第一節(jié) 工業(yè)重油基本生產(chǎn)技術、工藝或流程

1、渣油加工

我國渣油處理方式主要是延遲焦化，加氫處理所占的比例較小。溶劑脫瀝青作為延遲焦化的重要組合工藝，在某些煉油廠協(xié)助延遲焦化處理過剩的殘渣，取得了很好的經(jīng)濟效益。

1）延遲焦化

延遲焦化在加工重質、劣質原料方面具有技術成熟、設備簡單、易于操作等獨特優(yōu)勢，因此在世界各國得到普遍應用。專家認為：延遲焦化工藝在當前乃至今后一個時期仍是渣油加工的主要手段。

延遲焦化屬于連續(xù)—間歇式生產(chǎn)，生產(chǎn)的輕質及中間餾分油含硫量及殘?zhí)剂窟^高，仍需加氫處理才能作為FCC的進料。該裝置是煉油廠中處理大量固體物料的唯一裝置，水力切焦及敞口的焦化池產(chǎn)生大量廢氣和廢水，難以實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。尤其是隨著進口高硫原油的變劣變重，焦炭產(chǎn)率逐年增加，產(chǎn)生的高硫石油焦難以利用，成為制約延遲焦化發(fā)展的瓶頸。

趙子明對高硫石油焦的工業(yè)利用前景進行了 分析 ，通過對比水泥窯、循環(huán)流化床(CPB)鍋爐及渣油一石油焦氣化聯(lián)合循環(huán)一體化(IGCC)技術，提出CFB鍋爐的利用，將是我國處理高硫石油焦的發(fā)展方向。但姚國欣等認為CFB在凈化排放氣體的過程中加入大量CaO4需增加投資，設置專門的處理設施，占用場地很大，并且產(chǎn)生的CAS04難以利用。

IGCC可以利用延遲焦化產(chǎn)生的高硫石油焦生產(chǎn)氫氣、蒸汽實現(xiàn)高效率發(fā)電，既解決了高硫石油焦的出路問題，又可實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)，避免了CFB造成的污染。但由于IGCC在世界范圍內仍處于工業(yè)示范階段，國內煉油界對其發(fā)展持謹慎態(tài)度，認為IGCC設備復雜、投資大，部分氣化技術和大功率燃氣輪機技術和設備等均需引進，空分得到的氮氣資源難以利用，而且我國至今還沒有1套以高硫石油焦為燃料的IGCC示范裝置，缺乏有關的實際操作經(jīng)驗。以煤為原料的IGCC關鍵技術 研究 在國家科技部和國家電力公司的資助和組織下，已于2000年全面完成了攻關任務。IGCC示范電廠及中國華能集團公司“綠色煤電”計劃的實施，將為我國IGCC發(fā)電技術的推廣和應用積累寶貴經(jīng)驗。目前煤炭 行業(yè) 正投入巨資發(fā)展煤制油技術，而IGCC也符合煤的間接液化理念，為我國煤炭資源的開發(fā)利用指出一條可行道路。因此可以整合電力，煤炭和石化三大 行業(yè) 的優(yōu)勢資源，共同承擔經(jīng)濟風險，以加速以高硫石油焦及煤炭為原料的IGCC技術在我國的開發(fā)和應用。

2）溶劑脫瀝青

有些煉油廠將原有的渣油溶劑脫瀝青裝置進行改造，使之用于生產(chǎn)催化裂化原料脫瀝青油(DAO)。工業(yè)應用結果表明，DAO收率達54%，金屬脫除率達90%以上，所得脫油瀝青(DOA)進循環(huán)流化床(CPB)鍋爐，有效降低了化肥生產(chǎn)成本，并提供了廉價氫氣，為企業(yè)創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。

石油化工科學 研究 院開發(fā)的渣油重溶劑脫瀝青—加氫處理—催化裂化組合工藝技術(SHF)，利用重溶劑脫除減壓渣油中的全部瀝青質和絕大部分金屬，而得到的DAO收率較高，加氫后的DAO是優(yōu)質的催化裂化原料。采用SHF技術加工高硫、高金屬含量的渣油不僅可以獲得較高的輕質油收率，而且可以較大幅度地降低重油加氫裝置的投資和操作費用，延長催化劑的使用壽命。SHF技術的關鍵在于解決大硬度瀝青的出路問題，因此該技術路線特別適合建有CFB、IGCC或者燃料發(fā)電廠等能處理大硬度瀝青的煉油廠。

近年來，許多學者使用超臨界流體萃取(SFEF)技術對渣油進行加工，制備出了一系列高附加值的石化產(chǎn)品，使之成為一項具有潛力的渣油一重油加工新技術。張曉東等人通過SFEF制備出了精制石蠟及中間相瀝青。宋景平等人采用SFEF技術，以減壓渣油和催化裂化油漿為原料生產(chǎn)出牌號為AH70、AH90及AHll0的瀝青。

3)渣油加氫

渣油加氫—重油催化裂化組合工藝是當前加工含硫渣油的最佳選擇。由于國際油價居高不下，含硫原油和低硫原油的差價愈發(fā)明顯，渣油加氫較高的一次性投資和加工費用已不再是一個突出的問題，該工藝液收率高，在產(chǎn)品結構、產(chǎn)品質量以及環(huán)保方面都具有明顯的優(yōu)勢。4種典型的渣油加氫工藝裝置的性能評價見下表。

渣油加氫裝置性能評價

加氫裂化技術經(jīng)過幾十年的發(fā)展和完善，工藝已經(jīng)比較成熟。雖然有多種形式，但基本原理相同，許多操作參數(shù)的變化范圍都不是很大。但是加氫裂化催化劑開發(fā)和更新?lián)Q代很快，因此開發(fā)加氫裂化催化劑將是加氫裂化發(fā)展的重點。由于世界重油開采量的逐年增加，沸騰床和懸浮床加氫技術的應用和發(fā)展可能要加快。如何提高沸騰床催化劑的活性、催化劑的機械強度、改變成便于輸送的形狀(目前為條狀)、減少催化劑破損，是今后努力的方向。對于懸浮床加氫催化劑而言，未來最大的發(fā)展可能性是用單一廉價的高活性組分制成膠體或納米級催化劑加入到反應體系中，可大大減少催化劑的用量。

2、稠油加工

我國稠油資源十分豐富，遼河石化公司將建成國內最大的稠油加工基地和道路瀝青生產(chǎn)研發(fā)基地。稠油加工以往通過減壓蒸餾生產(chǎn)重交道路瀝青及減粘裂化生產(chǎn)燃料油，瀝青產(chǎn)量過大。為了從稠油中提取更多的輕組分，王月霞等人間通過對比 分析 懸浮床加氫—延遲焦化、ROP工藝—加氫處理—渣油催化裂化及延遲焦化等3種加工方案，提出遼河稠油應采用延遲焦化方案。

胡于中等人認為重油懸浮床加氫裂化技術是一項極具前景的新型稠油輕質化工藝，該技術可以加工質量極差的油砂、瀝青質原油及高金屬含量的渣油，產(chǎn)品轉化率高達90%以上。世界上許多公司相繼開發(fā)成功了許多相似的工藝技術，建立了工業(yè)示范裝置并已成功運轉多年。

由中國石油公司組織開發(fā)的重油懸浮床加氫工藝也已具備工業(yè)化推廣條件，該技術為解決我國稠油的加工利用開辟了新途徑。測試結果表明，在中等苛刻度條件下，克拉瑪依常壓渣油經(jīng)懸浮床加工后輕質油收率接近60%，并且反應器內沒有任何結焦。

Eni的懸浮床技術(EST)可以把最重的原油和瀝青轉化為超清潔燃料。通過技術改進，可以生產(chǎn)滿足未來EU柴油標準的VGO，該工藝的進料轉化率可達98%以上，部分進料直接轉化為輕餾分油和中間餾分油，得到的VGO和DAO由于金屬和殘?zhí)济摮矢哌_95%，可作為FCC或HC的原料。溶劑脫瀝青也是EST工藝的重要組成部分，EST工藝流程見下圖。

EST工藝流程

3、油砂瀝青

近年來從油砂瀝青中提取原油的技術取得了突破性進展，現(xiàn)在合成原油的成本已降至9美元/桶，加拿大Husky Energy公司認為原油價格只要高于20美元／捅，開采油砂就會有利可圖，而目前國際原油價格已突破100美元／捅，世界進入高油價時代。中國經(jīng)濟增長迅速，原油對外依存度大，加拿大油砂是較好的可利用資源。

邢定峰等人對加拿大Dilbit原油(30%的凝析油+70%的油砂瀝青)加工方案進行了 研究 ，設計了LC-Fining方案、流化焦化方案及LC-Fining-流化焦化組合方案等3套加工方案，見下圖。

Dilbit 原油 LC-Fining 方案流程

Dilbit 原油流化焦化方案流程

Dilbit 原油 LC-Fining流化焦化組合方案流程

通過對上述3種加工方案進行經(jīng)濟指標及關鍵技術成熟程度等方面的綜合對比，推薦采用LC—Fining—流化焦化組合方案。

第二節(jié) 工業(yè)重油新技術研發(fā)、應用情況

2009年中國石油重點科研項目“兩段提升管催化裂解多產(chǎn)丙烯兼顧輕油生產(chǎn)（TMP）技術”在京鑒定。鑒定委員會一致認為，由大慶煉化公司牽頭與中國石油大學（華東）、石油化工 研究 院和華東設計分公司共同完成的這一項目，創(chuàng)新點突出，在多產(chǎn)丙烯并兼顧輕油收率和質量方面達到國際領先水平。

TMP技術是針對目前重油催化裂解存在的問題開發(fā)的。其基本原理就是反應工藝和催化劑密切配合，通過采用兩段提升管和多個反應區(qū)的新型反應技術，實現(xiàn)組合進料、低溫大劑油比、適宜的停留時間和高催化劑流化密度的理想反應條件，達到增產(chǎn)丙烯、控制干氣和兼顧輕質油品生產(chǎn)的目的。

第三節(jié) 工業(yè)重油國外技術發(fā)展現(xiàn)狀

中國進口燃料油的主要來源地為新加坡普氏（PLATT'S）市場。其中，180CST燃料油在進口燃料油中所占比例超過80％。這一市場由新加坡所控制，它集中了全世界的垃圾重油（渣油），進行調和之后賣到中國。這種進口的工業(yè)燃料油最大特點就是硫化物超標。輕質石油的硫化物含量以毫克計算，但現(xiàn)在進口重油的硫化物含量平均都在3.5％以上了。這導致的直接后果是，污染加重，能耗增加，浪費非常嚴重。

第四節(jié) 工業(yè)重油技術開發(fā)熱點、難點 分析

目前我國的煉油廠中還沒有LC—Fining裝置和流化焦化裝置，LC—Fining所需均相催化劑也需從國外進口。因此要加工油砂瀝青資源，必須在技術上進行儲備，通過引進、消化、吸收國外先進技術，最終實現(xiàn)自主技術的開發(fā)。

與常規(guī)石油資源相比，重油開發(fā)利用存在投資大、風險高、設施配套不完善等問題。開發(fā)難度大、資金回報周期長導致重油開發(fā)利用陷入“戰(zhàn)略意義顯著但開發(fā)卻收不回成本”的兩難境地。這是重油開發(fā)的世界性難題。

第五節(jié) 工業(yè)重油未來技術發(fā)展趨勢

今后我國稠油技術將會得到更大發(fā)展，主要方向：一是普通稠油油藏將逐步由蒸汽吞吐轉入二次熱采，提高開發(fā)效果，提高原油采收率；二是特、超稠油將采用多種水平井熱采技術來增加產(chǎn)量；三是采用新技術提高復雜條件下的稠油油藏的開發(fā)水平。





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