Le llevará a comprender la historia centenaria de desarrollo de la industria química y de refinación mundial.

Según las últimas noticias, alrededor del 9 de diciembre de 2019, los dispositivos de PE y PP de Zhejiang Petrochemical se pusieron en servicio con éxito. A finales de este mes y principios de enero de 2020, se espera que toda la cadena industrial se lance oficialmente. en el pasado. El inicio de la construcción de Zhejiang Petrochemical representa que la industria química y de refinación de China ha entrado oficialmente en un patrón a gran escala, abriendo un nuevo capítulo en la industria química y de refinación de China. Pingtou Ge cree que en el futuro, las siete principales bases químicas y de refinación de China se pondrán en funcionamiento una tras otra, las empresas de pequeña escala se retirarán gradualmente del mercado y las empresas químicas y de refinación integradas y a gran escala se convertirán en la fuerza principal. en la refinación y la estructura química de China. Aquí, el hermano Pingtou pensó en el poema de Su Shi:

"Huanxisha·La lluvia seca y el viento inclinado hacen que la mañana sea fría"

Su Shi

La llovizna y el viento inclinado el viento hace que la mañana sea fría,

El humo ligero y los escasos sauces hacen que la playa sea hermosa.

Entrar en Huai Qingluo se convierte en un largo viaje.

Espuma de nieve y flores de leche flotan en la lámpara de la tarde,

En el plato primaveral se sirven astas de Polygonium y brotes de bambú de artemisia.

El gusto en el mundo es pura alegría.

Como dice el refrán: "Después de todas las vicisitudes de la vida, el sabor del mundo es pura alegría". Ante los cambios en el panorama, Pingtou Ge utilizó la historia como espejo para realizar una revisión de alto nivel de la historia del desarrollo de la industria química y de refinación global con el fin de descubrir la causa raíz y proporcionar orientación para el desarrollo de China. Industria química y de refinación.

1. Una revisión histórica del desarrollo de la tecnología mundial de equipos de refinación: comenzando con el nacimiento del alambique.

En 1849, James Ibung de Escocia produjo la "cera de parafina" "Paraffine Oil". " se utiliza para la iluminación. La materia prima fue primero el petróleo que se filtraba de las minas de carbón y luego se utilizó Cannd Coal. Este proceso fue patentado en el Reino Unido. Esta tecnología se transfirió a muchas fábricas en el Reino Unido y Estados Unidos.

Al mismo tiempo, según la "Historia de la industria petrolera estadounidense", la primera persona que refinó el queroseno para lámparas a partir de carbón fue el geólogo canadiense Dr. Abraham Gesner, quien desarrolló un producto similar en 1852. El proceso fue patentado en los Estados Unidos, y sus derechos de patente eran utilizar carbón para producir "queroseno" (una palabra compuesta para cera "cera" y petróleo "aceite" en griego, traducida al chino como queroseno). En 1853, un Una empresa de Nueva York utilizó su tecnología para producir queroseno y comercializarlo.

Sin embargo, los estadounidenses llaman a Samu. M. Kier el fundador de la industria del refinado de petróleo, porque no sólo aplicó con éxito el principio de la destilación para procesar petróleo crudo y producir productos derivados del petróleo, sino también el primer alambique producido comercialmente. Kilburn era un traficante de drogas en Pittsburgh. Era dueño de minas de carbón, una fundición de hierro y fue uno de los fundadores de la Pittsburgh-Philadelphia Shipping Company. Durante muchos años operó los pozos de sal en el río Alleghany cerca de Tarentum, Pensilvania. Algunos pozos de sal filtran petróleo crudo. Los propietarios de las salinas lo arrojaban al río como un subproducto desagradable que molestaba a los navegantes. Gere los recogió y los vendió en frascos de vidrio como medicina. El nombre del producto es "Petroleum" o "Rockoil".

Kiel obtuvo algunas muestras de petróleo crudo y se las envió al profesor James C. Booth en Filadelfia (era presidente de la Sociedad Química Estadounidense) y le pidió que hiciera análisis para proporcionar una base para el petróleo crudo de Tarantun. Encuentra una manera. Booth realizó experimentos en el laboratorio y confirmó que el petróleo crudo podía transformarse en un buen aceite para iluminación mediante destilación, y dibujó el boceto de un alambique para Kiel. Por tanto, Booth también es considerado el primer químico de la industria petrolera.

Imagen: El primer conjunto de alambiques del mundo

Según el boceto de Booth, Keele construyó el primer alambique en los Estados Unidos, con un diámetro de 110,5 cm, una altura de 142,2 cm, y una capacidad de 0,8 metros cúbicos de arroz. El caldero contiene petróleo crudo de Talantun y debajo se quema carbón. El vapor de aceite generado en la tetera ingresa al balde que contiene agua a través de un pequeño tubo y se condensa en queroseno de color amarillo claro. En 1850, Keele comenzó a vender queroseno para lámparas, llamado "Carbonoil" en Seventh Street en Pittsburgh. El precio de venta es de $1,50 por galón. Este aceite arde intensamente, pero tiene un olor desagradable.

A.C. Ferris, un minorista de café y especias de Nueva York, se encaprichó de este aceite para lámparas y compró 12 galones. Descubrió una manera de tratarlo con ácido sulfúrico y potasio cáustico. El aceite final era de color limón y casi inodoro. Llamó a este proceso el proceso "de carbón a petróleo". Este aceite para lámparas fue muy popular. Por ello, buscó petróleo crudo por todas partes y amplió las fuentes de materias primas. En primer lugar, compró todo el petróleo crudo producido en el yacimiento de sal Tarantun de Kiel.

Luego, enviaron gente a California, las Indias Orientales Holandesas y otros lugares para investigar. Prometió pagar 20 dólares por barril.

En Canadá, Ferris encontró a James Miller Williams, que operaba el campo petrolífero de Enninskillen, y le compró petróleo crudo. En 1858, Ferris procesó 1.183 barriles (161 toneladas) de petróleo crudo, convirtiéndose en la refinería más grande de Estados Unidos en ese momento. Según los registros, en 1859 había más de 50 refinerías en los Estados Unidos que producían queroseno a partir de hulla, esquisto o asfalto natural.

La tecnología de craqueo térmico se inventó alrededor de 1910, cuando comenzaron a producirse en masa automóviles. Posteriormente, se utilizaron ampliamente tractores, aviones, etc. La demanda de gasolina en el mercado ha crecido rápidamente y la gasolina ha reemplazado al queroseno como el producto petrolífero más importante.

Imagen: Investigación continua sobre tecnología de refinación de petróleo

Entonces la pregunta es, ¿cómo podemos extraer más gasolina de una unidad de petróleo crudo?

El primer avance en este sentido fue el craqueo térmico. El inventor del craqueo térmico fue William M. Burton. Burton nació en Cleveland, EE. UU. Se graduó en la Western Reserve University en 1886 y recibió su doctorado en la Universidad Hopkins en 1889. En 1890, se unió a la Standard Oil Company como químico y luego se desempeñó como asistente del gerente general de la refinería y gerente general. Se convirtió en director de la Indiana Standard Oil Company en 1911, vicepresidente en 1915 y presidente en 1918. hasta su jubilación en 1927. Durante la Primera Guerra Mundial, trabajó en la Refinería Whiting, Robert Humphreys, entonces director del laboratorio. También participaron en el estudio Rogers y Bransky. Ambos hombres tienen doctorados de la Universidad Hopkins.

Establecieron la temperatura de reacción en 850_F (454_C). En aquella época no existía ninguna tecnología de soldadura y los cilindros fabricados con placas de acero sólo podían remacharse. ¿Es lo suficientemente fuerte? En esto también es una cuestión de prueba y error.

Después de más de dos años de trabajo, a finales de 1910, Burton y Humphrey estaban convencidos de que era factible y seguro producir "gasolina sintética" a alta temperatura y alta presión. Para ello, realizó un informe recomendando la instalación de 100 juegos de calderas industriales de craqueo térmico con una capacidad de 8.000 galones. Sin embargo, en ese momento, Standard Oil Company de Indiana todavía era una subsidiaria de Standard Oil Company de Rockefeller, y la empresa matriz estaba luchando con demandas relacionadas con la "ley antimonopolio". Algunas personas en la junta directiva también estaban preocupadas por las altas temperaturas. y la presión provocaría explosiones como las de las calderas. Su sugerencia no fue aprobada.

Imagen: El rápido desarrollo de la industria mundial de refinación de petróleo

En 1911, la Standard Oil Company se vio obligada a desintegrarse y la Indiana Standard Oil Company se independizó. Burton construyó la primera unidad de craqueo térmico semiindustrial del mundo. Su alambique tiene 8 pies (2,44 metros) de diámetro y 10 pies (unos 3,05 metros) de alto, con una capacidad de procesamiento de 150 barriles (unas 20 toneladas). La recuperación de gasolina se duplicó con creces. El 7 de enero de 1913, la empresa obtuvo la patente del proceso de craqueo térmico de Burton. En ese momento, el petróleo de alimentación para el craqueo térmico era gasóleo extraído del petróleo crudo. El petróleo destilado inicial representaba alrededor del 25% al ​​30% del petróleo de alimentación, esto aumentó rápidamente al 65% al ​​70%. la gasolina era alrededor del 50%. El proceso de craqueo térmico ha demostrado grandes ventajas y se han establecido nuevas instalaciones en muchos lugares.

En este momento nació una nueva tecnología acorde con el desarrollo de los tiempos, es decir, el proceso de craqueo catalítico. El nacimiento de esta tecnología también marcó un logro importante en el proceso de refinación del petróleo.

El llamado craqueo catalítico es una reacción de craqueo que se lleva a cabo bajo la acción de un catalizador. En comparación con el craqueo térmico, el rendimiento de petróleo ligero es mayor, el octanaje de la gasolina es mayor y la estabilidad. La cantidad de diésel también es relativamente alta, es buena y al mismo tiempo produce una gran cantidad de gas licuado rico en olefinas, que es una buena materia prima química orgánica. Hasta ahora, el craqueo catalítico sigue siendo el principal proceso de procesamiento secundario en casi todas las refinerías.

El inventor del proceso de craqueo catalítico es el ingeniero e industrial francés Eugene Houdry. El 5 de marzo de 1937 nació la unidad de craqueo catalítico Hoodley, totalmente comercial, en su refinería Marcus Hook, con una capacidad de procesamiento diario de 12.000 barriles (unas 600.000 toneladas/año). En la reunión anual de 1938 del Instituto Americano del Petróleo, Arthur Pugh anunció el éxito de este nuevo proceso y varias compañías petroleras solicitaron la transferencia de tecnología.

Foto: Eugene Hoodley

La Standard Oil Company de Indiana organizó un equipo encabezado por Paulus, vicepresidente y director del Departamento de Refinación. Después de la demostración, creyeron que la tarifa de transferencia de tecnología era. demasiado caro Es mejor introducir tecnología que realizar investigaciones adicionales usted mismo. Varios otros tienen la misma opinión.

En octubre de 1938 se formó una organización de investigación cooperativa, la Catalysis Research Association. Los participantes incluyen: Standard Oil Company de Indiana, Standard Oil Company de Nueva Jersey, Farben Industries de Alemania y Kellogg Company (Nota: esta es una empresa profesional de ingeniería y construcción petrolera).

Pronto también se unieron la Anglo-Persian Petroleum Company, el Royal Dutch Shell Group, la Texas Company y Universal Oil Products (UOP). Este grupo coopera en la investigación y el desarrollo de tecnología de craqueo catalítico de fluidos.

El concepto de lecho fluidizado fue propuesto por William O'Dell de la Standard Oil Company de Nueva Jersey y solicitó una patente en 1936. Como se sabía poco sobre la regeneración de catalizadores y el control de la combustión del hollín, el problema de los lechos fluidizados quedó temporalmente en suspenso. El artículo sobre craqueo catalítico de Hoodley publicado en el American Oil and Gas Journal inspiró al personal científico y técnico a estudiar el craqueo catalítico fluido. Los investigadores de la Standard Oil Company de Nueva Jersey resolvieron la cuestión clave del craqueo catalítico de "flujo ascendente", permitiendo que el catalizador, el petróleo crudo, los productos y los gases de combustión fluyan hacia arriba en el reactor y el regenerador, respectivamente, y luego se descarguen y se separen del arriba.

Foto: Standard Oil Company de Nueva Jersey en aquel momento

El 11 de febrero de 1941, la Standard Oil Company de Nueva Jersey anunció que la Catalytic Research Association había desarrollado con éxito el craqueo catalítico fluido. proceso. Se han construido tres unidades de craqueo catalítico fluido con una capacidad de procesamiento de 12.000 barriles por día (aproximadamente 600.000 toneladas por año). El primero de ellos fue el diseñado y construido por Kellogg Company en la refinería de Baton Rouge. La fecha de producción fue el 25 de mayo de 1942.

Esta nueva tecnología se está desarrollando rápidamente. El estilo "upstream" de la primera generación pronto fue reemplazado por el "estilo downstream" de la segunda generación. El primer conjunto de equipos de flujo ascendente antes mencionado aún no se ha puesto en producción y ya ha comenzado la construcción de 10 conjuntos de equipos de flujo descendente de segunda generación. En 1947, este grupo desarrolló la tecnología de craqueo catalítico de fluidos de tercera generación y la cuarta generación en 1951. Dado que esta asociación de investigación cooperativa se centra en Standard Oil Company de Nueva Jersey, estas tecnologías se denominan colectivamente proceso de craqueo catalítico fluido ESSO.

Además, para mejorar aún más la producción y la calidad de los productos derivados del petróleo y ampliar la dirección de desarrollo de la transformación de productos derivados del petróleo en productos químicos, el personal técnico de Global Oil Products Company se ha unido a la investigación sobre catalizadores. tecnología de reforma. El 29 de marzo de 1949, esta empresa anunció un método para producir gasolina de alta calidad mediante la deshidrogenación e isomerización de naftenos mediante catalizadores, creando una nueva forma de aumentar su índice de octanaje.

La clave del nuevo proceso es encontrar un catalizador altamente eficiente. Después de años de arduo trabajo, desarrollaron un catalizador de platino. El 28 de octubre de 1949 se construyó la primera unidad de reformado de platino del mundo en la refinería "Old Holland" en Muskegon, Michigan, EE. UU. Su capacidad de procesamiento inicial es de 238,5 metros cúbicos por día. Diez años después, la unidad sigue en funcionamiento y su capacidad de procesamiento se ha ampliado a 477 metros cúbicos por día.

Imagen: Catalizador de platino

Global Oil Products Company anunció otro catalizador de platino en 1951 y otra unidad se puso en funcionamiento a finales de 1953.

En 1955 aparecieron dos nuevos procesos de reforma catalítica. Uno es el reformado catalítico de apoyo de Hoodley, que opera en condiciones de intensidad moderada y puede recuperar hidrocarburos aromáticos del producto. El otro es el método de reformado Rex de Global Oil Products, que combina el reformado de platino con la extracción de hidrocarburos aromáticos. En la década de 1960 se desarrollaron diversos catalizadores.

Global Oil Products desarrolló el proceso de reformado del platino hasta convertirlo en un proceso de reformado catalítico regenerativo continuo a finales de la década de 1960 y puso en producción con éxito el primer conjunto de unidades de reformado en 1971, que incluían: intercambiador de calor vertical, horno de calentamiento de caja. , reactor de chimenea vertical. Este proceso permite que el sistema de reacción y el sistema de regeneración tengan una tasa de operación más alta y el índice de octanaje del producto sea mayor.

2. Revisión de la historia del desarrollo a escala de la industria química y de refinación global: rápido crecimiento impulsado por la tecnología

La refinación y el procesamiento son un proceso maduro desde la perspectiva del desarrollo histórico y. evolución, va acompañada principalmente de escala. El aumento de los factores de quimización y complejidad en los últimos años, debido a la demanda de procesamiento de petróleo pesado, las refinerías en general han aumentado sus capacidades de hidrogenación. Desde 2014, debido a la desaceleración de la demanda de productos refinados del petróleo y la mejora de la rentabilidad de los productos químicos, el procesamiento en refinerías ha apostado por aumentar la proporción de productos químicos. Por lo tanto, la expansión a gran escala, el aumento del coeficiente de complejidad y la refinación y la integración química se han convertido en nuevas tendencias en el desarrollo de la refinación de petróleo.

Debido a la mayor rentabilidad de los productos químicos en los últimos años y los cambios en la estructura de procesamiento de petróleo ligero y pesado en petróleo crudo, la dirección general de la tecnología de procesamiento de refinación de petróleo ha cambiado: producir más hidrocarburos ligeros como materia prima para productos químicos. Como guía, aumentaremos el ajuste de alimentación de petróleos ligeros y pesados ​​y mejoraremos la capacidad de procesar petróleo residual. El papel de los diferentes dispositivos en la cadena de la industria del refino se puede resumir de la siguiente manera:

Craqueo Catalítico (FCC): El craqueo catalítico es el principal medio de conversión secundaria de petróleo pesado en las refinerías. Actualmente, el craqueo catalítico es el principal medio de conversión secundaria del petróleo pesado en las refinerías. La capacidad de procesamiento representa alrededor del 16% de la capacidad de procesamiento primario de petróleo crudo. El craqueo catalítico es una reacción de craqueo del petróleo pesado bajo la acción del calor y un catalizador, convirtiéndolo en gas craqueado, fracción de gasolina, fracción de diésel, etc.; su materia prima es el petróleo destilado pesado obtenido por destilación del petróleo crudo o en destilado pesado; Aceite Mezcle una pequeña cantidad de aceite residual en el producto, o use todo el aceite residual a presión normal o aceite residual al vacío. Además de producir productos derivados del petróleo, el craqueo catalítico también produce el subproducto químico propileno. La producción de propileno por craqueo catalítico representa casi el 30% de la producción mundial de propileno y es la segunda fuente más grande de propileno después del craqueo con vapor. La gasolina producida por craqueo catalítico tiene un alto índice de octanaje y el gas craqueado (un tipo de gas de refinería) contiene propileno, buteno e hidrocarburos isoméricos. La gasolina en una refinería típica se compone principalmente de gasolina ligera de primera destilación, gasolina ligera coqueada, aceite alquilato, aceite reformado, gasolina FCC y MTBE.

Reformado catalítico: Convierte principalmente la nafta en aceite reformado rico en hidrocarburos aromáticos, y produce hidrógeno como subproducto. Es la ruta principal para la producción de PX. El aceite reformado se puede utilizar directamente como componente de mezcla de gasolina o se puede extraer mediante extracción de hidrocarburos aromáticos para extraer benceno, tolueno y xileno. El subproducto hidrógeno es una de las principales fuentes de la unidad de hidrogenación en la refinería. .

Hidrocraqueo de petróleo residual: la tecnología de hidrocraqueo es uno de los principales medios tecnológicos para el procesamiento profundo de petróleo pesado. También es un medio técnico importante que puede producir directamente combustible limpio y materias primas químicas de alta calidad mientras se fabrica. Materias primas más ligeras. El tratamiento del aceite residual no es más que dos tipos, descarburación e hidrogenación. Actualmente, las tecnologías de procesamiento más avanzadas para la hidrogenación de petróleo residual son principalmente el hidrocraqueo en lecho ebullente y el hidrocraqueo en lecho suspendido (o lecho en suspensión). Hengli Petrochemical adopta la tecnología de French Axens, y este año se lanzó con éxito el hidrocraqueo de petróleo residual en lecho en ebullición de una sola línea de 3,2 millones de toneladas/año (un total de 2*3,2 millones de toneladas/año), convirtiendo con éxito todo el petróleo pesado del petróleo crudo en nafta. Los productos intermedios como el petróleo, el diésel, el aceite de cera y el petróleo no convertido proporcionan suficiente garantía de materia prima para las unidades de hidrogenación de nafta, hidrocraqueo de diésel, hidrocraqueo de aceite de cera y desasfaltado con solventes. En cuanto al hidrocraqueo de lecho suspendido, se ha industrializado la capacidad de producción de 1,35 millones de toneladas/año de la refinería de Sannazzaro de la empresa italiana ENI en Italia.

Coquización retardada: la creciente proporción de procesamiento de petróleo pesado y de baja calidad sigue siendo una tendencia a largo plazo en el futuro, y la coquización retardada es la ruta de proceso elegida para la descarbonización. La coquización retardada es un proceso de craqueo térmico cuyo objetivo principal es convertir el petróleo residual con alto contenido de carbono en petróleo ligero. Estados Unidos es el país con mayor capacidad de coquización, pero debido al exceso de petróleo crudo ligero en Estados Unidos, la eficiencia de utilización de las unidades de coquización ha disminuido. La coquización retardada es uno de los medios indispensables para que las refinerías procesen petróleo pesado de calidad inferior. Puede procesar profundamente relaves de otros dispositivos en la planta, incluidos residuos de vacío, residuos de viscorreducción, lodos de craqueo catalítico, relaves de hidrocraqueo, etc., y también se puede utilizar. mejorar la relación diésel-gas en las refinerías y proporcionar materias primas para la industria del etileno y las unidades de reformado. Las principales ventajas de la coquización retardada incluyen: gran adaptabilidad al petróleo crudo, la capacidad de aumentar la relación diésel-gasolina y la capacidad de procesar lodos de aceite catalítico con alto contenido de azufre, etc.

Producción de hidrógeno en refinerías y plantas químicas: Las plantas de refino y químicas integradas requieren una gran cantidad de hidrógeno, que se utiliza principalmente para la hidrogenación de petróleo residual, hidrorefinado, etc. Al mismo tiempo, las plantas integradas de refinación y química también producirán subproductos de hidrógeno durante el proceso de producción, por lo que la utilización integral del hidrógeno es crucial. Las principales fuentes de hidrógeno para proyectos químicos y de refinación a gran escala incluyen: 1) Producción de hidrógeno a partir de coque de petróleo o carbón. Las refinerías estadounidenses en su mayoría subcontratan la producción de hidrógeno a partir de gas natural SMR. 2) Reformado catalítico del hidrógeno. aproximadamente del 0,5 al 1 % de la cantidad total de petróleo crudo. Para el proceso de refinación por hidrogenación completa, la cantidad de hidrógeno generalmente representa del 0,8 al 2,7 % de la cantidad de procesamiento del petróleo crudo. 3) El hidrógeno es un subproducto del craqueo de nafta; 4) El propano/butano es un subproducto de la deshidrogenación; 5) La recuperación de hidrógeno de baja concentración, como el hidrógeno subproducto de la hidrogenación, el craqueo catalítico y la coquización retardada, se extrae mediante tres procesos: adsorción por cambio de presión (PSA); ), separación de membranas y criogenia.

Figura: Tipos de refinerías y equipos que respaldan las relaciones

La capacidad de refinación ha entrado en una etapa de rápida expansión desde 2018, lo que significa que enfrentará el riesgo de una demanda industrial a la baja en el futuro.

Según las estadísticas de BP Energy, la capacidad mundial de refinación en 2018 fue de 100,05 millones de barriles por día (5,002,4 millones de toneladas por año), un aumento interanual del 1,4% o un aumento de 85,683 millones de toneladas por año. A partir de 2019, la tasa de crecimiento de la nueva capacidad de refinación global se expandirá y, junto con la expansión de la escala de una sola refinería, también se respaldarán los productos químicos de apoyo posteriores, como el etileno.

Figura: Rápido crecimiento de la capacidad de producción global de 1965 a 2019

El etileno es una materia prima química importante. Al mismo tiempo, el etileno tiene un efecto impulsor obvio en la economía nacional. La inversión en un proyecto de etileno a menudo se realizará junto con la inversión en muchos productos químicos finos. La inversión en proyectos de etileno a menudo conduce a mayores efectos de la radiación y se espera que logre el efecto de que la oferta cree demanda.

A excepción del CTO de carbón a olefinas/MTO de metanol a olefinas en la industria química del carbón, la gran mayoría de la producción de etileno en el mundo se produce mediante craqueo. El núcleo de la escala de producción reside en el tamaño del horno de craqueo y la potencia del compresor. La tendencia actual en la producción de etileno es hacia la producción a gran escala y la integración de la refinación y la producción química. La producción tradicional de etileno se produce principalmente mediante el craqueo de nafta subcontratada. En general, producir 1 millón de toneladas de etileno requiere 3,3 millones de toneladas de materia prima de nafta, mientras que, al mismo tiempo, casi 50 toneladas de propileno y 180.000 toneladas de butadieno son subproductos. 200.000 toneladas de benceno puro y otras mezclas de hidrocarburos aromáticos, isobutileno, butileno, carbono cinco, alquitrán de etileno, etc. En la actualidad, existen cerca de 270 plantas de etileno en el mundo, con una capacidad de producción total de 170 millones de toneladas al año. Debido a la revolución del gas de esquisto en los Estados Unidos después de 2010, el proceso de desarrollo también trajo una gran cantidad de subproductos de etano, que son materias primas de alta calidad para el craqueo de etileno.

Gráfico: La capacidad de producción mundial de etileno ha crecido rápidamente desde 2005

Además de la presión atmosférica y de vacío, las principales tecnologías actuales de procesamiento de petróleo incluyen hidrocraqueo, reformado catalítico, coquización retardada, hidrorefinación, viscorreducción, alquilación, etc. Después de años de desarrollo, la tecnología de refinación y procesamiento de petróleo ha formado un sistema completo, pero los principios y técnicas de procesamiento de petróleo no han cambiado significativamente. El progreso tecnológico se refleja principalmente en: la escala del dispositivo, las capacidades de refinación y de integración química, y la capacidad. avance de catalizadores, capacidad de procesamiento de petróleo pesado e hidrogenación de petróleo residual, producción inteligente, etc.

La escala se refleja principalmente en la instalación a gran escala, así como en la integración e intensificación de parques petroquímicos. Comparación exhaustiva de la base de producción de Formosa Plastics en Mailiao, Taiwán, la base de producción de Prudential Company en Jamnagar, India, la base de producción de SK en Ulsan, Corea del Sur, la isla Jurong, Singapur, Jubail, Arabia Saudita, Yanbu, Arabia Saudita y Ruwais en los Emiratos Árabes Unidos y otras grandes bases químicas y de refinación. Después del análisis, se puede concluir que la escala del dispositivo es beneficiosa para reducir los costos de inversión en equipos, aumentar el rendimiento de la materia prima y aumentar la estabilidad de la producción. La gestión centralizada del parque puede reducir el coste de las obras públicas, aumentar la optimización de diversos productos, lograr el equilibrio material y hacer el mejor uso de los materiales.

Figura: Estadísticas de las unidades de refinación de una sola unidad más grandes del mundo

Diferentes variedades de petróleo crudo pueden elegir diferentes técnicas de procesamiento y, también, para diferentes requisitos de aplicaciones posteriores, también puede elegir las técnicas apropiadas. ruta. En general, el procesamiento de petróleo crudo se divide en procesamiento primario, procesamiento secundario, procesamiento terciario, etc. El procesamiento primario es principalmente el procesamiento inicial del petróleo crudo, es decir, el petróleo crudo se destila en varios rangos de puntos de ebullición diferentes (es decir, fracciones). El dispositivo de procesamiento es la destilación atmosférica o la destilación atmosférica y al vacío. El procesamiento secundario es el procesamiento profundo del petróleo crudo, es decir, la fracción obtenida del primer procesamiento se reprocesa en productos básicos. El equipo de procesamiento es craqueo catalítico, hidrocraqueo, coquización retardada, reformado catalítico, viscorreducción, etc.

El corte de productos de refinación se basa principalmente en fracciones, relación carbono-hidrógeno, etc.; el contenido de carbono correspondiente es: gasolina C1-C4LPG; nafta C5-C10; queroseno C16; diésel C14-C20; aceite lubricante C20-C50; fueloil C20-C70;

La tendencia al engrosamiento a largo plazo del petróleo crudo y la demanda de materias primas para el craqueo de etileno después del refinado y la química. integración, el hidrocraqueo residual es más adecuado a las condiciones nacionales de mi país. En los últimos años, con la creciente producción de petróleo de esquisto estadounidense, la oferta de petróleo ligero ha aumentado; por otro lado, las sanciones de Estados Unidos a Venezuela han reducido la producción de crudo pesado; También se puede ver en la reciente proporción de petróleo crudo importado producido por las refinerías locales de Shandong que el contenido de azufre y el valor ácido del petróleo crudo procesado han disminuido y se han vuelto ligeramente más livianos. Dado que los equipos de refinería en los Estados Unidos son antiguos, el rendimiento de gasolina procedente del procesamiento de petróleo ligero es mayor, pero el mercado de diésel es mejor, por lo que se reducirá la alimentación de craqueo catalítico y se aumentará la producción de diésel, lo que conducirá a una Disminución de la eficiencia de la refinería.

Al mismo tiempo, las refinerías estadounidenses todavía están orientadas al procesamiento de combustibles, y la coquización retardada representa una gran proporción; y los Estados Unidos tienen un suministro abundante de etano, y la materia prima para el craqueo de etileno es principalmente etano producido por gas de esquisto. menor demanda de hidrocarburos ligeros en el hidrocraqueo, por lo que el espacio de aplicación para el hidrocraqueo de petróleo residual es menor.

Los nuevos proyectos químicos y de refinación a gran escala en China se centran en aumentar la proporción de productos químicos. La ruta de diseño general es producir más PX e hidrocarburos ligeros, y minimizar la producción de petróleo refinado. El consumo de hidrógeno requerido en la hidrorefinación de petróleo refinado y el craqueo de petróleo residual es grande, por lo que a menudo es necesario adoptar la ruta de producir hidrógeno a partir de carbón o coque de petróleo para asegurar el suministro de hidrógeno.

3. Previsión de desarrollo de la industria química y de refinación mundial en los próximos 50 años: diversificación y desarrollo profundo provocado por la integración

En cuanto a la tendencia de desarrollo de la refinación global y la industria química, Pingtou Ge cree que, en el contexto del exceso de oferta global de productos petrolíferos, "controlar la refinación y aumentar el procesamiento químico" es la tendencia de desarrollo normal de la refinación y la integración química global, y el modelo de desarrollo empresarial de la refinación y la integración química ha convertirse en un factor importante en el intercambio de materiales químicos y energía. El modelo de desarrollo estrechamente integrado de intercambio e instalaciones públicas ha reducido en gran medida el costo de producción de los productos y ha aumentado el valor agregado de los productos.

En cuanto a la tendencia general de desarrollo de la refinación global y la integración química en los próximos 50 años, Pingtou Ge la resumió en las siguientes direcciones:

(1) La refinación global y la integración química avanzar hacia un modelo más diversificado Desarrollo rápido

La petroquímica de Zhejiang mencionada al principio de este artículo es una unidad de refinación de petróleo de 40 millones de toneladas/año, con una unidad downstream que soporta 2,8 millones de toneladas/año de etileno y una unidad de 10,4 millones de toneladas/año. millones de toneladas/año de unidades aromáticas El tamaño de los equipos químicos downstream Clasificación a la vanguardia de las empresas nacionales integradas. Además, ExxonMobil ha desarrollado y aplicado tecnología de integración de cogeneración de energía y gas IGCC, que se ha industrializado en la industria química y de refinación en Fujian, mi país, y se ha convertido en el primer dispositivo IGCC de poligeneración de mi país para el suministro de hidrógeno, el suministro de vapor y la generación de energía. utilizando su El asfalto desengrasado de la unidad de desasfaltado por solvente se utiliza como materia prima para producir hidrógeno, vapor a ultra alta presión y generación de energía, así como oxígeno y nitrógeno como subproductos, reuniendo toda la electricidad, vapor y 40% de hidrógeno. requerido para su proyecto de refinación e integración química de 12 millones de toneladas/año, lo que resulta en buenos beneficios económicos y sociales.

Así, Pingtou Ge cree que desde los años 90 hasta la actualidad, con la demanda del mercado de aromáticos, la propia refinería ha respondido a la demanda de hidrógeno y a la demanda de energía de vapor o cogeneración, y a la integración de La industria química y de refinación se ha extendido. El alcance comercial propio de la refinería cubre la producción de una variedad de productos químicos, aumentando aún más la producción de aromáticos, olefinas y otros productos, y mejorando el modelo de desarrollo diversificado de la refinería. Además, con el exceso de oferta de productos petrolíferos, las empresas globales de refinación e integración química inevitablemente avanzarán hacia una estructura de productos más diversificada en el futuro, y el downstream involucrará campos como los químicos especializados.

(2) La refinación global y la integración química se están desarrollando en profundidad

China Petroleum Corporation, Saudi Basic Industries Corporation y el Instituto Dalian de Física Química y la Academia de Ciencias de China están cooperando para desarrollar productos naturales. tecnología de producción directa de olefinas/aromáticos con gas, y en comparación con las rutas tradicionales existentes para la conversión de gas natural, esta tecnología no requiere el proceso de preparación de gas de síntesis que consume mucha energía y acorta la ruta del proceso. El proceso de reacción en sí logra cero emisiones de dióxido de carbono. , y la eficiencia de utilización del átomo de carbono puede alcanzar el 100%. Una vez desarrollado, si tiene éxito, la refinación y la integración química se ampliarán aún más al gas natural, la química del carbón y otros campos.

Exxon Mobil, Saudi Aramco y Saudi Basic Industries Corporation han desarrollado tecnologías para el craqueo directo de petróleo crudo para producir olefinas. Al omitir importantes enlaces de refinación, como la destilación atmosférica y al vacío y el craqueo catalítico, simplifican el proceso. y reducir la inversión Con el fin de maximizar la producción de productos químicos, produce más materias primas químicas como olefinas y aromáticos, y la tasa de conversión química puede alcanzar del 50% al 70%. Además, ExxonMobil planea lanzar la primera tecnología del mundo de craqueo directo de petróleo crudo en olefinas en Guangdong.

Además, las direcciones de investigación de tecnología global (Pingtou Ge elegirá la oportunidad de centrarse en los resultados de la investigación de nueva tecnología global más adelante, espero que todos presten mucha atención) también incluyen la producción directa de tecnología de olefinas/aromáticos con gas natural. , craqueo catalítico con tecnología de olefinas de alto rendimiento y bajo carbono, tecnología de reformado catalítico para producir más hidrocarburos aromáticos y tecnología de hidrocraqueo para producir más materias primas de craqueo de etileno, etc. El hidrocraqueo se está convirtiendo en la principal tecnología de refinación e integración química. Adopta nuevos catalizadores, optimiza y ajusta el flujo del proceso o las condiciones del proceso y se utiliza ampliamente en la tecnología de producción de nafta o aceite de cola hidrogenado.

Aunque la refinación y la integración química son un importante vehículo para la refinación de petróleo y la producción de etileno, Pingtou Ge cree que con el desarrollo de la tecnología, la refinación global y la integración química han presentado nuevos modelos y tendencias de desarrollo, y se ha convertido en un La industria de refinación global es la principal opción estratégica para que las empresas integradas optimicen la asignación de recursos, reduzcan los costos de producción y aumenten el valor agregado de los productos.

El desarrollo profundo de la integración química y de refinación global también se convertirá en una tendencia a largo plazo en la industria química y de refinación global en el futuro.