Ontwikkelingen in de Europese olieverwerkende industrie

0

'

~ ,

o

O

·

o

o

o

o

adres: Nr:

Laboratorium voor Chemische Technologie

.' .;.:- .

Verslag behorende

bij het fabrieksvoorontwerp

van

.----________________________ ..J_. ___ Di.j.c.km.eester _________________________ .

onderwerp:

. ____________________ Q_tÜJl.1~~l~DE~rL_~~ ___ g§ ____________________ _

_____ Euro_pe.se __ .a.lielC.erJlerkende __ iDdll.strie. __ _

Oude Delft

35

2611 BB

Delft . opdrachtdatum :.

28-9-1979

v~rslagdatum:·

lO-1

2t'1979

.

;

. I I

/'

.

.

'

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

l ( ( ( ( ( ( (

o

o

ONTWIKKELINGEN IN DE EUROPESE

OLIEVERWERKENDE INDUSTRIE.

J. Dijckmeester December

1979.

l ( ( ( ( ( ( (

o

o

1. -1-Korte samenvatting .

In dit rapport zijn factoren, welke van invloed zijn op de toekomstige ontwikkelingen in de V'est-Furo-pese olieververkende industrie onderzocht.

Aardolie wordt schaarser, en de gemiddelde

samenstelling van de gelmporteerde aardolie verandert in voor raffinage ongunstiee zin.

Fr i s een overcapaciteit in de furopese oliever-werkende industrie,welke zeker tot

1985

aanhoudt.

De productverdeling van de raffinaderiJen in

~'est-Furopa sluit niet meer aan op de marktvraag, terwijl milieu-eisen en restricties in maximaal toeg

e-laten zwavelgehaltes va~ olieproducten in toenemende mate aanpassing van verwerkingseenheden noodzakeJ,ijk maken; Ontzwaveling van residufracties lijkt binnen afzienbare tijd onvermijdelijk.

Aanpassing van raffinaderijen van het hydroskim

-ming type door middel van uitbreiding met een ·vacuum

destillatie-unit en een visbreaker-unit lijkt een productverdeling te geven, die het beste aansluit

bij de huidige en toekomstige marktvraag in West-Europa.

( ( ( ( ( ( (

c

o

o

(î 2. Inhoud. 1. 2.

4.

5.

Korte samenvatting Inhoud Inleiding

Ontwikkeling van de wereldvraag naar energie

~e rol van aardolie -2- -1-

-2-

-4-

-5-

-9-6. Invloeden op de Europese olieverwerkende industrie

-11-6.1 Verandering in samenstelling van het 6.1.1

6.1. 2

6.1.

3

6.1.4

6.2

aanbod van ruwe olie voor de Europese markt. .

Ruwe olie wordt schaar~er

Stijgende prijs van ruwe olie Ruwe olie vlOr d t gemiddeld zwaarder

Het gehal t e aan verontreinigingen van ruwe olie neemt toe

Verandering in de vr aag naar geraffineerde olieproducten

"

6.3

Discrepantie i~ type en capaciteit van

verwerkings-eenheden ten opzichte van de marktvraag in Europa

6.4 Be~uste beperking door landelijke overheden van de inzet van stookolie

6.5

Voorschriften voor zwavelgehalte van olieproducten

teneinde luchtverontreinigin~ door S02-emissie te

beperken

7.

Aanpassing van de West-Europese olieverwerkende

industrie aan marktvraag en milieu-eisen

7.1

7.2

7.3

7.4

8

.

9.

10. Inl eiding \

Optimale raffinaderijstr~ctuur

~

Raffinaderij-zwavelbalans

(Vacuum) Resi du-ontzwaveling Plaats van de ontzwavelingsunit

Conclusies Literatuur Bijlagen

-12-

-14-

-15-

-16-

-18-

-22-

-25-

-26-

-29-

-30-

-35-

-37-

-39-

-41-

-43-

-45-l ( ( ( ( ( ( (

o

(\ Inleiding.

De toekomstige ontwikkeling van de Europese olieverwerkende industrie is momenteel enigermate

onduidelijk; In een relatief klein aantal jaren

zijn grote veranderingen opgetreden in vraag en

aanbod van ruwe olie, vraag en aanbod van

geraffi-neerde olieproducten, de totale energiesituatie en

de politieke omstandigheden, dit laatste met name

in de olie-exporterende landen.

In dit rapport wordt gepoogd deze invlo~den

-4-te inventariseren, en aan de hand van deze

inventari-satie de richting van de ontwikkeling van de gebruikte

processen in de Furopese olieverwerkende industrie

t

( ( ( ( ( (

o

o

(î

-5-Ontwikkeling van de wereldvraag naar energie.

De ontwikkeling van df wereldvraag naar energie wordt in belangrijke mate beInvloed door de volgende twee factoren:

Blijft er sprake van voortgaande economische groei, en zo ja, in welk tempo zal deze groei plaatsvinden? In welke mate gaan vrijwillige of opgelegde bespa-ringsprogramma's daadwerkelijk het energieverbruik afremmen?

Worden alternatieve vormen van energieopwèkking zo-danig ontwikkeld, dat zij een wezenlijke bijdrage in het voorzieningspatroon kunnen leveren, of zijn verdere rendementsverhogingen in bestaande vormen van energie-opwekking mogelijk?

Voorspellingen over de stijging van de wereldvraag naar energie in de komende decennia zijn dan ook specu-latief; Zeker gezien de huidige onstabiele situatie is niet duidelijk hoe de verdere ontwikkelingen zullen ver-lopen. De situatie is echter in elk geval in die zin ge-wijzigd, dat in plaats van een ruim aanbod aan goedkope energie er momenteel sprake is van een ,al of niet kunst matig in stand gehOUden schaars aanbod van dure energie.

Vele scenario's zlJn denkbaar; Een voorbeeld is ge-geven in figuur (1), on tleend aan [1].

100,lAJJI,.;..M....:.T _ _ _ ,--_ _ _ _ ----._ J"A'QM 06 J 7500,+-_ _ _ -+ _____ ~---~~~ 5000+-_ _ _ -:;;>"t""f-_ _ _ _ ---,~---t---_j

PETROLE

2500 _ _ _ _

CHARBON

O~======db======:J=====N~U~C~LE~

,

n~E=-

___

l.

1975 1980 1985 1990 1995 Fig (1). Ontwikkeling wereldenergievraag in aardolie-equivalenten.

( ( ( ( ( ( Cl

o

o

o

-6-Deze schatting lijkt al ver bezijden de werkelijke

ont-wikkeling; Op basis van 1 steenkoolequivalent (SKE)

=

1.42 t olie zou de grens van 8000 M SKE pas in het

begin van de tachtiger jaren overschreden worden; Uit

figuur (2) ui t

[l7]

blijkt, dat deze grens al in

1976

gepasseerd is.

2,5

8000

Voorspellingen zijn dus een moeilijke zaak;

Alge-meen lijkt men vooralsnog rekening te houden met een

lichte stijging. (2-4

%

per jaar)

In figuur

(3)

is ter vergelijking de ontwikkeling

van het Nederlands energieverbruik weergegeven; Het aandeel

van aardgas is groot, dat van steenkool, afgezien van de

( ( ( ( ( ( ()

o

-7-700 -'--.- --- . - -- --.-- .. -1 !

----

r

- .-.--.----.-.---... --,,- --- 3000 600 overige aardgas ~ aardolie ~ steenkool i

-+

I

I

I 500 -;- -- -

-

I

I

,

I

400

-

j_

.

- --

-

- - -

-1----·---

-

---• I 200 100

o

1960 1965 I I 1970 1975

Figuur

(3).

Totaal Nederlands~ergieverbruik naar type brandstof in J.

De vraag naar energie moet worden opgebracht door

de energiedragers:

aardolie, aardgas,

steenkool, en

splij tstoffen,

aangevuld met een groep diversen, waarin vormen van

energie-opwekking als hydro-electrische energie,

geo-thermische energie, zonne-energie en wind- en getijden

energie. 2500 2000 1500 1000 500

o

De inbreng van deze groep diversen is in Europa

momen~eel niet groot; Op l angere termijn zal het aandeel

van deze groep in de totale energie-opwekking wel toenemen;

De mate waarin is echter nauwelijks te schatten, en

onder-meer zeer afhankelijk van researchinspanningen op dit

( ( ( ( ( { C'

o

o

o

-8-Op kortere terrr.ijn lijken in verband met

energie-opwekking ook andere dan financiele aspecten een rol

te gaan spelen:

Het <,anbod van energiedragers wordt niet meer bepaald

door de technische gr(,nzen van de productie, maar

door de op ter plaatse geledende motieven vastgestelde

productieplafonds van de olie-producerende landen; De

energiemarkt is van de 'buyers-marketl van weleer de sellers-market van nu geworden.

De invloed van de publieke opinie op de keuze van de vorm van energieopwekking; Een lid van de NEC-commissie

voor atoomenergie in de Verenigde staten schatte, dat

tengevolge van het inmiddels bekende incident met een

kerncentrale op Three Miles Island de datum van

opleve-ring van 200 kerncentrales uitsluitend ten gevolge van

dit incident was vertraagd of voor onbepaalde tijd was

ui tgesteld. [16J

- De invloed van milieu-hygienische aspecten op de keuze van voor energieopwekking gebruikte drager en de vorm van energieopwekking; In de gemeente Dordrecht wordt

thans op milieuhygienische gronden al bezwaar gemaakt

tegen de bouw van een conventionele kolencentrale na

1990~

- De wens van energie-importerende landen minder

afhanke-lijk te worden van energie- exporterende landen door verschuiving van het gebruik van energièdragers, en door spreiding van het gebruik volgens een patroon

met zo min mogelijk risico's voor de continuiteit van

de energievoorziening.

Voor al met het oog op dit laatste aspect komt

steenkool weer sterk in de belangstelling.

Kernenergie krijgt al sinds langere tijd meer aandacht;

Frankrijk bijvoorbeeld wenst in

1985

54

%

van de

be-hoefte aan electriciteit met kernenergie op te wekken, en heeft daartoe een ambitieus bouwprogramma opgezet.

c

( ( ( ( ( (

5·

c

o

o

-9-Inmiddels loopt het Franse programma wel reeds twee jaar op schema achter.

Opvallend is, dat ondanks alle bezwaren, die men aan kernenergie vindt kleven, op lange termijn toch aan kernenergie gedacht wordt om in het energietekort te voorzien: Op het symposium 'Energy, what now' , Am~ sterdam

1979

stelden vrijwel alle sprekers, dat toepassing van kernenergie naar hun mening niet te vermijden was. [2J Maar ook met toepassing van kermenergie wordt in een

aantal scenario's op langere termijn een energietekort voorzien; Op korte termijn dreigt bovendien het gevaar, dat een lager dan geraamde energieproductie uit steenkool en splijtstoffen gecompenseerd moet worden door opwekking uit gas en olie, waardoor deze sectoren extra onder druk komen.

Samenvattend kan men stellen, dat pogingen worden ondernomen om het aandeel van olie in de totale energie-productie terug te brengen, maar dat daar op korte ter-mijn geen grote resultaten van verwacht mogen worden; Olie blijft vooralsnog een grote rol in de energieopwek-king spelen.

De rol van aardolie.

De rol van aardolie is tweeledig; Olie wordt ge-bruikt als:

- energiedrager voor energieopwekking

- grondstof voor de chemische industrie voor een scala van producten.

Aangezien de prijs van olie relatief laag was ten opzichte van steenkool, gas en kernenergie, vooral in de jaren vijftig en zestig, v:f'-rd een groot deel van de beschikbare olie gebruikt voor goedkope energiepro-ductie. Vooral sinds de oliecrisis van

1973

is dit beeld door een aantal factoren veranderd:

L ( [ ( ( (

r

[)

o

o

-10-De prijsstijging van ruwe olie

Een tekort in aanbod aan ruwe olie

Een nog steeds toenemende vraag naar olieproducten

voor niet-stationaire energie-opwekking. (benzines e.d.)

De behoefte om ui t milieu-hygi~nische overwegingen

schone brand- en grondstoffen te gebruiken.

Een op economische gronden en om motieven van

nationaal belang omschakelen van de

electriciteits-productie van oliestook naar steenkool, gas en

nu-cleaire opwekking.

De economische motieven voor deze verschuivingen worden

nog versterkt, daar olie in toenemende mate een schaarste

markt kent.

In

1979

schatte men het ~ereldaanbod (exclusief

communis-tische landen) ca. 100 mln. ton OF lager dan de vraag,

wat neerkomt op een tekort van

5

%

.

L3J

~inds op grond van deze factoren olie schaarser en

vooral duurder is geworden, is er een steeds toenemende

trend olie te vervangen door goedkopere of minder

schaar-se producten; Li t gebeurt zowel voor olie die als

energie-bron wor dt gebruikt, als olie, die als grondstof voor de

chemische industrie gebruikt wordt.

Di t betekent dat

Olie als energiedrager vervangen wordt door gas,

steen-en bruinkool en kernenergie; In de totale vraag naar

aardolieproducten wordt derhalve het aandeel van die

producten, waar (nog) geen vervanging voor is, steeds

groter. Motor- en vliegtuigbrandstoffen zijn daar

voor-beelden van.

Voor beelden van vervanging van olie als grondstof zijn:

synthese-gas uit steenkool of naràgas.

~. LPG en LNG als grondstof voor poly-etheen.

• ~ynthetische Erondstoffen uit steenkool •

. Alcoholen uit organisch materiaal.

Natuurlijk spelen ook hier zowel economische als politieke

( (

6.

( ( ( ( ( ()

o

(î

r

-11-Invloeden op de Europese olieverwerkende industrie.

~omenteel zijn er een aantal ontwik~elingen gaande

welke van invloed zijn op de Europese olieverwerkende industrie.

Deze ontwikkelingen zijn:

Verandering in de samenstelling van de geimporteerde

ruwe olie.

Verandering van de vraag naar geraffineerde olieproducten.

Behoefte tot aanpassing van de bestaande (over) capaciteit

van de verwerkingseenheden aan de marktvraag:

Bewuste beperking van de inzet van stook lie voor

elec-triciteitsopwekking door landelijke overheden.

Voorschriften voor zwavelgehalte van olieproducten en

emissie van verwerkingseenheden teneinde verontreiniging

door S02 zoveel mogelijk te beperken.

Buiten Europa is de situatie duidelijk anders:

Bij gebrel\.: aan gegevens ui t de landen met centraal geleide

economi~n wordt de situatie in Europa vergeleken met die

in Noord-Amerika en Japan.

In Noord-Amerika is het aandeel van de geimporteerde

olie in het totale- verbruik belangrijk lager dan in

Euro-pa; Verder wordt aardgas op veel grotere schaal voor

ener-gie-opwekking ingezet.

De ontwikkeling in de vraag naar olieproducten is minder

ingrijpend dan in West-Furopa; Het aandeel van benzines

is al groot, en zal in de toekomst eerder af- dan toenemen.

Ook van overcapaciteit of het niet op de juiste wijze op

de marktvraag zijn afgestemd kan nauweli jks gesproken worden.

Japan is tr aditioneel V00r zijn energievoorziening voor een groot deel afhankelijk geweest van invoer van

ruwe oliei In deze situatie zal ook geen verandering komen.

Grote verschuivingen in de marktvraag zijn niet te

verwach-ien, overcapaciteit in verwerking is er niet, en aanzienlijke

( ( ( ( ( ( (

o

o

o

6.1 Verandering in samenstelling van het aanbod van rUwe olie voor de Furopese markt.

Engelhard

[4J

signaleert een aantal trends voor ruwe olie:

Ruwe olie wordt schaarser

De prijs van ruwe olie blijft stijgen Ru~e olie wordt gemiddEld zw~arder.

Daaraan zou kunnen worden toegevoegd:

Het gehalte aan verontreinigingen in ruwe olie neemt toe.

6.1.1 Ruwe olie ~ordt schaarser.

Het schaarser worden van rUwe olie heeft drie

oorzaken:

-12-1. De geweldig gestegeri vraag naar olie in de jaren na

de tweede werledoorlog.

De wereldraffinagecapaciteit bijvoorbeeld is met 500

%

gestegen van ca 15 mln. vaten per dag in 1950 tot ca

72

mln. vaten per dag in

1975,

alhoewel momenteel niet de volledige capaciteit benut wordt. In de landen met centraal geleide economieën is een capaciteit van

9

mln. brldj Van derresterende

63

mln brld capaciteit werd in

1977 49

mln. brld benut, wat resulteert in een

bezet-tingsgraad van

78

?( tegen een theoreti sch haal bare bezettingsgraad van

85

%

resp. 90

%

in Japan en de Verenigde staten.

ftlhowel sinds de oliecrisis in

1974

de vraag naar

ruwe olie minder snel is gaan stijgen, houdt de stijging

van de vraag momenteel nog vfel aan; Om aan deze vraag te kunnen blijven voldoen moeten steeds nieuwe

produc-tiegebieden ontwikkeld worden, die steeds hogere inves-teringen eisen, zoals d0 Noordzee en Alaska.

( ( ( ( ( ( (

o

o

-13-2. De neiging van de olie-exporterende landen, waaronder

in het bijzonder de OPEC-landen, om hun exporten zodanig

te beperken, dat door de grote vraag hoge prijzen be-dongen kunnen worden (sellers-market). Dit maakt het buitendien eenvoudiger ook mindere kwaliteiten olie te verkopen, terwijl ook de oliereserves voor deze landen over een langere periode beschikbaar blijven.

3.

Politieke instabil i teit (Iran) kan de olieproductie ge -durende langere tijd ernstig ontwrichten, waardoor de productie-verhoudingen tussen de olie-exporterende landen verstoord raken en de totale productie aanziènlijk kan

dalen.

r ls voorbeeld hiervan is de variatie in herkomst voor

de in Nederland aangevoerde ruwe olie genomen ten Gevolge van de productiedaling in Iran

r]

Ruwp. olie·invoer naar land van herkomst

1977 in % 1978 in % 1979 (jan. tfm juni) in % (i" 1000 tonI Iron 13409 23,2 13865 . 25,7 1 620 5,3 S.)oud,-Arabi'l 17 1 Cl7 29,7 11 604 21,3 8609 27,9 Kuwilit 5350 10,1 6776 12,4 4333 14,0 Iröq 3342 5,3 31Cl5 5,a 1 557 5,0 Ern,,~ ten I incl.

Abu·Dh'lllil 4211 7,3 3420 6,3 2789 9,0 Ni<1t~rJa 91GCl 15,9 91138 17,3 7485 24,2 AI'Jcri)" 184 0,3 323 0,6 486 1,6 LviJie 973 1,7 1 756 3,2 538 1,7 Overil) OPEC 633 1,1 1368 2,5 480 1,6 Overig 2841 4,9 2631 4,9 2974 9,6 Totaal 57319 100,0 54426 100,0 30871 100,0 Bron: 1977/1978 CBS/EZ. 1 97U EZ.

Tabel 1. Ruwe. olie-invoer in r-:ederland naar land van herkomst.

~en ziet , dat de daling van de invoer uit Iran is ge

com-penseFrd door een verhoging van de invoer uit vooral

Saoudi-Arabi~ en Ni geria.

Bovendien wordt de huidige distributie-flexibili-teit bedreigd door het streven van een aantal

-

<-( ( ( ( ( (

c

o

o

o

terende landen om r echtstreeks leveringscontracten

met olie-exporterende landen af te sluiten.

-14-Al met al betekent dit, dat de hoeveelheid ruwe

olie, die op de markt is, niet voldoende is om aan de

vraag te voldoen. Dit brengt tevens met zich mee, dat

een koper niet kieskeurig zal kunnen zijn wat betreft

kwaliteit van de ruwe olie: Men zal vanzelfsprekend een

voorkeur hebben voor olie met een laag zwavel- en

metaal-gehalte, maar :an deze voorkeur zal slechts ten dele

tegemoet gekomen kunnen worden.

6.1.2 Stijgende prijs van rUwe olie.

~et blijven stijgen van de ruwe olie-prijs brengt

een aantal effecten met zich mee:

1. Voortdurende prijsstijging veroorzaakt op lange duur

een daling van de vraag.

2. Prijsstijging maakt gebruik van alternatieven voor

olie-producten mogelijk, die daarvoor economisch niet

haalbaar waren; Het duidelijkst is dit merkbaar bij

stookolie voor ondervuring, die waar mogelijk vervangen

wordt door steenkool, gas of nucleaire energie.

3.

Het steeds hoger worden van het aandeel van de

grondstof-kosten in de totale productkosten maakt het financieel

gewenst te streven naar conversie van weinig gevraagde,

en dus laag geprijsde producten naar producten met een

grote vraag en dus hoge prijzen.

4e Een stijgende prijs brengt met zich mee, dat olie-reserves,

die voorheen niet economisch winbaar waren, dat op een

gegeven moment wel worden; Hierdoor kan de

productiever-deling tussennde olie-producerende landen verschuiven,

en daarmee wellicht het prijsmechanisme. Het is echter

.

niet duidelijk, of nieuw ontdekte reserves van grote

[

-15-(

6.1.3

Ruwe olie wordt gemiddeld zwaarder.

r

Het zwaarder worden wat betreft soortelijk gewicht

( ( (

o

o

o

van de aangevoerde ruwe olie brengt bij raffinage een verschuiving in de productverdeling van lichte naar zware producten met zich mee.

De stijgende trend in het soortelijk gewicht was de afge-lopen jaren duidelijk aanwezig, en zal zich vermoedelijk de komende jaren voortzetten, al is er enige onzekerheid in verband met de toekomstige productie van de velden in de ~oordzee en Alaska, en het eventueel tàt ontwik-keling brengen van de productie van ruwe olie uit

teerzanden en oliehoudende leisteen.

Een schatting van de ontwikkeling is weergegeven in tabel (2) uit

[5J

1977 1985 Incrcase API 0/ 0/ _e~) 10 10 Under 27° R 9 11 27.0-·31.9" 21 26 52 . 320-36.9" 41 36 7 Over 36.9" 25 23 13 NGLs 5 6 17 100 100 100

Tabel 2. Huidig en toekomstige dichtheid van de totaal geproduceerde ruwe olie in 0 APl.

Opvallend is de stijging van de groep

27-32

.

0 APl, en de afname van de groep

32-37

°APl in de totale samen-stellingsverhouding voor

1985

ten opzichte van

1977,

voornamelijk veroorzaakt door een vermindering van de productie van lichte arabische ruwe olie.

In

1977

werd, afgezien van CGE-landen,

49.3

mln brld ruwe olie geproduceerd, en

15.1

mln brld werd

tevens in het land van productie verwerkt. Geëxporteerd

~erd dus

34

.2

mln brld.

Gezien het feit, dat Furopa (nog) weinig olie

geimpor-( ( ( ( (

-16-teerde ruwe olie uit het Midden-Oosten afkomstig is,

zal deze'verzwaring' in Europa zelfs extra merkbaar

zijnt De exportcijfers zijn weergegeven in tabel

(3)

Crude 011 ,upply patttm to prlndplIJ mnrktt!'! 1977 and

~tim.tl'd 19R5 (million hrl/day) 1977

Crude oil \Vnlern Wc~lcrn

sou ree USA Eurnpe Jaran USA EUlOpe Jllpnn

---~-~--~--Middle Ea~1 2.5 Norlh Arrica I .. ' Wc~t Arrico 1.2 Norlh Sea 0.2 Me1lÎco 0.2 Vcnc7.cula 0.2 US lower 48 9.0 US A In~ko 0.5 Indonesio 0.5 Ot her 0.5 Total 16.1 9.2 3.6 2.5 1.5 -" 1.1 0.8 I.S 0.9 0.5 0.7 0.1 0.3 90 1.7 _._" 0.6 0.4 0.8. I 0.(, 0.4 D.J 4.8 IR.I 9.4 4.0, I.J 0.5 2.7 0.1 0.1 0.7 0.7 1l.7 I~.R 5.4 I

'-

I

Tabel

3

.

Overzicht van ge~xporteerde ru~e olie uit

( gebied van herkomst naar gebied van verwerking.

(

()

o

6.1.4 Het gehalte aan verontreinigingen neemt toe.

Het gehalte aan verontreinigingen van de ruwe

olie is vanzelfsprekend afhankelijk van de plaats van herkomst; De belangrijkste verontreinigingen zijn opgeloste zouten, zwavel, stikstof- en metaalver-bindingen en complexFn.

Ontzouting levert in het algemeen geen problemen

op.

~at betreft zwavel kan het Behalte sterk varieren

van 0.1

%

w

voor sommige indonesische types ruwe olie

tot meer dan

3

%

voor een aantal types uit het Midden

Costen, Gemiddeld is echter het zwavelFehalte in de

aangevoerde rUwe olie langzaam maar zeker aan het stijgen tengevolge van het al eerder gesignaleer de teruglopen van het aandeel van laag-zwavelige ruwe olie-types in het totale aanbod van ruwe olie.

( ( ( ( ( ( ( (

o

o

(î

'.

Sulfur amounts

IApproxlmate . sulfur In U.S. reflnery ·. i

runs) .: . . . . " I .. ~~~~ ;;.; ••.. ~.; .• ;, .... ;; , .. 0.48 .:. '. 1925 ... ; .. ; ... ' .• '. ~ .... 0.47 ,. ,~,

... ;, ...

'e ....

0.82 1927 ....

>

..

i •... , •..•• ': •.• 0.75 1928 .. ;;: ... : ... 0.88 1929 ... j • • • • • • • • • • • • • • • • 0.90 1930 ••••.•..••••••.• ; ... 0.77 1932 .•.••••. , .••• ; .••... 0.65 )934 ..••.•••••.•.•...••.. 0.55 . 1936 .•....•. ; • • . . . • . . . •. 0.55 19~0 •...•. ;; .•• ; •.•.... I I • • ; 0.59 . ": 1915 ~ •.•..•...•• , ...•..• 0.62 1946 ;~ ~.~ .. ;:.' •• ;.~ ... !.; ~j .. 0.63' : : 119 94478 .. ;,,' •.•• ; .• " c •• '. i • ; ; ; ; ; •• 0.65 ", .; I •• ~·l\'., ,';. ~·" ·I·l.

,

'

t "

"

0.70 ' . . 1949 ... ·i; ... ; ... 0.67 1950 ••.•••• i ; . • . . • . . . • . •. 0.66 1951 ....•.. ,..i ... 0.68 1962 .: •• : . I \ , • • • • • • • • • • • • •• 0.79 ·1965 ... , ... 0.74 1968 •...•...•...•. 0.72 1969 ...•... 0.71 1971 •.••• ; .• , ..•..•... ;. 0.73 1973 •.••...•..•••.... I • • • • • 0.76 .

Tabel

4.

Toename van het

zwavel gehalte in ruwe

olie in de V.S.

-17-Een voorbeeld van deze trend

is weergegeven in tabel

(6)

waarin de stijging van het zwavelgehalte in de door

raffinaderijen in de Verenigde

Staten verwerkte ruwe olie is weergegeven.

In Frankrijk is in

de periode 1971-1978 het g

emid-delde zwavel~ehalte van de

ver-werk te ruwe 0 lie van 1. 22 to t

1.

53

%

gestegen. ~J

Tegenover d~ze stijging van het zwavelgehalte staat juist

aan de andere kant, dat in het

kader van de bestrijding van

de luchtverontreiniging (Vooral

in Japan, en in mindere mate in

de V.S. en Europa) ontzwaveling

steeds belangrijker wordt; Een

complicatie hierbij is, dat de

zwavel zich voornamelijk in

ver-bindingen in de zwaarste ruwe

oliefracties bevindt.

Tijdens het raffinage-proces stijgt het zwavelge-halte van atmosferische residu's vaak tot 3 à 4

%

,

en

van vacuum-residu's zelfs tot

5

à

6

r

zwavel.

In de toekomst zal echter in Europa om aan de w

ette-lijke eisen ~at betreft zwavelgehalte te kunnen voldoen, en om conversie van zware fracties naar lichtere producten

met laag zwavelgehalte mogelijk te maken, ook voor deze

residu's ontzwaveling moeten worden toegepast. Dit gaat dan op voor die cevallen, waarin een wettelijk maximaal

zwavel-gehalte voor het betreff ende product is voorgeschreven;

Indien uitslbitend een zwaveldioxyde-emissiebeperking

( ( ( ( (

6.2

(

o

ontzwaveling van de gebruikte brandstof

ontzwaveling tijdens het verbrandingsproces

rookgasontzwaveling.

-18-Financiele motieven zullen dan uiteindelijk de doorslag

geven.

In nauwe samenhang hiermee is het gehalte aan

me-talen in ruwe olie; Dit kan varieren van een tiental ppm

Ni + V tot ~eer dan 1000 ppm nikkel en vanadium in

residu's van Venezolaanse soorten als Boscan.

Deze metalen zijn daarom niet gewenst, omdat ze

de eigenschap hebben de katalysatoren welke in ontzwa

-velingsprocessen gebruikt worden te deäctiveren;

Aange-zien ook hier weer geldt, dat de metalen zich in de zwaarste

fracties concentreren, zal ontzwaveling van de zware

r esidu's de meeste procestechnische pr oblemen met zich

mee brengen.

Verandering i n de vr aag naar_geraffineerde olieproducten.

Bij het taxeren van de huidige en de toekomstige

vraag in Furopa naar olieproducten is het interessant

vergelijkingen te trekken met de ontwikkelingen in de

Verenigde staten en in Japan

(4).

De situatie in de V.S. kenmerkt zich door een rela-tief grote mate van energieopwekking uit aardgas, steen-kool en kernenergie. stookolie speelt in deze markt een

bescheiden rol, zodat de raffinage eericht is op de grote

markt voor motofbrandstoffen en middeldestiJlaten.

Co! versieprocessen voor residuale olie zijn hier in

een vroeg stadium ontwikkeld.

In Japan daar entegen is er vooral vraag naar

stook-olie; Japan moet vrij~el alle energiedragers impotteren,

en een groot deel van de energieopwekking geschiedt op basis van olie; De vraag naar middeldestillaten is in

r

,

r

-19-vergelijking met stookolie matig, en de vraag naar motor-br andstoffen beperkt te noemen. Gezien het grote gebruik van stookulie is het niet ver\':onderlijk , dat in het kader

van bestrijding van de luchtverontreiniging in Japan

ontzwavelingsprocessen al in een vroeg stadium tot

ont-wikkeling gekomen zijn.

Alvorens hier dieper op in te gaan lijkt het nuttig

de verschillende raffinage-productgroepen nader te

definieren. De indeling wordt gemaakt op basis van kooktraject. stookgas _Cl

-

C 2 lPG C 2

-

C5 nal' ta/benzines C 5+

-

177 °C/350 oF

middel destil~

laten 177 °C/350 oF ₃l_{+3 °C/650} oF gasolie 343 °C/650 oF 510 °C/950 oF

stookolie 510 °C/950

°F+

overigen producten, die op basis van andere ,eigen-schappen, meestal visco si tei t,

geselec-teerd zijn zoals smeerolie en bitumen. In overzichten wordt de groep middeldestill aten en gas-olie vaak bij elkaar genomen.

Binnen Europa zijn er ook aanzienlijke verschillen in productverdeling; Onderstaand overzicht is van 1976 voor vijf EEG-landen, de_EEG~?_taa~~~_y. S. en Japan.

[s]

Tabel 7 Frank- West- I talie r eder- Groo t- EEG USAc rijk dui ts- land Bri

t-land _tannie lPG _{2.4 2~8 2·3}

_1.7

_I.i

_{-2 .. 3 2._2} benzines nafta 20.1 21.7 21.2 20.1 22.0 21.2 li8.7 midcel desti-~Jaten 39.2 41. 6 29.3 : 5. L~ 34.1 36.5 27.4 stooko lie 31.8 23·5 44.4 :,5.1 36.2

33

.7

9.4 overigFn 6.5 10.4 2.8 7.7 6.0 6.3 12.3 Japan

6.3

23.9 18.3 48.9 2.6

( ( ( ( (

c

( ( , ()

o

r

-20-Bij de afzonderlijke EEG-landen valt op het hoge percen-tage aan middeldestillaten voor ~est-Duitsland en het

gr ote aandeel van stookolie in Italie.

Bij een vergelijking van de EEG met de V.S. en Japan vallen de volgende a~centen weer op:

VS - accent op benzines

EEG - accent op middeldestillaten

Japan - accent op stookolie

De vraag rijst, of de verdeling van de productie is afgesteld op de markt. Fenvergelijking van de

Neder-landse cijfers is in dit verband wellicht interessant, omdat de rederlandse benutte raffinagecapaciteit ruwweg

t~ee en een half maal zo groot is als het volume van de

afzet: Ce federlandse r affinaderijen vervullen samen met

de Ant~erpse capaciteit duideJijk een balanceringsfunctie voor de Furopese markt.

Ver gelijking van productie en markt levert voor Nederland

het volgende beeld:

_. _"-"-."

---1975

1976

₁₉₇₇

prod. markt prod. markt prod. markt

l.PG

_1.7

_2.4

_1.7

_3.0

_1.7

benzines/ nafta

₁

₉

_.4

_37.6

_20.5

_37.1

₁

₈

_.9

middel destillaten

₃

_6.3

₃₆

_.4

_:5.4

_34.8

_;6.3

stookolie

_36.7

_12.8

_35.2

_12.6

_36.5

overigen

_5.9

_10.8

_7.2

_12.5

_6.6

to t mln ton/jaar

₅₄

21

62

24

60

- _._ - - - --

-Ven ziet in de markt ~en licht stijcende trend voor

benzines en een licht dalende trend voor stookolie.

3.7

4

\'

.4

35.3

10.7

9.9

23

Rij de ver[elijking van product- en marktcijfers ziet

men ec h ter een struc tureel tekort aan naf ta I s en benzi ne, en een overschot aan stookolie; De Nederlandse raffinage-capaciteit lijkt duidelijk op de Furopese markt afgestemd; De r'ederlandse markt wijkt nogal van de Europese markt af.

r

( ( r , r

o

-21-Ook Frenkel en Newton

[

5J

hebben aan de hand van

marktgegevens van

197

7

een prognose voor

1985

opgesteJd. Deze gegevens zijn in tabel ~ weergegeven.

Dcnlopmcnt of petroleum products demand in principal markets 1977 and estimated 1985

USA

Motor gasoline/naphtha

Kerosene/jet fuel

Gas/dieseloil"

Residual fuel oil·

Others'

Total

Westan Europe

Motor gasoline/naphtha

Keroscne/jet fuel

Gas/dieseloil"

Re~idunl fuel oil·

Othcrs' Total

Japan

Motor gasoline/naphtha

K cros.:ne/j~t fuel Gas/diesel uil"

Rcsidual fuel oilo

.b

Ot hers' Total

Principal Markets

Motor gasoline/naphtha

Kerosene/jet fuel Gas/diesel uil

Residual fuel oil

Others Total 1977 million brl/day 7.5 1.2 3.4 3 I 3.2 18.4 J.I 0.5 4.5 4.0 2.0 14.1 1.1 0.5 (J.7 2.2 0.7 5.2 11.7 2.2 8.6 9.3 5.9 37.7 % 41 7 18 17 17 100 22 4 32 28 14 100 21 10 1.1.5 42 D.5 100 31 6 23 25 15 100 1985 million brl/day 8.1 1.4 4.3 3.2 3.9 20.9 3.7 0.6 4.9 4.3 2.3 15.8 1.4 0.7 0.9 2.3 1.1 6.4 132 2.7 10.1 9.8 7.3 Hl % 39 7 20 15 19 100 2.l 4 J I 27 15 I ilO

"

11 14 .16 17 100 3 I 6 23 23 17 100 Increase 1977:-85 (~~ p.a.) 1.0 1.9 I 3.0 ' 0.4 2.5 1.6 2.~ 2. ~ 14 0.9 1.8 U J.I 4 .~ J.~ 0.6 58 26 1.5 26 2.0 0.6 2.7 17

Tabel

7.

Marktvraag naar ol ieproducten in de V.S, Japan

en V'est-Europa in

1977

en

1

98

5.

Vergelijking van de marktcijfers voor

1977

en de geschatte marktcijfers voor

1985

met de productiecijfers van

1976

geven voor West-Europa het volgende beeld: .-- - -- - - - --_ ..

1

9

77

1

985

197

6

markt markt markt markt prod. (%) br ld

(

%

)

brl d (% ) naf tal benzines

₂₂

_3.1

middel

23

3.7

21.2

destillaten

₃₆

_5.0

₃₅

_5.5

_36.5

stookolie

₂₈

_4.

₀

overigen

27

4·3

33.7

incl. LPG

₁₄

_2.0

₁₅

_2·

₃

_8.6

tot

1

00

14.1

10

0

15.8

10

0

1;.;

( ( ( ( ( ( (

o

-22-Bij vergelijking van de cijfers valt vooral het verschil tussen ~e marktvra~g naar de groep 'overigen' en het

geproduceerde volume van deze groep; Fen verklaring hiervoor is niet te vinden, terwijl de productgroep

-definitie ook niet wezenlijk verschilt.

Als de cijfers echter inderdaad op dezelfde

produc-ten slaan, wijst dit op een structureel tekort in de sector overige produeten, en een overschot in de sector

stookolie. Vo~r benzines wordt op langere termijn een

klein tekor t verwacht, terwijl middeldestillaten

wat vraag en aanbod betreft op elkaar aansluiten.

6.3

Discrepantie in t~ en capaciteit van verwerkingseenheden ten opzichte van de marktvraag in Vrest-Europa.

Om de richting van de toekomstige ontwikkeling

van de olieverwerkende industrie in V'est-Europa

eniger-mate aan te kunnen geven is het nodig inzicht te hebben in de volgende punten:

Is de bestaande verwerkingscapaciteit voldoende om

aan de huidie;e .. en toekomstige vraag te kunnen voldoen? Is de huidige verwerkingscapaciteit wat producten

betreft afgestemd op de marktvraag?

Op welke wijze moet met toekomstige beinvloeding van

de marktvraag rekening gehoudtn worden?

Momenteel kent Furopa een overschot aan raffinage-capaciteit; Deze is voornamelijk veroorzaakt door een

snelle stijging van vraag en aanbod van ruwe olie in de

jaren v66r de oliecrisis van

1

9

74.

De prijs van ruwe olie

lag ten opzichte van andere energiedragers laag in de

zesti ger j~ren, en vele projecten voor uitbreiding date-ren uit die tijd; Er werd rekening gehouden met een forse blijvende stijging van de vraag, terwijl de vraag ten tijde van de oliecrisis in feite afnam.

<-( ( ( ( ( (

o

-23-In tabel

(

9)

is de raffinage capaci tei t op basis van

a tmo sf erische destillatie weergee;even.

_[4]

Zone _Distillation

Cokéraction économique Date atmosphérique _{CCF Hydrocraquagc HDS (nuide +}

retardee) USA 1.1.74 711

CP

2R4 42.8 50.5 22.2 ,S".S- 39.9% 6.0!~ 7.1~~ 3,1 ~,~ debut 1978 842

_0/"

29.1 45.6 96.7 5J l4.8~~ 5.4% 11.4~-:; 6.3~~ Japon I 1.74 247

(f)

13.1 1.2 58,5 0.08 lIJ

''f

5Y~ 0.5% 23.7% 0.3°~ fin 1978 274

r,

16.3 0.45 144.6 0.08 777 @ 5.9% 0.2% 52.8~~ 0.3% CCE 1.1.74 _5'.1) 39,5 6,2 74.7 0.9 5.1% 0.8~-:; 9,6% 0,1% fin 1978 820

rIJ

61,1 3,9 129.8 4.4 905

Cfj

7,5% 0,5% _{15,O/~ '. 0.5~~} Europe de rOuest 1.1.74 _{41..1 7.4 91.5} 0.9 ti. . _{4.6"/~ 0,8% I 0.1 o~} 0,1 ~~ fin 1978 ₁₀₀₁

-f,

_{62.9 6,4 164.2} 4,4 6.3% O,6~'~ 16,4% _0.4"~

Tabel

9.

Capaciteit _{en type verwerkingseenheden op basis}

van atmosferische destillatie.

Hieruit blijkt onder meer, dat voor geheel West-Europa

de capaciteit in de periode

1974-1978

met 10.6

_%

is

gestegen; Voor de EEG ligt dit percentage _{lager, namelijk}

Deze _{voortgaande uitbreiding van de verwerkings}

-capaciteit bij achterblijvende _{vraag betekent, dat in}

Europa met een aanzienlijke onderbezetting _{gwerkt wordt;}

Voor Nederland was de doorzet in

1977

63

%

,

terwijl men

verwacht, dat in

1979

weer _{een bezettingsgraad van 70}

_%

bereikt wordt.

Ook _{in Frankrijk is sinds de oliecrisis de}

bezet-tingsgraad _{van de raffinaderijen niet boven}

70

%

gekomen.

Ook _{Frenkel en} ]I; ewton

f?J

_{hebben enige progno ses}

e;edaan met bEtrekking tot de verwachte cap

aciteitsont-wikkeling; Deze prognoses zijn ~eergegeven in tabel (10).

__ ~ .n-•• Viscoréduction 10.2 1.4~1. Y,2 1.1% 6.1 0.8~~ 8,4 I/~ 6.3 0,7% 8,6 0.9%

( ( { ( ( (

o

o

o

-24-Refining capacity compart~d to oil demand 1977 and estimatcd 1980 and 1985 (million brt/day)

1977

- -- -- - --- -

-Rcfining Polenlial Actu;d ()0ml'~lic (lil SII' I'lus/(deficil) capacity" throu/(hputh throllghpllt demand' P"knli .. 1 Adll;!1

- - -- - - -- - -_ ._- -_.-._---_ ... _._---~ --. . --- - ---. -----

-USA

Canada HC

Ol her Furope .. n l"0Unlfl~~

Japan

Auslralia New Zealand Sl'ulh Africa T01al induslriali~ed OPEC Olher LDCs' SutHolal World (c,,1. CPb'l 17.1 2 . .1 16.6 4.0 5.6 1.1 46.7 4.9 11.4 16.) 6).(; 16.9" 2 .. Y 14.1

:

1.1

5.0 0.9 42 . .'i 4.5" 9.R" 14.)" 56.R 16 . .'irl IR4 (I ~) 2.1' 1.7 0.6 10.6 10.7 14 2.7 14 (0 I) 4.) 5.2' (02) 0.9 1.0 (Ol) .17.1 40.4 2.1 4.1" 2.0 2.5 7.7' 7.0 2.R II.R" ' 9.0 5.) 4R.9 49.4 74 1980

"

1985 USA Canada He

Olher Furopean r0unlries Japan AlIstralta·Ncw Ze:lland' South Arrica Total industriali~ed OPEC Olhcr LDCs' Sub-total

World (e~cl CPEs')

Refining t'lpacily" I R2' 2.4 1(,.4 4.5 6.0 U 4R.R 5.9 LU 19.1 67.9 Potcnlial throughputh 17.Rrl 2.3' IH 2.9' 5.4 1.1 44.4 5.R' 11 .. l" 17.1" 6l.5

Domeslic oil Surplusl Rerming demand' (deficit) capacity'

19.6 ( I.R) IR 7j I.R 0.5 2.5 IU 2.7 16.4 :15 0.4 4.R .'i 4 , _6.1 10 0.1 1.4 42.5 1.9 49.9 24 .'-4 n 7.6 .1.7 14.0 10.D 7.1 21.) 52.5 9.0 71.2

• E~limaled caracily al end year. 19RO and 19X.~ figurrs on ":tsis of fi"n p'Pjecls only (c~crrl US"'). • 90~. of capac,I~· f"r US" and Japan. and ~5n~ for all "Iher "rcas.

, Indudinp, intcrnalinnal 3vial,on ~nd nwrinc hunker fuel and rdincry rucl/I(lS~.

Potenlial throllghput~ ISY 2.4' 14.0' 4.1' 5.5 1.2 45.5 7.7' 12.0" 19.7 65.2

d Indude~ I moll,on hrl da)" NGI. "ui put from natural gas prnccssinp, rlants. and 0.5 lIlillion hrllday rHlccs.in~ ~ain. 'Indudes NGL <'1Itput nfO.) millinn brl/day Inr 1977.0.2 millitln hrl/day ror I'IXO IQR5.

Domcslie oil demand'· 20.9 1.9 12.0 . l.8 64' U 4/i.) .1. 2 9.1 12 . .1 511.6 (19) (IA (0 I) (()7) (D. ()) (Ol) (~)' 2.1 0.7 2.R (05) SlIrplllS' (deficit) (26) 0.5 2.0 0 . .1 (09) (0.1 ) O.R 4.5 2.9 74 6.6

f Include~ crude oil ror direcl h1lrning ofO. 5 milli"n hrl/d:ty ror 1977.0.4 milli"n hrl/day I 9RU. 0 .. 1 millinn "rl/dny ! QR~ anti 1.1'(; i"'I'("I, "".Ir, 1''''p''ClIlt contracl <,f 0.2 million hrl'day for 1977. (U milli .. n hrl/tlay !9xn. (1.7 million hrl/day 19R5.

'Includes eslimaled NGI. nul pul. • Less devcloped counlries.

, Cent rail, planned economies.

J On basis firm projecIs to end 1979. plus 200 (HHI hrl/day in I'IX(l. IOnd a rurlher 100 000 hrl/d:ty pcr annum Iher~aflcr.

• Includes 0.1 million "r1/day NGL output for 19&5. .

, IncludesO.! million brliday NGLoUlpul fnr I'IRO 19R5.

Tabel

10.

Vergelijking van de beschikbare raffinage -capaciteit

met de marktvraag in

1977

en geschat voor

1980

en

1985

.

Opvallende punten in riit overzicht zijn:

De raffinage-capaciteit voor de EEG-landen neemt in de

periode

197

7-

198

5

per saldo wat af, maar aangezien de vraag in deze periode niet veel stijgt, voorziet men een blijvend capaciteitsoverschot.

( ( ( ( (

c

( ( , ,

o

-25-Indien deze prognoses inderdaad uitkomen, is het de vraag,

of de bezettingsgraad van de raffinaderijen in ~est-Furopa

binnen afzienbare tijd boven

70

%

zal uitkomen.

In de Europese landEn buiten de EEG bestond in

1977

nog

een tekort in capaciteit, maar naar verwachting zal ook

in deze landen in de nabije toekomst een overschot gaan

ontstaan.

De Verenigde staten, die nu reeds met een

capaciteits-tekort worden geconfronteerd, zien geen kans de achter-stand in te lopen, mede door een blijvende groei van de vraag.

In Japan is de capaci tei t steeds vrijwel in e.venwicht met

de te verwachten vraag.

Conclusie: In Europa kan de groei van de vraag naar

geraffineerde producten nog voor lange tijd door de

bestaand e raffinage-capaci tei t worden opgevangen; 1Nij

zi-ging van de productverdeling zal dus bereikt dienen te

worden door de bestaande ver~erkingscapaciteit aan te passen,

of door vervanging van bestaande capaciteit; Uitbrei-ding met nieuwe verwerkingseenheden ligt niet voor de hand.

Bewuste beperking door l andelijke overheden van de inzet van stookolie.

Sinds het begin van de zeventiger jaren zijn de

olieimporterende landen zich in toenemende mate bewust

geworden van hun kwetsbaarhEid ten gevolge van de

nodzaak van olie-importen. Los van economische motieven

is er een groeiende tendens waar te nemen bij met name

de EEG-landen om voor electriciteitsopwekking gebruik

te maken van gas, steenkool en kernenergie in plaats

l ( ( ( ( ( (

o

6.5

o

o

-26-Frankrijk en Beleie wensen in de jaren tachtig

hun electriciteit voor meer dan 50

%

uit kernenergie

te betrekken, en het resterende vermogen zoveel mogelijk

uit steenkool op te wekken; ~est-Duitsland denkt in

toe-nemende mate steen- en bruinkool te gaan toepassen,

ter-wijl Engeland als kolen-producerend land steeds een

aanzienlijk kolenvermogen heeft behouden.

Nederland vormt in dit beeld een uitzondering:

Men wenst in de eerste plaats de inzet van aardgas voor

electriciteitsopwekking zoveel mogelijk te beperken;

In de tweede plaats is op korte termijn na het gereedkomen

van twee 300 MW eenheden in 1980 geen uitbreiding vanhet

kolenvermogen te verwachten. Ten derde is van uitbreiding

van het nucleair vermogen voor 1990 geen sprake, zodat

uitsluitend stookolie als vervanging voor aardgas voor

electriciteitsopwekking in aanmerking komt.

De verwachting is dan ook, dat in Nederland het aandeel

van stookolie in het voor electriciteitsopwekking

ge-bruikte energiedragerpakket zal oplopen van 17

%

in 1977

tot ca 50

%

in 1980.

Algemeen kan men echter stellen, dat er in

West-Europa een duidelijke trend waarneembaar is het gebruik

van stookolie voor electriciteitsopvekking zoveel als

mogelijk is te beperken; De invloed van dit streven is

echter vooralsnog moeilijk te kwantificeren.

Voorschriften voor zwavelgehalte van olieproducten teneinde _,

luchtverontreiniging door S02-emissie te beperken.

In toenemende mate worden door landelijke en locale

overheden voorschriften uitgevaardigd ten einde de

S02-emissie zoveel mogelijk te beperk~n.

Deze maatregelen kunnen voorkomen in de vorm van

emissieplafonds voor bedrijven als raffinaderijen en

electriciteitscentrales, die zwavelhoudende brandstoffen

voor ondervuring gebruiken, alsmede voorschriften voor

het maximum zwavelgehalte van als brandstof gebruikte

( ( ( ( ( ( ( , () 0 (\

-27-Sulphur content of gas oils and fue! oils: evolution of national standards restrictions

Fueloils Gas Extra

uil lIght Light Medium Heavy France na'~ltic;lti,lO by VISC()~lty _{') :; cSt} IS 110 eSt 110-3!!0 cSt t:iO ( ) _{(SOC) (50°C)} j·tkLtl\<: frclill I ,t ~kl. I')ïl! 450 eSt (SOT> I.ilillb _{t' tr<:Cli \ <:} "11 _{trum I} ,"lpIl"r Cllllt<:llt (Uo> 0.5 0.5 2.0 4.0

0" . 1'I7l) IU _0.3 Uc:lgium Classilicatlun by v iscusity _{7.4 cSt 10 cSt} 18 eSt 106 eSt (20°C) (20 "C) (50 "C) (50°C) Limlts on sulphur CQntc:nt (~~) 1.0 _{1.5 2.7 3.8}

EtTC:Ltive from I _{EtTcctivt: from lOcI. 1980} OLI. 1')7!! OA 0.7 1.9 2.6

0.3 _0.5

Nc:thc:rlands

Limits on sulphur eontc:nt e~) (1974) 0.5 0.7 2.5 "- 2.5

UK

CI..I"ilieatwn by vi~coslty 6 eSt 12.5 eSt 30 eSt 70 eSt

(3l! Oe) _{(82°C) (82 °C)}

(82°C) Limlb un sulphur cuntc:nt ('\ 1 _3.5

4 4.5

Etfective frum 1976 _0.8

Elft:.:tive trom lOet. 1980 0.5

Federal RepublIc uf Gennany

C1asslhl:atiun by viscosity _{6 eSt}

450 eSt (20 'Cl _(50°C) Limlls on sulphur content (~.~)

2.8 Elfc:ctive from I May 1976 _{0.5 0.5}

Etfeetive from I Jan. 1979 _{0.3 0.3}

Tabel 11. Toegelaten zwavelgehalte voor een aantal olie-producten voor enige V'est-Europese landen.

Tabel 11 geeft een overzicht _{van in Europa geldende}

of in _{voorbereiding zijnde voorschriften voor toegestane}

maximum zwavel-percentages.

[9J

In N_{ederland zijn de voorschriften inmiddels verder}

verscherpt; Per _{1 september 1979 gelden hier de volgende}

normen: 10

maximum zwavelgehalte gasolie: _{0.5 %}

maximum zwavelgehalte lichte stookolie: _0.7 ol

/!

maximum zwavelgehalte zware stookolie: _{2.0 %}

maximum zwavelgehale andere brandstoff _{en: 1.5}

_%

Extra heavy 41l! eSt (50°C) 4.5 3.5 115.:St (!!Z 'C) 5.0

I

l ( ( ( ( ( ( ()

o

-28-Per 1 oktober 1980 wordt in Nederland het toegelaten maximum zwavelgehalte voor gasolie verder verlaagd van

0.5

%

tot 0.3

%

.

Aangezien de schaarste aan ruwe olie het

nood-zakelijk maakt, een optimaal gebruik te maken van de

voor verwerking beschikbare hoeveelheden ruwe olie

en de maximale grenzen voor het toegestane

zwavel-gehalte steeds lager komen te liggen, zal men aan

ont-zwaveling van steeds meer olieprod~ctstromen niet kunnen ontkomen.

Ook de atmosferische- en vacuumresidu's, welke de hoogste zwavelgehaltes bevatten zullen in zwa

vel-gehalte moeten worden teruggebracht; De

S02-emissie-voorw~arden zullen ook niet meer toestaan, dat deze hoogzwavelige producten in de r affinaderijen zelf

gebruikt worden, tenzij er ontzwaveling tijdens het

verbrandingsproces of rookgasontzwaveling wordt toegepast.

Daar voor een bedrijf meestal een totaal

S02-emissieplafond is vastgelegd, is men tot op zekere hoogte vrij om te kiezen om de S02-emissie afkomstig van ondervuring te beperken, of de emissie uit andere bronnen, bijvoorbeeld het tail-gas van-een Claus-plant.

Ondanks veel ontwikkelingswerk is rookgasreiniging

als methode voor S02-emissiebeperking niet onverdeeld

gunstig.

- Veel rookgasreinigingsmethoden geven ongewenste

bij-producten.

Rookgasreiniging is een vooral energetisch ongunstig,

en dus duur proces.(Speciaal als gaswassing wordt toe-gepast)

Speciale ver br andingstechnieken met een ontzwave-lend effect, zoals wervelbedver branding met mergeldeeltjes, verkeren nog in een ontwikkelingsfase; In welke mate deze

techniek aan de beperking van S02-emissie zal kur.nen

( ( ( ( ( ( (

o

o

('>

r

-29-Daarentegen is een bijkomend voordeel van

brandstof-ontzwaveling dat met de zwavel vaak ook andere

veront-reinigingen als stikstof en metalen mee verwijderd worden.

Nederland heeft de beleidsvoornemens ten aanzien

van de beperking van de S02-emissie vastgelegd in het

'Beleidskaderplan S02-emissie' . Dit plan is aan andere

Europese landen voorg~l~gd om op den duur te komen tot

een Europese standaardisatie van de normen in deze;

De Nederlandse overheid verwacht, dat de Nederlandse

normen over enige tijd ook in andere West-Europese

1 anden van kracht zullen worden. [l~

7.

Aanpassing van de West-Europese olieverwerkende industrie aan marktvraag en milieu-eisen.

7

.1

Inleiding.

Uit de vorige paragrafen kunnen een aental

conclu-sies getrokken worden:

- De Europese raffinage capaciteit zal op korte termijn niet worden uitgebreid.

- De verdeling van het aanbod van olieproducten voldoet

niet meer aan de marktvraag, zodat aanpassing gewenst is.

- De voortdurende daling van maximaal toegestane

zwavel-gehaltes van olieproducten maakt ontzwaveling van

steeds meer raffinage productstromen noodzakelijk.

Komt men op grond hiervan tot de beslissing

verwer-kingscapaciteit aan te passen, dan rijzen de vragen:

- ";at is de optimale raffinaderij structuur om aan de

marktvraag naar diverse olieproducten te voldoen ?

- V'elke mogelijkhFden zijn er voor gehele of gedeeltelijke

ontzwaveling van de raffinage-productstromen?

<.

( ( ( ( ( (

o

-30-7.2

Optimale r affinaderijstructuur.

In de figuren 4 en 5,(bijlagen 1 en 2, pag. 45 en

46) zijn de blokschema's gegeven van twee vaak

voorko-mende raffinaderij-types.

Fig 4: Dit is een raffinaderij van het 'hydroskimming'

type, de klassieke raffinaderij-opzet.

Fig 5: Dit is het schema van een 'fuels refinery'; Het

voornaamste kenmerk is de uitbreiding ten opzichte van het hydro-skimming type met een vacuumdestilla-tie-eenheid; Verder is een aantal units opgenomen voor conversie van zware producten tot lichte.

tndere configuraties zijn evenwel mogelijk.

Daar binnen West-Europa het zwaartepunt van de

olie-verwer-kende industrie in de EEG-landen ligt, en de EEG-capaciteit

een balanceringsfunctie voor West-Europa vervult, is

specifieke aandacht besteed aan de verwerkings-capaciteit

in de EEG-landen.

In tabel 12 (bijlage

3,

pag 47 ) is aan de hand van een productieoverzicht van de raffinaderijen in de

afzonderlijke landen 12 een overzicht gegeven van de

productie in de negen EEG-landen en van de EEG als totaal.

Uit deze cijfers komt al een aantal punten naar voren:

Hydrotreating en hydrodesulfurization (verzadiging en

ontzwaveling) zijn de meest toegepaste extra behande-lingsprocessen.

Processen voor residu-behandeling worden nauwelijks to egepast.

De, productie ~it vacuumdestillatie' bedraagt,15

%

van de

productie uit atmosferische destillatie; Neemt men aan,

d?t gemiddeld 45

%

residu geproduceerd wordt uit

atmos-ferische destil latie, dan betekent dit, dat behalve een

stroom van 2.5

%

die thermisch gekraakt wordt, 65 à

70

%

van het totale volume aan atmosferisch residu

( ( ( { ( ( (

n

o

-31-Dit betekent ook in feite, dat ca.

70

%

van de raffinaderijen in de

9

FEG-landen van het hydro-skim-ming type is.

De gegevens van tabel 12 zijn ook in een

Sankey-diagr am weergegeven; 7ie hiervoor figuur

6,

bijlage

4

op pag. '18 .

Om het diagram te kunnen samenstellen zijn een aantal aannamen gedaan:

De beschikbare capaciteit voor katalytische hydrotreating wordt gebruikt voor LPG-nafta-benzine-ontzwaveling.

De beschikbare capaciteit voor katalytische w

ater-"

stofontzwaveling is niet voldoende om de meest daar-voor in aanmerking komende productstromen, met name de voedinf sstroom voor kat&lytische kraking, de kero

-sinestroom en de middel-destillaten stroom geheel te ontzwavelen; Gaat men er van uit, dat de FCC-stroom en de kerosine-stroom geheel ontzwaveld worden, dan blijft voor de gasoliestroom slechts 5-10

%

van deze stroom aan ontzwavelingscapaciteit beschikbaar.

De beschikbare thermocracking capaciteit wordt uit-sl~itend gevoed met atmosferisch residu.

De beschikbare visbreaking capaciteit wordt gevoed met vacuumresidu.

Ook uit het Sankey-diagram komen een aantal punten naar voren:

De hydro-skimming productverdeling blijft in grote trekken gehandhaafd.

Fluid Catalytic Crac~ing draagt als enig proces wez en-lijk bij aan de conversie van zware naar lichte produtten. Van de zware stookolie wordt slechts 15

%

in verband

met conversie ontz~aveld;

65

%

van de stookoliefractie

krijgt geen enkele vorm van nabehandeling.

Ontzwaveling blijft vooralsnog vrijwel uitsluitend be-perkt tot de lichte productstromen; Van zowel middeldes-tillaten als stookolie wordt

80-90

%

niet ontzi'aveld.

( (

c

( (

c

o

o

o

o

-32-Slechts een beperkt deel van de zwavel in de ruwe olie wordt als zwavel tergeewonnen. (ca. 27

%

in dit geval)

'.'·ordt conversie van stookolie overwogen, dan zal in het algemeen een raffinaderij van het hydro-skimming type worden uitgebreid met een vacuum-destillatie unit, in combinatie met een of meer andere eenheden.

Een overzicht is gegeven in figuur

7,

bijlage

5

op pag. 4j

Behalve de in dit schema aangegeven enkele pro-cessen zijn er natuurlijk ook combinaties van processen mogelijk.

Eens te meer is de uiteindelijke keuze afhankelijk van plaatselijke f actoren als:

Productenmarkt

Samenstelling van de te verwerken ruwe olie

Mogelijkheden voor proceskeuze (eigen technologie, licenties, wettelijke beperkingen)

Toegestane maximum zwavelgehale van de producten.

Pan de hand van eerder gepubliceerde gegevens i~

gepoogd een raming te maken van de productverdeling voor een aantal mogelijke configuraties, zoals weerge-geven in figuur

8,

bijlage

6

op pag $0 .

Uitgegaan is weer van een raffinaderij van het hydroskimming-type; Voor verwerking van het atmosferisch residu wordt de raffinaderi j met een aantal eenheden uitgebreid; Er zijn vier scenario's.

I. Geen extra units (basiscase) 1.

11. De raffinaderij wordt uitgebreid met: - vacuum destill atie eenheid

- vacuum destillaat verwerking, bestaande uit

een ontzwavelings-unit (HDS), een fluid Catalytic

Cracking eenheid (FeC) en een alkylatie eenheid. - vacuum-residu verwerking; Een aantal

( ( ( ( ( ( ( (I

o

o

2. Geen vacuumresidubehandeling

3. Deasfalter.

4. Visbreaker

5. Residu-hydrocracker

6. Vercookser.

111. De raffinaderij wordt uitgebreid met:

- vacuum destillatie eenheid

-33-- vacuum destillaat verwerking door een hydro-crack-unit.

- vacuum-residu-behandeling door

7.

Deasfalter, gevolgd door HDS en FCC.

IV. De raffinaderij wordt uitgebreid met:

- vacuum destillatie eenheid

- vacuum destillat verwerking door een hyd

ro-crack-unit.

- vacuum-residu- behandeling door een

8. fluid cokingunit.

Het resultaat van deze vergelijking is weergegeven in tabel 13, bijlage

7

op pag ~

Steeds is gerekend met een light (IC) en een heavy crude,

(HC) respectievelijk Purban en Gash Saran.

Ter vergelijking is tevens een ram~ng van de

verwerkings-kosten per ton opgenomen, gebaseerd op een ruwe olie verwerkings-capaciteit van 5 mln ton per jaar.

Basis van de berekeningen was:

Af schrijving: 11.1

%

pj Flectriciteit: O.Cj$/kwh

Financ . kosten 6.1

%

Stoom 8.44$/ton

Rente

3.0

0/

Koel v:a ter 0.013 $/m

3

/e-Onderhoud 4.0

%

Ketelvoedingswater

"2;

0.44$/m./

'Ta t 24. 2 0/

Stockgas 100.e $/ton

;0

op investering. stookolie 88.9 $/ton

oplosmiddel 155 S/ton

Totaal kosten: 0.242 ~ Investering plus ar beidskosten,

c

-34-De cijfers van tabel 13 zijn ontleend aan

(9)

en

[41 ;

De prijzen zijn inmiddels wel gewijzigd, maar het ging in dit [ eval vooral om de vergelijking. van de

verwerkings-kosten per ton.

Vergelijkt men de cijfers van tabel 13 met de

marktcijfers van 1977 en de prognose voor de markt-cijfers van 1985, dan springt vooral de configuratie

met visbreaker resp. deasfalter er relatief gunstig uit:

-Tabel 14 Markt Vacuum destillatie

West-Europa Ned met

..

1977 1985 1977 Deasf al ter Visbreaker

(%)

(

%

)

(5{)

(%)

(%)

(%)

(%)

benzines naf ta _{22 23 40.4 37.6 37.0 33.0 31.5} middel destillaten _{36 35 35.3 36.7 33.7 35.9 31.4} stooko lie 28 27 lC.7 13.3 16.0 22.7 30.3

De Deasfalter configuratie lijkt goed aan te sluiten

bij de huidige ~ederlandse markt; De vraag is echter, of deze markt zich niet meer naar de Europese markt

zal gaan richten. In dit licht is de visbreaker con-figuratie gunstiger; Middeldestillaten en stookolie liggen in een gunstige grootte-orde .• en een overschot benzine is voor de marktaanpassing gunstig.

Alle hydro-cracking configuraties trekken de verhouding teveel naar de bezine-zijde; Dit is voor een fmerikaanse markt wellicht gunstig, maar niet voor de Europese verhoudingen.

( ( 7.3 ( ( ( ( (

o

o

-35-Raffinaderij-zwavelbalans.

In deze paragraaf wordt aangegeven,hoe de zwavel ,

die met de ruwe olie wordt aangevoerd, in een

rij Vlord t ver deeld over de diverse producten, teruggewonnen of vrij komt in de vorm van _{SO 2'}

Fen zie het volgende overzicht.

Tabel 15 Invoer ruwe olie 1.5 % s. stookgas benzines, naf ta, lPG kerosines middel destillaten

Claus Unit zwavel

"

tail gas cokes stookolie tot uit ruwe olie ( %) 2.5 20.0 3·0 -36.0 I zwa-;vel, geh. (%) 0.1 0.4 zwa -vel bal. (%) 0.2 9.6 12.5 0.7 3.0 77.0 100.1 uit ruwe ... olie

(

%

)

3.5 29.0 4.0 37.0 raffinade -wordt 11 zwa- zwa vel vel geh. bal. (%)

(

%

)

0.1 0.3 0.4 9.9 24.0 1.2 1.0 3.6 57.6 100.0

steeds is aange8even, welk deel van de betreffende stroom

uit de ruwe olie afkomstig is, wat het zwavelgehalte van

de betreffende stroom bedraagt en welk percentage van het

totale zwavelvolume in de betreffende stroom aanwezig is.

Geval I is een raffinaderij van het hydroskimming type, voor [ eval Il uitgebreid met een vacuumdestil~atie­

unit, een vacuumresidu-visbrea~er en een

Hr

S

en een FCC

unit voor vacuumdestillat-behandeling.

Uitgegaan is van lichte arabische crude met een

zwavelgehalte van,l.5

%

;

Stookgas, bezines en nafta

worden in een hydrotreater antzwaveld tot minimaal

zwavelniveau, kerosine en middendestillaten worden

ont-zwaveld tot resp. 0.1 en 0.4

%

.

-c

c

r .... ( (

o

o

o

(1 De geproduceerde H

2S wordt in een klassieke Claus-unit verwerkt.

-36-In geval I blijkt, dat ruim driekwart van de

zwa-vel zich concentreert in de stookolie-fractie, die

daardoor ten opzichte van de ruwe olie in zwavel-gehalte verdubbeld. Ruwweg 10

%

blijft in de

kero-sine- en de middeldestillatenfractie achter;

Uiteinde-lijk wordt circa 12.5

%

van zwavel in de Claus-unit

teruggewonnen.

~waveldioxyde komt in dit geval uitsluitend vrij

als tailgas van de Claus-unit, en in _het rookgas van

de eventueel door de eenheid voor eigen

energieopwek-king gebruikte stookolie.

Bij hogere gehal tes aan zwavel in"dé ruwe olie stijgt het zwavelgehalte in de stookolie navenant tot steeds

ruw~eg de dubbele waarde van de ruwe olie.

Als ontzwaveling op grote schaal nodig is, heeft

residu-ontzwaveling bij dit type raffinaderij het grootste

effect; re capaciteit van de Claus-unit moet natuurlijk

wel aanzienlijk verhoogd worden.

In geval 11 wordt een aanzienlijk deel van de zwavel in het vacuumdestillaat naar de HDS-unit gevoerd

I

en vervolgens als H

2S door de Claus-unit verwerkt; Het

percentage door de Claus-unit teruggewonnen zwavel stijgt aldus tot 24 ~. De emissies nemen in deze configuratie

iets toe, dO lrdat meer zwavel als tailgas van de

Claus-unit wordt geëmitteerd

Nog steeds is echter ruim de helft van de zwavel

in de stookoliefr actie geconcentreerd; Daar deze fractie

bij deze configuratie l'.leiner van omvang is dan in geval

I, is het zWDve~gehalte zelfs hoger dan in geval I.

Conclusie: Slechts een bescheiden deel van de zwavel in

de ruwe olie wordt in de thans algemeen toegepaste