论文部分内容阅读
【摘 要】主要介绍了现有的重质油加工技术、新工艺及新技术;对典型含硫原油深加工路线做了简要比较,并对重质原油加工技术的未来走向做出了展望。
【关键词】重质原油;加工技术;发展现状
中图分类号:TE832.332 文献标识码:A 文章编号:1009-8283(2009)09-0297-02
未来走向我国重油加工工业正面临着挑战:对重油及其产品需求持续增长;国内市场加速对外开放;环保要求和油品质量标准不断的提高;对进口原油的需求量的上升。随着石油开采业的发展,其性质呈现了重质化和劣质化的发展态势。在现代重质原油加工技术中,其性质决定了各炼化企业的生产结构和产品种类质量。
1 中国原油的现状
中国是贫油国,根据报道,石油资源最终可采量约为130～150亿t,只占世界总量的3%左右。截止2008年1月1日,剩余探明储量约25亿t,只占世界总量的1.7%左右。预计到2020年,石油可采储量可以再增加24～33亿t,加上2007年剩余储量25亿t,约有50亿t可供开采。要按每年采2亿t来计算,只能保证石油稳产20年,足见可采石油资源量相对不足。而且,待探明的石油资源绝大部分分布在海洋、沙漠等开采条件极差的地区,开采技术要求高,资金投入大,经济效益较低。因此,我国石油资源形势不容乐观!
2 重质油加工技术的发展
2.1 减粘裂化
减粘裂化是一种灵活处理重油的工艺,它可以处理不同性质原油的常减压渣油,尤其是深拔后的劣质减压渣油及沥青。
减粘裂化的气体产量很大,而瓦斯气中的硫化氢含量较高,一般为原料的3倍。硫化氢含量随着转化率的增加而增大,因此在处理含硫原油时瓦斯气需脱硫处理。关于减粘渣油可根据不同的用途切取>l65℃>200℃>350℃的馏分调和船用或锅炉燃料;切取>450℃>500℃ >565℃的馏分作焦化原料,来得到最大的轻质油率,提高工厂的效益。
2.2 催化裂化
催化裂化工艺最为典型的代表有:DCC-1、DCC-2、HCC、MGG、ARG以及MIO、MGD、FDFCC、ARFCC等新技I降硫、降烯烃,生产清洁燃料,满足环保要求开发新工艺,如MIP、FDFCC新工艺优化操作条件,如反应时间、反应温度等;开发新型催化剂或助剂,如GOR、IAP、RFG等。现有的FCCU经适当改造,可用其中任何一种工艺和与之相配的催化剂,根据原油性质以及市场需求,取得最大高附加值产品,获得好的经济效益。
2.3 延迟焦化
延迟焦化技术的进步表现在:第一:改进加热炉,如双面辐射、多点注汽等。第二:焦炭塔的大型化,直径8.8 m的焦炭塔已很常见。由Bechtel承包,Sweeny炼厂采用Conoco技术建设的延迟焦化,塔径达9 m,重为476 t.第三:优化操作,提高液收,改善焦炭质量。例如低压和低循环比操作掺炼催化裂化澄清油,抑制炉管结焦和弹丸焦产生。Conoco改重焦化蜡油为中间馏分油(315～425℃)循环,焦炭收率可下降7%～9%;第四:缩短焦炭塔操作周期,由过去的24h缩短到16～18 h,甚至是12～14 h。第五:提高自动化水平。第六:减少污染,焦炭输送系统全密闭,改进冷焦水和出焦水系统,减少污水量。
2.4 加氢裂化
石油产品中中间馏分需求量最大,增产中间馏分以加氢裂化技术为最佳,提高中间馏分及汽油、润滑油产品质量,加氢技术是最根本途径。在重油深度转化、清洁燃料生产方面,加氢裂化发挥着其不可替代的作用。
加氢裂化技术发展方向是花最少的代价生产最清洁燃料,花最少的钱多得中间馏分,用最佳的流程和低消耗使渣油的转化率最大最。加氢裂化过程是一种加氢催化转化过程,其技术核心是催化剂,我国是世界上最早掌握加氢裂化技术的国家之一。近20年来我国加氢裂化技术取得长足进步并得到广泛的工业应用。加氢裂化催化剂研制已达到国际领先水平。
3 重质油加工技术的未来走向
3.1 含硫原油深加工路线
3.1.1 固定床加氢+重油催化裂化路线
固定床加氢+重油催化裂化是经常选择的模式。其轻油收率高,能满足较严的环保要求,在高油价下具有较强的竞争力。
该路线的不足之处是对原油的适应能力较差,只适于处理轻质和部分中质含硫原油,因而原油成本高成为突出的问题。为保证氢气廉价、稳定的供应,石脑油必须通过催化重整,这使得此路线除了可发展芳烃外,炼化一体化发展的空间趋于狭窄。
含硫重油通常含较高的重金属和残炭。残炭小于15%、金属含量小于l50 μg/g的含硫重油可以通过固定床渣油加氢+催化裂化组合工艺加工,可以加工部分中质含硫原油,与轻质原油掺炼或按季节生产部分沥青都是可行的方案。
3.1.2 延迟焦化路线
延迟焦化路线的优点是对原油的适应能力强,延迟焦化的竞争力不完全来自较低的加工成本,而主要来自较低的原油成本。不管是在高油價下,还是在低油价下,焦化均有很强的竞争力。此路线的另一个优点是石脑油收率较高,炼化一体化空间相对较大。除了液相收率较低外,它的另一缺点是含硫焦不易处理。延迟焦化十循环流化床锅炉或延迟焦化+焦炭气化是解决含硫焦的两条路线,但目前仍存在一些问题。
3.1.3 溶剂脱沥青+沥青气化+脱沥青油加氢
当重油中沥青质含量较高时,固定床加氢工艺将难以适应。先将沥青质分离出来,再通过气化将其转化为氢气,并通过固定床加氢处理已不含沥青质的重油,这是一种现实的选择。
溶剂脱沥青+沥青气化+脱沥青油加氢处理是富有价值的组合工艺,尽管该路线投资大,但优点甚多:第一:适应于含硫重油等劣质原油的加工,原油成本低。第二:可获得充足的氢气,可以灵活选择重油深加工路线并为清洁燃料生产和清洁生产打下坚实基础,满足苛刻的环保要求和产品质量要求;第三:氢气供应不必依赖催化重整这给原油的加工提供了更多的选择,再加上加氢裂化生产的各组分和合成气资源使该模式的炼化一体化发展空间变得更加广阔。
3.2 清洁化生产
世界炼油技术发展趋势是世界各国普遍实施可持续发展战略,对石油产品的需求在数量和质量上都将有较大变化。由于各国进一步严格控制汽车和内燃机的排量,这就需要炼油工业提供更加清洁的燃料;由于炼油厂要进一步减少生产对环境的污染,发展清洁生产工艺;由于石油资源是有限的,将主要用于转化成其它能源难以替代的轻质运输燃料;由于原油重质化和劣质化将影响炼油工业的利润,对重油深加工技术提出更高的要求;由于石油产品的全球化,市场的竞争更加激烈。日益严格的环保法规,可持续发展战略,在市场竞争中获得利润,将是21世纪炼油技术发展的推动力。为迎接这些方面的挑战,炼油工业将发生几个方面的变化。
(1)实现规模化和一体化经营,提高综合经济效益。
(2)为适应市场的需求,炼油企业需不断提高产品质量和调整产品结构。
(3)优化石油资源利用,炼油厂应多产清洁油品和石化原料。
(4)用天然气、煤炭为原料的合成油厂将成为21世纪炼油工业的新亮。
(5)广泛应用现代信息技术。炼油厂逐步智能化。
4 看法与建议
(1)我国重油加工的能力发展很快,居世界先进水平,仅次于美国。但与美国相比,重燃料油产率仍过高,我国为30%,美国只有6%,客观原因是我国原油较重。主要加工技术和美国相比也有不同程度的差距。
(2)发展渣油加工具有深远的战略意义。目前国内原油所产渣油大部分为低硫、低金属、脱碳工艺比较适合,推荐后加氢路线,即渣油脱碳加上油品加氢精制。
参考文献:
[1] 霍永清,王亚民,王泽有.重油催化转化 (MGG、ARGG)工艺技术和应用[J].l996,12.
[2] 炼油工程师手册[M].北京:石油工业出版杜,1995.
[3] 范中碧. 流化催化裂化催化剂[J].1996(12).
[4] 陶宗乾.固定床与沸骑床菠油加氢工艺比较研究[J].1995(03).
[5] 程之光.重油加工技术[M].北京:中国石化出版社,1994.
[6] 张建芳,山红红,涂永善. 炼油工艺基础知识[M].北京:中国石化出版社, 2006.
【关键词】重质原油;加工技术;发展现状
中图分类号:TE832.332 文献标识码:A 文章编号:1009-8283(2009)09-0297-02
未来走向我国重油加工工业正面临着挑战:对重油及其产品需求持续增长;国内市场加速对外开放;环保要求和油品质量标准不断的提高;对进口原油的需求量的上升。随着石油开采业的发展,其性质呈现了重质化和劣质化的发展态势。在现代重质原油加工技术中,其性质决定了各炼化企业的生产结构和产品种类质量。
1 中国原油的现状
中国是贫油国,根据报道,石油资源最终可采量约为130～150亿t,只占世界总量的3%左右。截止2008年1月1日,剩余探明储量约25亿t,只占世界总量的1.7%左右。预计到2020年,石油可采储量可以再增加24～33亿t,加上2007年剩余储量25亿t,约有50亿t可供开采。要按每年采2亿t来计算,只能保证石油稳产20年,足见可采石油资源量相对不足。而且,待探明的石油资源绝大部分分布在海洋、沙漠等开采条件极差的地区,开采技术要求高,资金投入大,经济效益较低。因此,我国石油资源形势不容乐观!
2 重质油加工技术的发展
2.1 减粘裂化
减粘裂化是一种灵活处理重油的工艺,它可以处理不同性质原油的常减压渣油,尤其是深拔后的劣质减压渣油及沥青。
减粘裂化的气体产量很大,而瓦斯气中的硫化氢含量较高,一般为原料的3倍。硫化氢含量随着转化率的增加而增大,因此在处理含硫原油时瓦斯气需脱硫处理。关于减粘渣油可根据不同的用途切取>l65℃>200℃>350℃的馏分调和船用或锅炉燃料;切取>450℃>500℃ >565℃的馏分作焦化原料,来得到最大的轻质油率,提高工厂的效益。
2.2 催化裂化
催化裂化工艺最为典型的代表有:DCC-1、DCC-2、HCC、MGG、ARG以及MIO、MGD、FDFCC、ARFCC等新技I降硫、降烯烃,生产清洁燃料,满足环保要求开发新工艺,如MIP、FDFCC新工艺优化操作条件,如反应时间、反应温度等;开发新型催化剂或助剂,如GOR、IAP、RFG等。现有的FCCU经适当改造,可用其中任何一种工艺和与之相配的催化剂,根据原油性质以及市场需求,取得最大高附加值产品,获得好的经济效益。
2.3 延迟焦化
延迟焦化技术的进步表现在:第一:改进加热炉,如双面辐射、多点注汽等。第二:焦炭塔的大型化,直径8.8 m的焦炭塔已很常见。由Bechtel承包,Sweeny炼厂采用Conoco技术建设的延迟焦化,塔径达9 m,重为476 t.第三:优化操作,提高液收,改善焦炭质量。例如低压和低循环比操作掺炼催化裂化澄清油,抑制炉管结焦和弹丸焦产生。Conoco改重焦化蜡油为中间馏分油(315～425℃)循环,焦炭收率可下降7%～9%;第四:缩短焦炭塔操作周期,由过去的24h缩短到16～18 h,甚至是12～14 h。第五:提高自动化水平。第六:减少污染,焦炭输送系统全密闭,改进冷焦水和出焦水系统,减少污水量。
2.4 加氢裂化
石油产品中中间馏分需求量最大,增产中间馏分以加氢裂化技术为最佳,提高中间馏分及汽油、润滑油产品质量,加氢技术是最根本途径。在重油深度转化、清洁燃料生产方面,加氢裂化发挥着其不可替代的作用。
加氢裂化技术发展方向是花最少的代价生产最清洁燃料,花最少的钱多得中间馏分,用最佳的流程和低消耗使渣油的转化率最大最。加氢裂化过程是一种加氢催化转化过程,其技术核心是催化剂,我国是世界上最早掌握加氢裂化技术的国家之一。近20年来我国加氢裂化技术取得长足进步并得到广泛的工业应用。加氢裂化催化剂研制已达到国际领先水平。
3 重质油加工技术的未来走向
3.1 含硫原油深加工路线
3.1.1 固定床加氢+重油催化裂化路线
固定床加氢+重油催化裂化是经常选择的模式。其轻油收率高,能满足较严的环保要求,在高油价下具有较强的竞争力。
该路线的不足之处是对原油的适应能力较差,只适于处理轻质和部分中质含硫原油,因而原油成本高成为突出的问题。为保证氢气廉价、稳定的供应,石脑油必须通过催化重整,这使得此路线除了可发展芳烃外,炼化一体化发展的空间趋于狭窄。
含硫重油通常含较高的重金属和残炭。残炭小于15%、金属含量小于l50 μg/g的含硫重油可以通过固定床渣油加氢+催化裂化组合工艺加工,可以加工部分中质含硫原油,与轻质原油掺炼或按季节生产部分沥青都是可行的方案。
3.1.2 延迟焦化路线
延迟焦化路线的优点是对原油的适应能力强,延迟焦化的竞争力不完全来自较低的加工成本,而主要来自较低的原油成本。不管是在高油價下,还是在低油价下,焦化均有很强的竞争力。此路线的另一个优点是石脑油收率较高,炼化一体化空间相对较大。除了液相收率较低外,它的另一缺点是含硫焦不易处理。延迟焦化十循环流化床锅炉或延迟焦化+焦炭气化是解决含硫焦的两条路线,但目前仍存在一些问题。
3.1.3 溶剂脱沥青+沥青气化+脱沥青油加氢
当重油中沥青质含量较高时,固定床加氢工艺将难以适应。先将沥青质分离出来,再通过气化将其转化为氢气,并通过固定床加氢处理已不含沥青质的重油,这是一种现实的选择。
溶剂脱沥青+沥青气化+脱沥青油加氢处理是富有价值的组合工艺,尽管该路线投资大,但优点甚多:第一:适应于含硫重油等劣质原油的加工,原油成本低。第二:可获得充足的氢气,可以灵活选择重油深加工路线并为清洁燃料生产和清洁生产打下坚实基础,满足苛刻的环保要求和产品质量要求;第三:氢气供应不必依赖催化重整这给原油的加工提供了更多的选择,再加上加氢裂化生产的各组分和合成气资源使该模式的炼化一体化发展空间变得更加广阔。
3.2 清洁化生产
世界炼油技术发展趋势是世界各国普遍实施可持续发展战略,对石油产品的需求在数量和质量上都将有较大变化。由于各国进一步严格控制汽车和内燃机的排量,这就需要炼油工业提供更加清洁的燃料;由于炼油厂要进一步减少生产对环境的污染,发展清洁生产工艺;由于石油资源是有限的,将主要用于转化成其它能源难以替代的轻质运输燃料;由于原油重质化和劣质化将影响炼油工业的利润,对重油深加工技术提出更高的要求;由于石油产品的全球化,市场的竞争更加激烈。日益严格的环保法规,可持续发展战略,在市场竞争中获得利润,将是21世纪炼油技术发展的推动力。为迎接这些方面的挑战,炼油工业将发生几个方面的变化。
(1)实现规模化和一体化经营,提高综合经济效益。
(2)为适应市场的需求,炼油企业需不断提高产品质量和调整产品结构。
(3)优化石油资源利用,炼油厂应多产清洁油品和石化原料。
(4)用天然气、煤炭为原料的合成油厂将成为21世纪炼油工业的新亮。
(5)广泛应用现代信息技术。炼油厂逐步智能化。
4 看法与建议
(1)我国重油加工的能力发展很快,居世界先进水平,仅次于美国。但与美国相比,重燃料油产率仍过高,我国为30%,美国只有6%,客观原因是我国原油较重。主要加工技术和美国相比也有不同程度的差距。
(2)发展渣油加工具有深远的战略意义。目前国内原油所产渣油大部分为低硫、低金属、脱碳工艺比较适合,推荐后加氢路线,即渣油脱碳加上油品加氢精制。
参考文献:
[1] 霍永清,王亚民,王泽有.重油催化转化 (MGG、ARGG)工艺技术和应用[J].l996,12.
[2] 炼油工程师手册[M].北京:石油工业出版杜,1995.
[3] 范中碧. 流化催化裂化催化剂[J].1996(12).
[4] 陶宗乾.固定床与沸骑床菠油加氢工艺比较研究[J].1995(03).
[5] 程之光.重油加工技术[M].北京:中国石化出版社,1994.
[6] 张建芳,山红红,涂永善. 炼油工艺基础知识[M].北京:中国石化出版社, 2006.