【炼化】渣油加氢技术应用现状及发展前景.docx

【炼化】渣油加氢技术应用现状及发展前景2014-03-13 javascript:viewProfile();能源情报 ?文/任文坡 李雪静，中国石油石油化工研究院?重质化和劣质化（高硫、高酸等）是世界原油质量变化的主要趋势。重质、劣质原油总量巨大，劣质重油的高效加工利用已成为当今炼油工业面临的重大挑战和机遇。随着市场需求的变化和环保要求的日益提高，重油高效加工技术的研发和应用除了要消除原油质量重劣质化等带来的不利影响，还要积极应对油品需求结构变化、环保及节能要求逐步提高等挑战。重油尤其是渣油的高效加工和充分利用成为世界炼油工业关注的焦点。??目前，渣油加工技术主要有溶剂脱沥青、减黏裂化、焦化、催化裂化和加氢等。溶剂脱沥青是物理分离过程，将渣油中沥青脱离出来，不属于渣油转化技术，工业应用装置不多。减黏裂化是一种浅度热裂化过程，其主要目的在于减少原料油的黏度，生产合格的重质燃料油和少量轻质油品，也可为其它工艺过程提供原料。焦化工艺是目前工业应用最多的渣油加工技术，能够加工高硫、高金属、高残炭渣油，但是由于生成大量气体和劣质焦炭，存在液体产品收率低、高硫石油焦处理困难等问题，难以实现渣油资源的高效利用。催化裂化工艺尽管可以处理渣油，但具有原料瓶颈，不适合高金属、高硫或高残炭原料的加工。渣油加氢技术具有很强?的原料适应性和操作灵活性，在原料轻质化的同时可直接生产清洁运输燃料和优质化工原料，是唯?一能够实现渣油资源清洁高效利用的重要技术手段。??渣油加氢技术依据原料转化水平和生产目的分为加氢处理和加氢裂化两种，而按照反应器类型则主要分为固定床、沸腾床和悬浮床。渣油固定床加氢处理技术是目前工业应用最多的渣油加氢技术，主要用于催化裂化原料的加氢预处理，能够加工处理高硫渣油，但不能适应高金属（Ni+V含量200?ug/g）和高残炭（20%）渣油的加工。渣油沸腾床加氢裂化技术能够加工高硫、高残炭、高金属的劣质渣油，相较于固定床加氢处理技术具有较高的转化率，但仍旧有25%～45%的未转化尾油，存在装置投资大、操作技术复杂等问题，在工业上的应用不如固定床普遍。相比之下，渣油悬浮床加氢裂化技术由于原料适应性强，适合于高金属、高残炭、高硫、高酸值、高黏度劣质渣油的深加工，具有转化率高、轻油收率高、柴汽比高、产品质量好、加工费用低等优点，虽然尚未实现工业化应用，但正在建设多套工业装置，具有很好的发展前景。??1??渣油加氢技术是炼油工业绿色可持续发展的必然选择??当今世界炼油工业面临石油资源短缺、质量劣化以及油品质量要求日趋严格的严峻挑战，同时也处于加工利用非常规石油资源的重要机遇期。作为实现渣油清洁高效利用的重要技术手段，渣油加氢技术是应对挑战、抓住机遇的关键，是炼油工业绿色可持续发展的必然选择。??1.1??石油需求量呈增长之势??随着人类社会的不断向前发展，世界石油需求总体呈现出上升趋势，?2000年世界石油需求约为7000万桶/日，到2010年已增加到8670万桶/日。国际能源机构（IEA）预计在当前的政策环境下到2035年世界石油需求将达到10700万桶/日，较2010年增长24%。石油是不可再生资源，IEA和BP发布的数据均显示目前石油的储产比约为54年。在世界石油资源日益短缺、需求量却逐年增加的形势下，世界炼油工业特别是石油消费大国的炼油工业面临着石油资源高效利用的严峻挑战。?中国已成为仅次于美国的石油消费大国，石油需求量由2000年的450万桶/日增加到2011年的910万桶/日，预计我国石油需求今后还将延续增长态势。近年来我国石油年产量基本稳定在15亿桶左右，但石油进口量逐年增加，对外依存度越来越大。2011年我国进口石油18.4亿桶，对外依存度达到55.1%，进口石油中有近一半是来自中东的高硫原油。随着我国与委内瑞拉等国家国际能源合作的深入开展，我国进口和加工的劣质重油（如超重油）也将越来越多。石油资源的有限性要求我国炼油工业要实现石油尤其是渣油的“吃干榨尽”。??1.2??原油重质化、劣质化趋势加剧??目前，世界主要产油国特别是中东产油国其主力油田已进入开发中后期，原油质量呈现重质、劣质化趋势。总体而言，世界范围内低硫和轻质原油产量不断减少，而重劣质原油产量逐年增加。据Hart能源统计，2010年世界原油平均质量为硫含量1.12%、API°32.9，较2009年质量变差（硫含量上升了0.01%、API°减小了0.2个单位）；由于当前页岩油和凝析液等轻质低硫原油产量的增长，世界原油质量近几年内将会有所改善，但随着产量增长放缓以及重劣质原油产量的增加，预计到2030年硫含量将增加到1.20%，API°基本保持不变。??2010年世界重质原油产量约940万桶/日，占世界原油供应的12.6%。预计2030年重质原油产量将达到1320万桶/