燃料油

燃料油

燃料油的性質主要取決于原油本性以及加工方式,而決定燃料油品質的主要規格指標包括粘度(Viscosity),硫含量(Sulfur Content),傾點(Pour Point)等供發電廠等使用的燃料油還對釩(Vanadium)、鈉(Sodium)含量作有規定。

大部分石油產品均可用作燃料,但燃料油在不同的地區卻有不同的解釋。歐洲對燃料油的概念一般是指原油經蒸餾而留下的黑色粘稠殘餘物,或它與較輕組分的摻和物,主要用作蒸汽爐及各種加熱爐的燃料或作為大型慢速柴油燃料及作為各種工業燃料。但在美國則指任何閃點不低于37.8°C的可燃燒的液態或可液化的石油產品,它既可以是殘渣燃料油(Residual Fuel Oil,亦稱Heavy Fuel Oil)也可是餾分燃料油(Heating Oil)。餾分燃料油不僅可直接由蒸餾原油得到(即直餾餾分),也可由其它加工過程如裂化等再經蒸餾得到。

  • 中文名稱
    燃料油
  • 外文名稱
    Fuel oil
  • 又稱
    重油
  • 燃燒效果
    燃料性很好
  • 貯存方法
    隔離火源、封閉貯存

簡介

燃料油的性質主要取決于原油本性以及加工方式,而決定燃料油品質的主要規格指標包括粘度(Viscosity),硫含量(Sulfur Content),傾點(Pour Point)等供發電廠等使用的燃料油還對釩(Vanadium)、鈉(Sodium)含量作有規定。

燃料油

分類

燃料油作為煉油工藝過程中的最後一種產品,產品質量控製有著較強的特殊性,最終燃料油產品形成受到原油品種、加工工藝、加工深度等許多因素的製約。根據不同的標準,燃料油可以進行以下分類:

1. 根據出廠時是否形成商品,燃料油可以分為商品燃料油和自用燃料油。商品燃料油指在出廠環節形成商品的燃料油;自用燃料油指用于煉廠生產的原料或燃料而未在出廠環節形成商品的燃料油。

2. 根據加工工藝流程,燃料油亦叫做重油,可以分為常壓重油、減壓重油、催化重油和混合重油。常壓重油指煉廠催化、裂化裝置分餾出的重油(俗稱油漿);混合重油一般指減壓重油和催化重油的混合,包括渣油、催化油漿和部分瀝青的混合。

3. 根據用途,燃料油分為船用內燃機燃料油和爐用燃料油兩大類,兩類都包括餾分油和殘渣油。餾分油一般是由直餾重油和一定比例的柴油混合而成,用于中速或高速船用柴油機和小型鍋爐。後者主要是減壓渣油、或裂化殘油或二者的混合物,或調入適量裂化輕油製成的重質石油燃料油,供低低速柴油機、部分中速柴油機、各種工業爐或鍋爐作為燃料。

船用殘渣內燃機燃料油是大型低速柴油機的燃料油,其主要使用性能是要求燃料能夠噴油霧化良好,以便燃燒完全,降低耗油量,減少積炭和發動機的磨損,因而要求燃料油具有一定的黏度,以保證在預熱溫度下能達到高壓油泵和噴油嘴所需要的黏度(約為21-27釐斯),通常使用較多的是38°C。雷氏1號黏度為1000和1500秒的兩種。由于燃料油在使用時必須預熱以降低黏度,為了確保使用安全預熱溫度必須比燃料油的閃點低約20°C,燃料油的閃點一般在70-150°C之間。

爐用殘渣燃料油主要作為各種大中型鍋爐和工業用爐的燃料油。各種工業爐燃料系統的工作過程大體相同,即抽油泵把重油從儲油罐中抽出,經粗、細分離器除去機械雜質,再經預熱器預熱到70-120°C,預熱後的重油黏度降低,再經過調節閥在8-20個大氣壓下,由噴油嘴噴入爐膛,霧狀的重油與空氣混合後燃燒,燃燒廢氣通過煙囪排入大氣。

國產種類

200號重油、250號重油 180號燃料油 120號燃料油 7號燃料油、工業燃料油 催化油漿 蠟油 混合重油 瀝青

進口種類

復煉乳化油、 奧裏乳化油、 180號低硫燃料油、 380號低硫燃料油、 180號高硫燃料油 M100 M300

自然屬性

燃料油廣泛用于電廠發電、船舶鍋爐燃料、加熱爐燃料、冶金爐和其它工業爐燃料。燃料油主要由石油的裂化殘渣油和直餾殘渣油製成的,其特點是粘度大,含非烴化合物、膠質、瀝青質多。

粘度

粘度是燃料油最重要的性能指標,是劃分燃料油等級的主要依據。它是對流動性阻抗能力的度量,它的大小表示燃料油的易流性、易泵送性和易霧化性能的好壞。對于高粘度的燃料油,一般需經預熱,使粘度降至一定水準,然後進入燃燒器以使在噴嘴處易于噴散霧化。粘度的測定方法,表示方法很多。在英國常用雷氏粘度(Redwood Viscosity),美國慣用賽氏粘度(Saybolt Viscosity),歐洲大陸則往往使用恩氏粘度(Engler Viscosity),但各國正逐步更廣泛地採用運動粘度(Kinematic Viscosity),因其測定的準確度較上述諸法均高,且樣品用量少,測定迅速。各種粘度間的換算通常可通過已預先製好的轉換表查得近似值。

目前國內較常用的是40°C運動粘度(餾分型燃料油)和100°C運動粘度(殘渣型燃料油)。中國過去的燃料油行業標準用恩氏粘度(80°C、100°C)作為質量控製指標,用80°C運動粘度來劃分牌號。油品運動粘度是油品的動力粘度和密度的比值。運動粘度的單位是Stokes,即斯托克斯,簡稱斯。當流體的動力粘度為1泊,密度為1g/cm3時的運動粘度為1斯托克斯。CST是Centistokes的縮寫,意思是釐斯,即1斯托克斯的百分之一。

含硫量

燃料油中的硫含量過高會引起金屬設備腐蝕的和環境污染。根據含硫量的高低,燃料油可以劃分為高硫、中硫、低硫燃料油。在石油的組分中除碳、氫外,硫是第三個主要組分,雖然在含量上遠低于前兩者,但是其含量仍然是很重要的一個指標。按含硫量的多少,燃料油一般又有低硫(LSFO)與高硫(HSFO)之分,前者含硫在1%以下,後者通常高達3.5%甚至4.5%或以上。另外還有低蠟油(Low Sulfur Waxy Residual縮寫LSWR),含蠟量高有高傾點(如40至50°C)。在上海期貨交易所交易的是高硫燃料油(HSFO)。

密度

為油品的質量(Mass)與其體積的比值。常用單位--克/立方釐米、千克/立方米或公砘/立方米等。由于體積隨溫度的變化而變化,故密度不能脫離溫度而獨立存在。為便于比較,西方規定以15°C下之密度作為石油的標準密度。

閃點

是油品安全性的指標。油品在特定的標準條件下加熱至某一溫度,令由其表面逸出的蒸氣剛夠與周圍的空氣形成一可燃性混合物,當以一標準測試火源與該混合物接觸時即會引致瞬時的閃火,此時油品的溫度即定義為其閃點。其特點是火焰一閃即滅,達到閃點溫度的油品尚未能提供足夠的可燃蒸氣以維持持續的燃燒,僅當其再行受熱而達到另一更高的溫度時,一旦與火源相遇方構成持續燃燒,此時的溫度稱燃點或著火點(Fire Point或Ignition Point)。雖然如此,但閃點已足以表征一油品著火燃燒的危險程度,習慣上也正是根據閃點對危險品進行分級。顯然閃點愈低愈危險,愈高愈安全。

水分

它的存在會影響燃料油的凝點,隨著含水量的增加,燃料油的凝點逐漸上升。此外,它還會影響燃料機械的燃燒性能,可能會造成爐膛熄火、停爐等事故。

灰分

它是燃燒後剩餘不能燃燒的部分,特別是催化裂化迴圈油和油漿燃料油後,矽鋁催化劑粉末會使泵、閥磨損加速。另外,灰分還會覆蓋在鍋爐受熱面上,使傳熱性變壞。

機械雜質

機械雜質會堵塞過濾網,造成抽油泵磨損和噴油嘴堵塞,影響正常燃燒。

四大用途

主要是以原油加工過程中的常壓油,減壓渣油、裂化渣油、裂化柴油和催化柴油等為原料調合而成。那麽它的用途有哪些呢?

1、電力行業的燃料油消費主要用于燃油發電、供熱機組,燃煤機組的點火,助燃和穩燃用油。

2、鋼鐵行業消費的燃料油主要用于加熱爐、自備電廠發電供熱和耐火材料等方面。

3、建材行業消耗的燃料油主要用于平板玻璃和建築衛生陶瓷的生產,隨著產品質量要求的提高,一部分高檔產品生產將會逐步轉向天然氣和液化石油氣為燃料。

4、石油化工行業的燃料油使用主要在自備電廠的發電、油田生活採暖、煉油廠生產工藝用熱、化肥廠生產用原料和燃料以及其他化工生產。

國家標準

燃料油的主要技術指標有粘度、含硫量、閃點、水、灰分和機械雜質。

A 粘度:粘度是燃料油最主要的性能指標。目前國內較常用的是40 ℃運動粘度(餾分型燃料油)和100 ℃運動粘度(殘渣型燃料油)。中國過去的燃料油行業標準用恩氏粘度(80 ℃、100 ℃)作為質量控製指標,用 80 ℃運動粘度來劃分牌號。油品運動粘度是油品的動力粘度和密度的比值。運動粘度的單位是Stokes ,即斯托克斯,簡稱斯。當流體的運動粘度為1泊,密度為1g/立方釐米的運動粘度為1斯托克斯。CST是 Centistokes 的縮寫,意思是釐斯,即1斯托克斯的百分之一。

B 含硫量:燃料油中的含硫量過高會引起金屬設備腐蝕和環境污染。根據含硫量的高低,燃料油可以劃分為高硫、中硫和低硫燃料油。

C 閃點:是涉及使用安全的指標,閃點過低會帶來著火的隱患。

D 水分。

E 灰分。

中國現行燃料油標準

中國石油化工總公司于 1996 年參照國際上使用最廣泛的燃料油標準;美國材料試驗協會(ASTM)標準ASTMD396-92燃料油標準,製定了中國的行業標準SH/T0356-1996。

1號和2號是餾分燃料油,適用于家用或工業小型燃燒器使用。4號輕和4號燃料油是重質餾分燃料油或是餾分燃料油和殘渣燃料油混合而成的燃料油。5號輕、5號重、 6號和 7號是粘度和餾程範圍遞增的殘渣燃料油,為了裝卸和正常霧化,在溫度低時一般都需要預熱。

中國使用最多的是5號輕、5號重、6號和7號燃料油。

新標準中5號-7號燃料油粘度控製和分牌號是按100℃運動粘度來劃分的,國外進口的燃料油基本是按 50 ℃運動粘度分類,他們是50℃運動粘度≥180mm/s 和50 ℃運動粘度≥ 380mm/s 兩大類。

國際業務布點

根據劍橋能源等機構統計資料,2010年,全世界燃料油消費總量6億噸左右,船用燃料油主要消費區域集中在鹿特丹、紐約、安特衛普等歐美主要港口,約1.1億噸;以及新加坡、香港等亞太地區港口,約0.7億噸。亞太地區近年來需求呈現快速成長趨勢,是全球最有潛力挖掘的船加油市場。

建議積極拓展亞洲、歐洲、非洲、北美燃料油業務,開展布點規劃研究。初步考慮在日本、新加坡、澳大利亞、紐西蘭、南非、巴西和美國東海岸與歐洲設立船加油中心。

註意事項

燃料油存儲之油罐快速加熱新技術

油罐局部快速加熱器

1、將"渦流熱膜換熱器"沿儲罐徑向伸入油罐底部,熱媒介質(蒸汽)走管程,油品從殼程內德管間流動,殼體吸油口直接連通罐內介質。

2、在換熱器的蒸汽入口設溫控閥,通過感溫探頭對油品出口的溫度的檢測來控製換熱器的蒸汽入口蒸汽進量,從而確保油品溫度的恆定。

換熱器採用高效換熱元件--渦流熱膜管,保持油品在管間合理流動,熱效率是普通換熱器的3-5倍,其強化傳熱機理是:油品流體在內外表面流動時設計成紊流流動,產生強烈的震蕩和沖刷作用,流動的方向不斷改變,是緊貼管壁表面的高溫油品流體不斷更換,隔熱層變薄以至破壞,金屬表面熱量傳遞加快,流體微觀渦流加強,使油品流體內部熱擴散強化。不會使貼近管壁表面的流體產生局部高溫過熱,因此可使油品既得到適當,充分的加熱又無結焦分解的可能。既傳熱量好,又不會阻力很大。

加熱特點:

1、加熱速度快,傳熱效率高,不易結垢。

2、可對油品定量加熱,需要多少加熱多少。

3、油品不會出現局部高溫、炭化,保證了油品質量及加熱器傳熱效率。

4、油罐內出油口溫度最高,保證倒出油品流動性。

5、避免了反復對罐內油品進行加熱,保證了油品色度、降低了油品處理的成本。

6、使用壽命長,耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結垢功能,極大的提高了換熱器整體性能。

7、工藝結構設計先進,保證了油品順利流出及較好的"抽罐底"作用。

8、可實現自動化控製,可根據油品的進出溫度及倒油流量控製蒸汽進給量。

9、結構緊湊,安裝與維修方便,不會因為加熱器的安裝而影響罐體的安全。與U型管換熱器比較,在

同等換熱面積情形下:渦流熱膜換熱器的外型尺寸,僅為U型管換熱器外形尺寸的二分之一左右。

10、相對于電加熱方式,更安全,加熱更溫和,對油品品質影響更小。

據【石油化工技術推廣中心】介紹,此新型油罐加熱技術已經獲得多項國家專利,已經在中石油多個油氣儲運單位得到套用。

運輸註意事項

(1)小心卸貨,防止污染:化工產品大多有毒性、腐蝕性,一不註意就容易污染環境,特別是液體產品容易污染土地和水源;

(2)中速行車,精心駕駛:運輸危險品,責任重于泰山。要挑選脾氣性格溫和,技術精湛,且不吸煙的駕駛員擔當;

(3)行車路線、時間要選擇得當: 運輸危險品要選擇道路平整的國道主幹線,不能圖路近而走情況復雜的道路;

(4)行車途中勤檢查:危險品運輸的事故隱患是從泄露開始的,由于行車途中車輛顛簸震動,往往容易造成包裝破損。

行業發展

中國的燃料油行業,其主要由中國石油和中國石化兩大集團公司生產,少量為地方煉油廠生產。2004年8月,中國推出了燃料油期貨。上海燃料油期貨上市以來,其功能逐步得到發揮,為中國燃料油發展奠定了良好的基礎。

國內燃料油生產一直相對較穩定,2000年曾突破2000萬噸大關,但之後的2001年、2002年又回落至1800萬噸左右,直到2003年重新攀上2000萬噸,之後一直呈現微幅成長態勢,2006年產量為2264.7萬噸。

由于國內燃料油產量成長較為穩定,而缺少能源的沿海地區經濟發展較快,對燃料油需求不斷上升,因此國內燃料油的供應缺口不斷加大,供應越來越依賴進口,燃料油已成為除原油以外進口量最大的石油產品

2003年開始,中國燃料油進口迅猛增加,2004年突破3000萬噸,達到3054萬噸,國內表觀消費量達到4956.4萬噸,同比成長16.9%,進口量佔表觀消費量的比重達到61.6%,這是國內燃料油消費量成長最快的一年。2005年、2006年燃料油表觀消費量呈現下降趨勢,進口量均略低于2004年,分別為2601萬噸和2793萬噸。從長遠來看,考慮煉廠深加工能力成長、進口可能出現縮減等因素, 2012年國內燃料油進口量為2681萬噸,在一定程度上降低對外依存度。

中國燃料油行業在發展的同時,一些問題也日益顯露出來。因此,中國燃料油企業必須抓住新的發展情勢,規範燃料油的分類和商品名稱,生產適應市場需要的品種,推廣環保新技術,謹慎投資擴張,建立與燃料油市場相適應的管理體製,加強合作,隻有這樣才能在新情勢下立于不敗之地

2012年燃料油行業概況

從行業生產來看,2009年在國際經濟環境低迷的背景下,國內燃料油產量的提升導致庫存量大幅增加;受全球航運市場需求高成長影響,2010年國內燃料油需求增加,產量同比增加13.93%,為2,115.41萬噸;終端需求的旺盛也使得同期庫存增速大幅下降,年末庫存較年初僅增加5.2%。2011年,受全球航運市場不景氣影響,國內燃料油產量開始回落,為1,868.47萬噸;同時燃料油的庫存也處在近幾年的低位。2012年1~6月,國內燃料油產量為888.77萬噸,同比繼續回落。

從行業銷售來看,2009年以來,國內燃料油市場銷售量有所波動,2009~2011年分別為1,565.20萬噸、1,816.00萬噸和1,614.00萬噸。其中2010年全球航運市場需求旺盛,國內燃料油銷售情況和產銷率均處在最好水準。2011年,國內燃料油銷量有所下滑,年末產銷率也下降到98.60%。

燃料油進出口方面,根據海關統計資料,2012年1~6月,我國共進口燃料油1207.75萬噸,同比減少6.55%;進口量下降主要是由于國際原油市場持續低迷,且國內成品油價格下調預期較大,油品出貨受阻,貿易商多延遲船期,導致我國燃料油進口量有所下滑。燃料油出口方面,2012年1~6月,我國燃料油出口同比大幅成長28.84%,達到103.63萬噸,主要是由于日本、韓國燃料油進口量回升和亞洲煉廠檢修量超季節性的上升使市場再次趨緊,導致燃料油需求上升。

整體來看,雖然受全球航運市場低迷,以及國際油價波動、國內煉廠成本上升影響,國內燃料油的產量和銷量均有所下滑;但由于整個行業的需求依然維持在較好水準,燃料油出口量大幅成長。

受國際金融危機和經濟環境低迷影響,航運業整體仍處于低景氣階段,但國內燃料油需求依然平穩。2009年受全球經濟不景氣影響,幹散貨航運市場運量需求下滑90%,BDI指數同比下滑59%;2010年整個航運市場需求開始回升,市場開始消化2009年部分未釋放的需求,導致全年BDI均值為2,769點,同比上升4.70%。2011年幹散貨航運市場的整體運力大幅度領先于需求成長,但受下半年國際鐵礦石價格回落、國內鋼廠進口積極性增強、夏季用電需求增加以及冬儲煤拉動煤炭進口需求的背景下,BDI指數緩慢上行,截至2011年12月29日,BDI指數為1,738點,比年初上漲2.66%。2012年以來,受中國春節影響貨運需求量較低,同時澳洲和巴西分別受到洪水和颶風影響,幹擾了當捷運礦石發貨,出口受阻影響了散貨航運需求,加劇了供需矛盾,導致BDI指數在2月份下降至647點,比年初下降了60.16%;上半年BDI指數平均值為943點,較上年的全年平均值下降39%。未來,受運力供需嚴重失衡影響,幹散貨航運市場情勢依舊十分嚴峻,短期內國際幹散貨海運市場將持續低迷。雖然航運市場不景氣給燃料油行業帶來了一定的影響,但在航船隊規模依然較大,將為燃料油終端需求穩定提供支撐。

我國船用燃料油市場需求呈現持續穩步成長的態勢。2012年為1690萬噸(不含4號燃料

油和非標油,計220萬噸左右), 同比上升7% ,與2011年13.2% 的增速相比,有所下降。

由于我國沿海原油、成品油運輸隻能由我國油輪船隊運輸,沿海油輪運輸市場相對比較穩定,國內沿海油輪運價基本參照交通部指導價格,變動幅度較小,燃料油的需求較為穩定。

整體來看,預計未來航運市場仍將受到經濟增速放緩和運力持續增加的雙重製約,呈現弱勢狀態,航運業整體仍處于低景氣周期。但國內航運業需求較為平穩,油輪航運市場價格較為穩定,未來整個國內航運對燃料油的需求將繼續保持穩定。

2015年1-11月份中國燃料油產量累計達到2183.9萬噸,同比下跌8.1%;原油加工量累計達47613.9萬噸,同比上漲4.1%。

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