有关石脑油的知识

2016年07月21日

一. 石脑油分类


石脑油,种类繁多,不同装置,产出的石脑油性质是不同的,相应的石脑油可做的用途也不同。


种类:按照种类来分,一般石脑油可分为轻石脑油、重石脑油。轻石脑油的馏程为30—90度,密度0.69g/cm3,硫含量0.1%;重石脑油的馏程是80—180度,密度0.72g/cm3,硫含量0.3%;


加工装置:按照加工装置来分,一般石脑油可分为直馏石脑油、二次加工装置石脑油。直馏石脑油一般是常减压装置的常压塔顶和初馏压塔顶的石脑油,而二次加工装置的石脑油有加氢石脑油、焦化石脑油以及重整拔头油等等。具体可以见表一。


表一 石脑油性质



   二. 石脑油的具体性质


上面说到,石脑油的种类繁多,不同石脑油的性质是不同的,相应的价值也不同,例如同是密度为0.716g/cm3的石脑油,一个报价为3700元/吨,另一个报价为4400元/吨,这就是因为石脑油的不同性质,可做的用途不同,那么价格肯定也不同的。


1. 直馏石脑油


下图为中石油不同公司的直馏石脑油性质对比:

 

图一 石脑油性质对比


上图中的石脑油大多数为直馏石脑油,链烷烃含量高,多数高于50%以上,煤化工的费托石脑油能够达到99%以上,是比较优质的裂解原料。但有个别的烯烃、芳烃含量较高,例如咸阳石脑油的烯烃含量较高,乌石化石脑油的芳烃含量就比较高,不利于其进一步利用。


2. 二次石脑油


二次石脑油中,市场上需求较多的还是加氢石脑油,下图是加氢石脑油与直馏石脑油的对比。


表2 石脑油组成分析 


根据上表可知,加氢石脑油(大多数是加氢裂化石脑油),N+2A的含量高于直馏石脑油,是很好的重整原料,因此,大多数炼厂都会尽可能提高加氢石脑油的比例,以提高重整装置汽油的辛烷值。


其次,由于地炼的焦化装置较多,还有一类焦化石脑油,其性质如下。


表3 焦化石脑油分析



上图可知,焦化石脑油的硫含量高,达到0.5%--2.0%,烯烃含量高达30-50%左右,但其辛烷值也比较高,MON有70-80左右,如何将其合理利用是一个难题。目前国内炼厂大多数将其加氢之后,送去重整装置或者去乙烯裂解装置。


   三. 石脑油的用途


石脑油的用途非常广泛,按照不同性质用途是不同的,简单来说,两大用途,一是作为乙烯裂解原料,另一个是作为重整装置原料。也有调油商将石脑油调入汽油内,但是对于石脑油的辛烷值要求较高,一般来说要高于70—80以上才比较划算,如果较低的话,增加了其它高辛烷值组分的调入量,相对就亏本了。


1. 乙烯裂解


国内裂解装置原料有50%左右为石脑油,石脑油+柴油总计的比例达到60%左右,其它的为轻烃及加氢裂化尾油等等。裂解装置投料使用不同性质的石脑油,裂解装置“三烯”收率是不同的。


表4 裂解产物分布   

  

表5 经济性分析



表6 经济性分析(二)


 

按照“三烯”收率及效益来看,煤制石脑油及加氢后的石脑油的价值最高,那么价值高的石脑油,其性质如何呢?


其一,链烷烃含量高、正构烷烃含量高,其二,异构烷烃含量低,环烷烃含量低。石脑油必须是“两高”、“两低”才能具备很好的裂解性质,整个产品的价值才能更高。其三,煤制石脑油价值较好,那么煤制石脑油的劣势有哪些呢?

表7 煤制石脑油


 


表8 煤制石脑油(二)



根据上表可知,煤制石脑油是优质的裂解原料,但是由于其环烷烃、芳烃含量低,裂解装置的碳四及裂解汽油产量相对较低,在“三苯”产品价格较好时或者配备有苯乙烯、聚苯乙烯的装置,那么不是相对较好的原料,需要综合考虑后再进行使用。同时,一些文献也说到,煤制石脑油在原油价格90美金的时候才具备竞争力,而且由于热平衡的关系,裂解炉的急冷油系统需要进行适当的改造。

下列为乙烯裂解原料的要求:


表9 加氢尾油



表10 裂解石脑油性质


 

表11 裂解石脑油性质(二)


 

表12 裂解丙丁烷



2. 重整石脑油


表13 PX流程



上图为重整石脑油的主要来源,按照来源来看,连续重整的优质原料,主要是加氢石脑油,那么加氢石脑油与直馏石脑油的差别呢?


表14 加氢与直馏石脑油区别



加氢石脑油与直馏石脑油最主要的区别上面已经说过,主要是N+2A的含量较高,那么相应的重整汽油的收率及辛烷值就较高。一般而言,最佳的馏程是80-160度,有些炼厂可以将馏程放宽到90--180度。


   四. 石脑油的供需关系


表15 进口石脑油情况


 

2015年,国内进口石脑油大致有664万吨,进口量最大的分别是辽宁、山东、广东地区。辽宁主要是PX装置的石脑油需求,山东也是有PX装置,而广东主要是惠州壳牌的需求。目前,重整石脑油主要是地炼需求较多,而化工型的石脑油主要是合资的裂解装置需求较多。

       

500万吨的PX至少要求1500万吨的石脑油,同时,新增的壳牌等等也有扩能的冲动,预计2020年以前,至少有400万吨的裂解装置,那么今后,新增的石脑油需求至少2700万吨。按照国际裂解炉1:1:1的模式来看,今后的石脑油需求至少有600万吨左右,国内的石脑油需求比较强劲。


   五. 石脑油价格预测


由于目前北美裂解炉轻质化已经改造完成,预计2017年左右进入大规模投产,再加上北美页岩油革命后,凝析油的产量较多,东北亚及北美已经新增凝析油拔头装置。这部分的产能至少有5000万吨左右,那么届时出来的大量石脑油将要寻找市场。但与此相关的是,由于地炼大规模的新建PX及重整装置,国内市面上的重整石脑油需求较为旺盛,整个缺口有300万吨,预计2020年至少600万吨左右。因此,石脑油价格可能有两个趋势,重整石脑油的价格狂飙,而一般的乙烯裂解石脑油可能会随着原油价格的走势进行波动,但今年来看,不可能有大幅度的波动,预计价格还是低于7000元/吨的,年中估计就5000-6000元/吨。


世界范围而言,北美的乙烷裂解大约为50%左右。欧洲大概有70%的裂解原料是石脑油,而日本方面是90%以上是石脑油。中国裂解装置65%是石脑油,加氢尾油及轻柴油是15%,轻烃为10%左右。


   六. 结论


今后,由于北美页岩油革命、中东凝析油资源丰富,而国内主要是石脑油裂解为主,那么国内裂解方面石脑油的供应较为充足,市场上也较多的乙烯裂解石脑油原料,而相应的国内需求较多的重整石脑油供应较难满足。地炼近几年将会上马大量的加氢裂化装置,不仅能满足油品质量升级的需要,也能满足自身重整石脑油的需求。届时,大量的PX装置原料较多,一场价格战实在难免,那么如何延伸PX装置的附加值将是地炼必须面对的。

来源:济南晶昊化工有限公司
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