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凝析油资源开发利用值得关注

[ 2007-07-13 ] 来源于: 中国化工信息周刊

    凝析油(gas condensate)是指从凝析气田的天然气中凝析出来的液相组分。天然气中部分较重的烃类在油层的高温、高压条件下呈蒸气状态,采气时由于压力和温度降低到地面条件,这些较重的烃类从天然气中凝析而出,成为轻质油(称凝析油)。凝析油的主要成分是 C5~C8烃类的混合物,并含有少量大于C8的烃类以及二氧化硫、噻吩类、硫醇类、硫醚类和多硫化物等杂质,它的馏分多在20℃~200℃,比重小于0.78,其重质烃类和非烃组分的含量比原油低,挥发性好。凝析油可直接用作燃料,并且是炼油工业的优质原料,通常石脑油收率在60%~80%、柴油收率在20%~40%,API度在50以上。凝析油可分为石蜡基、中间基和环烷基3种类型。石蜡基凝析油适合生产乙烯裂解料,中间基、环烷基凝析油可作为芳烃重整料。澳大利亚的LAMINARIA、印度尼西亚的BON-TANG、BRC等属于石蜡基型,澳大利亚的西北大陆架凝析油(NWS)、印度尼西亚的SENIPAH、HANDIL属于中间基、环烷基型。
全球供需呈上升趋势
  目前全球已发现的凝析油气田超过12200多个,主要分布于美国、俄罗斯、澳大利亚、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦及中东和亚太地区。2005年全球凝析油生产能力约670万桶/d,预计到2010年将达到873.5万桶/d。全球凝析油产能统计详见表1。
  中东及亚太地区是世界凝析油的主要生产和消费地区。近年来,中东地区产量不断提高,成为凝析油的主要生产基地,其中波斯湾地区凝析油产量增长最快,特别是沙特、卡塔尔和伊朗。目前波斯湾地区已有大量凝析油分离装置投产,2004年凝析油加工能力已达123万桶/d,2008年将增至176万桶/d,2011年将达到300万桶/d,这将使苏伊士以东地区占世界凝析油加工能力的比例从2004年的60%增至2011年的70%以上。波斯湾地区凝析油生产能力的快速提高,主要是因为该地区许多国家积极推进天然气资源的开发;其次,凝析油装置投资较少,建设周期短;第三,将凝析油分离与现有的炼厂整合,可提高轻、中馏分的产量。亚太地区的主要生产地则在澳大利亚、印度尼西亚、马来西亚、泰国等。泰国的凝析油需求量由2003年的11.8万桶/d将增至2008年的23.4万桶/d;我国预计由2003年的5.9万桶/d增至2008年的22.4万桶/d,2013年将达到27.0万桶/d。为了得到更多的石化原料和汽油等,近年亚太地区的凝析油分离装置能力也在增加。凝析油正成为炼油厂的一个重要原料来源。
  随着凝析油需求量的增加,今后几年还会有一些凝析油装置投产。凝析油与液化石油气和石脑油的增加,将使中东地区油品逐渐轻质化。预计2007年轻质油占油品的份额将超过50%;燃料油、沥青和润滑油等重质油产品的份额将会下降,而中馏分油则基本保持不变。
我国凝析油开发工作已起步
    目前国内凝析油产地主要分布在新疆油田、中原油田、东海油田等,尤其新疆的塔里木油田,凝析油储量占全国总储量的80%。塔里木油田的凝析油质轻、K值高、烷基性强,工业优化试验乙烯收率可达34.35%、丙烯收率18.15%。目前该油田的凝析油已引起国内乙烯界的密切关注。目前新疆地区已相继发现了牙哈、吉拉克、英买力、迪拉等13个高压凝析气田,凝析油气当量近2.8亿t,仅牙哈凝析气田就日产凝析油2190t、天然气373万m3,可以保证向西气东输管道日输气350万m3。
  凝析油气藏的高效开发一直是一项世界难题,如果开采工艺和措施选择不当,会导致80%以上的凝析油滞留地下,造成巨大的资源浪费和经济损失。要提高凝析油的采收率,最有效的办法是循环注气,将凝析气采到地面后分离出凝析油和轻烃液化气,然后将不含凝析油的天然气压缩增压后重新注入地下,使凝析油一直溶解在地下气体中随气体采出。塔里木凝析气田的开发难度更大,首先,其凝析气埋藏深,在地下5000m左右,地层压力高达50MPa以上,要求注气压力必须达到52MPa,注气能力达到350万m3/d;其次,含蜡高,而蜡会随温度变化形态,规律十分复杂,目前国际上没有成熟开采技术可以借鉴;第三,工艺技术复杂,需要解决钻井、完井,高压条件下凝析气的收集、输送,高压循环注气系统设计、施工、运行等一系列技术难题。
   从20世纪末开始,中国石油集团公司将“凝析油气田开采新技术研究”列为“九五”重点科技攻关项目,目前已创新5项关键技术,其中一体化的高压集气、处理及注气系统设计技术,高压循环注气技术,复杂地层条件钻井技术已达到国际领先水平。并在塔里木凝析气田实现了高压循环注气开发,取得很好的效益。目前已开发牙哈、桑吉、柯克亚等凝析气藏11个,形成3个凝析气田群,可年产凝析油118万t,年产天然气29亿m3。
应用前景看好
  1.炼油原料
  目前,我国还没有专门加工凝析油的炼油装置,一般采取掺炼的方式进行加工。凝析油与较重的原油掺炼生产石脑油,可为化工装置提供原料。还可与中间基原油和胜利油、卡宾达原油掺炼,生产适合芳烃重整的原料,或与石蜡基原油如尼罗油掺炼生产适合乙烯的裂解料。例如,金山石化、扬子石化、镇海炼化1999年开始通过掺炼的方式加工平湖凝析油,其中金山、扬子掺炼平湖油的能力都在20万t/a以上。2002年一季度,扬子石化和天津石化分别购进了BONTANG和SENIPAH、HANDIL凝析油进行加工。
   2.乙烯原料
   未来世界石脑油资源将出现短缺,因此乙烯裂解原料中石脑油的比重将有所下降,乙烷、LPG和中间馏分油所占比重将略有上升。凝析油作为乙烯裂解原料具有成本低、产率高的优势。如澳大利亚的LAMINARIA、印度尼西亚的BONTANG、BRC石蜡基凝析油等裂解性能较好。如果全馏分凝析油不适合作裂解原料,可切割取出一定的轻馏分作为裂解原料,余下的组分是很好的柴油馏分。中海油壳牌惠州乙烯裂解装置所采用的原料以石脑油和凝析油为主。
   此外,凝析油也可经蒸汽转化制取合成气或氢气。凝析油经加工还可制得轻质液体燃料。
   3.芳构化
   凝析油经芳构化后,可生产苯、甲苯、二甲苯等化工原料。凝析油芳构化是一个极其复杂的过程,包括裂解、脱氢、烯烃齐聚、环化、六元化和脱氢等步骤。在新疆呼图壁县已建成一套2万t/a凝析油生产混合芳烃(BTX)的工业示范装置,目前多套工业化装置正在酝酿实施之中,例如在凝析油最为丰富的新疆库车县2006年底就开始计划筹建60万t/a芳构化项目,预计年消费凝析油60万t,每年可生产芳烃产品(苯、甲苯、二甲苯)30万~40万t。
   由于中东原油、天然气储量巨大,随着该地区天然气工业的飞速发展,将增产大量的乙烷、LPG和凝析油。预计到2010年中东的乙烷能力将达2200万~2500万t/a,LPG和凝析油资源富余量将分别达到2750万t/a和7000万t/a。这些油田轻烃将主要流向日本、中国、韩国、印度等亚洲国家,因此今后我国的沿海和沿江企业可以考虑提高凝析油的进口量。
表1 全球凝析油产能统计   万桶/d

年份

2000

2002

2003

2005

2010

北美

64.0

67.0

66.5

65.0

64.0

拉丁美洲

32.5

41.3

48.5

63.0

83.0

西欧

71.0

92.6

94.9

89.5

92.5

中亚

47.5

59.0

69.0

91.0

154.0

非洲

78.0

88.5

98.5

117.5

136.5

中东

73.9

105.5

119.2

145.5

227.0

远东

58.0

65.5

75.2

98.5

116.5

合计

424.9

519.4

571.8

670.0

873.5

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