新疆乌鲁木齐米东区中国石油乌鲁木齐石化公司炼油厂总值班室 新疆乌鲁木齐 830019
摘要:在市场经济不断发展,以及环保理念的不断深入下,重油高效加工技术应用也受到了广泛的关注。重油高效加工技术的应用能够有效消除原油质量重劣质所带来的不利影响,有效的应对油品需求结构的变化、节能、环保等要求的提高,重油尤其是渣油高效加工、利用,就成为世界炼油工业关注的焦点。本文主要基于作者的实际施工经验,简要的分析渣油加氢技术,希望对相关从业人员有所帮助。
关键词:渣油加氢;应用;重油;节能技术Abstract:
前言:渣油加工技术主要包含了溶剂脱沥青、焦化、减黏裂化、催化裂化、加氢等等,溶剂脱的沥青是一个物理分离过程,将渣油中的沥青实施脱离,这不属于渣油转化技术,工业应用装置不多,减黏裂化主要是一个浅度热裂化地过程,目的在于减少原材料油黏度,生产出合格的重质燃料油,少量轻质的油品,把其作为其他工艺过程提供原料。焦化工艺作为当前应用比较广泛的渣油加工技术,能够加工高硫、高金属、高残炭的渣油,生产过程将出现大量气体和劣质焦炭,存在着液体产品收率低,高硫石油焦的处理难度较大,不能对渣油资源进行高效利用。催化裂化工艺虽然说可以对渣油进行有效的处理,但是还存在着原材料瓶颈的问题,不太适合高残炭、高金属以及高硫加工处理,所以,我们必须加强对其技术的处理和优化。
1 渣油加氢技术的概念渣油加氢技术有着较强的原材料适应性、操作的灵活性,在原材料轻质化的过程中,直接生产清洁运输燃料、优质的化工原料,进而实现渣油资源的高效利用。渣油加氢技术主要是按照原材料转化水平、生产目的,分为加氢处理、加氢裂化,依据反应器类型,将其分为固定床、悬浮床、沸腾床。渣油固定床的加氢处理技术在当前是工业应用最多的渣油加氢技术,用在催化裂化原材料加氢预处理,进而加工处理高硫渣油,但是对于高金属、高残炭渣油的加工是不太适应的。渣油沸腾床加氢裂化技术可以加工高硫、高残炭和高金属劣质的渣油,对于固定床加氢处理技术来讲,有着较高的转化率,但是依旧有25%-45%的未转化尾油,存在着装置投资较大和操作技术复杂的特点,在工业应用方面,不如固定床所普遍。渣油悬浮床的加氢裂化技术因为有着原材料适应性较强,通常应用在高金属、高残炭、高硫以及高黏度的劣质渣油深加工中,并且还有着转化率较高和轻油收率高、产品质量好和加工费用低的特点,虽然说还没有实现工业化的应用,但是正在建设多套工业装置,有着较好的发展前景。
2 渣油加氢技术是炼油工业绿色可持续化发展的必然选择
2.1 石油需求量呈增长之势 在国民经济不断增长下,世界石油需求总体也呈现出上升趋势,在2000年的时候,世界石油需求量为每天7000万桶,到2010年的时候,已经增加到每天8670桶。国际能源机构预计在当前政策环境下,至2035年的时候,世界石油需求将达到10700万桶每天,与2010年相比,增长了24%。石油属于不可再生的资源,在世界石油资源日益短缺,而需求量不断增长的情况下,世界炼油工业就面临着更大的挑战,必须提升其石油资,增长了24%。石油属于不可再生的资源,在世界石油资源日益短缺,而需求量不断增长的情况下,世界炼油工业就面临着更大的挑战,必须提升其石油资源的利用效率。
2.2原油重质化和劣质化趋势加剧在这样的情况下,世界主要产油国,尤其是中东国家,现已进入了中后期的发展阶段,原油的质量也出现了重质、劣质的趋势。在实际上,世界低硫、轻质原油的产量在不断下降,重质、劣质原油产量的逐渐增加,按照哈特能源的统计数据分析,在2010年的时候,世界原油平均质量为1.12硫,API为32.9,比2009年时候的质量要差一些。因为当前页岩油、凝析油等轻质硫原油产量的增加,在近些年来,世界原油质量也得到了显著的提升。在不断增加的产量需求下,预计到2030年硫含量将增加到1.20,API°基本保持不变。
2.3 环保法规日益严格在全球经济可持续化的发展背景下,石油产品质量的要求也是更高。在这个过程中,我国各地区汽油平均硫的含量在北美是30μg/ g,在欧洲为13μg/ g。亚太地区为240μg/ g,拉丁美洲和中东地区为500μg/ g以上;预计美国和欧洲将在2025年降至10μg/ g以下,在亚太地区,拉丁美洲和中东地区降至50μg/ g以下。低硫、超低硫的汽油全球消费梁也从当前的64个增加到94个。
2.4 非常规石油资源储量巨大根据美国地质调查局的统计分析,世界上非常规石油资源的原始地质储量达到5.4万亿桶。原油超稠油地质储量为2.1万亿桶,其中约98种集中在南美洲。其中,委内瑞拉重油带约为1.9万亿桶,约占世界石油储量的90%。最初的沥青地质储量为3.3万亿桶,其中约75个集中在北美,亚洲和欧洲也有一定的份额。与传统石油资源相比,非常规石油资源较重,硫,氮,金属,胶体和沥青质含量较高。此外,轻痰含量少,重硫含量高。另外,非常规石油资源粘度较大,难以进行有效的管道输送和集中处理。炼油厂难以处理劣质原油。
3 渣油加氢技术应用的现状及其发展前景分析
3.1 沸腾床加氢固定床加氢处理技术由于催化剂上的金属( Ni, V)富集和催化剂孔中的碳沉积而发生反应,阻碍了反应物分子反应进入催化剂的内表面。每1至2年必须停止更换催化剂,并且难以实现装置的长期操作。流化床加氢裂化技术通过在线使用催化剂来维持催化剂的活性解决了上述问题,并且操作循环比固定床工艺长。该流化床加氢裂化技术可用于加工残余碳含量高,金属含量高的劣质残油,具有开裂精炼的双重功能,转化率和精炼深度高;然而,氢气压力较高(15MPa),对催化剂有特殊要求,因此投资较高,工业应用远不如固定床。
3.2 悬浮床加氢渣油悬浮床的加氢裂化技术主要是一种尚未在工业发展中成功开发地渣油加氢技术,加工劣质硫原油的残渣,并且还可以加工劣质重油、加工油砂沥青等劣质的原材料。其技术可以生产质量好的柴油,并且转化率、轻油的收率也比较高,特别是柴油硫的分收率相对较高。残留物悬浮床的加氢裂化技术处理较差地原材料,该装置容易产生结焦,不能有效的实现长期的运转。所以说,其技术若想实现成功,还需提升高转化率的特点,低尾油甚至是零尾油的排放、长期的运行。是零尾油的排放、长期的运行。
结束语:综上所述,渣油的加氢技术作为当前渣油清洁高效转化的关键,是现阶段炼油厂实现渣油加工的主要技术。残油加氢处理和残油催化裂解相结合的技术,是当前中长期发展地关键技术,是炼油厂超低硫的汽油质量提升关键。但是,有必要的突破处理劣质的残油瓶颈,实现长期稳定的运行。硫化床的加氢裂化技术是当前实现最有效利用残油的技术,在加拿大的油砂沥青升级生产合成原油中,发挥着十分重要地作用。有必要解决设备投资大,操作复杂等问题,悬浮床加氢裂化技术是炼油行业中世界一流的问题和尖端技术。
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