事石油化工及煤化工能源研究和技術開發工作。