一、原油煉制與石油焦產量關
2010年中國原油表觀消費量突破4億噸,達到4.39億噸,其中石油焦產量突破2000萬噸,為2080萬噸。
石油焦產量占當年原油表觀消費量的比重為4.73%。
二、行業分布和區域分布
三、石油焦進出口
進口生焦總量355萬噸,其中,硫含量<3%的約占31%,除此之外,來自加拿大、臺灣(全部)和美國(63%)的硫含量為5-7%。
煅后焦進口85646噸,主要為大功率電極所需的針狀焦。
出口生焦109萬噸,其中,硫含量<3%的約占57%。
出口煅燒焦82萬噸,其中,硫含量<0.8%的約占27%。
出口預焙陽極112萬噸。
四、原油與石油焦硫含量
原油按硫含量可分為低硫(<0.5%)、含硫(0.5-2%)和高硫(>2%)原油,目前全球平均硫含量1.2%。世界上低硫原油僅占17%,含硫原油占30.8%,高硫原油比例高達58%,并且這種趨勢還將進一步擴大。
原油煉制首先經過加熱蒸餾,由輕到重,依次分離出氣體、汽油、煤油、柴油、蠟油和重油等組分。再通過催化和焦化等處理手段,繼續將蠟油和重油加以裂解,從中進一步獲取汽柴油。石油焦是經過焦化處理后的最終殘留物,硫、重金屬等雜質也大多殘留其中,其硫含量比原油和焦化原料分別提高1.5-2倍和1.6倍。如勝利原油硫含量1.1%,石油焦硫含量2.7-2.8%左右。
2010年中國進口原油2.39億噸,對外依存度為53.8%。其中高硫原油大部分來自中東地區,達到1.128億噸,占進口總量的47%(中東原油含硫量見附表-1)。
我國大慶原油硫含量僅0.1%,可見其品質優良。克拉瑪依、遼河(部分)也屬于低硫原油,大港、渤海原油次之。
根據東北和華北、華東、西北等企業的生產數據,能夠穩定生產硫含量<1%且不含彈丸的石油焦實際產量約200萬噸/年。
五、石油焦消費結構
電解鋁是石油焦的應用主體,包括出口的陽極和石油焦。
六、石油焦與碳化硅
當洗精煤與石油焦的進廠成本差<300元/噸時,對黑碳化硅而言才有經濟性,因此本文僅探討綠碳化硅。
放眼國際國內,未來新增的原油資源主要為高硫重質原油。原油劣質化,中國首當其沖,2010年的基本數據已經充分說明,包括出口煅燒焦和制成品的深加工。這也是發展中國家的環保代價。
隨著行業規模增長、低硫焦資源短缺和西部區域性供需失衡,無論是原料的保障性還是經濟性,碳化硅與電解鋁同樣面臨“吃粗糧”的前景選擇。2010年高低硫石油焦的價差已經拉開到800元/噸,萬噸碳化硅商品的成本相差1000萬元。
一方面,高硫原油多伴生高雜質,石油焦又是煉油終端副產品,標準粗放(詳見附表-2、3),質量多變,不具備可控性;另一方面,碳化硅企業集中度小,生產檢測控制手段少,原料分析項目和儀器缺乏,經驗管理大于數據控制,不但對中、高硫石油焦心中無底,鮮有問津,就是在采購批次更替時也需要小心調整。
其實,關鍵是質量穩定。拋開環保因素,鎮海石油焦(S≈5%)、塔河石油焦(S≈4%)都是應用范例,前者在于調和原油的比例穩定,后者更是單一穩定原油,碳化硅廠將工藝調整到位后同樣穩定生產。
但是,進口原油多達幾十種,按不同分類法又衍生出更多性質,所以煉制含硫、高硫原油很難做到原料穩定,進而影響石油焦質量穩定。設想撇開現有標準,從碳化硅對石油焦內在品質的各項要求入手,選出一批針對性分析項目(固定碳、活性、微量元素等),再去篩選適用焦種并將多種焦摻配勾兌,或許將成為促進行業發展的一條應對途徑。
中國石化的產業規模不僅具備與碳化硅行業的合作基礎,自2010年實行統一銷售后,更加具備了整合資源、細分市場的運作平臺。公司已將碳化硅應用列入科研課題,希望通過行業協會和此次論壇,與業內人士、專家建立長期聯系,匯集和汲取實踐中的寶貴經驗,從而最終實現共進共贏。
附表-1:中東部分原油硫含量
附表-2:石油焦行業標準(1993版)
附表-3:石油焦企業標準(2011版)
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