國內(nèi)外重質(zhì)原油市場與加工技術(shù)分析

國內(nèi)外重質(zhì)原油市場與加工技術(shù)分析【點(diǎn)擊上面藍(lán)字能源情報(bào)關(guān)注我們。推薦和投稿：eipress@】能源情報(bào)通知：專業(yè)微信群：1.石化和煤化工新機(jī)會(huì)；2.石油和天然氣產(chǎn)業(yè)鏈；3.電力及未來能源天地?！窘灰住渴悄茉辞閳?bào)新推出的固定欄目，持續(xù)征集項(xiàng)目信息、投融資需求、人力資源服務(wù)和需求以及其他供需服務(wù)信息，請有意者聯(lián)系我們。運(yùn)營者個(gè)人微信：xudongEN。能源情報(bào)圈QQ群（377701955），有興趣者歡迎加入。加入微信群和QQ群，請?zhí)峤唬好?公司+職務(wù)+詳細(xì)聯(lián)系方式+愿意加入的群。歡迎報(bào)名參加能源情報(bào)新年茶話會(huì)（京滬各有一場），詳情請點(diǎn)擊原文鏈接文/趙文明李宇靜白雪松雙玥屠慶華，石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院重質(zhì)原油是非常規(guī)石油中的重要成員，包括重油、高黏油、油砂、天然瀝青等。隨著世界范圍內(nèi)常規(guī)原油產(chǎn)量的日益減少，近年來重質(zhì)原油等非常規(guī)原油的開發(fā)、利用開始提上日程。由于其性質(zhì)特點(diǎn)造成加工上的困難，以及油品市場需求的變化、油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提高和環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格，促進(jìn)了重油加工工藝的不斷發(fā)展和進(jìn)步。參照國內(nèi)外通行分類方法，本文中重質(zhì)原油定義如下：（1）API指數(shù)小于20（相對密度＞0.9340）的常規(guī)原油；（2）二次采油所得的非常規(guī)原油（稠油）；（3）油砂、天然瀝青和頁巖油等。重質(zhì)原油一般具有以下特性：（1）硫、瀝青質(zhì)、重金屬含量高；（2）流動(dòng)性差、粘度較大；（3）平均沸點(diǎn)較高、分子量大；（4）低氫碳比。1國內(nèi)外重質(zhì)原油供需分析及預(yù)測1.1國外主要重質(zhì)原油世界常規(guī)原油和重油分布不均衡，重油主要分布在西半球，而輕質(zhì)油主要分布在東半球。初步統(tǒng)計(jì)，全球近70%的重油可采儲量和約80%的天然瀝青可采儲量分布在西半球，且相對較為集中。約90%以上的超高黏度重油分布在委內(nèi)瑞拉的奧里諾科重油帶，約80%的可采天然瀝青分布在加拿大的阿爾伯達(dá)省。由于委內(nèi)瑞拉超重原油和加拿大油砂瀝青資源量非常巨大，且在規(guī)模開采和加工改質(zhì)方面均處于世界領(lǐng)先水平，有著較為悠久的發(fā)展歷史，在世界上受到廣泛關(guān)注，并且吸引了越來越多的國際石油公司（包括中國三大石油公司）參與勘探開發(fā)和加工。1.1.1加拿大油砂油砂又稱瀝青砂、焦油砂等，是瀝青、水、砂及黏土的混合物。通常含有80%~90%的固體礦物（砂、黏土等）、3%~6%里諾科重油帶胡寧和卡拉沃沃地區(qū)進(jìn)入新一輪勘探開發(fā)階段，委國家石油公司先后與來自中國、美國、俄羅斯、西班牙、日本、越南、意大利、馬來西亞等國的石油公司建立了合資企業(yè)，共同開發(fā)重油帶資源。油價(jià)上漲和技術(shù)進(jìn)步增加了奧里諾科重油資源的經(jīng)濟(jì)可采性，也帶來了產(chǎn)量的增加。委內(nèi)瑞拉重油產(chǎn)量已從20世紀(jì)末的不足10萬bbl／d提高到2012年的52萬bbl／d。根據(jù)2005年制訂的“石油播種計(jì)劃”，到2015年委內(nèi)瑞拉在石油行業(yè)的總投資將達(dá)到2250億美元，其中1000億美元將專門用于奧里諾科重油帶的開發(fā)，屆時(shí)委石油產(chǎn)量有望達(dá)到425萬bbl／d，其中重油帶的產(chǎn)量將增至185萬bbl／d。到2021年，委內(nèi)瑞拉石油產(chǎn)量預(yù)計(jì)將進(jìn)一步擴(kuò)大至686萬bbl／d，其中重油帶的產(chǎn)量為466萬bbl／d。1.2國內(nèi)重質(zhì)原油1.2.1稠油資源我國稠油資源分布廣泛、儲量豐富，已在十幾個(gè)大中型含油氣盆地和地區(qū)發(fā)現(xiàn)了近百個(gè)重質(zhì)油藏，規(guī)模大且成帶分布。初步統(tǒng)計(jì)我國陸上重油、瀝青資源約占石油資源總量的20%以上，預(yù)測資源量達(dá)到198億t，其中最終探明地質(zhì)資源量為79.5億t，可采資源量為19.1億t。此外，海上重油的探明和控制儲量也逐步增長，主要集中在渤海灣地區(qū)，初步統(tǒng)計(jì)渤海灣盆地重油瀝青總資源量可達(dá)40億t以上。我國對重油油藏的研究、開發(fā)和加工已日趨成熟，并形成了相當(dāng)大的開采規(guī)模。經(jīng)過五十多年的勘探，先后在全國多個(gè)盆地發(fā)現(xiàn)了近百個(gè)重油油田。目前，國內(nèi)陸上稠油儲量最多的是東北的遼河油區(qū)，其次是東部的勝利油區(qū)和西北的新疆克拉瑪依油區(qū)。目前雖然在十幾個(gè)盆地發(fā)現(xiàn)了近百個(gè)稠油油田，但稠油儲量和生產(chǎn)主要集中在中石油下屬的遼河、新疆，中石化下屬的勝利、河南，中海油下屬的渤海等油田，形成了五大開發(fā)生產(chǎn)區(qū)。自1982年在遼河油田高升油藏采用注蒸汽吞吐開采試驗(yàn)成功以來，我國的稠油開采技術(shù)發(fā)展很快，蒸汽吞吐方法已成為稠油開采的主要技術(shù)。2012年，我國稠油產(chǎn)量初步統(tǒng)計(jì)約4595萬t，約占當(dāng)年國內(nèi)原油總產(chǎn)量的22.4%，全國稠油產(chǎn)量主要來自遼河、新疆、勝利、河南4個(gè)陸上油田和渤海油田，主要來自中石化下屬的勝利油田有限公司、西北分公司、河南油田分公司、江蘇油田分公司、中原油田分公司、江漢油田分公司，中石油下屬的遼河油田分公司、華北油田分公司、大港油田分公司、冀東油田分公司、新疆油田分公司、吐哈油田分公司、玉門油田分公司、浙江油田分公司，以及中海油下屬的天津分公司、深圳分公司等。其中，稠油產(chǎn)量在百萬噸以上的企業(yè)包括中石化勝利油田分公司、中石化西北分公司、中石油遼河油田分公司、中石油大港油田分公司、中海油天津分公司等?？梢钥闯?，近10年來，我國生產(chǎn)的原油品質(zhì)不斷下降，稠油所占比例呈明顯上升趨勢，從2000年到2012年提高了近10個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)OPEC組織出版的《世界石油展望2013》（WOO2013），預(yù)測2020年我國原油產(chǎn)量將達(dá)到430萬bbl／d（全年約2.15億t），若以稠油比例進(jìn)一步提高到30%計(jì)，屆時(shí)國內(nèi)稠油產(chǎn)量將達(dá)到0.65億t。1.2.2油砂資源我國油砂資源豐富。根據(jù)2006年國家新一輪油氣資源評價(jià)對全國24個(gè)含油砂盆地、106個(gè)礦帶的評價(jià)結(jié)果，全國油砂油地質(zhì)資源量為59.7億t，可采資源量為22.58億t，位居世界第5位。主要分布于5個(gè)區(qū)域：西部地區(qū)、中部地區(qū)、東部地區(qū)、南方地區(qū)和青藏地區(qū)。各區(qū)域資源狀況如圖2所示。從具體分布看，我國油砂油資源量主要分布在大盆地中，其中準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地、羌塘盆地、柴達(dá)木盆地、松遼盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地中油砂油地質(zhì)資源量達(dá)到52.92億t，占全國總資源量的88.6%；可采資源量20.54億t，占全國可采資源量的91.0%。從礦權(quán)區(qū)分布情況看，我國油砂資源主要分布在中石油礦權(quán)區(qū)內(nèi)，其可采油砂油資源量約占全國的80%，中石化礦權(quán)區(qū)內(nèi)油砂油可采資源量約占全國5%。見表3。從資源品位看，與加拿大阿爾伯達(dá)油砂相比，我國油砂品位較低，油砂礦藏以含油率3%~6%的低含油率資源量最多，其油砂油地質(zhì)資源量為33.7億t，占全國總資源量的56.5%，可采資源量11.67億t，占全國總可采資源量的51.7%；其次是含油率6%~10%的油砂，其油砂油地質(zhì)資源量為25.05億t，占全國總資源量的42.0%，可采資源量為10.49億t，占全國總可采資源量的46.4%；含油率高于10%的油砂較少，其油砂油地質(zhì)資源量僅0.93億t，占全國總量的1.6%，可采資源量為0.43億t，占全國總可采資源量的1.9%。其中，含油率3%~6%的油砂資源主要分布在中部、西部及青藏地區(qū)，含油率6%~10%的油砂資源主要分布在西部。我國油砂勘探開發(fā)起步較晚，尚處于普查與初步調(diào)查階段，沒有大規(guī)模工業(yè)化開發(fā)。但最近幾年，隨著油價(jià)的不斷升高，越來越多的石油公司、科研院所、民間機(jī)構(gòu)等開始關(guān)注油砂的開采，國土資源部、中石油、中石化、成都理工大學(xué)和吉林大學(xué)等開始對我國油砂資源的勘探和開發(fā)技術(shù)進(jìn)行專門的研究工作。初步估計(jì)2012年中國油砂油產(chǎn)量在10萬t左右。目前我國油砂資源利用主要存在的問題有幾個(gè)方面：（1）油砂分布不集中，類型復(fù)雜多變；（2）油砂勘探程度整體偏低，油砂普查尚處于開始階段，對油砂的分布、資源、成藏規(guī)律等只有初步認(rèn)識，特別是地下油砂資源認(rèn)識程度較低；（3）油砂含油率較低、有一定開采難度。含油率3%~6%的油砂資源占總量的56.5%，而含油率高于10%的油砂僅占總量的1.6%。據(jù)國土資源部有關(guān)專家預(yù)測，到2015年，國內(nèi)油砂油產(chǎn)能可達(dá)到50萬t／a。到2020年，產(chǎn)能可達(dá)到100萬t／a；到2030年，將達(dá)到500萬t／a。隨著技術(shù)的進(jìn)步，開采成本會(huì)逐步降低，產(chǎn)能也會(huì)穩(wěn)步上升。同時(shí)，需要看到，近年來隨著中石化、中石油、中海油等公司加快海外資源獲取步伐，特別是在加拿大開展了一系列資源收購活動(dòng)，將使得油砂油海外權(quán)益產(chǎn)量大幅增長。1.2.3頁巖油資源頁巖油是油頁巖中的有機(jī)質(zhì)受熱分解生成的產(chǎn)物，其碳?xì)浔阮愃铺烊皇停卜Q“頁巖原油”。我國典型頁巖油性質(zhì)表現(xiàn)為“三高一低”，即石蠟含量高、凝點(diǎn)高、氮含量高及瀝青質(zhì)含量較低，均屬高氮石蠟基油種。國內(nèi)對頁巖油的開發(fā)已有90年歷史。1920—1930年間研發(fā)出了撫順發(fā)生式干餾爐。該爐型可在油頁巖干餾的同時(shí)，氣化燃燒頁巖半焦。至1949年該爐型頁巖油年產(chǎn)量達(dá)25萬t。新中國成立后隨著我國原油工業(yè)的發(fā)展，以及經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保三因素的制約，油頁巖工業(yè)發(fā)展緩慢，甚至一度出現(xiàn)了停滯、衰退的狀況。目前，中國有10座頁巖油廠，分別位于遼寧的撫順、朝陽、北票和調(diào)兵山，吉林的樺甸和汪清，山東龍口，黑龍江東寧，甘肅窯街等，2012年共生產(chǎn)頁巖油75.5萬t。其中，以撫順礦務(wù)局的產(chǎn)油量最大，其次為龍口礦業(yè)集團(tuán)，再次為樺甸，其他頁巖油廠的規(guī)模都很小，年產(chǎn)量僅數(shù)萬噸。撫順礦務(wù)局擁有東露天及西露天兩座露天礦，油頁巖位于煤層之上，系采煤的副產(chǎn)品，故其開采費(fèi)用較低。目前西露天礦基本已經(jīng)采完，油頁巖主要采自東露天礦，年采約1000萬t。撫礦擁有兩座頁巖油廠，共有220臺撫順式爐，年產(chǎn)約四十余萬噸頁巖油。撫礦自加拿大尤墨太克公司進(jìn)口的德國克虜伯-波里修斯公司制造的加工6000t／d顆粒頁巖的ATP干餾裝置已建成，待試運(yùn)。2014年5月，遼寧成大新疆30萬t／a頁巖油廠已經(jīng)建成試生產(chǎn)。由于頁巖油的性質(zhì)與常規(guī)原油有較大的差異，需經(jīng)加氫處理工藝改質(zhì)為“合成原油”才能作為常規(guī)煉廠的原料，其改質(zhì)轉(zhuǎn)化與重油加工流程相似，可采取脫碳、加氫或其組合工藝等措施進(jìn)行處理，且都需面臨改質(zhì)和輕質(zhì)化兩項(xiàng)任務(wù)。2國外重質(zhì)原油加工技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢2.1典型重質(zhì)原油加工方案2.1.1典型重質(zhì)原油性質(zhì)分析委內(nèi)瑞拉超重原油和加拿大油砂都是高密度、高黏度、高硫、高氮、高酸、高殘?zhí)?、高金屬、高瀝青質(zhì)的劣質(zhì)原油，是當(dāng)今世界上最難加工的原油。典型的委內(nèi)瑞拉超重原油、加拿大油砂理化性質(zhì)、餾分組成及其減壓渣油的四組分分析如表4所示。委內(nèi)瑞拉超重原油和加拿大油砂除了難以開采和開采成本高以外，對于煉廠還存在難以輸送、難以脫鹽脫水、難以正常生產(chǎn)運(yùn)行等問題。因此，油礦需設(shè)置合理改質(zhì)工廠，把密度很大、黏度很高的不能管輸或船運(yùn)的超重原油，通過淺度加工改質(zhì)為能夠管輸或船運(yùn)的輕或重合成原油，再通過管輸或船運(yùn)送到煉油廠進(jìn)一步加工生產(chǎn)出汽、煤、柴油等產(chǎn)品。而煉油廠通常是把進(jìn)廠原油通過深度加工和改質(zhì)，直接生產(chǎn)出供應(yīng)市場的汽、煤、柴油等產(chǎn)品。2.1.2委內(nèi)瑞拉超重原油改質(zhì)工廠典型加工方案目前委內(nèi)瑞拉共有4座加工奧里諾科超重原油的改質(zhì)工廠，均建在奧里諾科重油帶附近，如表5所示。委內(nèi)瑞拉超稠油相對密度大、粘度大、輕組分含量低、硫含量高、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量、重金屬含量高，性質(zhì)比我國目前最差的塔河原油的渣油性質(zhì)還要差，是世界范圍內(nèi)最難加工的重質(zhì)原油之一。因此，這4座改質(zhì)工廠均采用了以延遲焦化為核心的加工方案。以Petrocedeno改質(zhì)工廠為例，其加工流程如圖3所示。Petrocedeno改質(zhì)工廠設(shè)計(jì)加工Junin油田Zuata區(qū)塊超重原油（°API＝7.5~8.9），用稀釋劑稀釋后送進(jìn)改質(zhì)工廠進(jìn)行加工改質(zhì)，經(jīng)脫鹽和常壓蒸餾以后，全部常壓渣油進(jìn)減壓蒸餾塔，全部減壓渣油進(jìn)延遲焦化裝置。全部常壓（直餾）瓦斯油、減壓輕瓦斯油、焦化輕瓦斯油和焦化石腦油分別進(jìn)餾分油加氫處理和石腦油加氫處理裝置進(jìn)行脫硫和穩(wěn)定，還增加了減壓重瓦斯油和焦化重瓦斯油緩和加氫裂化裝置。建設(shè)Petrocedeno改質(zhì)工廠的目的主要是進(jìn)行深度改質(zhì)生產(chǎn)無渣油高價(jià)值輕合成原油（°API＝32，d4200.8612，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%），以在國際市場銷售，與某些輕質(zhì)原油（如Brent原油）競爭。在Petrocedeno改質(zhì)工廠投產(chǎn)一段時(shí)間后，主要通過焦化裝置脫瓶頸改造，Zuata超重原油的改質(zhì)能力提高到20萬bbl／d，生產(chǎn)輕合成原油17.5萬bbl／d。如果用戶需要，也可以把輕合成原油與超重原油或減壓渣油調(diào)合，供應(yīng)用戶重合成原油。2.1.3加拿大油砂改質(zhì)工廠典型加工方案目前，加拿大運(yùn)行中的油砂改質(zhì)工廠共6座，如表6所示。與委內(nèi)瑞拉相比，加拿大改質(zhì)工廠以一體化為主，改質(zhì)工藝更為多樣化。以Syncrude公司MildredLake改質(zhì)工廠為例，其加工流程如圖4所示。Syncrude公司MildredLake改質(zhì)工廠加工Athabasca露天開采的油砂瀝青，核心裝置是常壓與減壓渣油沸騰床加氫裂化和流化焦化。其主要加工裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)情況如下。（1）稀釋劑回收（常壓蒸餾）裝置3套，進(jìn)料為含稀釋劑的油砂瀝青，產(chǎn)品是稀釋劑（循環(huán)使用）、輕瓦斯油和常壓渣油。（2）減壓蒸餾裝置1套：加工常壓渣油（拔頭瀝青），生產(chǎn)減壓輕瓦斯油、減壓重瓦斯油和減壓渣油。（3）流化焦化裝置3套：原料是常壓渣油、減壓渣油、沸騰床加氫裂化生產(chǎn)的重瓦斯油與未轉(zhuǎn)化的渣油，產(chǎn)品是石腦油、輕瓦斯油、重瓦斯油和石油焦。（4）沸騰床加氫裂化裝置1套：原料是常壓渣油和減壓渣油，產(chǎn)品是石腦油、輕瓦斯油、重瓦斯油和未轉(zhuǎn)化的渣油。（5）石腦油加氫處理裝置2套：原料主要是焦化和沸騰床加氫裂化生產(chǎn)的石腦油（含煤油餾分）及一部分重瓦斯油加氫處理得到的石腦油，產(chǎn)品是含硫4μg／g、含氮小于1μg／g的C5~177℃石腦油和含硫36μg／g、含氮9μg／g、煙點(diǎn)15mm的煤油。（6）輕瓦斯油加氫處理裝置1套：原料是常壓輕瓦斯油、減壓輕瓦斯油和少量減壓重瓦斯油，產(chǎn)品主要是177~343℃柴油，含硫12μg／g，含氮小于6μg／g，十六烷值36，其中142~260℃煤油餾分的煙點(diǎn)為16mm，大于343℃重餾分油含硫30μg／g、含氮63μg／g。（7）輕瓦斯油芳烴飽和裝置2套：原料主要是焦化和沸騰床加氫裂化生產(chǎn)的輕瓦斯油。產(chǎn)品是：177~343℃柴油，含硫小于5μg／g、含氮小于5μg／g、十六烷值為48；142~260℃煤油，煙點(diǎn)25mm；大于343℃的重餾分油，含硫小于10μg／g、含氮小于10μg／g。（8）重瓦斯油加氫處理裝置2套：原料油是焦化、減壓重瓦斯油，得到的石腦油送石腦油加氫處理裝置、輕瓦斯油送輕瓦斯油芳烴飽和裝置進(jìn)一步處理，大于343℃的重瓦斯油含硫小于3000μg／g、含氮小于1700μg／g。（9）天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫裝置4套：氫氣純度99.9%。（10）變壓吸附氫氣回收裝置2套：回收所有加氫裝置排放氣和廢氣中的氫氣。Syncrude公司MildredLake改質(zhì)工廠實(shí)際生產(chǎn)的低硫無渣油合成原油的質(zhì)量指標(biāo)如表7所示。這種合成原油主要供Edmonton和Sarnia周圍加拿大的煉油廠加工。3國內(nèi)典型稠油加工方案目前國內(nèi)規(guī)模較大、具有較強(qiáng)代表性的稠油加工基地主要有中石油克拉瑪依石化、中石油遼河石化和中石化塔河石化，其原油年加工能力均已達(dá)到500萬t／a。3.1克拉瑪依石化稠油中國石油克拉瑪依石化公司是以特色產(chǎn)品為主要發(fā)展方向的大型煉化企業(yè)，其發(fā)展定位于“稠油集中加工基地、高檔環(huán)烷基潤滑油、重交道路瀝青、低凝柴油生產(chǎn)基地”，主要加工北疆重質(zhì)原油，目前原油加工能力達(dá)到500萬t／a，稠油加工裝置運(yùn)行水平處于國內(nèi)行業(yè)先進(jìn)水平。2011年公司原油處理量達(dá)到409萬t。2011年，由克拉瑪依石化公司牽頭，與中石化石油化工科學(xué)研究院等單位聯(lián)合申報(bào)的《環(huán)烷基稠油生產(chǎn)高端產(chǎn)品技術(shù)研究開發(fā)與工業(yè)化應(yīng)用》課題獲得2011年國內(nèi)煉油化工行業(yè)唯一一項(xiàng)國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。近三十年來，克拉瑪依石化公司經(jīng)過持續(xù)自主研發(fā)、長期聯(lián)合攻關(guān)和不斷工業(yè)化應(yīng)用改進(jìn)，攻克了克拉瑪依油田生產(chǎn)的難采、難輸、難煉的高酸、高鈣、高粘的劣質(zhì)環(huán)烷基稠油深加工這一國際性難題，實(shí)現(xiàn)了我國稠油深加工技術(shù)從空白到國際先進(jìn)的歷史性跨越，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)烷基稠油加工的成套技術(shù)。以此技術(shù)為支撐進(jìn)行的中國石油克拉瑪依石化分公司超稠油加工技術(shù)改造及油品質(zhì)量升級項(xiàng)目已于2011年啟動(dòng)。該項(xiàng)目建成后，克拉瑪依石化將具備原油加工能力900萬t／a，其中低凝稠油250萬t／a，超稠油450萬t／a，稀油200萬t／a，將成為我國最大的稠油集中加工基地?？死斠朗碛图庸ぜ夹g(shù)改造及油品質(zhì)量升級項(xiàng)目采用常減壓蒸餾-蠟油加氫處理-催化裂化-潤滑油高壓加氫加工流程，具體方案如表8所示。3.2遼河石化稠油中國石油天然氣股份有限公司遼河石化分公司是一家原油加工能力達(dá)500萬t／a的大型現(xiàn)代化燃料-潤滑油-化工型煉油企業(yè)，2012年公司原油處理量達(dá)到513萬t。遼河石化公司作為以加工稠油為主的特色煉化企業(yè)，在確立了“建設(shè)稠油加工基地、打造現(xiàn)代化特色精品企業(yè)”的發(fā)展目標(biāo)后，即以稠油加工為主攻方向，開辟出一條以特色資源、特色工藝、開發(fā)特色產(chǎn)品的發(fā)展之路。面對稠油輕質(zhì)油收率低、腐蝕嚴(yán)重、環(huán)保問題難以解決等困難，遼河石化先后開發(fā)出利用超稠油和低凝油混合生產(chǎn)重交瀝青和調(diào)合法生產(chǎn)重交瀝青的新工藝，形成了自己獨(dú)特的工藝技術(shù)路線，成功開發(fā)出具有特色的瀝青產(chǎn)品，現(xiàn)已成長為國內(nèi)最大的瀝青生產(chǎn)基地和供應(yīng)商。公司還以遼河超稠油為原料，采用改質(zhì)-蒸餾工藝路線，工業(yè)化生產(chǎn)出合格的重交瀝青系列產(chǎn)品，同時(shí)使輕質(zhì)油收率提高10%，大大提高了該工藝的經(jīng)濟(jì)效益。2011年，遼河石化參與研發(fā)的重油催化裂化后反應(yīng)系統(tǒng)關(guān)鍵裝備技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用、提高輕質(zhì)油品收率的兩段提升管催化裂化新技術(shù)等兩項(xiàng)成果同時(shí)獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。2012年，由遼河石化公司承擔(dān)的委內(nèi)瑞拉超重油渣油延遲焦化工業(yè)試驗(yàn)和萬噸級重油梯級分離耦合萃余殘?jiān)炝９I(yè)示范試驗(yàn)通過專家驗(yàn)收，標(biāo)志著遼河石化公司重油加工技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。遼河石化公司原油加工裝置情況如表9所示。3.3塔河石化稠油中石化塔河石化分公司原油加工能力400萬t／a，以加工南疆塔河油田重質(zhì)原油為主。該油種為高密度、高硫、高酸、高瀝青質(zhì)、高重金屬含量的劣質(zhì)稠油，是我國較難加工重質(zhì)原油之一。塔河石化采用常壓-焦化流程加工塔河劣質(zhì)稠油，主要煉油生產(chǎn)裝置18套，并配套油品儲運(yùn)、水電汽配套公用工程系統(tǒng)等。塔河石化公司原油加工裝置情況如表10所示。4國內(nèi)重質(zhì)原油加工組合工藝及發(fā)展趨勢當(dāng)前我國煉油工業(yè)采用的主要重油加工方法不外乎兩大類，即脫碳和加氫。脫碳工藝包括延遲焦化和溶劑脫瀝青等。加氫工藝則包括加氫裂化、渣油加氫脫硫及渣油加氫轉(zhuǎn)化等。低油價(jià)時(shí)期脫碳型煉油廠投入低，加工成本低，投資回報(bào)較高，國內(nèi)煉油企業(yè)基本都選擇了脫碳型的加工路線，世界上也同樣如此。脫碳型煉廠的汽柴油收率低于加氫型煉油廠，一般采用焦化路線的煉油廠輕質(zhì)油收率要低7個(gè)百分點(diǎn)左右。進(jìn)入高油價(jià)時(shí)代，提高石油資源利用率要放在首位，大力發(fā)展蠟油、渣油加氫處理或加氫裂化工藝。目前我國煉油企業(yè)采用較多的重質(zhì)油加工方案有以下幾種。4.1脫碳路線組合方案4.1.1延遲焦化-催化裂化組合工藝加工低硫、低氮的石蠟基原油時(shí)，優(yōu)先選擇的重質(zhì)油加工方案是常壓渣油催化裂化，煉廠的裝置構(gòu)成和加工流程較為簡單，經(jīng)濟(jì)效益也好。但此方案產(chǎn)品品種單一、質(zhì)量不高，生產(chǎn)靈活性受到一定限制。延遲焦化-催化裂化組合工藝則可大大改善煉廠的生產(chǎn)靈活性，通過調(diào)整焦化和催化裂化的加工量以及焦化石腦油（加氫后是優(yōu)質(zhì)重整或乙烯原料）的用途，可大幅度地改變柴汽比，較好地適應(yīng)市場對汽油、柴油需求的變化。延遲焦化-催化裂化組合工藝是重質(zhì)油輕質(zhì)化、改善煉廠柴汽比的重要手段之一，開發(fā)出的具有高附加值的優(yōu)質(zhì)石油焦產(chǎn)品，可進(jìn)一步提高該組合工藝的經(jīng)濟(jì)效益。由于延遲焦化裝置投資較低、原料適應(yīng)性強(qiáng)，延遲焦化-催化裂化組合工藝是我國煉廠重油加工方案的首要選擇，但隨著成品油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)等要求的逐步提高，以及含硫或高硫石油焦處理難度增加，其劣勢逐漸凸顯出來。4.1.2延遲焦化-加氫精制-催化裂化組合工藝我國不少渣油氮含量很高，經(jīng)延遲焦化后的焦化蠟油硫、氮含量（尤其是堿氮含量）很高，這種焦化蠟油如果直接進(jìn)入催化裂化裝置會(huì)嚴(yán)重影響催化裂化產(chǎn)品的分布和質(zhì)量，并使催化劑降低活性。因此，可盡量增加重質(zhì)油的延遲焦化處理量以多產(chǎn)汽柴油，且柴汽比高，增加產(chǎn)品的靈活性和市場適應(yīng)性。由于焦化干氣產(chǎn)量大，干氣中CH4、C2H6含量高，可提供豐富的廉價(jià)制氫原料，以獲得便宜充足的氫源，發(fā)展加氫精制以提高焦化汽柴油的品質(zhì)來滿足市場競爭的要求。焦化蠟油與焦化汽柴油或催化柴油混摻加氫裂化，不但可得到優(yōu)質(zhì)汽柴油，而且尾油又是優(yōu)良的乙烯原料和催化裂化原料，并且此過程氫耗量小于單獨(dú)的重質(zhì)油加氫裂化。加氫精制的石腦油是優(yōu)良的催化重整的進(jìn)料，增加高辛烷值低烯烴汽油產(chǎn)量，并且苯、甲苯、二甲苯又是化工原料，自產(chǎn)氫氣可平衡煉廠系統(tǒng)的氫氣。石油焦既可外賣，又可經(jīng)煅燒生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的煅燒焦，增加產(chǎn)品附加值。4.1.3溶劑油脫瀝青-延遲焦化-催化裂化組合工藝?yán)迷摻M合工藝將催化裂化澄清油與減壓渣油混合，回收澄清油中可裂化的組分進(jìn)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。澄清油中的稠環(huán)芳烴進(jìn)入到瀝青中可改善瀝青的質(zhì)量。脫瀝青油既可作為催化裂化進(jìn)料，又可作為加氫裂化的原料。脫油瀝青可作為延遲焦化進(jìn)料或做鍋爐燃料。為了給催化裂化裝置提供更多的原料，增加延遲焦化裝置的原料品種，石科院與中石化廣州石化總廠合作，以脫油瀝青摻入減渣（摻入質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%~30%）進(jìn)行焦化，可轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)產(chǎn)品的收率約為60.5%。可見，將少量的脫油瀝青與減渣混合作為焦化的原料，不但擴(kuò)大了焦化的原料品種，也解決了一部分硬瀝青的出路，還有經(jīng)濟(jì)效益。用脫油瀝青作為焦化原料的缺點(diǎn)是隨著瀝青的摻入量增加，焦炭產(chǎn)量也增加，焦炭的質(zhì)量也越來越差，另外是使加熱爐管結(jié)焦傾向增大，因此應(yīng)設(shè)法改善渣油與瀝青的互溶性，以增強(qiáng)瀝青質(zhì)在渣油體系中的穩(wěn)定性。4.1.4減粘裂化-延遲焦化組合工藝茂名石油化工公司、安慶石油化工總廠等企業(yè)采用了減粘裂化-延遲焦化組合工藝，減壓渣油經(jīng)減粘裂化后用作延遲焦化原料，改善了裝置運(yùn)行工況和產(chǎn)品分布，輕油收率明顯提高，焦炭產(chǎn)率降低。茂名石油化工公司延遲焦化裝置的標(biāo)定表明，采用減粘裂化-延遲焦化組合工藝比普通延遲焦化工藝輕油收率提高2.30%，焦炭產(chǎn)率下降3.36%。同時(shí)各項(xiàng)操作參數(shù)平穩(wěn)，裝置處理量可適當(dāng)提高，運(yùn)轉(zhuǎn)周期有所延長。4.1.5減粘裂化-溶劑脫瀝青-延遲焦化組合工藝廣州石油化工總廠根據(jù)企業(yè)重油加工裝置的配置，采用了減粘-溶劑脫瀝青-延遲焦化組合工藝瀝青與減壓渣油混合作為延遲焦化的進(jìn)料，做到了“吃干榨盡”。4.2加氫路線組合方案4.2.1加氫脫硫-渣油裂化和減壓渣油加氫脫硫-渣油催化裂化常壓渣油加氫脫硫-渣油裂化和減壓渣油加氫脫硫-渣油催化裂化兩種工藝適合于金屬含量較低的重油煉制。常壓渣油加氫脫硫（ARDS）與減壓渣油加氫脫硫（VRDS）是固定床渣油加氫技術(shù)中的兩種不同工藝，是目前最為成熟的渣油加氫技術(shù)，單程轉(zhuǎn)化率較低，需要配套較大規(guī)模的重油催化裂化裝置。在加工高硫高金屬原油時(shí)，通過ARDS或VRDS工藝對常壓渣油或減壓渣油進(jìn)行加氫脫硫、脫氮、脫金屬、脫殘?zhí)康?，使加氫后的重質(zhì)餾分可在催化裂化等裝置中進(jìn)一步輕質(zhì)化，并滿足一定的產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保要求。近年，我國進(jìn)口含硫原油的數(shù)量不斷增加，為了解決含硫原油深度加工的問題，國內(nèi)目前正在進(jìn)行固定床渣油加氫催化劑和工藝的研究與開發(fā)，國內(nèi)煉油廠也將越來越多地考慮采用固定床渣油加氫的技術(shù)。4.2.2渣油加氫-延遲焦化-催化裂化流程渣油加氫路線投資較高，但輕質(zhì)油收率也較高；脫碳路線投資較低，但輕質(zhì)油收率也較低。渣油加氫路線適合加工殘?zhí)亢椭亟饘俸枯^低的原油，而脫碳路線對原油性質(zhì)沒有特殊要求。根據(jù)現(xiàn)有煉油企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和以往研究的結(jié)果，渣油加氫路線的經(jīng)濟(jì)效益好于脫碳路線。但新建項(xiàng)目全部