渣油加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

鐘英竹, 靳愛民

(中國石化 石油化工科學研究院, 北京 100083)

渣油加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

鐘英竹, 靳愛民

(中國石化 石油化工科學研究院, 北京 100083)

目前,世界范圍內(nèi)增產(chǎn)的石油將主要是重質(zhì)原油及重質(zhì)合成油,煉油企業(yè)正面臨著原料重質(zhì)化和劣質(zhì)化、產(chǎn)品輕質(zhì)化和清潔化、煉制過程清潔化和低碳化的壓力,需要盡快提升重油轉(zhuǎn)化加工水平,提升重油輕質(zhì)化的轉(zhuǎn)化效率。以脫碳、加氫兩種石油煉制技術(shù)路線為核心,分析了減黏裂化、溶劑脫瀝青、延遲焦化、渣油催化裂化、渣油加氫等各種技術(shù)的現(xiàn)狀及技術(shù)進展,并評價了影響渣油加工工藝選擇的技術(shù)經(jīng)濟因素。延遲焦化技術(shù)將依然是渣油加工的主要技術(shù)手段之一,但是其經(jīng)濟性和環(huán)境表現(xiàn)略差;沸騰床、漿態(tài)床加氫技術(shù)將在渣油加工技術(shù)中承擔越來越重要的角色,但在原料適應性和轉(zhuǎn)化深度、催化劑壽命和消耗等方面還有待進一步提高;渣油加工組合工藝因能充分發(fā)揮各種渣油加工技術(shù)的組合優(yōu)勢,在實際生產(chǎn)中應優(yōu)先加以考慮。

渣油;焦化;催化裂化;加氫;技術(shù)經(jīng)濟

世界范圍內(nèi)原油資源正在逐步趨于重質(zhì)化,預計2020年后,重質(zhì)原油儲量約占全球原油可采儲量的50%左右,增產(chǎn)的石油將主要是重質(zhì)原油及重質(zhì)合成油,重質(zhì)原油高效加工利用已成為當今煉油工業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)和機遇。目前,煉油企業(yè)正面臨著原料重質(zhì)化和劣質(zhì)化、產(chǎn)品輕質(zhì)化和清潔化、煉制過程清潔化和低碳化的壓力,盡快提升渣油轉(zhuǎn)化加工水平,提升渣油轉(zhuǎn)化效率,再次成為煉油企業(yè)重點關(guān)注的問題。近年來,我國一些煉油企業(yè)經(jīng)濟效益在全國煉油廠中一直名列前茅,一個重要原因就是這些企業(yè)提升了重油轉(zhuǎn)化水平。對渣油進行高效深度轉(zhuǎn)化,是煉油企業(yè)提升競爭力的關(guān)鍵。

1 世界渣油加工概況

渣油加工技術(shù)主要包括延遲焦化、減黏裂化、催化裂化、溶劑脫瀝青等脫碳技術(shù)及渣油加氫處理、渣油加氫裂化等加氫技術(shù)。2013年,全世界渣油總加工能力達到1.3×109t/a,延遲焦化技術(shù)依然是煉油廠大量應用的渣油轉(zhuǎn)化技術(shù),全球共有170余套渣油延遲焦化裝置在運行,總加工能力4×109t/a以上,未來10年渣油延遲焦化和渣油加氫裂化的能力將分別增長55%和63%。圖1為2006年與2013年世界主要渣油加工技術(shù)加工能力占比變化情況?？梢钥闯?渣油加工技術(shù)中,焦化和催化裂化工藝所占比例增長較快,加氫工藝所占比例也有所上升。其中,全球渣油加氫總能力約為1.54×109t/a[1],固定床渣油加氫約占75%,沸騰床渣油加氫約占25%,懸浮床加氫也有了少量應用。

圖1 2006年及2013年世界主要渣油加工技術(shù)加工能力占比變化

2 主要渣油加工技術(shù)及發(fā)展趨勢

2.1 減黏裂化工藝現(xiàn)狀及進展

減黏裂化是一種渣油輕度熱裂化過程。全世界減黏裂化裝置目前共有208套[2],總加工能力約為2.5×108t/a。由于減黏裂化的轉(zhuǎn)化率只有20%左右,80%[3]仍然是重燃料油,輕質(zhì)化程度過淺,且重質(zhì)燃料油需求也不再增長[4],所以單獨應用減黏裂化工藝加工渣油所占比例大幅度下滑。

利用減黏裂化特點,將其與其它渣油輕質(zhì)化技術(shù)優(yōu)化組合形成的組合工藝在國內(nèi)外仍有應用。例如,中國石化石油化工科學研究院開發(fā)了渣油緩和熱轉(zhuǎn)化-溶劑脫瀝青-催化裂化組合工藝。該組合工藝利用減黏裂化特點,一方面使渣油中卟啉類重金屬化合物發(fā)生縮合反應降低其溶劑可溶性,另一方面使減壓渣油進行熱重整,從而有利于大幅度提高脫瀝青油收率,具有更高的輕質(zhì)化率。廣州石油化工總廠應用減黏-溶劑脫瀝青-延遲焦化組合工藝,延遲焦化的進料為脫油瀝青與減壓渣油混合物,可將渣油“吃干榨盡”。茂名石油化工公司等企業(yè)應用減黏-延遲焦化組合工藝,將減壓渣油經(jīng)減黏裂化后作為延遲焦化進料,輕油收率明顯提高,焦炭產(chǎn)率降低。

2.2 溶劑脫瀝青工藝現(xiàn)狀及進展

采用溶劑脫瀝青工藝可以從減壓渣油中提取高質(zhì)量的脫瀝青油,使渣油的絕對量減少40%[5];脫油瀝青再進行延遲焦化,既可生產(chǎn)更多的汽油、柴油和蠟油,也可減少總焦炭產(chǎn)量,有利于提高煉油企業(yè)經(jīng)濟效益。

渣油超臨界抽提(ROSE)技術(shù)是具代表性的溶劑脫瀝青工藝,20世紀70年代由科爾-麥吉(Kerr-McGee)公司成功開發(fā)。目前已有32套超臨界抽提裝置投產(chǎn)使用,最大規(guī)模為2.60×106t/a,總能力超過2.5×107t/a。除此以外,溶劑脫瀝青技術(shù)還有IFP的SOLVAHL、UOP公司的抽提脫金屬技術(shù)(Demex)、Foster-Wheeler公司的低能耗脫瀝青技術(shù)(LEDA)。中國石化下屬11家企業(yè)共有13套溶劑脫瀝青裝置[6],年加工能力達到5.76×106t/a。

目前,溶劑脫瀝青技術(shù)研究的焦點是組合工藝。Foster Wheeler/UOP聯(lián)合開發(fā)了ASCOT組合工藝。該技術(shù)結(jié)合了兩家公司的脫瀝青技術(shù)和延遲焦化技術(shù),以減壓或者常壓渣油為原料,提高了液體收率,同時可以減少石油焦的生成。KBR也開發(fā)了溶劑脫瀝青-延遲焦化組合工藝,所產(chǎn)的瀝青或石油焦用于發(fā)電、副產(chǎn)燃料、化學品和氫[7]。中國石化石油化工科學研究院開發(fā)成功的緩和熱轉(zhuǎn)化-溶劑脫瀝青組合工藝在高橋石化和錦西煉化總廠等企業(yè)應用后,DAO質(zhì)量得到改善,收率增加10%以上。濟南煉油廠、上海石化、玉門煉化總廠等企業(yè)通過采用催化裂化-溶劑脫瀝青(FCC-SDA)組合工藝,渣油摻煉比例加大,催化裂化裝置餾分油供應增多,經(jīng)濟效益提高。

2.3 焦化工藝現(xiàn)狀及進展

焦化工藝是目前煉油工業(yè)應用最多的渣油轉(zhuǎn)化技術(shù)。包括延遲焦化、流化焦化和靈活焦化,三者各占78%、8%、14%[8]。預計未來10年,延遲焦化裝置能力還要增加30%左右[9]。2013年,中國延遲焦化能力達到1.26×108t/a,約有31%的渣油是通過延遲焦化裝置加工的。預計未來5年,中國延遲焦化產(chǎn)能將繼續(xù)增加約1.8×107t/a,但增幅將大幅下降,預計2018年中國焦化總能力將達到1.44×108t/a[10]。

延遲焦化是一種深度熱裂化渣油轉(zhuǎn)化技術(shù)。由于該技術(shù)具有對原料的適應性強、工藝成熟、投資低、操作費用少等優(yōu)勢,因而對煉油企業(yè)具有普遍適用性。但同時,延遲焦化技術(shù)也存在將一部分渣油變成低價值焦炭的明顯劣勢。例如,UOP公司通過改進延遲焦化操作,渣油原料的轉(zhuǎn)化率只能達到65%～75%,其余的渣油原料都變成了石油焦和少量氣體[8]。另外,延遲焦化技術(shù)還存在產(chǎn)品石腦油、柴油和焦化蠟油的質(zhì)量較差,加氫處理和加氫裂化難度較大等問題。

近20多年來,雙面輻射加熱爐、加熱爐在線清焦、焦化塔自動卸蓋、低壓超低循環(huán)比操作等先進技術(shù)的工業(yè)應用,使延遲焦化技術(shù)在加工靈活性、安全性、可靠性方面有了很大進展。例如,渣油加工能力達1.0×107t/a的延遲焦化裝置已運轉(zhuǎn)10余年之久。此外,密閉除焦系統(tǒng)的應用使焦化裝置的環(huán)保情況有了很大改善。采用高溫、低壓、低循環(huán)比的操作方式,是未來延遲焦化技術(shù)的發(fā)展方向[6]。

2.4 渣油催化裂化工藝現(xiàn)狀及進展

20世紀90年代以來,渣油催化裂化技術(shù)在渣油加工中發(fā)揮日益重要的作用。目前,使用催化裂化裝置加工渣油已較為普遍,全球催化裂化裝置摻渣量為25%～75%,渣油催化裂化生產(chǎn)能力已占全世界FCC生產(chǎn)能力的25%以上[11]。

美國是世界上擁有催化裂化裝置最多、加工能力最大的國家,占世界催化裂化總能力的33.79%,催化裂化裝置摻煉渣油比較普遍。重油催化裂化裝置是我國重油輕質(zhì)化最主要的生產(chǎn)裝置,約有47%的渣油是通過催化裂化加工[12]。

渣油催化裂化只能轉(zhuǎn)化“雜質(zhì)”相對較少的渣油,即殘?zhí)抠|(zhì)量分數(shù)低于6%、金屬鎳+釩的質(zhì)量分數(shù)低于35μg/g的渣油,且其硫含量要低。大量高硫、高殘?zhí)?、高金屬的渣油必須?jīng)過預處理才能進行催化裂化。

經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)出了多種適應加工渣油的催化裂化工藝的工程技術(shù),主要有反應系統(tǒng)構(gòu)件的改進技術(shù)、提高催化劑活性和選擇性的技術(shù)、催化劑再生溫度的控制技術(shù)、進料超細霧化技術(shù)、高效率汽提技術(shù)等。這些工程技術(shù)有效提高了重油催化裂化技術(shù)的水平。

未來,隨著原油的重質(zhì)化和劣質(zhì)化以及產(chǎn)品的輕質(zhì)化和清潔化,重油催化裂化技術(shù)將繼續(xù)經(jīng)濟有效地滿足重油加工需求,特別是在已建有大量重油催化裂化裝置的地區(qū)。另一方面,催化裂化裝置也是煉油廠溫室氣體排放的主要工藝裝置,重油催化裂化裝置的碳排放尤其高。受未來對于碳排放的限制影響,降低催化裂化裝置碳排放的技術(shù)將受到關(guān)注并會引發(fā)新的技術(shù)進步。

2.5 渣油加氫工藝現(xiàn)狀及進展

目前,渣油加氫處理有固定床加氫處理、移動床加氫處理、沸騰床加氫處理和懸浮床加氫處理4種工藝。其中,固定床加氫工藝因投資抵、操作方便,發(fā)展最為迅速,全世界約有70套工業(yè)裝置[13],總加工能力達到1.233×108t/a,占渣油加氫處理總量的83%[14]。中國石化有3套渣油加氫裝置,加工能力6.60×106t/a,占中國石化原油蒸餾能力的3.03%[15];中國石油有2套渣油加氫裝置,加工能力5.42×106t/a,占中國石油原油蒸餾能力的3.26%。沸騰床加氫改質(zhì)已成功工業(yè)化多年,漿態(tài)床渣油加氫裂化尚處于工業(yè)示范階段。

2.5.1 固定床渣油加氫技術(shù)

典型固定床加氫工藝技術(shù)有RDS/VRDS工藝、Resid HDS工藝、RCD Unibon工藝、Residfining工藝、S-RHT工藝和Hyval工藝技術(shù),操作條件與結(jié)果見表1[16]。

近年來,主要圍繞新型催化劑開發(fā)、催化劑級配等方面對渣油固定床加氫處理技術(shù)展開研究。同時,渣油固定床加氫處理-催化裂化組合應用技術(shù)逐漸成為煉油企業(yè)實現(xiàn)渣油深度轉(zhuǎn)化并生產(chǎn)清潔油品的重要技術(shù)。渣油固定床加氫處理技術(shù)在相當長的時期內(nèi)將仍然是大多數(shù)煉油企業(yè)加工劣質(zhì)原料的優(yōu)選技術(shù),延長裝置運行周期和加工處理更加劣質(zhì)的原料將是今后技術(shù)研發(fā)重點。

2.5.2 沸騰床渣油加氫技術(shù)

國外沸騰床渣油加氫技術(shù)有Chevron公司的LC-fining和Axens公司的H-Oil。2種工藝基本相似,其中LC-fining工藝為內(nèi)置循環(huán)泵,H-Oil工藝為外置循環(huán)泵;LC-fining不同反應器采用不同的催化劑,H-Oil不同反應器采用同種催化劑。兩種工藝均成熟、可靠,世界上已有約20套工業(yè)裝置,裝置在線率96%,運轉(zhuǎn)周期可達到3年。H-Oil近年許可數(shù)量多于LC-fining。正在運轉(zhuǎn)的裝置轉(zhuǎn)化率一般在60%～75%。

與固定床加氫處理技術(shù)相比,渣油沸騰床加氫改質(zhì)技術(shù)能夠加工高硫、高殘?zhí)?、高金屬的劣質(zhì)渣油,具有較高轉(zhuǎn)化率的優(yōu)勢。但是該技術(shù)仍然有25%～45%的尾油未轉(zhuǎn)化,另外還存在裝置投資大、操作技術(shù)復雜等問題。

表1 全球典型固定床加氫工藝的操作條件及結(jié)果比較[16]

表2 H-Oil和LC-Fining工藝操作條件

2012年,Axens公司和Chevron公司分別推出了H-Oil-延遲焦化和LC-Fining-溶劑脫瀝青的組合工藝(LC-Max工藝)。H-Oil-延遲焦化組合工藝的殘?zhí)棵摮试?0%～70%,使得未轉(zhuǎn)化尾油中生焦母體大大減少,在焦化反應時石油焦產(chǎn)量必然降低,輕油收率得以大幅提高;LC-Max工藝不僅能夠提高轉(zhuǎn)化率和增加原油加工的靈活性,而且降低了反應系統(tǒng)的投資和操作費用。

2.5.3 漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)

漿態(tài)床渣油加氫裂化技術(shù)的原料適應性強,適合于高金屬、高殘?zhí)?、高硫、高酸值、高黏度劣質(zhì)渣油,甚至是煤和渣油混合物的深加工。該技術(shù)同時具有轉(zhuǎn)化率高、輕油收率高、柴/汽比高、產(chǎn)品質(zhì)量好、加工費用低等優(yōu)點,一次轉(zhuǎn)化率可以達到90%以上[17]。該技術(shù)雖然尚未實現(xiàn)工業(yè)化應用,但具有很好的發(fā)展前景。

近年來,“均相”催化劑的渣油漿態(tài)床加氫技術(shù)是研究重點。典型的代表性技術(shù)有Chevron公司VRSH工藝、BP公司的VCC工藝、加拿大的(HC)3技術(shù)、意大利Eni集團的EST工藝技術(shù)、UOP公司的SUPERFLEX技術(shù)等。

VCC工藝的技術(shù)特點是,采用便宜的赤泥/焦粉作為催化劑或添加劑(添加量約2%),一次性外排廢催化劑,在高溫(430～470℃)、高壓(18～23 MPa)條件下,實現(xiàn)524℃以上渣油轉(zhuǎn)化率大于95%。目前,該工藝已經(jīng)推出5套裝置許可,其中4套煤焦油加氫,1套渣油加氫,均未開工運行。Eni公司的EST技術(shù)采用的催化劑為油溶性鉬化合物,添加量為50～200 μg/g,反應壓力約16 MPa,反應溫度范圍為400～425℃。該技術(shù)以較低的反應溫度、較高的氫壓和高催化劑濃度強化渣油中的瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)渣油的高效轉(zhuǎn)化(轉(zhuǎn)化率大于95%)。2013年10月在意大利建成加工能力3129 t/d的EST裝置。

國內(nèi)的代表技術(shù)有中國石化石油化工科學研究院開發(fā)的渣油漿態(tài)床臨氫熱轉(zhuǎn)化技術(shù)(RMD),實驗表明,RMD-I型工藝加工塔河減渣時,餾分油收率為80%,比焦化工藝高20百分點;RMD-Ⅱ型工藝加工塔河渣油和科威特渣油時,餾分油收率可分別達到88%和90%,比焦化工藝高約30百分點。

2.6 渣油加工組合工藝開發(fā)及應用

雖然渣油加工技術(shù)種類很多,但沒有適用于所有渣油、能夠解決所有問題的單一技術(shù),由此,渣油加工組合技術(shù)應運而生,并得到廣泛應用。目前已成功應用的渣油加工組合工藝有10余種。通常重油加工工藝的選擇應根據(jù)原料油性質(zhì)、產(chǎn)品要求、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品價格、經(jīng)濟和環(huán)境保護的要求等因素綜合考慮。

2.6.1 延遲焦化-催化裂化組合工藝

針對常壓渣油催化裂化方案產(chǎn)品品種單一、質(zhì)量不高的問題,延遲焦化-催化裂化組合工藝技術(shù)主要用來處理非常劣質(zhì)的渣油,一般情況下,轉(zhuǎn)化率可達50%～70%[18]。通過調(diào)整焦化和催化的加工量可以大幅度改變柴/汽比,較好地適應市場對汽油、柴油需求的變化,大大改善煉油廠的生產(chǎn)靈活性。

2.6.2 渣油加氫-重油催化裂化組合工藝

渣油加氫-重油催化裂化組合工藝是先將劣質(zhì)渣油進行加氫處理,重油催化裂化裝置產(chǎn)生的重循環(huán)油同時作為渣油加氫的混合進料,加氫處理后的常壓渣油再作為重油催化裂化的原料。重循環(huán)油中的芳烴含量高,可以有效提高渣油中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的相溶性,從而提高渣油的轉(zhuǎn)化率,減少催化劑積炭,延長催化劑壽命。中國石化石油化工科學研究院在渣油固定床加氫技術(shù)(RHT)的基礎(chǔ)上開發(fā)了渣油加氫-FCC雙向組合技術(shù)RICP,撫順石油化工研究院開發(fā)了SFI渣油加氫處理和催化裂化深度組合技術(shù),提高了渣油加氫技術(shù)的經(jīng)濟性。

2.6.3 渣油溶劑脫瀝青-氣化-加氫處理-催化裂化組合工藝

在煉油廠總的經(jīng)濟效益中,60%來自催化裂化裝置。但是在實際生產(chǎn)中,適合催化的原料受工藝制約來源有限。為了獲得足夠的催化原料,渣油溶劑脫瀝青-瀝青延遲焦化-脫瀝青油催化裂化組合工藝由此產(chǎn)生。脫瀝青油經(jīng)過加氫精制成為很好催化原料,脫油瀝青進行延遲焦化,進一步濃縮原油中的硫、金屬、殘?zhí)康?可進一步獲得輕質(zhì)產(chǎn)品。這種組合工藝可以處理高硫、高金屬和高殘?zhí)吭?。催化裂化澄清油與堿渣混合,回收澄清油中可裂化的組分進入脫瀝青油,然后再返回到重油催化裝置中,為催化裂化裝置提供大量的原料。

2.6.4 渣油加氫-延遲焦化組合工藝

渣油加氫-延遲焦化組合工藝是將劣質(zhì)渣油經(jīng)過淺度加氫處理,降低其硫含量后進入延遲焦化裝置生產(chǎn)輕質(zhì)油品,同時生產(chǎn)的低硫石油焦銷路好且用途廣泛。歐洲部分煉油企業(yè)采用該組合工藝生產(chǎn)低硫燃料油與低硫石油焦。該組合工藝一次性投資相對較高,其優(yōu)點是可以避免劣質(zhì)渣油直接焦化生產(chǎn)的高硫石油焦所帶來的二次環(huán)境污染。與渣油加氫-催化裂化組合工藝相比,該組合工藝的輕質(zhì)油收率低約5%,氫耗量也降低1/2以上[18]。美國墨西哥灣的許多煉油廠在加工高硫油時均采用該組合加工工藝。

3 渣油加工技術(shù)選擇

通常情況下,減壓渣油占原油的30%～50%,但卻含有原油中幾乎全部的金屬雜質(zhì)、70%以上的硫化物和80%[19]以上的含氮化合物,其加工難點主要是渣油分子結(jié)構(gòu)復雜,膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的處理和轉(zhuǎn)化困難。

3.1 根據(jù)渣油性質(zhì)選擇合適的加工工藝

每一種工藝都有其局限性,要根據(jù)渣油性質(zhì)選擇相應的加工工藝。從表3[20]可以看出,低硫、低金屬含量的渣油應選擇重油催化裂化工藝進行加工;高硫、低金屬含量的渣油應采用加氫與催化裂化組合工藝進行加工;高硫、高金屬含量的渣油需采用焦化、溶劑脫瀝青或漿態(tài)床加氫工藝進行加工。

表3 渣油加工工藝選擇

3.2 渣油加工方案選擇

世界各地由于加工原油種類和品質(zhì)、加工水平、產(chǎn)品需求差異,以及煉油廠配置歷史等眾多原因,在渣油加工工藝選擇上存在較大差異。按地區(qū)劃分的渣油加工能力見圖2。

圖2 按地區(qū)劃分的渣油加工能力

延遲焦化工藝因其工藝技術(shù)成熟,投資和成本較其他渣油加工工藝相對較低,在世界各地得到普遍應用。美國加工進口的原油種類很多,從輕質(zhì)低硫原油到重質(zhì)瀝青,品質(zhì)差異很大,同時其產(chǎn)品需求以汽油為主,焦化工藝成為加工渣油的主要手段;歐洲加工的原油更多的是中質(zhì)和輕質(zhì)原油,產(chǎn)品需求以柴油為主,減黏和熱裂化工藝是其加工渣油的主要手段之一;日本主要加工中東原油,硫含量高,因此,日本主要應用渣油加氫工藝,以達到脫硫效果。中國的原油減壓渣油含量較高,一般為40%～50%,但由于H/C原子比屬中等,芳碳率大多小于0.25,具有較好的可裂化性,所以渣油加工多以重油催化裂化和延遲焦化為主體,并配以必要的產(chǎn)品精制與原料預處理等組合工藝。

3.3 渣油加工方案經(jīng)濟分析

影響渣油加工經(jīng)濟性的主要因素有裝置投資、原油價格、氫氣價格、裝置投資以及電力價格,各種因素對不同渣油加工方案經(jīng)濟效益影響的程度有所不同,原油價格及氫氣價格的變化產(chǎn)生的影響最大。以渣油加氫和延遲焦化為例,國內(nèi)外渣油加氫和延遲焦化這兩種裝置的投資額比值相差很大,國內(nèi)的這一比值為0.3～0.5,而國外則為0.7～0.8[21];兩種方案的液體收率不同,加氫比焦化的液收高出許多,當原油價格發(fā)生變化,加氫比焦化產(chǎn)值變化大。但是總的看來,加氫方案的液體收率略高,經(jīng)濟效益比焦化方案好。

4 結(jié) 論

(1) 延遲焦化技術(shù)因原料適應性強、技術(shù)成熟、投資和操作費用較低,在加工劣質(zhì)渣油時具有一定優(yōu)勢,至今仍是處理渣油(特別是劣質(zhì)渣油)的主要手段之一,但在高油價下,其經(jīng)濟性和環(huán)境表現(xiàn)相比加氫路線略差。在渣油加工路線選擇上,綜合各種因素,總體上加氫方案因液體收率較高,經(jīng)濟效益比較好。

(2) 固定床加氫與沸騰床加氫工藝已經(jīng)成功應用多年,有較為成熟的經(jīng)驗,但在原料適應性和轉(zhuǎn)化深度、催化劑壽命和消耗等方面,還有待進一步提高。漿態(tài)床加氫工藝適宜加工特別劣質(zhì)的渣油,具有較強的原料適應性和較高的轉(zhuǎn)化率,在進一步解決系統(tǒng)結(jié)焦和運行周期較短等問題后,具有良好的工業(yè)推廣前景;如與其他工藝有機集成,將是渣油加氫技術(shù)的一大提升。

(3) 隨著渣油劣質(zhì)化趨勢的增加,依據(jù)原料性質(zhì)和市場情況可靈活選擇渣油催化裂化、固定床加氫、沸騰床加氫、漿態(tài)床加氫和延遲焦化等工藝,特別值得關(guān)注的是發(fā)展迅速的渣油加工組合工藝,集中了一些工藝各自的優(yōu)點,充分發(fā)揮了各種渣油加工技術(shù)的組合優(yōu)勢,在實際生產(chǎn)應用中應優(yōu)先加以考慮,從而提高渣油轉(zhuǎn)化深度和優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),達到煉油工藝效益最大化,過程和產(chǎn)品清潔化。

[1] 繆超, 楊維軍, 王皓. 全球主要地區(qū)石油焦供需現(xiàn)狀及趨勢分析——主要地區(qū)石阿格斯亞太石油焦會議”集粹[J].國際石油經(jīng)濟,2014,(5):15-20.(MIAO Chao,YANG Weijun, WANG Hao.Situation and trends in petroleum coke supply & demand, by region of the world—Highlights for Argus Asia Petroleum Coke. Summit 2014[J]. International Petroleum Economics,2014,(5):15-20.)

[2]谷振生, 王曉明. 國內(nèi)外重油加工技術(shù)新進展[J]. 煉油與化工,2010,21(1):6-8.(GU Zhensheng, WANG Xiaoming. New progress of heavy oil processing technology at home and abroad[J]. Refining and Chemical Industry, 2010,21(1):6-8.)

[3]姚國欣. 委內(nèi)瑞拉超重原油和加拿大油砂瀝青加工現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].中外能源,2012,17(1):3-22.(YAO Guoxin. Current status and development prospects for processing of venezuelan extra-heavy crude and Canadian oil sand bitumen[J]. Sino-Global Energy, 2012,17(1): 3-22.)

[4] GILLIS D, VAN WEES M, ZIMMERMAN P. Upgrading residues to maximize distillate yields[C]//UOP LLC,A Honeywell Company Des Plaines,AM-09-65. Illinois,USA2009.

[5]姚國欣. 渣油深度轉(zhuǎn)化技術(shù)工業(yè)應用的現(xiàn)狀、進展和前景[J].石化技術(shù)與應用, 2012,30(1):1-12.(YAO Guoxin. Current situation,progress and prospect of industrial application of residuum depth conversion technology[J].Petrochemical Technology & Application, 2012,30(1):1-12)

[6]李出和, 李蕾, 李卓. 國內(nèi)現(xiàn)有延遲焦化技術(shù)狀況及優(yōu)化的探討[J].石油化工設(shè)計,2012,29(1):10-12,16.(LI Chuhe, LI Lei, LI Zhuo. Delayed coker process technologies in China and the optimization[J]. Petrochemical Design,2012,29(1):10-12,16.)

[7]Technology update: Solvent extraction and deasphalting[EB/OL]. Worldwide Refining Business Digest Weekly.e. http://www.hydrocarbonpublishing.com,2010-07-19.

[8]王建明. 渣油深度轉(zhuǎn)化提高輕油收率技術(shù)的重大進展[J].中外能源,2012,17(8):1-18.(WANG Jianming. Major advances in technology for raising naphthayield by residuum deep conversion[J]. Sino-Global Energy, 2012,17(8):1-18.)

[9]李志強. 渣油加工仍是21世紀重要的石油煉制技術(shù)[J].當代石油石化,2005,13(4):10-14 (LI Zhiqiang. Residuum process ing is still an important oil refining technology in 21 century[J]. Petroleum & Petrochemical Today, 2005,13(4):10-14.)

[10] 曲濤, 郭皎河, 高鮮會. 進口油溶劑脫瀝青技術(shù)優(yōu)化研究[J].石油瀝青,2011,25(2):65-68.(QU Tao, GUO Jiaohe, GAO Xianhui. Study on the optimization of deasphlting technology by imported oil[J]. Petroleum Asphalt, 2011,25(2):65-68.)

[11] 孟剛. 渣油催化裂化技術(shù)進展[J].科技創(chuàng)新與應用, 2012,(9):12-13.(MENG Gang. Development of RFCC technology[J]. Science and Technology Innovation and Application,2012,(9):12-13.)

[12] 周惠娟, 蔡繼元, 潘元青.催化裂化在21世紀煉油工業(yè)中的地位和作用[J].天然氣與石油,2009,27(6):30-32,36.

[13] 李浩, 范傳宏,劉凱祥.渣油加氫工藝及工程技術(shù)探討[J].石油煉制與化工,2012,43(6):31-39.(LI Hao, FAN Chuanhong,LIU Kaixiang. A discussion on residue hydrogenation process and engineering technology[J].Petroleum Processing and Petrochemlcals, 2012,43(6):31-39)

[14] 陳寧, 蔣立敬,翁延博.渣油加氫處理過程中氫分壓對雜質(zhì)脫除率的影響[J].當代化工,2012,41(10):1132-1134,1142.(CHEN Ning,JIANG Lijing,WENG Yanbo. Effect of hydrogen partial pressure on impurity removalefficiency in the residue hydrotreating process[J]. Contemporary Chemical Industry, 2012,41(10):1132-1134,1142.)

[15] 江波. 渣油加氫技術(shù)進展[J]. 中外能源,2012,17(9):64-68.(JIANG Bo. Advances in residuum hydrofining technology[J]. Sino-Global Energy, 2012,17(9):64-68.)

[16] 方向晨. 國內(nèi)外渣油加氫處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及分析[J].化工進展,2011,30(1):95-104.(FANG Xiangchen. Development of residuum hydroprocessing technologies[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2011,30(1):95-104.)

[17] 任文坡, 李雪靜. 渣油加氫技術(shù)應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].化工進展,2013,32(5):1006-1013.(REN Wenpo, LI Xuejing. Application and development of residuum hydroprocessing technologies[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2013,32(5):1006-1013.)

[18] 孫麗麗. 劣質(zhì)重油加工路線的選擇對煉廠經(jīng)濟效益的影響[J].當代石油石化,2007,15(8):14-20.(SUN Lili. The influence of choosing bad heavy oil processing route upon refinery economic benefit[J]. Petroleum & Petrochemical Today, 2007,15(8):14-20.)

[19] 瞿國華. 重質(zhì)原油加工的熱點與難點[J].石油化工技術(shù)與經(jīng)濟,2013,29(1):1-7.(QU Guohua. Hot points and hard points in processing of heavy oil[J]. Technology & Economics in Petrochemicals, 2013,29(1):1-7.)

[20] 謝可堃. 王志剛,謝崇亮.廣東石化20 Mt/a劣質(zhì)重油加工項目總加工流程的優(yōu)化[J]. 中外能源,2014,19(1):75-79.(XIE Kekun, WANG Zhigang, XIE Chongliang, et al. The overall configuration optimization for Guangdong petrochemical’s 20 Mt/a heavy oil processing project[J]. Sino-Global Energy, 2014,19(1):75-79.)

[21] 韓崇仁, 陶宗乾,王建平.含硫渣油加工路線選擇的探討[J].當代石油石化,2003,11 (7):14-19.(HAN Chongren, TAO Zongqian, WANG Jianping. Probing the choices of sulfur containing residuum processing lines[J]. Petroleum & Petrochemical Today, 2003,11 (7):14-19.)

Present Situation and Progresses of Residue Processing Technology

ZHONG Yingzhu, JIN Aimin

(ResearchInstituteofPetroleumProcessing,SINOPEC,Beijing100083,China)

Nowadays,heavy oils and synthetic crude oils are increasing in the world oil market. Refineries suffer from stress to use heavy and poor quality stocks to produce lighter and clean fuels with clean and low carbon emission processes. Refineries must enhance the technical level as soon as possible to increase residue conversion to produce more distillates. The application situations, limitations and technology advances of visbreaking, solvent deasphalting, delayed coking, RFCC and residue hydrotreating are highlighted based on the mechanism of two core technologies—decarbonization and hydrogenation processes, and the factors influencing the choice of residue processing technology are discussed from the perspective of technical economy. Delayed coking is still a main residue processing technology,however,its economic and environmental performance is slightly worse. The ebullated bed and slurry bed hydrocraking technologies will play an increasingly important role, but some technical problems need to be further improved, such as feedstock adaptability, conversion level, catalyst life and consumption. The combined processing schemes should be taken into account, because the advantages of different processes could be performed sufficiently.

residue; coking; FCC; hydrogenation; technical economy

2014-11-28

鐘英竹，女，高級工程師，碩士，主要從事石油化工領(lǐng)域信息研究和規(guī)劃工作；Tel:010-82368157；E-mail:zhongyz.ripp@sinopec.com

1001-8719(2015)02-0436-08

TE626.25

A

10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.022