・权威视点・
当 代 石 油 石 化PET ROLE U M &PET ROCHE M I CAL T ODAY
Vol .13No .8
Aug .2005
张德义
摘 要：近年来，世界炼油能力略有增长，炼厂平均规模明显提高，出现了一批大型、特大型炼油厂，世界主要 国家加快了炼油结构调整。今后，世界炼油工业将继续围绕提高含硫原油加工适应性、原油深度加工、清洁生产、炼化一体化、提高“三废”治理水平和利用信息技术提升装置技术水平等加快发展。 关键词：世界 炼油工业 结构调整
收稿日期:2005-06-02。
作者简介：张德义,1962年毕业于北京石油学院炼制系，教授级高级工程师，现任中国石化集团公司科技委副主任，享受国务院政府专家津贴。长期从事炼油和石油化工技术管理工作，已发表论文80余篇。
1 近年来世界炼油工业发展动态
1.1 炼油能力略有增长，炼厂平均规模明显提高
2000年以来，世界各国在关闭竞争乏力的中小
型炼油厂的同时，加快了对老厂的改扩建。因此，在
炼厂数目明显减少的情况下，原油加工能力略有增长。与2000年相比,2005年初世界炼厂数目由756座减少到674座，减少了10185%，而原油加工能力却增长了1105%，使炼厂平均规模由539万吨/年提高到611万吨/年，提高了13142%(见表1)。
表1 世界原油加工能力和炼厂平均规模变化情况
年份
炼油厂数(座)
原油加工能力(亿吨/年)
炼油厂平均规模
(万吨/年)
200075640.77539200174240.62548200273240.58554200372240.94567200471741.035722005
674
41.
20
611
炼油厂数目减少最多的是美国，由2000年初的154座减至132座，减少了22座，占世界炼厂减少总数
的26183%；与此同时，总加工能力增加了1169万吨/年，炼厂平均规模由537万吨/年提高到653万吨/年。据美国《油气杂志》统计，期间中国炼油厂由95座减至56座(实际上没减那么多)；日本、意大利、西班牙和澳大利亚等国家由于关闭了一些炼油厂，原油加工能力略有减少；印度、加拿大、巴西、墨西哥、法国、新加坡、委内瑞拉、比利时等国家通过老厂扩建，原油加工能力均有所增长。因此，世界上绝大多数国家炼油厂平均规模都有明显提高,
新加坡、韩国、墨西哥、委内瑞拉、沙特、荷兰等炼厂的平均规模超过了1000万吨/年。1.2 出现了一批大型和超大型炼油厂
世界炼化工业向大型化、基地化、一体化方向发展，进一步提高了产业集中度。1995年2000万吨/年以上炼油厂仅有11座,1998年为15座，目前已有18座，最大的达到4700万吨/年，详见表2。
表2 世界加工能力超过2000万吨/年的炼油厂
万吨/年排名 所属公司
炼油厂地址
加工能力
1帕拉瓜纳炼制中心委内瑞拉胡迪瓦纳47002SK 公司
韩国蔚山
40853信任工业公司印度贾姆纳加尔33004LG -加德士公司韩国丽川
32505埃克森美孚公司新加坡裕廊/亚逸查湾岛30256埃克森美孚公司美国得克萨斯州贝敦27857Hovensa 公司维尔京岛圣克罗伊岛26258双龙精油公司韩国温山
26009埃克森美孚公司美国路易斯安那州巴吞鲁日246710壳牌东方石油公司新加坡武公岛229011台塑麦寮炼油厂省
225012科威特国家石油公司科威特艾哈迈迪港221313俄罗斯投资公司俄罗斯安加尔斯克
220314BP 公司美国得克萨斯州得克萨斯城218515BP 公司
美国印第安那州怀廷205016伊朗国家石油公司伊朗阿巴丹200017沙特国家石油公司沙特阿拉伯比格200018
荷兰炼制公司
荷兰欧罗波特
2000
大型炼油厂须以装置大型化为基础，切忌建堆积木式的大型炼油厂。随着炼厂大型或超大型化，世界上出现了一些大型炼油装置，如表3。
表3 世界最大炼油装置万吨/年 装置名称 所在炼油厂规 模
常减压印度信任炼油厂1350
蜡油催化裂化美国贝敦炼油厂600
重油催化裂化印尼巴隆炼油厂425
半再生催化重整美国贝敦炼油厂245
连续再生催化重整美国马尔卡斯湾炼油厂230
延迟焦化印度信任炼油厂670
加氢裂化美国帕斯卡古拉炼油厂325
加氢精制美国贝敦炼油厂335
蜡油加氢脱硫美国贝敦炼油厂500
渣油加氢脱硫美国帕斯卡古拉炼油厂480
烷基化美国阿莫科得克萨斯厂150
据测算，在同等规模下，单套装置比双套装置投资约少24%、装置能耗约减少19%，比3套装置投资约少55%、能耗约减少29%。一般认为，大型炼厂以1000～2000万吨/年为宜。大型炼油装置必须做到“安、稳、长、满、优”运行，否则，其优越性将难以显现。
1.3 炼油装置结构调整加快
1.3.1 世界炼油企业装置结构近5年变化情况
由于原油重质化和劣质化趋势明显，轻质油品市场需求增长加快，清洁燃料生产和环保压力加大，炼化一体化的优势显现。因此，世界各国普遍加快了炼油企业装置结构调整步伐，详见表4。
由表4可见:①近5年世界原油一次加工能力仅增1105%，而主要二次加工能力均有明显增长。这表明，世界各国炼油企业在进一步追求高轻质油品收率。②重油加工装置能力增长最为明显，主要是焦化装置，加工能力由2059715万吨/年增加到2442111万吨/年，增长了18156%，这说明重质燃料油市场在
逐步萎缩。③在蜡油转化装置中，加氢裂化加工能力增幅最大，达1712%，催化裂化也有一定增长，增幅为5145%。④加氢处理装置加工能力增长较快,5年增长了12144%，其所占原油加工能力比例由42129%升至47106%，提高了4177个百分点。这种变化是由于含硫原油的增加和清洁生产及生产清洁燃料的需要。⑤高辛烷值和低硫、低烯烃汽油组分生产能力也有较大增长，如催化重整、烷基化、异构化装置。特别是异构化装置，增幅达1817%，成为增幅最大的一类工艺装置。这说明，为了适应愈来愈严格的汽油标准，一些工业发达国家加快了优质汽油组分生产能力的提高和发展，特别是美国、日本和德国等。⑥润滑油和沥青生产能力减少，主要原因是长期处于能力过剩状态，如2002年世界基础油生产装置负荷仅7815%。今后润滑油市场需求增长较快的主要是AP IⅡ+和Ⅲ类基础油,Ⅰ类基础油将长期供大于求。由于用油机具技术水平不断提高，润滑油产品更新换代步伐加快，装油量减少，换油期延长，用油机具润滑油单耗不断降低，尽管用油机具仍在增长，但用油总量并无明显增加。
表4 世界炼油企业主要工艺装置结构5年来变化情况万吨/年
装置名称
加工能力
2000年1月2005年1月增长率,%
所占比例,%
2000年1月2005年1月增长百分点
常减压407749.0412044.51.05100.00100.000.00催化裂化68796.572548.05.4516.8717.610.74催化重整47528.848792.52.6611.6611.840.18加氢裂化20101.523559.017.204.935.720.79加氢处理172454.7193901.312.4442.2947.064.77焦化20597.524421.118.565.055.930.88其他热加工20012.320107.10.474.914.88-0.03烷基化7855.78511.88.351.932.060.13异构化6097.47237.818.701.501.760.26含氧化合物1066.01038.5-2.580.260.25-0.01润滑油4360.84230.5-2.991.071.03-0.04沥青10332.310080.4-2.442.532.45-0.08
炼油装置结构的发展总趋势是：适应重质含硫原油加工；提高原油加工深度，增加轻质油品收率；采用清洁生产工艺，生产标准日益严格的清洁燃料；实现炼化一体化。
1.3.2 美国炼油企业装置结构调整情况
近10年来，美国炼油企业结构装置调整的力度很大，成效明显。从美国炼油装置构成的变化，可窥见世界炼油工业的发展趋势和大致方向。详见表5。
从表5可见:①1995-2005年的10年间，美国炼厂由173座减至132座，原油加工能力却增加了728114万吨/年，使炼厂平均规模由443万吨/年增至635万吨/年，提高了43134%。②催化裂化和加氢裂化能力均有明显增长，特别是延迟焦化装置加工能力由1995年的927510万吨/年增至2005年的1286916
6 当 代 石 油 石 化 2005,13(8)
万吨/年，增加3595万吨/年，提高38176%，对原油一次加工能力的比例提高了3123个百分点。这说明，美国炼油装置构成明显向原油深度加工方向发展，而重油加工主要依靠延迟焦化，其他热加工工艺已基本退出历史舞台。③加氢处理(含加氢精制)能力大幅增长，由1995年的47885178万吨/年增至2005年的59545135万吨/年，增加11659157万吨/年，提高24135个百分点，占原油一次加工能力的比例由
60184%升至70199%，增加10115个百分点，大大提高
了加工含硫(高硫)原油的适应能力，增加了生产清洁燃料的手段。④为了生产低硫、低烯烃、低芳烃(低苯)汽油，烷基化、异构化能力也有较大增长。由于美国环保局已发布了分期禁用MT BE 的规定,2000年以来，含氧化合物生产能力明显减少。⑤润滑油基础油生产能力也有所减少，对原油一次加工能力的比例由1127%减至1113%。
表5 十年来美国炼油装置结构变化情况
万吨/年
装置名称1995年
加工能力
所占比例,%
2000年
加工能力
所占比例,%
2005年
加工能力
所占比例,%
十年变化①
加工能力百分点
常减压76
953.0100.0082704.90100.0083874.39100.006921.390.00催化裂化26622.034.7627807.7533.6228765.4934.302143.49-0.46催化重整15692.8520.4915165.3218.3415167.6818.08-525.17-2.41加氢裂化6215.08.117117.608.617197.
75
8.58982.750.47加氢精制8766.3211.948005.509.68加氢处理39119.4648.9042114.1650.9259545.35②70.99②11659.57②10.15②焦化9275.012.1111123.6913.4512869.6115.343594.61 3.23热加工670.00.87298.390.36166.950.20-503.05-0.67烷基化4956.18③ 6.474683.65 5.665218.48 6.22534.830.56异构化3741.0④ 4.882733.88 3.313015.15 3.59281.270.28含氧化合物521.160.68550.590.67392.500.47-128.66-0.21润滑油
1033.
98
1.
27
952.
01
1.
15
948.43
1.
13
-85.55
-0.
14
注:①加工能力和所占比例的变化是2005年与1995年的比较，其中烷基化和异构化能力及所占比例的变化是2005年与2000年的比较;
②包括加氢精制;③包括叠合二聚物;④包括芳烃。
1.3.3 日本炼油企业装置结构调整情况
10年来，日本炼油企业装置结构调整也较明显,
见表6。
由表6可见:①日本炼油厂由1995年的41座减至2005年的32座，原油加工能力也由24233万吨/年减至2353417万吨/年，由于关掉了9座中小型炼油厂，使炼油厂平均规模由591万吨/年增至735万吨/年，增加24136%。②与美国相似，原油深度加工装置能力也有明显增长，催化裂化能力增加736175万吨/年，对原油一次加工能力的比例由15101%升至18159%，提高3158个百分点；加氢裂化
能力增加了320195万吨/年，对原油一次加工能力的比例提高1143个百分点；延迟焦化装置能力增加
94147万吨/年，对原油一次加工能力的比例提高了0145个百分点。③催化重整装置能力有明显增长，由1995年的2426149万吨/年增至2005年的2896105万
吨/年，增加469156万吨/年，提高了19135%，对原油一次加工能力的比例由10101%升至12131%；烷基化、异构化装置能力变化不大，烷基化能力还略有减少。④与美国一样，加氢处理(含加氢精制)能
力也有显著增加,10年间增加3568176万吨/年，增长了21123%，对原油一次加工能力的比例由69122%升至86124%，提高了17102个百分点，明显地提高了含硫(高硫)原油加工和清洁燃料生产的适应能力。⑤2000年以来，含氧化合物生产能力明显减少，润滑油
生产能力变化不大。
表6 十年来日本炼油装置结构变化情况
万吨/年
装置名称1995年
加工能力
所占比例,%
2000年
加工能力渣油加氢
所占比例,%
2005年
加工能力
所占比例,%
十年变化①
加工能力百分点
常减压
24233.00100.0024988.30100.0023534.70100.00-698.300.00催化裂化3638.5015.013701.5014.814375.2518.59736.75 3.58催化重整2426.4910.013064.2012.262896.0512.31469.56 2.30加氢裂化545.00 2.25794.45 3.18865.95 3.68320.95 1.43加氢精制8711.7837.5511139.7044.58加氢处理8016.4631.678228.4832.9320297.00②86.24②3568.76②17.02②焦化419.23 1.73486.75 1.94513.70 2.1894.470.45烷基化218.01③0.90201.240.81190.150.81-11.090.00异构化573.19④ 2.3687.720.3589.870.38 2.150.03含氧化合物19.350.0828.320.1113.230.06-6.12-0.02润滑油
222.20
0.
86
218.89
0.
88
223.
45
0.
95
1.
25
0.
09
注：同表5。
7
2005,13(8) 张德义.近年来世界炼油工业发展动态及未来趋势
1.3.4 德国炼油企业装置结构调整情况
德国是欧洲炼油工业具有代表性的国家，其炼油企业装置结构变化情况见表7。
由表7可见:①德国10年间关闭了5座炼油厂，但原油加工能力变化不大，因而使炼厂平均规模由552万吨/年增至726万吨/年，增加31152%，增幅很大。②除炼厂平均规模明显增加外，德国炼油企业装置结构变化最大的是加氢处理(含加氢精制)装置,10年间加工能力增加2078195万吨/年，对原油一次加工能力的比例由58149%升至77114%，增加18165个百分点。③催化裂化能力增加334185万吨/年，占原油一次加工能力的比例由12158%升至15143%，增加2185个百分点。④热加工和催化重整能力则有所减少，烷基化、异构化能力有明显增加。润滑油生产能力明显下降。
表7 十年来德国炼油装置结构变化情况万吨/年
装置名称
1995年
加工能力所占比例,%
2000年
加工能力所占比例,%
2005年
加工能力所占比例,%
十年变化①
加工能力百分点
常减压11584.50100.0011376.50100.0011616.00100.0031.500.00
催化裂化1457.5012.581700.2514.941792.3515.43334.85 2.85
催化重整1794.8215.491710.1215.031624.9713.99-169.85-1.50
加氢裂化935.508.07618.50 5.44963.708.3028.200.23
加氢精制2143.6219.333062.7026.92
加氢处理4738.5439.164714.2941.448961.11②77.14②2078.95②18.65②焦化1975.31③17.05673.20 5.92541.03 4.66-194.93③-1.72③
热加工1180.8410.381239.3510.67
烷基化80.41④0.69103.630.91127.28 1.0923.650.18
异构化446.77⑤ 3.86262.73 2.31349.59 3.0186.860.70
含氧化合物36.120.3136.790.3239.560.34 3.440.03
润滑油103.350.8498.690.8777.380.67-25.97-0.17
注:①加工能力和所占比例的变化是2005年与1995年的比较，其中烷基化和异构化能力及所占比例的变化是2005年与2000年的比较;
②包括加氢精制;③包括热加工;④包括叠合二聚物;⑤包括芳烃。
从美国、日本和德国炼油装置结构的变化可看出
其一些共同点:①关停了一批中小型炼油厂，炼厂平
均规模明显提高;②为适应含硫(高硫)原油加工和清
洁燃料生产，大幅度提高了加氢处理(含加氢精制)能
力;③为提高原油深度加工能力，催化裂化、加氢裂化
和延迟焦化加工能力均有一定增长，重油加工主要依
靠延迟焦化;④烷基化、异构化生产能力明显增长。
2 世界炼油工业未来发展趋势及其启示
据美国《石油技术》(季刊)2004年夏季版报道,
世界炼油工业今后30年总投资将达4100亿美元,
主要用于：提高原油加工能力；炼油厂改造，调整产
品结构，满足轻质油品增长需求；生产清洁燃料，满足产品升级换代要求。近几年世界炼油企业装置结构的变化基本反映了炼油工业今后的发展趋势。
2.1 提高含硫(高硫)原油加工适应能力
当前，世界原油质量总的趋势是变重，含硫和高硫原油比例增加，特别是随着原油价格的升高及重质原油开采和加工技术的日臻成熟，这种趋势将更加明显。美国《世界炼油》杂志报道，世界原油AP I°将由2000年的3215降至2015年的3213，平均硫含量由2000年的1114%提高到2010年的1119%、2015
年的1125%。其中，西半球原油平均AP I°将从2000年的2811降至2010年的2716、2015年的2713，平
均硫含量由1133%提高到2010年的1142%、2015年的1143%；东半球原油平均AP I°将由2000年的3410降至2015年的3318，平均硫含量由2000年的1108%提高至2010年的1112%、2015年的1119%。美国过去10年内加工的原油平均密度上升了010085，硫含量提高了0128%。
中国石化集团公司2004年进口原油已占总加工量的66152%。随着国际油价的不断上扬，高、低硫原油价差的拉大，以及加工含硫(或高硫)原油措施的逐步完善，中国石化进口的原油中，低硫原油比例逐年减少，含硫和高硫原油比例逐年加大，见图1。
图1 近几年世界高、低硫原油平均价差
和中国石化进口含硫和高硫原油情况
8 当 代 石 油 石 化 2005,13(8)
要提高含硫(高硫)原油加工适应性，应在以下
几个方面采取措施。
首先，要配备足够的加氢能力，包括加氢裂化、加氢处理和加氢精制能力。无论是馏分油、渣油或是石油产品，加氢是最有效、最主要的脱硫措施。欧洲委员会已对炼油厂硫分配提出明确要求，即炼油
厂硫回收利用率要达到83%以上，各种石油产品带走的硫不大于15%，生产过程排放的硫不大于2%。为此，只有采用加氢手段，提高加氢工艺在原油加工中的比重。日本为提高加工含硫(高硫)原油的适应性,2004年底的加氢裂化与加氢处理(含加氢精制)总能力已占原油蒸馏能力的95143%(按体积计)，德国和美国也分别达到90136%和84111%。其次，要有足够的脱硫制硫能力。炼油厂脱出的硫基本上以酸性气(H
2
S)形式存在于干气、液化气以及含硫污水中，需经过醇胺溶剂回收，再经制硫过程变成硫磺或硫酸出售。第三，要提高工艺设备防腐能力。原油中的硫化物对设备的腐蚀，不论是在低温部位还是高温部位，都以硫化氢腐蚀形式为主，介质中硫化氢含量越高对设备腐蚀越严重。防止设备腐蚀的主要措施包括:①搞好“一脱四注”(即原油脱盐脱水，分馏塔注氨、注水、注碱、注缓蚀剂)或“一脱三注”(不注碱)，严格控制进入蒸馏装置中原油的盐含量;②在高温部位选用高含铬的材料;③科学设计工艺设备、管线结构，尽量减少流动冲刷，使气流均匀分配;④选用防腐涂料，减少冷换设备及油罐等设备腐蚀，控制含硫原油和油品储运温度，使储运温度高于其凝点20℃;⑤炼油厂瓦斯需经脱硫后才可作
加热炉燃料，防止因烟气中S O
x
浓度高对省煤器或空气预热器产生低温露点腐蚀。
2.2 原油深度加工是炼油企业共同追求的目标
重质燃料油需求下降已成为全球油品市场的普遍现象，进入21世纪后这种现象更加明显，尤以美国最为突出。过去20年间，美国渣油需求量减少了60%以上(最近10年炼油厂渣油收率下降了213个百分点)，西欧和日本的渣油需求量也减少了约30%。UOP公司预测，今后10年，燃料油市场仍将以2177%的速度下降。因此，把廉价的重油转化为高附加值的轻质产品，已成为炼油工业的生命线。预计在今后10～15年间，全球将需增加310～315亿吨/年的渣油转化能力。
第17届世界石油大会专题报告指出，交通运输燃料占石油市场的比例已从1973年的37%、1990年的46%提高到2000年的50%。2020年，交通运输燃料所占比例将提高到56%以上。
今后，炼油企业须走原油深度加工的路子。尤其是我国，原油资源短缺，更需最大限度地把重油转化为交通运输燃料和化工原料。重油加工，对于低硫石蜡基原油，重油催化裂化仍不失为一条较经济的工艺路线，但需解决好汽油烯烃含量高的问题。对于含硫(高硫)中间基原油，其渣油则不适合作为重油催化裂化的掺炼原料。高硫渣油的残炭、重金属含量较高，其加工需解决三方面的问题：一是大分子碳-碳链的断裂；二是胶质、沥青质和重金属的转化和脱除；三是非烃类，主要是含硫化合物的脱除。
目前，高硫渣油加工有3种技术路线可供选择，即渣油加氢处理-重油催化裂化、延迟焦化-CF B 锅炉、溶剂脱沥青或延迟焦化-造气同时生产蒸汽并发电(P OX)。
渣油固定床加氢处理-重油催化裂化工艺国内已有3套装置，分别是中国石化齐鲁分公司于20世纪90年代初引进的雪佛龙公司VRDS技术、中国石油大连西太平洋石化公司于90年代后期引进的Un2 ocal(现为UOP公司)ARDS技术以及21世纪初中国石化茂名分公司采用的抚顺石油化工研究院和洛阳石化工程公司合作开发的S-RHT技术。该工艺技术较成熟，催化剂已全部国产化，适于加工高硫渣油，脱硫率达85%以上，脱残炭率70%左右，运转周期1年至1年半。目前存在的问题是:①尚不能处理金属含量过高的原料(如镍加钒大于120μg/g);
②运转周期不能与重油催化裂化装置同步。
延迟焦化-CF B锅炉工艺，中国石化镇海炼化公司率先在国内采用，目前运转比较正常。该工艺适用于金属含量非常高的劣质渣油，并适于蒸汽和电均较紧缺的企业，缺点是需要掺烧大量石灰石且灰渣较难处理。
P OX工艺目前准备在中国石化福建炼化公司油化一体化项目中采用。该工艺较复杂，国内炼化企业尚无运转经验，有一定风险。
对于石油资源较紧缺的中国，渣油加氢处理-重油催化裂化技术路线由于轻油收率高、资源利用率最好，因此值得格外重视。
2.3 燃料清洁化步伐明显加快
燃料清洁化总的趋势是：汽油要求低硫、低烯烃、低芳烃、低苯和低蒸汽压；柴油要求低硫、低芳烃(主要是稠环芳烃)、低密度和高十六烷值。特别是
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2005,13(8) 张德义.近年来世界炼油工业发展动态及未来趋势
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