物理根据油价降低计算密度_汽油降价后求密度物理题
1.能源资源与能源安全是什么?
2.在甲醇制丙烯工艺中的副产品中的C4/C5、C6+是什么东东,那位大虾告诉我,详细一点的最好有它的用途!
3.国际油价是按每桶多少美元计算的,请问一桶是多少公斤。
能源资源与能源安全是什么?
人们可能为能源资源量、可持续利用时间而困惑。要进行预测就必须了解能源资源及其有限性和用途,必须考虑未来的能源资源开发技术、燃料价格变化以及能源消耗的增长率。
化石燃料资源中,煤是最容易做出估计的,因为煤矿床通常在一定区域内大面积展布,且常常出露于地表。对石油和天然气的估计比较困难,因为油气藏分散且保存在地面以下数百米到数千米的深度,只有通过勘探才能发现。以现今的技术可以有效开发利用的资源被称为储量。储量不是一个静态的数字,通过发现新资源和提高利用资源的技术方法可以增加储量。
一、资源术语
用于描述化石燃料资源状况的术语很多是模糊的。例如,储量、证实储量和未发现资源等术语被频繁使用,而且在很多场合被不恰当采用,因此有必要对这些术语加以区别。地下某一种未被利用或未被发现的资源量很难预测。由于资源预测通常基于尚未完成的探查活动,所以,一些资源经常被遗漏。即使一定数量的某种资源被确认存在,但是经济和技术因素经常会影响其采出量。
美国地质调查局关于石油资源的分类可通过McKelvey图解简单表达(图1-1)。矩形表示某个地区所拥有的石油资源。纵轴表示资源的成本消耗,横轴表示资源的不确定性。储量处于矩形的左上角,它被定义为通过地质勘探已经确认,并且在现有经济和技术条件下可供开采的资源。未发现的资源位于图的右侧,而左下角则表示那些已经存在,但由于现阶段成本太高而不能开采的资源。随着新的储量被发现以及开采成本的降低,这些数量关系将不断发生变化,同时储量的规模也将改变。储量有时被分为地质储量、探明储量和可采储量。地质储量是指在某一确定区域内,没有经过证实的预期的资源量。探明储量是指在已知地区内,由勘探工程控制的那部分储量。可采储量是指在现有的经济技术条件下,能够从已知的油藏中采出的那部分储量。
图1-1 McKelvey图:根据地质可靠性和经济可行性对储量和资源量的分类
许多资源分析家认为,地质勘探不可替代,可利用资源的预测不能或者不应该凭借主观臆测,地质问题应该用地质数据来回答。资源的发现和开发过程会伴随技术进步,资源的年产量不仅取决于生产成本和市场需求,还取决于生产技术革命。
二、能源资源
目前,世界能源消费仍旧主要以化石能源为主,其中以石油消费所占比重最大(图1-2)。2015年世界一次能源消费总量为13147.3Mtoe(百万吨油当量),不同能源品种和不同地区存在较大差异:石油、天然气、煤炭三大化石能源消费量分别为4325.5Mtoe、3129.1Mtoe和3839Mtoe,分别占一次能源消费的32.9%、23.8%和29.2%。核能、水电两者尽管近年呈上升趋势,但是在能源总消费中的比重仍然不高,分别只占4.4%和6.8%。
图1-2 20世纪、21世纪世界能源构成及预测(据Edwards, 2001)
能源消费受资源禀赋和能源生产结构的影响。中东地区油气资源最为丰富、开采成本极低,能源消费几乎全部为石油和天然气;亚太地区煤炭资源丰富,煤炭在生产结构中占70.6%,使煤炭在能源消费结构中所占比例也相对较高,而石油和天然气比例明显低于世界平均水平;欧洲地区天然气生产略高于石油,达40.6%,欧洲国家以天然气消费最多,达到41.3%。2015年,中国是世界上能源消费最多的国家,达到3014Mtoe,石油、天然气、煤炭的能源消费量占一次能源消费的18.6%、5.9%和63.7%;相比而言,天然气消费量远低于世界平均水平,煤炭消费量远高于世界平均水平。
石油、天然气和煤炭三大化石能源的全球分布很不均衡。全球石油资源分布差异明显(图1-3)。从东西半球看,约3/4的石油资源量集中于东半球;从南北半球看,石油资源主要集中在北半球。从纬度上看,全球油气资源主要集中在两大纬度带:北纬20°~40°油区,拥有波斯湾及墨西哥湾两大油区和北非产油区,集中了世界51.3%石油储量;北纬50°~70°油区,内有北海油区、伏尔加及西伯利亚油区和阿拉斯加湾油区。从具体国家分布而论,石油探明储量集中分布在少数几个国家。其中储量最多的国家是沙特阿拉伯,达363×108t,占全球的21.9%。储量前10位国家的石油探明储量就占了全球的83%。中国以60×108t石油储量列第9位。从区域角度看,石油分布主要集中在中东地区,储量前5名国家全在中东,包揽了全球61.5%的储量,为“世界油库”。其余产油区按储量依次为:欧洲和原苏联、非洲、中南美、北美和亚太地区。
石油的供应基本上决定于世界少数石油富集的国家,产地分布最主要集中在中东地区,几乎占了世界石油产量的三成。其次是欧洲和原苏联地区,以及北美地区。此外,南美洲、北非也是重要的石油生产地。而亚太地区、非洲大部则是相对的“贫油区”。2011年,产量前10位的国家是俄罗斯、沙特阿拉伯、美国、伊朗、中国、墨西哥、加拿大、委内瑞拉、阿拉伯联合酋长国和科威特,仅此10个国家的石油产量就约占世界的63%。与石油产量布局相比,石油消费的空间布局不同,石油生产消费地区失衡严重。石油生产量仅占世界9.7%的亚太地区,石油消费量竟占世界消费量的29.5%。其次是北美地区(占28.9%)、欧洲和原苏联地区(占24.9%)。这三个地区的消费量总和占世界总量的83.3%。亚太、北美、欧洲是全球最大的三个石油消费地区。
天然气的地域分布主要集中在中东地区、欧洲和原苏联地区,这两个地区占了世界75.8%的天然气储量。其次是亚太地区、北美和北非地区分布较为集中。其他地区储量很少。按国家来说,俄罗斯储量最多,达47.65×1012m3,占世界的26.3%,其次是伊朗和卡塔尔。这3个国家占世界天然气总量的55.8%。储量前10位的国家占76%。天然气产量最丰富的地域主要分布在欧洲和原苏联地区,2015年达17414×108m3,占世界总产量的48.9%;北美地区占世界总产量的28.1%;随后是亚太地区和中东地区;中南美洲、非洲产量极少。天然气消费的布局与生产布局相似。欧洲和原苏联地区拥有丰富天然气资源,2015年天然气消费量占世界的44.5%。
图1-3 2006年世界石油、天然气和煤炭资源分布示意图
(据朱孟珏等,2008)
世界煤炭资源同其他资源一样,在地区分布上也不均衡。其分布集中于北半球,以欧洲、前苏联地区及亚太地区最为丰富,2015年在全球探明储量中分别占34.8%和32.3%。其次是北美,占27.5%。而非洲、中东和中南美洲则储量极少。以国家论,则以美国、俄罗斯、中国探明储量最多,占世界的57%。储量前10位的国家占世界的91%。相对于石油与天然气,煤炭由于运输条件的限制,大部分是自产自销,生产和消费的地域空间分布基本相同。生产和消费重心集中在亚太地区,产量和消费量都占世界总量的近60%。中国煤炭产量和消费量就占到世界总量的40%、亚太地区的近70%。其次是北美,产量、消费量都占到世界总量的1/5强。欧洲和原苏联地区的产量和消费量也分别达到了世界总量的15%和18%。而中南美洲、非洲、中东地区由于煤炭已探明储量少,因而生产和消费量有限。
世界核能与水电的生产消费主要以自产自销为主,2015年消费总量为1476×106t油当量。核能消费空间分布几乎集中在经济发达的欧美地区。北美和欧洲地区占世界总量的82.3%。其次是亚太地区,占世界总量的16.3%。消费最多的是美国,达189.9×106t油当量,占世界32.6%的份额;其次是法国和中国。水电消费的空间分布较为均衡,除非洲和中东地区很少消费量以外,亚太地区最多,占世界的40.5%;其余依次为欧洲及欧亚大陆(21.8%)、中南美洲(17.1%)以及北美(16.9%)。
三、能源消耗
一种特定资源的利用不会持续以指数增长直到其消耗殆尽。一般地,一种资源的开发或利用有一个初始增长阶段;进入矿产资源开发成熟期,产量逐渐达到最大;随后开始下降,直至资源耗尽。产量曲线一般呈钟形(图1-4至图1-6)。当一种资源开始衰竭时,发现和生产变得更加困难,价格上涨,其他资源开始取代其地位。
图1-4 世界煤年产量变化曲线(据Hubbert, 1962)
图1-5 美国石油预测产量和实际产量的对比(据Hubbert, 1962)
图1-6 美国天然气预测产量和实际产量的对比(据Hubbert, 1962)
这些钟形的产量曲线能用作对资源可利用周期进行估计,还能对最大产量年份进行预测。图1-4是世界煤产量的曲线。图中曲线预示煤炭资源足够丰富,可以持续500年以上,在距初始点200年左右尚未达到产量的最高峰。但是对石油和天然气来说,形势完全不同。图1-5表明了美国石油产量的最高峰大致在1970年已经出现过,事实也确实如此。图1-6天然气产量曲线也可得出类似的结论,美国天然气产量在1973年达到了高峰。天然气产量没有像Hubbert曲线所预测的下降得快。先进的钻探技术、海上矿床以及电力利用和对天然气产业的需求使天然气产量由预测曲线向上偏离。然而,消费量超过产量,进口量一直攀升以至达到2006年天然气消费量的1/5。
受经济发展和人口增长的影响,世界一次能源消费量不断增加。世界能源消费总量与人口几乎呈正相关,亚太地区人口规模和消费量都最大。能源消费还与经济发展水平相关,像非洲等地区虽然人口众多,但能源消费量却很小。人均能源消费量高的国家多是相对经济发展水平高的发达国家,而发展中国家人均能源消费量相对较低。这些国家大体分为四类:第一类是高消费的发达国家,如美国、加拿大、澳大利亚;第二类是中低消费的发达国家,如英国、法国等;第三类是中低消费的发展中国家,大部分国家是这种状况;第四类是像中国、印度、巴西这些国家,能源消费总量虽然位于世界前列,但是人均GDP和人均消费量均低于世界平均水平。
四、节能和环境保护
行为能源需求(强度)是完成一次行为所需要的能量,行为发生频率是行为在一定时间内的动作次数。节约能源的途径通常是对其中因素进行调整。任何行为造成的能耗是两个因素的乘积:
总能耗=行为能源需求(强度)×行为发生频率
提升技术意味着更加有效地使用燃料来执行同样的任务。技术提升是节能最有效的方法,它受物理定律(如热力学第一和第二定律)的制约。通过技术提升,节能仍然存在很大挖潜空间,尤其是针对特定作业改善能源利用效率方面。
节能不是单纯的技术问题,能源消耗也取决于“行为发生频率”。对于可采取的措施,存在许多障碍,诸如市场限制(比如不同国家的基本消费状况)。高度强调节能的主要依据是:
(1)相对于其他能源供给技术的研发,节能技术在投资方面最划算。也就是说,多数情况下节约一桶油的成本比另外开采一桶油来替代的成本要低。1987年,国际能源机构指出:“在能源节约方面的投资相对于在供给方面的投资所获得的回报更好。”
(2)节约将延长地球上有限的能源资源的使用寿命。目前全世界有超过一半的发展中国家依靠进口石油来满足其75%或更高的能源需求。节能将为开发可能的可持续性资源(如太阳能和核能)赢得时间。
(3)节能可减少环境污染。使用更少的能源,空气污染、水污染、辐射污染、热污染、全球变暖和酸雨都会减少。
(4)节能技术比增加供给效果更为快捷。开发一个新煤矿需要2~4年,建设一个汽轮机发电站需要2~3年,建设一个燃煤火力发电厂需要5~7年,建设一个核电站则要用9~11年时间。许多现成的节能技术简单易行,现在就可采用,例如建筑物隔热技术。
(5)化石燃料资源的节约对未来尤其重要,因为其作为化工原料(如制药和塑料)的用途与价值远远超出其作为燃料以产生动力的做法。
五、能源安全
传统的能源安全观,强调以能源供应的充足、持续和价格合理为基本内容,反映的是石油、煤等高碳经济的时代特征。直到今天,世界各国仍普遍将高碳能源的供应、需求、价格、运输和使用等问题的合理安排和实施效果作为本国能源安全的评价标准。第二次世界大战以来,石油在全球能源需求增长中充当着主角。1950年,石油在世界能源消费量中占有的比重不到三分之一,而今天几乎已经占到一半。石油低廉的成本和广泛的用途使其在扩张的经济领域成为首选燃料。过去的几十年中,石油给世界能源和经济格局带来的变化极为迅速。对石油价格按时间序列进行考察,这些国际变化事件就会突显出来(图1-7)。
图1-7 1947-2009年反映国际政治事件的世界石油价格变化
(据美国能源信息中心)
假定货币稳定,那么油价真正的下跌发生在20世纪五六十年代,这激发了石油消费的快速增长。在这种扩张的早期,大部分的石油生产被大型跨国公司所垄断,然而产油国逐渐取得了对石油操纵的更多控制权。1960年,产油国联合组织——欧佩克(OPEC)成立,由于世界范围的政局变动和石油需求增长,欧佩克的影响力日益扩大。20世纪70年代早期,欧佩克国家在石油销售市场份额增加,他们开始制定出口油价并且从外国公司手中夺回了对石油的控制权。到70和80年代早期,多起政治事件引起油价连续攀升,政治背景下的油价上涨效应仍然存在。1973年10月,阿拉伯—以色列战争(第四次中东战争)爆发,欧佩克中的阿拉伯成员国减少了产量并对包括美国在内的一些西方国家采取了石油禁运。石油供应的中断导致世界市场油价增至原来的3倍,从8$/bbl上升到25$/bbl以上(据1985年美元面值计算)。1978年和1979年的伊朗革命中断了这个国家几乎每天6×106bbl的石油生产,即使其他国家提高产量并采取了一些平抑措施,仍然造成了世界石油市场大约2×106bbl/d(MBPD)的短缺,同期油价翻了一番,从大约22$/bbl上升到44$/bbl。
世界能源经济对高油价的反应就是减少能源消费,更有效地利用能源以及寻求发展替代能源。美国于1981年对油价解除管制,产量增加,钻探速度创下空前纪录。作为对高油价的市场反应结果之一是世界对欧佩克的依赖,由1980年的大约28×106bbl/d下降到1985年的大约17×106bbl/d。那段时间,世界石油消费下降了14%。1986年油价几乎降低到原来的1/3,因为欧佩克试图通过增产和降低油价夺回他们在世界石油市场中失去的份额。在不到一年的时间内,沙特阿拉伯将其石油日产量增至3倍,几乎达到6×106bbl/d。1990年8月,伊拉克攻打科威特使得石油价格突然上涨,达到了8年来的最高点。此后由于其他国家(如沙特阿拉伯)石油产量开始大幅提高,油价再次开始下降。1991年1月海湾战争后油价再次大幅下降。
1988年以来,油价在1994年曾降到最低点,因为世界市场石油供应量过饱和。由于欧佩克削减产量以及大多数国家正在经历能源需求的增长期,油价在21世纪初又上涨到了1990年以来的最高点(超过30$/bbl)。接下来的若干年中,能源需求方面的大部分增长极可能来自于东欧和中国,在能源供应方面的增长将主要来自于沙特阿拉伯、科威特和阿拉伯联合酋长国。
在经济全球化背景下,围绕能源的国际竞争与合作都在上升。虽然越来越多的国家重视参与国际能源合作,但能源出口国与消费国之间、能源消费大国之间仍存在复杂的利益与矛盾,国际竞争也在不断加剧。加上国际油价长期居高不下、高位震荡,从长远看,产油国和消费国都将面临巨大压力。唯有国际社会进一步对话与合作,才有可能对其加以综合解决。
能源安全是一个老命题,但经济全球化的发展和维护能源安全的实践却总是不断地赋予它新的内涵。为保障全球能源安全,应该树立和落实互利合作、多元发展、协同保障的非常规能源安全观。新的能源安全观是以可持续发展为出发点,强调环境安全是能源安全战略中的重要组成部分,维护能源安全需要超越高碳能源极限,不断进行多元化发展。新型能源安全观不仅需要战略的新高度、新思维,更需要关注新现象,解决新问题。能源安全问题是一个全球性问题。基于人口、发展和环境综合考虑,只有各国政府、民间组织、企业、研究机构携手合作,才有可能应对30年、50年后全人类不断面临的挑战。这种合作首先应该是共同努力提高能源消费效率,降低能源使用量。同时,要在新技术、非常规能源的研究上从国家间的合作扩大到企业间的合作,要扩大对非常规能源、可替代能源、可再生能源的研究和实质性投入。
在甲醇制丙烯工艺中的副产品中的C4/C5、C6+是什么东东,那位大虾告诉我,详细一点的最好有它的用途!
以甲醇或二甲醚为代表的含氧有机化合物是典型的一碳化合物,主要由煤基或天然气基的合成气生产。用以甲醇为代表的含氧有机物为原料生产以乙烯和丙烯为主的低碳烯烃工艺有国外的MTO,MTP工艺和中国科学院大连化学物理研究所(大连化物所)的DMTO工艺。这些工艺的原料基本相同,只是催化剂各有特色,目的产品不同而已。严格地说,这些工艺都是将含氧有机化合物催化转化为低碳烯烃,称之为OTO(Oxygenate To Olefins)工艺更为贴切。以美国UOP公司、Exxon-Mobil公司、中国大连化物所为代表的专利商提供的MTO,DMTO工艺所用的催化剂据公开报道均是SAPO系列金属改性的含硅磷铝氧化物分子筛,各家制造工艺不同,最终产品均是[SiO2],[PO2],[AlO2]四面体构成的8-12元环笼型状的晶体网架结构,适合MTO,DMTO工艺的SAPO分子筛催化剂的笼子环型口直径约为0.4-0.45nm,非常适合甲醇、二甲醚等含氧化合物分子进入笼内与活性中心发生生成乙烯、丙烯等目的产品的催化转化反应。总烯烃的选择性目前已经可以达到90%左右,乙烯质量产率为21%-25%,丙烯质量产率约为12%-15%,通过改变工艺条件,C2=和C3=的比率可在1.4-0.7。如果将生成物中C4+组分进一步反应和转化,C2=和C3=的收率将进一步提高,如果将一部分烯烃进行歧化反应,乙烯、丙烯的选择性还会进一步提高。德国Lurqi公司的MTP工艺所用的催化剂是改性的ZSM系列催化剂,具有非常高的丙烯选择性,副产少量的乙烯、丁烯和C5/C6烯烃,丙烯质量产率可达到25%-27%。MTP工艺所用的催化剂由南方化学(Sudchemie)公司提供,因为MTP工艺催化剂不像MTO工艺催化剂那样会迅速结焦失活,结焦很缓慢,不像MTO工艺那样必须用连续反应-再生的流化床型式,而可以用固定床反应器型式。
2 目前是发展甲醇制低碳烯烃工艺的良好时机
石油资源的局限性决定了我国发展乙烯工业不能够唯一性地依靠以石油轻烃为原料的管式裂解炉工艺,为了国家的能源安全,低碳烯烃生产工艺和原料必须多元化。在中国石油资源短缺,油价飙升的当今,即使今后石油价格会降低到不高于每桶40US$的水平,发展乙烯工业仅仅依靠石油轻烃为原料的管式裂解炉工艺仍然会遇到越来越大的原料难题。中国丰富的煤炭资源和相对低廉的煤炭价格为发展煤炼油和应用MTO,DMTO,MTP工艺提供了良好的市场机遇。而在中国天然气丰富的油气田附近,如果天然气价格低廉,也是应用MTO,DMT0,MTP工艺的极好时机。
从20世纪50年代起,廉价天然气逐步成为合成甲醇的主要原料。依据天然气生产成本和运输费用的不同,国外生产每吨甲醇的总成本为55-144US$,用石脑油为原料时则为186US$,用渣油为原料时则为156US$,用煤炭为原料时则为232US$。以天然气、油、煤为原料生产甲醇其相对成本比大致为100:140:150。全世界目前80%的天然气生产甲醇主要是德国Lurqi公司和英国ICI公司的技术。目前在建的天然气生产甲醇的装置规模最大为1.7Mt/a。很明显,煤基和天然气基制甲醇和甲醇制烯烃的MTO装置只适宜建设在管道运输成本低的大型天然气田附近。我国新疆有丰富的天然气资源,西气东输的天然气到上海的门站价格目前是1.32RMB?/m3,按照目前的市场价格,只适宜用于民用和发电,不适合作一碳化学化工工业应用原料。
3 机理
MTO的反应机理是甲醇先脱水生成二甲醚(DME),然后DME与原料甲醇的平衡混合物脱水继续转化为以乙烯、丙烯为主的低碳烯烃,少量C5=-C5=的低碳烯烃进一步由于环化、脱氢、氢转移、缩合、烷基化等反应生成分子量不同的饱和烃、芳烃、C6+烯烃及焦炭。大连化物所开发的SD-TO工艺是用合成气(或天然气)在固定床反应器中,利用金属(Cu,Zn)-沸石双功能催化剂,一步直接转化为DME,然后DME在流化床反应器中用小孔磷硅铝分子筛催化剂(DO-123)转化为以乙烯为主的低碳烯烃,从而可以省去甲醇脱水生成DME的步骤,简化了流程。
天然气或煤基合成气制甲醇已经是成熟的工业化技术。其下游的精制分离也采用成熟可靠的技术,由于原料单纯和洁净,混合低碳烯烃气体除再生带入的烟气杂质比管式裂解炉工艺稍高外,其他杂质含量还更低。因此天然气制低碳烯烃的技术关键是MTO,DMTO及MTP工艺本身及其催化剂性能。
大连化物所与UOP公司中试装置评价结果比较见表1。
早期的MTO研究多以中孔沸石ZSM-5为催化剂,虽然ZSM-5的水热稳定性好,但生成乙烯和丙烯的选择性差,乙烯加丙烯的选择性低于20%。进一步研究又发现,孔径在0.45nm左右的八元氧环小孔沸石,如菱沸石、毛沸石、T沸石、ZK-5,SAPO-17,SAPO-34等,由于孔径的限制,只能吸附直链烃、伯醇等,不吸附带支链的异构烃、环烷烃和芳烃组分,因此在这些小孔沸石上甲醇容易转化为C2=-C4=很少生成C6+的化合物,低碳烯烃的选择性好。MTO及DMTO工艺中所用催化剂的催化材料均是SAPO系列分子筛,仅仅是生产工艺不同,所使用的模板剂不同。目前常用的SAPO-34分子筛孔径比ZSM-5小,为0.4-0.5nm,而且孔道密度大,可以利用的表面积多,水热稳定性好,反应速度快。美国UOP公司MTO-100和中国大连化物所DO-123两种催化剂的性能相当,乙烯加丙烯的选择性均在80%左右。但大连化物所的催化剂价格低廉,具有比较好的市场竞争力。
4 甲醇制低碳烯烃工艺的工程技术
4.1 反应器的选择
甲醇转化的总一级反应速率为250m3/(m3?s),属于快速反应。研究表明,决定催化剂选择性的重要因素之一是催化剂上的积炭量,为了调节C2=与C3=的比值,除了改变工艺条件,也要适当调节催化剂上积炭量。小孔SAPO类沸石由于孔径结构的限制,容易在催化剂表面上积炭,适合催化含氧有机化合物转化为低碳烯烃的反应,容易满足待生催化剂对生焦率的要求。而中孔沸石,如十元氧环孔道的HZSM-5,由于独特的孔结构不利于缩合芳烃的生成和积累,生焦率和催化剂的失活率低于小孔沸石。不过目前也有实验报道,改进后的ZSM类型分子筛也适合催化含氧有机化合物转化为低碳烯烃的反应。
以上催化剂的反应机理决定了催化剂的反应周期非常短,需要频繁地再生,从而决定了MTO工艺不宜选择固定床反应器而只能选择连续反应再生的流化床反应器。循环快速流化床反应器和湍流流化床反应器是能够实现MTO工艺C2=与C3=比值大于1的反应器系统。
UOP/HYDRO-MTO的反应器型式是类似流化催化裂化的连续反应-再生方式。大连化物所中试阶段所用的反应器是密相循环流化床型式。有的专利推荐利用气固并流下行式超短接触时间流化床反应器,催化剂与原料下行,认为这样能够及时终止反应进行,能够有效地抑制二次反应的发生,低碳烯烃等目的产品的选择性更好,但这种下行式反应器目前在炼油行业尚未见工业化应用。
大型化的连续反应-再生的流化床反应器型式用得最多和最成熟的是炼油行业的催化裂化技术。表2表明了MTO,DMTO工艺与催化裂化技术在反应-再生方式上的主要不同点。洛阳石油化工工程公司为了拓宽我国乙烯工业原料的范围,多年来在公司技术委员会领导下,利用公司40年来积累的催化裂化工程技术理论,利用公司做过的一大批小到30kt/a、大到3.5Mt/a规模催化裂化装置的工程设计经验,对MTO,DMTO工艺的工程技术特点做了详细的分析和研究。研究结果表明,MTO,DMTO工艺所用的催化剂不同于催化裂化的分子筛,有其独特的对工程设计要求。MTO,DMTO工艺从本质上是不同于催化裂化的工程技术,仅仅是借鉴催化裂化两器流化的反应-再生形式,决不能沿用原有的催化裂化工程设计理念。MTO,DMTO工艺在工程技术上对催化剂流化、催化剂循环、剂醇比、催化剂再生、反应器过剩热量的取出、再生器的取热、油气脱杂质、含氧有机化合物的进料方式等均与催化裂化有本质的差别。对长期从事催化裂化的工程公司来说,通过与专利商的精诚合作,通过深入消化MTO,DMTO工艺和催化剂的特点,认为这些工程技术的区别仍然在已掌握技术范畴之内。只不过有些工程数据和参数在过去的催化裂化工程上没有实施过,需要在MTO,DMTO工艺的工程设计中第一次采用而已。
正是从上述的基本认识考虑,为了积极稳妥地开发具有我国自主知识产权的DMTO工艺技术,洛阳石油化工工程公司与大连化物所、陕西省新兴煤化工有限公司决定分两步合作实施1-1.5Mt/a规模DMTO装置建设:第一步先建设一套规模为50t/d(18kt/a)的工业化试验装置,验证大连化物所的DMTO工艺及其工业化放大的SAPO催化剂,验证许多不同于催化裂化的工程设计参数。期望通过较短时间的工业化试验,取得编制百万吨级DMTO工艺装置工艺包的全套数据。该试验装置的可行性研究已通过上级主管部门审查,预计2005年建成并投入试验。从50t/d规模的工业化试验装置放大到5000t/d规模的大型化工业装置,放大倍数是100倍,而由每年数百吨规模的试验性中试装置一步放大到每年百万吨规模则是数千倍的放大倍数。根据洛阳石油化工工程公司几十年从事催化裂化的工程放大经验,100倍是比较适宜和稳妥的放大倍数。因此依靠洛阳石油化工工程公司丰富和可靠的工程技术,依靠大连化物究所多年对DMTO工艺和催化剂的深入研究,能够确保按期建成陕西省新兴煤化工有限公司的DMTO工业化试验装置。
4.2 MTO工艺的中试试验数据
UOP/HYDRO-MTO工业性示范装置(甲醇加工能力为0.75t/d)采用最大量生产乙烯方案时的物料平衡见表3,C2=与C3=比值为1.45。如果将工艺条件改变为多产丙烯方案,C2=与C3=比值可降低到0.75。目前大连化物所中试的乙烯质量收率与UOP公司相当,质量收率可以达到22%-24%,丙烯质量收率达到12%-14%。
5 MTO工艺的初步技术经济分析
MTO或DMTO工艺的工业化应用前景不在技术本身而在以煤基或天然气基生产甲醇的制造成本。MTO或DMTO工艺并非要替代石脑油水蒸气裂解制乙烯工艺,而是因为石油轻烃原料不足将严重制约我国乙烯工业的发展。期望以煤基或天然气基甲醇的生产成本可降低到作为MTO或DMTO工艺原料可接受的程度,使其作为生产低碳烯烃的另一种原料和工艺。技术经济分析表明,只有在靠近天然气资源产地,天然气价格足够低廉的地区,MTO或DMTO工艺才有竞争力。
最近国外某公司进行了一套1.7Mt/a规模的天然气制甲醇装置的投资估算(见表4),说明天然气制甲醇只适宜建设在天然气生产成本低的产地。表4的数据说明,在中东、非洲等天然气开采成本非常低的地区,用天然气生产甲醇时,原材料只占生产成本的30%左右。而如果以煤炭为原料,除非煤炭地生产价格非常低,估计生产成本要比天然气为原料高出一倍左右,估计会达到100-130US$/t
国际油价是按每桶多少美元计算的,请问一桶是多少公斤。
29日收盘时纽约轻油2月期货每桶59.82美元,上涨1.66美元;布伦特原油2月期货57.64美元,上涨1.35美元。
一桶油为42加伦
体积与重量单位之间的换算必须引入密度p。原油及成品油的密度pt表示在某个温度状态下,没立方米体积的石油为p吨重。换算关系为:
一吨油的体积数=1/p立方米
一吨油相当的桶数=1/p * 6.29桶(油)
将6.29除以密度即为求1吨油等于多少桶油的换算系数公式。此换算系数的大小与油品的密度大小有关,且互为倒数关系,如:大庆原油密度为0.8602,胜利101油库原油密度为0.9082,可分别得:
大庆原油换算系数=6.29/0.8602=7.31 ,胜利原油换算系数=6.29/0.9082=6.93
而辽河的稠油密度更大,一吨不到7桶,重量上中国的吨和国际的是一样的,但由于油品问题,中国的石油在国际上油价相对低
[免责声明]本文来源于网络,不代表本站立场,如转载内容涉及版权等问题,请联系邮箱:83115484@qq.com,我们会予以删除相关文章,保证您的权利。