我国早期炼油工业

第一节   早期炼油工业

“石油”一词的出现始于北宋沈括著的《梦溪笔谈》：“鄜延境内有石油，旧说高奴县出脂水即此也”至北宋神宗时期（公元1068—1085年），中央军器监属下的作坊中就有加工原油的“猛火油作”和使用猛火油的器械“猛火油柜”。可见此时石油已用于军事。以后石油资源长期未得到开发，石油炼制也就无进展。直至20世纪初，我国才先后在陕北、新疆和甘肃玉门着手油田开发和炼油的生产建设。

1．陕北延长

光绪三十一年（1905年），清政府批准在延长县试办延长油矿，聘请外国技师和购置顿钻等设备，开发油田并建炼油房，安装每次可加工3.6吨原油的卧式蒸馏釜1座于1907年投产，每月可生产煤油一百余箱，每箱30千克，销往西安等地。随后，由于资金和油田开采诸多困难，时开时停，直至1932年收归国家所有，年炼原油达到100吨左右，生产操作仍很落后。1935年延长解放，由边区政府管理，为支援前线做出重要贡献。到1949年，拥有7台蒸馏釜，年加工原油628吨，产汽油176吨，达到历史最高水平。

2．新疆独山子

1909年证实了独山子优质原油资源后，新疆商务总局用30万两白银向俄国购买钻机及炼油釜等设备，炼油部分设在乌鲁木齐工艺厂，直到1917年学习了延长炼油经验之后才达到正常生产。由于原油运距远，费用高，新疆地方政府将炼油设施于1934年迁到距独山子60千米的安集海，一年后与苏联派来人员共同把厂迁至独山子，定名为独山子炼油厂。1940年从苏联引进5万吨/年管式炉常压蒸馏等在当时较为先进的设备和仪表。1943年苏联因与新疆关系破裂，拆走了设备并由中方偿还170万美元。随后，独山子油矿及炼油厂交由甘肃油矿局接管，1944年恢复生产，每月加工原油150吨，产汽油60吨、煤油10吨。到1949年解放时共加工原油1万多吨，生产汽、煤、柴油六千多吨。

3．甘肃玉门

1937年在前人多次调查的基础上，地质家孙建初等人在玉门石油沟等多处发现油苗和地层露头。当时正值抗战时期，进口石油中断，遂立即着手开发油田，同时建设炼油厂，经过几次扩建和迁址，并从美国购进日加工能力230吨的达布斯热裂化设备器材，于1947年建成投产日炼原油250吨的蒸馏-裂化装置，成为我国现代炼油工业的开端。随后，又新建了蒸馏设备和润滑油、石蜡等生产装置，为以后炼油工业发展培养了人才和奠定了良好基础。

4．日本侵华期间建设的炼油厂

在东北，日伪政府在大连和锦西建设了两座炼油厂，在大连于 1934年开始筹建，设计年加工原油15万吨，先后建成蒸馏、热裂化、冷榨脱蜡、酸碱洗涤等装置，后因太平洋战争海外原油中断而停产；在辽宁锦西于1941年开始建设常压蒸馏、热裂化、油品精制等装置以及煤低温干馏、发电厂等，设计年加工原油15万吨，试炼第一批印尼原油后，原油中断而停产，日本投降后于1946年曾短时间恢复生产。在台湾，1942年日本海军开始在台湾高雄建炼油厂，目的是加工印尼原油，至投降时未建成，中国政府接收后继续建设，至1949年该厂年加工能力为70万吨左右。此外，台湾还有一个年加工原油4000吨的苗栗炼油厂。

5．日本侵华期间建设的人造石油厂

日本利用我国东北丰富的油页岩和煤炭资源，于1930年在抚顺建设页岩干馏厂，从美国引进蒸馏-裂化装置并随后建设釜式焦化、合成润滑油、石蜡等加工页岩油装置，炼油能力达30万吨/年。与此同时，在锦州建设煤炼油厂，由德国成套引进费托法常压合成煤炼油设备，包括造气、脱硫、合成、常压蒸馏、催化剂还原等，年产合成油3万吨。日本投降时基本建成，未投产。

第二节  天然石油与人造油并举时期

1949 年，建国伊始，百废待兴。炼油工业十分薄弱，原油加工能力总共只有17万吨/年（未包括台湾省，下同），当年实际加工不足12万吨，品种和数量远远不能满足国内需要，90%以上依赖进口。为此，一方面大力勘探找油、新建和恢复已有炼油设备，另一方面积极建设资源有保证的人造油工业，以适应社会需要。

1．原有炼油厂恢复与扩建

西北地区有玉门、独山子、延长等3个炼厂，随着西北原油产量逐步上升，炼油能力随之扩大，到1959年3个炼厂分别达到50万吨/年、90万吨/年和1万吨/年，炼油技术和自动化程度均不高。这三个厂当年实际加工原油124万吨。东北地区有大连和锦西炼油厂，加工进口苏联原油。大连厂（曾称石油七厂）是当时支援抗美援朝及供应国内润滑油油品的主力，积极努力配套建设，到1959年达到90万吨/年，生产多种燃料和润滑油品。锦西炼油厂（曾称石油五厂）到1959年加工能力约为30万吨/年。由于进口原油不足，这两个厂当年实际加工原油69万吨。

2．原有人造油恢复与扩建

以抚顺页岩油为重点，1952年开始恢复生产，为国防和民用提供汽油、柴油、石蜡以及军用润滑油、脂；随后，进行了多项页岩干馏和人造油炼制改扩建项目，到1959年页岩油年产量达72万吨（日伪统治东北时期高峰年产量只有25万吨），炼制出九十余种民用和军用油品，成为我国石油供应的主力。在炼油技术上掌握了高压加氢、中压加氢精制和加氢催化剂制作以及轻质油回收、延迟焦化等装置设计和生产技术。在发展页岩油的同时，积极发展煤炼油项目，把锦州（曾称石油六厂）未建成的德国引进合成油设备在缺少资料的情况下，集中近百名新老技术人员参与进行科研、设计、设备检验及施工安装，特别是催化剂制作一无资料二无设备，经过一年多时间反复试验摸索，自主研发出合成催化剂，产油率达到世界先进水平，并建设了制备催化剂的工业化装置，保证了煤炼油厂于1951年投产成功。到1959年，合成油生产能力提高到4.7万吨/年，同时生产出硝化级甲苯，供国防需要。

3．新建大型炼油项目和人造油基地

我国新建第一座大型现代化炼油厂—兰州炼油厂是国家156项苏联援建项目之一。1953年选址，由苏联设计和供应成套设备，设计以玉门原油为原料，包括100万吨/年常减压蒸馏、热裂化、移动床催化裂化、丙烷脱沥青、酮苯脱蜡、酚精制、氧化沥青、气体分馏等16套炼油装置及公用工程和辅助设施，主要产品有航空汽油、车用汽油、航空煤油、轻柴油、燃料油、润滑油、石蜡、沥青等。兰州炼油厂1956年动工兴建，1958年竣工投产，使我国炼油工业技术、装备、产品质量水平上了新台阶，使我国比较系统地掌握了炼油工程设计、施工和生产管理的技术规程、标准和管理程序，尽管苏联所提供的炼油技术还不算是世界一流的，苏联的标准规范也并不都适合于我国，但从整体上为我国以后炼油工业大发展积累了宝贵经验。在“一五”期间，国内石油资源问题日益突出，在寻找天然石油的同时，积极发展人造油工业。广东茂名是自行开发建设的大型页岩油生产基地，由于露天开采页岩矿区规模巨大，曾委托苏联设计，因方案欠妥，改由国内完成；在页岩干馏炉型设计上有所创新，页岩油炼制也均由国内自行完成。1963年因大庆油田出现，将在建的茂名人造油项目转向以天然石油炼制为主体，加工海运至湛江登陆的进口原油。在此期间，还有三个小型炼厂的建设。上海炼油厂在原有的储油库设施基础上于1954年建成了15万吨/年常减压蒸馏、热裂化等装置，随后将规模扩大到50万吨/年，并增加了釜式焦化等装置。由于该厂位于上海重镇，具有良好水运条件，逐步发展成特大型炼油化工基地。此外，在西北地区还建设了30万吨/年的克拉玛依炼厂和20万吨/年的青海冷湖炼厂。

在1949—1959年这11年当中，尽管我国炼油工业面临石油资源缺乏、技术被封锁等诸多困难，加上基础薄弱、起点也低，仍然取得了不小成果：石油产品自给率从1949年的不足10%，提高到1959年的40%，在炼油技术上对于在大型生产装置上进行原油初加工、二次加工，润滑油以及相关催化剂、添加剂的生产建设开始有了系统的技术体系和运用，并有所创新，为我国炼油工业迈入现代化炼油工业领域打下基础。

第三节  大发展时期

大庆油田是国际一流的特大型油田，从1959年大庆油田开发到1978年我国原油产量突破1亿吨，是我国炼油工业得以全面大发展的时期（见表22-1）。

表22-1  1959—1978年中国炼油工业主要指标

在这19年间，人所共知，我国经历了3年“自然灾害”和10 年动乱，各行各业受到严重干扰破坏，而石油人迎难而上取得了世人瞩目的伟大业绩，炼油工业在工艺技术、生产规模、产品开发、能源保障上取得了一系列突破和发展。1960年从大庆原油第一列油槽车送到炼油厂开始，炼油工艺技术上曾经面临一连串需要解决的挑战。

1．原料性质、加工规模的不适应

大庆原油凝点高、轻馏分少、直馏汽油辛烷值低，与过去沿海几个炼厂加工进口的苏联原油有很大不同，用原有的炼油装置不仅能力不足，也无法炼制出合格产品。为此，采取了一系列改造措施，首先解决了大庆油的初加工问题。因为大庆油田产量迅猛增加，原有炼厂能力远远不能适应，靠新建炼厂时间上来不及，资金、器材订货也是难题，为此，在抓紧新建大庆、南京炼油厂的同时，改造扩建上海、大连和锦西炼厂，并将一批加工人造油的抚顺、茂名、锦州等厂改扩建为天然油炼厂。与此同时，对从苏联引进的常减压蒸馏工艺进行了多项改造，针对大庆原油特性，采用了新型塔盘，调整了冷换设备，优化了蒸馏工艺，强化了减压效率等措施，从而把原来以兰州炼油厂为蓝本的100万吨/年加工能力的常减压蒸馏装置设计提高到250万吨/年，应用到老厂扩建和新建的炼油厂，成倍地扩大了炼油规模，初步缓解了大庆原油加工能力不足问题（如图22-1所示）。

           图22-1  热裂解炼油装置（大庆）1960年9月生产出56号汽油

2．二次加工能力和产品质量的不适应

1960年后，苏联停止向我国出口石油产品，特别是军用油品，不仅在数量上，在品种质量上都造成我国极大压力，必须在二次加工技术上有重大突破才行。在探索、吸收某些国外炼油先进技术的同时，依靠自己的技术力量，在兄弟行业共同协作下，尽快掌握了流化催化裂化、催化重整、延迟焦化、尿素脱蜡以及必要的催化剂和添加剂等5个方面的工艺和技术装备。

催化裂化是炼油二次加工核心工艺之一，是当今世界重点发展的工艺技术。较之原先的热裂化，轻油收率高，所产汽油稳定性好、辛烷值高，裂化气烯烃含量高，是宝贵的化工原料。虽然引进了苏联的移动床催化裂化，由于规模小，生产能力只有20万吨/年，而设备庞大复杂，原料选择范围窄，不适于加工重质馏分油，与国际快速发展的以多产汽油、柴油为主要手段的流化催化裂化相比，有较大差距。因此决定选用流化催化裂化工艺作为发展二次加工的重点。流化催化裂化是一项技术密集的新工艺，包括床层反应流化技术、微球催化剂制造、装置参数设计、关键设备和仪表制造等多方面内容。为此，首先集中了一批得力的青年技术骨干和从国外应邀回国的专业人才群策群力，从科研小试、中试取得数据，制定设计方案到自主完成设计图纸，从新型设备仪表研发，跑遍全国制造厂协调分解试制，把这些结构复杂、材质特殊、精密灵敏、首次制造的设备仪表全部制造成功。以其中的双动滑阀为例，这是用来控制整个装置反应压力的关键设备，由二千多个零部件组成，对滑阀的灵敏度、准确度及稳定性要求非常高，而且滑阀的工作介质是含催化剂的高速气流，对阀体部件的表面硬度和抗磨性能要求很高。首先组织小组突破难点完成设计图纸，然后分别由上海、兰州两家制造厂同时组织多个机械厂分工协作试制，终于取得了圆满成果。这方面事例很多，如146套、1355台新型自动控制仪表、大功率透平、主风机、增压机，以及再生器的旋风分离器、衬里用特种龟甲网等都是经过反复探索试制完成的。大型流化催化裂化装置的建成投产在我国炼油工业史上具有划时代的重要意义。1965 年第一套60万吨/年流化催化裂化工业装置顺利投产（如图22-2所示），随后又建设了十余套60万吨/年和120万吨/年此类装置，对提高汽油、柴油产量，提升经济效益发挥了重要作用。当时有句流行语：“催化一响，黄金万两”。1974年采用分子筛催化剂的提升管催化裂化装置在玉门炼油厂改装试运行成功，并在镇海、武汉、燕山、乌鲁木齐、独山子等炼厂迅速推广建设，进一步提高了汽油、柴油收率，降低了焦炭生成率，生产运行更加通畅，标志着我国拥有自主知识产权的催化裂化技术发展又进入了新的时期。

 图22-2  1965年5月第一套流化催化裂化工业装置在抚顺石油二厂建成投产

催化重整也是炼油工艺中重要的二次加工方法之一，是制取高辛烷值汽油组分和轻质芳烃的重要手段。它以石脑油为原料，在催化剂的作用下进行脱氢和环化，将原料中的正构烷烃和环烷烃转化为芳烃（苯、甲苯、二甲苯及重芳烃）。既可作为高辛烷值车用汽油和航空汽油组分，又可将其轻质芳烃分离出来，作为合成纤维、合成橡胶、合成塑料的原料，还可生产多种牌号溶剂油。副产的廉价氢气可供炼油厂加氢装置使用。特别是我国汽油标准从20世纪50年代辛烷值规定为56号提高到后来的90号以上，而大庆直馏汽油馏分连56号都达不到，必须要用高标号组分来调和，并且当时急需苯类产品，因此，催化重整在解决我国炼油生产问题中具有重要地位。1963年先在抚顺石油三厂建成了小型工业化铂重整和铂催化剂制作装置，取得成功。到1978年，先后在各炼厂建成了12套规模为10万～15万吨/年的催化重整装置。同时，又自主开发了双金属和多金属催化重整技术，研制了径向反应器、立式换热器、联合烟道加热炉以及微量分析和在线分析等新型仪表仪器，于1977年在大连建成投产具有国际先进水平的多金属催化重整装置。但装置规模偏小，工艺方法属于固定床半再生重整。以后，逐步扩大装置规模，向连续再生式重整发展。

延迟焦化是二次加工中将渣油转化为轻质油的热加工工艺，代替过去操作环境恶劣、轻质油收率低的釜式焦化，也是当时提出的“吃光榨净”，利用有限资源最大限度多产轻质油品的总目标所要求的。在1957年曾经建设的延迟焦化试验装置基础上，于1963年自主设计施工的30万吨/年延迟焦化装置在抚顺建成投产，一年后又在大庆建成了60万吨/年的延迟焦化装置，不仅生产了一定数量的汽油和柴油，也为催化裂化提供了更多原料，所产石油焦也是冶金等工业不可缺少的重要产品。到1978年，延迟焦化总生产能力接近500万吨/年。

其他新工艺技术包括：针对大庆原油含蜡高的特点，开发了尿素脱蜡和分子筛脱蜡新工艺；为发展深度加工和提高产品质量，发展加氢裂化和加氢精制技术；为提高汽油辛烷值，开发异丁烷和丁烯烷基化的工艺技术；开发了沥青连续氧化技术代替间歇式氧化釜生产方式；并以自力更生精神陆续开发多种炼油催化剂和油品添加剂，为炼油工业得以顺利发展和石油产品能够立足国内做出了重要贡献。开发的催化剂主要有：催化裂化用的硅铝小球和硅铝微球催化剂以及随着提升管催化裂化发展所用的稀土Y型分子筛催化剂，催化重整用的铂催化剂和铂铼双金属及铂铼铝铈多金属催化剂，加氢裂化和加氢精制用的品种繁多的重金属催化剂，以及磷酸叠合催化剂等。开发的油品添加剂品种繁多、作用甚大，包括：润滑油品添加剂用来改善润滑油的黏度指数和黏温性能、降低凝点、抑制氧化、减轻机械磨损等性能，燃料油品添加剂用以解决抗烧蚀、抗氧化、抗静电、防冰、改进柴油流动性等。

3．军用油品要立足国内

要求迅速改变依赖进口的油品主要有：航空汽油、航空煤油、航空润滑油以及研制“两弹一星”和高寒地域所需油料。1962年共安排了194种军用油和新型材料的生产、试制任务，并开发了特种合成润滑油脂；经过3年时间的努力，到1965年结束了我国依靠进口石油产品的历史，实现了以军用油品为主，立足国内的宏伟目标。

4．迅速扩大炼油能力和改善炼厂布局

根据大庆、胜利等油田产量大幅度增长和市场需求快速增加，在1960—1978年间，全国原油一次加工能力新增加8700万吨/年，二次加工装置方面，新建催化裂化装置29套、催化重整12套、延迟焦化10套、加氢精制12套/年、氧化沥青15套以及润滑油等。同时也改善了炼厂布局，由东北、西北扩展到我国主要消费地区东南沿海和中部城市。新厂建设：1960—1971年，以石油部为主，地方配合建设了茂名、大庆、南京、齐鲁、燕山、荆门、长岭等7座大型炼油厂，1971—1978年在原油产量平均年增长800万吨的新形势下，又新建了天津、武汉、安庆、镇海、广州、乌鲁木齐、吉林、鞍山、九江、石家庄、洛阳等11座大型炼油厂。这些炼厂是以地方为主负责投资和管理，石油部技术上帮助，组织选择厂址、提供设计和成套设备，派工作组现场指导。在装置设计标准化前提下，石油部储备一批关键设备、仪表及特殊器材，及时拨发到现场缩短了订货时间，并帮助培训生产操作工人和从老厂调配技术骨干。在当时天灾人祸多发和资金、物资极端困难的情况下，一座座新建大型炼厂拔地而起并快速建成投产，确实是相当罕见的。此外，在此期间还建设了河北沧州、黑龙江林源和哈尔滨、吉林前郭、济南、辽宁盘锦等6座年加工百万吨原油的中型炼油厂。经过大批新厂建设，炼油厂基本上覆盖了我国消费比较集中的中东部地区，从而改善了我国炼油企业的布局，使得原油基本上可通过管道和水运到厂，成品更可以就近供应，有利于促进地区经济发展和起到能源供应的保障作用。

第四节  经济全球化带动了炼油工业新发展

1978 年以来改革开放推动了我国经济快速发展，同时我国也开始融入经济全球化的运行。我国炼油工业拉开与世界接轨的序幕，首先是进口原油数量逐年上升，直到超过了国产原油量，而国产原油价格很快向国际油价靠拢；世界上清洁环境的呼声高涨，节能减排任务压力加大，油品质量要求日趋苛刻；化工行业对用石油做原料的依赖度日益增加，炼油-化工走向一体化的热潮已经形成；炼油行业肩负着原油价格飙升、原油品质变差、产品质量标准不断拔高、化工原料需求迫切、市场竞争日趋激烈等一系列重担，必须对生产作业、经营管理、技术创新、队伍建设等进行全方位的改革整顿，为求生存谋发展而提高企业竞争力。1979年以后，我国原油产量增长不快，2000年产量为1.6亿吨，年均增长量仅300万吨，因此炼油能力并不需要大量增加，根据这一实际情况，发展炼油工业重点转向提高原油加工深度和发展石油化工等方面。

（一）发展炼油与石油化工的联合 

首先是上海市提出“组织联合可以大幅度提高经济效益”的报告，经中央批准，将原来分别由石油、化工、纺织、电力等部门领导的上海炼油厂、高桥化工厂、高桥热电厂、上海第二化纤厂和合成洗涤剂厂等组成一个大型联合企业。随后，南京、抚顺、锦州也相继组成石油化工联合企业。从而合理利用有限资源，优化生产工艺，统筹安排人力、财力、物力，促进了各企业生产潜力的充分发挥，推动了经济效益的稳定增长。1983年中国石油化工总公司成立，从体制上进一步加以联合，为石油化学工业发展开创新路。

（二）以提高综合效益为目的进行炼油技术改造

在我国从计划经济体制向市场经济转化过程中，炼油企业要转向以获取经济效益为基本经营思想而进行大刀阔斧的技术改造，对环境效益、社会效益也同时提到议事日程。

1．催化裂化工艺及其催化剂制备技术的创新

包括采用烧焦罐高效再生技术，开发两段再生技术，推广应用一氧化碳助燃剂，开创适合国情的渣油催化裂化技术以及相适应的多种催化剂、助燃剂、辛烷值助剂等。

2．催化重整工艺和催化剂制备技术的创新

包括增加原料来源的宽馏分重整和预脱砷，开发双金属重整和多金属重整工艺，降低反应压力和提高转化率；开发径向反应器等新型设备，废催化剂中的贵重金属回收等。

3．重油加工技术

我国原油大多较重，对如何利用大量重油生产优质产品以提高经济效益进行重点突破，首先是减压蒸馏采用高真空抽空器提高蜡油拔出率，发展渣油丙烷脱沥青工艺增加催化裂化原料，发展减黏裂化工艺技术直接生产达到出口标准的船用燃料油等。

4．加氢裂化和加氢精制技术发展

茂名和齐鲁两厂从国外引进加氢裂化技术和主要设备，与此同时国内自行开发的加氢裂化生产装置在抚顺建成投产，并相继开发了多种加氢裂化催化剂应用在各加氢裂化装置上。由于焦化汽油、柴油产量大增，以及加工进口含硫原油的需要，迅速发展了加氢精制技术和相应催化剂制备技术，取代了原有的电化学精制工艺，提高油品质量的同时也保护了环境。

5．炼厂气的综合利用

包括利用炼厂气的C₃、C₄馏分采用烷基化、叠合、甲基叔丁基醚等生产工艺制取高辛烷值汽油组分，增加高标号汽油产量；利用炼厂气中的烯烃资源生产聚丙烯、环氧丙烷等石化产品和甲基乙基酮、甲基异丁基酮、仲丁醇等炼厂用的新溶剂。

6．油品的升级换代提高质量

普遍应用加氢精制提高汽油、柴油质量和档次，开发金属钝化剂、防冰剂、流动改进剂等燃料油品添加剂；缩小润滑油品质与国外差距，生产中高档内燃机油、高档液压油、各种负荷车用齿轮油以及多种润滑油添加剂；在合成油与润滑脂、石蜡、沥青、石油焦等产品方面研发了多种新品种，以适应军工、机械、冶金、轻工等部门需要。

7．节能与环保

重点研发生产装置换热流程最佳化、加热炉改造和催化裂化再生烟气能量回收等节能新技术；认真治理“三废”污染和推进“三废”再资源化。                                                                                                            转载自 《中国化工通史》