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石化工厂分馏、裂解新工艺

近年来,中国进口石油的量一直在增长,在伊拉克、伊朗、南非,我们投资了很多石油项目,但这些地方都是非常危险的,并且如何安全地运回这些石油,也日益成为一大棘手问题。随着国家的发展,石油的消耗还将加大,对环境的影响也不容置疑。尤其我们刚在2009哥本哈根气候峰会前夕宣布的自主减排目标,更将我们自己逼到了峰口浪尖上,如何保证这一目标在发展不减速的情况下有效地落实,也成为中国的国际信用问题。

我一个普通人,也在CCTV-2的影响下,日益关心经济的发展。

我忽然想到,在大学里学习石油分馏和裂解时,我曾经对用渣油燃烧来分馏、裂解石油工艺做过评价:煮豆燃豆萁,豆在釜中泣。但当时是对此工艺的褒奖,认为设计的巧妙,但现在却不这么看。我认为燃烧渣油加温石油是对石油的浪费,是对石油这一亿万年地球献给人类礼物的亵渎。

那用什么能量来加温石油来进行分馏和裂解呢?我忽然想到了核能。好像是2006年吧,大连好像经过激烈的竞争,申请到了低品味核能海水淡化项目,项目设计方是北大青鸟,当时的大连市委书记是孙春兰。

既然可以用核能来淡化海水,为什么不可以用来加热石油,而省掉作为燃料的原料油,让他们回归原有价值,而不是被白白燃烧掉而产生无用的碳排放呢?

也许有人会说,核能一旦泄露是很易污染环境的。既然饮用水都不怕被污染,就说明我们在安全上做到了100%的保证,那又有什么怕用到石油分馏和裂解上呢?可能有人说,油厂是有爆炸危险的,一旦油厂爆炸将危及核电厂,将引起连锁反应。是的,核油联产只有这一安全问题是值得大加考虑的。

如果将核电厂和石油化工厂分置两地,或者将二工厂分置一小山体山南山北两侧呢?相距5公里或10公里呢?那样液态水银(或铅)的流动驱动力就加大了,保温也将成为一大问题,并且水银的用量也将大大增加。

再换一种思路,如果石油工厂设计新裂解石油罐体结构:新的裂解罐类似换热器。常压罐体内置上粗下细裂解管(高压无缝管)。以水银为主要成分的液态金属置于常压保温反应罐体内;预热后原油由裂解管下部注入)。

裂解工艺:高功率电炉丝直接加热罐体内的液态金属;高温液态金属均匀加热原油,裂解。

全程工艺可控。

仅仅采用核能工厂的电力来加热液态水银,是不是工艺将变得异常简单?石油化工厂将由碳排放大户转变成耗电大户呢?对现有石油化工厂的技术改造将变得更加行的通呢?

这样核电厂的电能不需要上网,直接和石油化工厂配套就可以了。

也许有人说,这算什么呀?用电能来分馏、裂解石油,油的价格就不是现在这个价格了。那又有什么呢?核电的价格比火电高,哪又为什么发展核电呢?风电的价格也比火电高,为什么还要发展风电呢?答案只有一个:化石燃料是不可再生的。我们可以用多种方法得到电,难道我们还可以用电得到石油、煤、天然气吗?

因此国家现在投资的核电项目是一点也不过量的,电的发展一定要超前。如果有一天,我们通过多种天然的途径,如水电、风电、太阳能、潮汐能,秸秆气化或者海底水流得到了大量的电能,就可以相应地减少煤电的份额,减少碳排放对地球的破坏。

如果执行这样简单的核油联产工艺,那将是石油化工史上一件有什么影响程度的大事呢?记得大学里曾经得知作为燃料进入裂解炉的原料气占原料总量的40%,好像是这个数吧,已经记不清了。就是说,这些还没有被真正使用的油气现在被省下来啦,中国会不会每年节约1—2亿吨的石油消耗呢?

现在可能需要论证这一工艺路线是否有价值,但随着时间的推移,根本就无需论证。就像当初的神化煤制油工艺。

在中国执行这样的工艺,选址很重要,油厂选在渤海湾内,如绥中、葫芦岛、盘锦、营口等沿海地区,核电厂选在阜新、北票等有一定的战略纵深,并且资源枯竭性地区。这样两者电力输送还比较便捷,并且两者不存在危险性的相互制约。

为了使这一工艺能得到合理的价格执行,从现在开始储备足量的换热介质,铅、锡甚至水银都将是必要的,还有作为优良导电介质的铜。

2010-1-7

后记:

昨天,2012年1月31日,看到十台的《科学之夜》其中提到我国2011年的十大科技成就。昨天,2012年1月31日,看到十台的《科学之夜》其中提到我国2011年的十大科技成就。中国首座电站在甘肃白银市正式投入电网运行,其中主持人提到,它的建成意味着风电并网成为可能。如果我们将多余的风电全部投入到石油裂解中,那将剩下多少原油。因此,基于这一目的,在中国偌大长度的北方,能建设风电场都要建设风电场,超前超前再超前,当风电百分比足够大时,我们也可以对世界说:我们对世界环境的改善做出了巨大的贡献,不由得别人不服。

2013年7月9日后记:

中国全球首创液态金属散热 可军用(1)

2013-07-09 11:02:01 中国科学报 童岱 [大 中 小]

在室温条件下,以镓为主要成分的液态金属可以像水一样流动。(科学报 童岱摄)

如果以上属实的话,我想上述所谈核能裂解石油工艺将更加简单,中间换热介质将不需要严格的保温措施,而且无毒无害,至少不怕泄露。

从此以后石油裂解工艺将异常简单。在石油采出地即可集中,电力裂解。

如果我们将此以稼为主的液态金属替换核电工艺换热介质,估计亦可。

本文内容于 2013/7/27 10:43:47 被zhuminjie001编辑

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