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第15章 北京的石油工业产品(3)

“东炼”从1971年开始生产粗石蜡,1972年,白土精制装置投产后生产半精炼石蜡。1974年,开发全精炼石蜡等,品种和牌号不断增加。石蜡生产装置主要有酮笨脱蜡装置、石蜡加氢精制装置、石蜡分子筛装置和石蜡成型装置,均为国内设计和制造。“东炼”石蜡生产装置有1980年10月从美国引进的第二套链盘式成型装置,它使产量增加1倍;1981年7月又从日本引进设备,将第一套成型装置改造为成型、包装、码垛全线自动化;1985年1月,再次从美国引进链盘式连续成型机,年产石蜡6万吨。产品为各种牌号的半精炼蜡、全精炼蜡、食品包装蜡、食品蜡、黄石蜡。到1998年,燕山石化公司可以生产5个品种23个牌号的石蜡产品,部分产品达到了国际先进水平。

其中,粗石蜡(黄石蜡)共有5个牌号,主要用作橡胶制品、蓬帆布、火柴、蜡烛、纤维板及其他工业原料。半精炼石蜡共有6个牌号,主要用作蜡烛、蜡笔、蜡纸、一般电讯器材、鞋油、抛光膏、电缆、火柴及其他日用化学品原料。全精炼蜡共有4个牌号,主要用于生产高频瓷、复写纸、铁笔蜡纸、精密铸造及冷霜等。食品用蜡和食品包装蜡,主要用于食品、口服药品的组分、载体,以及脱模、压片、打光、食品包装等,产品共有7个牌号,具有含油量低、稳定性好、无致癌性、无毒性的特点。液状石蜡,广泛用于生产合成洗涤、农药乳化剂的原料及稀土元素砂的浮选剂。另外,还有皂化蜡是裂解生产烷基苯等产品的原料。

(二)沥青

“东炼”利用减压塔底渣油,经丙烯脱沥青装置生产氧化沥青料和道路石油沥青。其中氧化沥青料,由常减压蒸馏装置的减压渣油经丙烷脱而成,在常温下呈黑色固体,加热达70摄氏度左右便成为黑色液体。产品主要作为重质润滑油料的轻质脱沥青油,作催化裂化原料的重质脱沥青油。

道路石油沥青,由氧化沥青料与糠醛精制装置抽出油调和而成,适用于敷设道路及屋顶工程的黏结剂,或作绝缘材料及防水材料。产品在常温下为黑色有亮光的固体,加热后为液体,具有可塑性、弹性、黏性,溶于有机溶剂中,不渗透水等特点。“东炼”还于1973年试产少量60号甲道路沥青,1980年以后继续试产60号甲道路沥青。1985年,炼油厂改进工艺,使沥青的针入度和伸长度达到了100号道路沥青的标准。

北京市市政路桥集团建材研发中心总工程师柳洁和她所在的研发中心,利用20年时间,先后研发了钢渣沥青混合料、煤矸石沥青混合料、抗车辙技术、温拌沥青技术等材料,变废为宝。原来首钢冶炼钢铁的废弃钢渣堆积如山,一刮风就昏天黑地,严重影响周边环境。他们通过研究,将废弃钢渣替代道路原材料,不仅削平了首钢上万吨钢渣山,还节约了大量天然资源。将废旧轮胎用在路面上,不仅能提高路面的抗裂性能和抗疲劳性能,还可以提高路面使用寿命。煤矿采煤作业产生的大量煤矸石,既占地又有发生自燃的可能,他们用煤矸石代替石灰岩碎石用于沥青混合料生产,不仅保护了山区环境,煤矸石的加工也为山区提供了不少就业岗位。除以上废物利用之外,他们还研发了一种抗车辙沥青混合料,广泛应用在路口、汽车收费站、公交车站等汽车启动、刹车频繁的地段。近期,研发中心又开始向节能减排领域探索,所研发的温拌沥青混合料比热拌沥青节省加热原油两到三成,能减少60%以上温室气体排放,沥青烟等有害气体排放量也减少到80%以上。

五、既是燃料又是原料的液化石油气

人们生活中的燃烧气源大致分为液化石油气(Y)、人工煤气(R)、天然气(T)三大类。液化石油气是石油在提炼汽油、煤油、柴油、重油等油品过程中剩下的一种石油尾气。通过一定程序,对石油尾气加以回收利用,采取加压等措施,使其变成液体,装在受压容器内,液化气的名称即由此而来。它的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等,贮存于耐高压的钢罐中,在气罐内呈液态状,一旦流出会汽化成大约等于原体积250倍的可燃气体,使用时拧开液化气罐的阀门,可燃性的碳氢化合物气体就会通过管道进入燃烧器。点燃后形成淡蓝色火焰,燃烧过程中会产生大量热能。

液化石油气既是优良的民用燃料,又是重要的化工原料。既可以作为废气烧掉,也可以作为重要原料用于生产化工产品。作为燃料主要用于有色金属冶炼、窑炉焙烧、汽车燃料、居民生活燃用等。随着石油化学工业的发展,液化石油气作为一种化工基本原料已愈来愈受到人们的重视。在化工生产方面,液化石油气经过分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等,用来生产塑料、合成橡胶、合成纤维及生产医药、炸药、染料等产品。用液化石油气作燃料,由于其热值高、无烟尘、无炭渣,操作使用方便,已广泛进入人们的生活领域。此外,液化石油气还用于切割金属,用于农产品的烘烤和工业窑炉的焙烧等。

北京市人民政府从1963年底就开始制定利用液化石油气作为民用燃料的规划。但是,由于北京不生产液化石油气,这个规划迟迟不能实现。

1964年春,周恩来总理访问亚非14国回来后,指示国家科委要大力发展我国的油气资源综合利用事业。北京市根据周总理的指示,和国家科委下达的在北京发展一部分液化石油气用户,并建成一个液化石油气灌瓶站,以确定液化石油气作为民用燃料的可行性实验项目后,从1965年起发展液化气,先后向4882户居民供应液化石油气进行“中间项目试验”,取得成功后才开始在全市发展民用液化石油气用户。

北京最初使用的液化石油气来自东北锦州、抚顺等地炼油厂。“东炼”投产后,于1970年开始生产液化气,分别由催化裂化装置、合成橡胶厂的丁二烯抽提装置和化工一厂的轻柴油裂解装置进行生产,当年产量仅为3.1万吨,以后产量逐年增加。1976年,随着前进化工厂裂解装置和胜利化工厂丁二烯抽提装置投产,年产量增加到13.4万吨,并且和乙烯、汽柴油、重质燃料油合槽建设的一条46公里的地下输气管道,输送到市区供应广大市民使用。北京市有126万户居民使用燕山石化公司提供的液化气,年使用量15万吨。1998年,液化气年生产能力达到了20万吨。其中炼油厂生产12.5万吨,合成橡胶厂生产6万吨,化工一厂生产1.5万吨。

液化石油气既是优良的民用燃料,又是重要的化工原料。燕山石化公司不惜牺牲生产利润,一直停开以液化气为原料的烷基化装置,缩短了丁烯氧化脱氢的开车时间,并以最低价格供应北京居民使用清洁燃料。为了适应广大市民使用液化气燃料的需要,北京市煤气公司于1978年5月建成投产了全国第一套自行设计和制造的液化气机械灌装流水线,在南郊灌瓶厂投入使用。到2004年,北京有液化石油气灌瓶厂3座,灌装能力达23万吨。2013年,本市又实施农村炊事气化行动,发布了《北京市2013-2017年清洁空气行动计划重点任务分解》通知,部分区县已开始行动,如房山区已开始实施村民每换1瓶液化气,政府给补贴73元的优惠政策。

六、后来居上的天然气

北京从1986年使用华北油田生产的天然气起,又先后开始使用陕甘宁地区生产的天然气和国外土库曼斯坦的天然气。输送天然气管道从河北永清到北京的第一条管道建起后,又建设了华北油田管道、陕西省到北京的三条管道和中亚国际天然气管道,这几条大动脉管道建成后,基本保证了北京天然气的使用。

(一)天然气及北京用气资源

天然气是埋藏于地层中自然形成气体的总称。但通常所称的天然气只指贮存于地层较深部的一种富含碳氢化合物的可燃气体,而与石油共生的天然气常称为油田伴生气。天然气由亿万年前的有机物质转化而来,主要成分是甲烷。此外根据不同的地质形成条件,尚含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等低碳烷烃以及二氧化碳、氮气、氢气、硫化物等非烃类物质;有的气田还含有氦气。天然气是重要的化工原料和用途广泛的清洁燃料,天然气经过脱硫、空分、裂解、提浓等环节会“变身”为聚乙烯醇(PVA),然后成为维尼纤维。这些雪白的维尼纤维既可以增强水泥的强度,又可用于高级成衣,使衣物变得轻薄柔密,甚至可以使人民币不易折损。天然气经过脱水、脱硫、脱氢等会生成合成氨、尿素、三聚氰胺等化工产品。在20世纪70年代世界能源消耗中,天然气约占18%~19%。我国发现和使用天然气的历史很悠久,古代人把天然气称作“火井”,不仅知道用油和气与敌人争战,还在使用上有独特的发现。据晋朝《华阳国志》记载,我国早在秦汉时代开始利用天然气。该书记载了秦始皇在四川采气煮盐的故事:“临邛县,郡西南二百里,查有邛民,秦始皇徒上郡实之,有布仆水从布仆来,合文井江有火井,夜时光映上照。民欲其火,先以家投之,倾许如雷声,火焰出,通耀数十里。以竹筒盛光藏之,可拽行终日不灭也。井有二水,取井火煮之,一斛水得五斗盐,家火煮之得无几也。”其后,我国历代都是用天然气煮盐。

新中国成立后,我国相继建成了塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、柴达木盆地、莺歌海盆地、东海地区、松辽盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地九大天然气基地。前些年,中国石化又在川东北地区发现了国内规模最大、丰度最高的整装海相气田——普光气田。2009年,我国天然气产量达到760.8亿立方米,居世界第九位;2012年,全国天然气总产量上升到976亿立方米,比去年同期增长9.6%。

2009年8月30日,国内第一家大型煤制天然气示范工程——大唐煤制气项目在内蒙古自治区开工建设。该项目利用内蒙古褐煤资源,采用先进技术生产煤制天然气,再经381公里输送管线送入北京。2010年开始向北京供气13.4亿立方米,2011年供气量达到26.8亿立方米,2012年供气量达到40亿立方米,成为北京第二大气源。2013年9月,大唐煤制天然气进京管线工程北石槽站及沿途11公里管线全线贯通,北六环居民将用上来自内蒙古的煤制天然气。北京燃气集团又根据《北京市2013-2017年清洁空气行动计划》,发展燃气锅炉4100蒸吨,超出原计划50%。

中国石油北京天然气管道有限公司下属的大港3座储气库做好备采工作,保证北京市冬季随时供暖用气。另据国土资源部副部长汪民在全国地质工作会议上透露,2010底我国地质学家在南海底部已发现38个油气田,均为超厚油层和含气地层。

(二)北京地区也有油气资源

华北地区早在1世纪中叶就发现了天然气,据《魏书·灵征志》记载,北魏孝昌二年(526年)夏发现幽州遒县地燃,遒县即河北省涞水县。又据《明史·五行志》记载,明万历十四年(1586年),保定府民间墙壁内出火,三日夜乃熄。这个“出火”的地方,就是今天冀中油田所在地。

早在1928年,顺义西南地区的古城村一口古井内曾经喷出气体并燃烧起火。20世纪50年代初,京畿某村一农户存放在茅房附近的一堆干玉米秸突然起火,用水扑灭后,靠厨房的一堆干草又突然着了起来。不久,本村其他住户也发生了类似情况。于是,“鬼火”一说便在附近十里八村流传起来,闹得人心惶惶,生怕自己的几间草房被“鬼火”点燃。其实,这些“鬼火”就是油气显漏。

1959年,京津地质勘探大队根据此现象,在田城——田各庄——后沙峪一带进行天然气调查,初步认为这一带含有甲烷等烃类气体高达30%以上。另外,在中山公园、八里庄、坨里的南坊村、丰台北丰线和房山县城关煤矿机械厂等处的水井和热井内,都有不同程度的油气显示。可见,北京地区南部地层含有大量的油气资源。

北京位于华北平原西北边缘,除了地质单元属于廊坊——固安凹陷部分地区的油气勘探程度较高外,其他地区油气勘探程度较低。新中国成立后,地质矿产部、水利电力部、煤炭部、石油部都对本市进行过地质及地球物理勘探工作。如1955年华北石油大队进行过气苗调查;1959年京津地质勘探大队在顺义地区进行过油、气苗调查,并打浅井5口,还于1961年在顺义县300平方公里范围内做过化探工作;1966-1969年在顺义、三河一带用地震仪完成面积普查1100多平方公里,在丰台-涿县一带应用可控震源完成地震12次覆盖剖面261公里,还在丰台、中山公园、八里庄、坨里等地打了数眼深水井和热水井,从中发现了一些油气资源。

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