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摘要：炼油企业正面临着原料重质化和劣质化、产品轻质化和清洁化、炼制过程清洁化和低碳化的压力，尽快提升渣油转化加工水平，提升渣油转化效率，再次成为炼油企业重点关注的问题。
关键词：渣油；焦化；催化裂化；加氢；技术经济
世界范围内增产的石油将主要是重质原油及重质合成油，炼油企业正面临着原料重质化和劣质化、产品轻质化和清洁化、炼制过程清洁化和低碳化的压力，需要尽快提升重油转化加工水平，提升重油轻质化的转化效率。
一、渣油加工组合工艺开发及应用
1.延迟焦化一催化裂化组合工艺。针对常压渣油催化裂化方案产品品种单一、质量不高的问题，延迟焦化一催化裂化组合工艺技术主要用来处理非常劣质的渣油，一般情况下，转化率可达50％～70％。通过调整焦化和催化的加工量可以大幅度改变柴／汽比，较好地适应市场对汽油、柴油需求的变化，大大改善炼油厂的生产灵活性。
2.渣油加氢一重油催化裂化组合工艺。渣油加氢一重油催化裂化组合工艺是先将劣质渣油进行加氢处理，重油催化裂化装置产生的重循环油同时作为渣油加氢的混合进料，加氢处理后的常压渣油再作为重油催化裂化的原料。重循环油中的芳烃含量高，可以有效提高渣油中胶质和沥青质的相溶性，从而提高渣油的转化率，减少催化剂积炭，延长催化剂寿命。中国石化石油化工科学研究院在渣油固定床加氢技术（RHT）的基础上开发了渣油加氢一FCC双向组合技术RICP，抚顺石油化工研究院开发了SFI渣油加氢处理和催化裂化深度组合技术，提高了渣油加氢技术的经济性。
3.渣油溶剂脱沥青一气化一加氢处理一催化裂化组合工艺。在炼油厂总的经济效益中，60％来自催化裂化装置。但是在实际生产中，适合催化的原料受工艺制约来源有限。为了获得足够的催化原料，渣油溶剂脱沥青一沥青延迟焦化一脱沥青油催化裂化组合工艺由此产生。脱沥青油经过加氢精制成为很好催化原料，脱油沥青进行延迟焦化，进一步浓缩原油中的硫、金属、残炭等，可进一步获得轻质产品。这种组合工艺可以处理高硫、高金属和高残炭渣油。催化裂化澄清油与碱渣混合，回收澄清油中可裂化的组分进入脱沥青油，然后再返回到重油催化装置中，为催化裂化装置提供大量的原料。
4.渣油加氢一延迟焦化组合工艺。渣油加氢一延迟焦化组合工艺是将劣质渣油经过浅度加氢处理，降低其硫含量后进入延迟焦化装置生产轻质油品，同时生产的低硫石油焦销路好且用途广泛。
二、主要渣油加工技术及发展趋势
1.减黏裂化工艺现状及进展
减黏裂化是一种渣油轻度热裂化过程。全世界减黏裂化装置目前共有208套，总加工能力约为2．5×108t／a。由于减黏裂化的转化率只有20％左右，80％仍然是重燃料油，轻质化程度过浅，且重质燃料油需求也不再增长，所以单独应用减黏裂化工艺加工渣油所占比例大幅度下滑。利用减黏裂化特点，将其与其它渣油轻质化技术优化组合形成的组合工艺在国内外仍有应用。例如，中国石化石油化工科学研究院开发了渣油缓和热转化一溶剂脱沥青一催化裂化组合工艺。该组合工艺利用减黏裂化特点，一方面使渣油中卟啉类重金属化合物发生缩合反应降低其溶剂可溶性，另一方面使减压渣油进行热重整，从而有利于大幅度提高脱沥青油收率，具有更高的轻质化率。
2.溶剂脱沥青工艺现状及进展。采用溶剂脱沥青工艺可以从减压渣油中提取高质量的脱沥青油，使渣油的绝对量减少40％；脱油沥青再进行延迟焦化，既可生产更多的汽油、柴油和蜡油，也可减少总焦炭产量，有利于提高炼油企业经济效益。渣油超临界抽提（ROSE）技术是具代表性的溶剂脱沥青工艺，20世纪70年代由科尔一麦吉（Kerr—McGee）公司成功开发。目前已有32套超临界抽提装置投产使用，最大规模为2．60×106 t／a，总能力超过2．5×107 t／a。除此以外，溶剂脱沥青技术还有IFP的SOLVAHL、UOP公司的抽提脱金属技术（Demex）、Foster_wheeler公司的低能耗脱沥青技术（LEDA）。中国石化下属11家企业共有13套溶剂脱沥青装置，年加工能力达到5．76×106 t／a。目前，溶剂脱沥青技术研究的焦点是组合工艺。Foster wheeler／UOP联合开发了ASCOT组合工艺。该技术结合了两家公司的脱沥青技术和延迟焦化技术，以减压或者常压渣油为原料，提高了液体收率，同时可以减少石油焦的生成。KBR也开发了溶剂脱沥青一延迟焦化组合工艺，所产的沥青或石油焦用于发电、副产燃料、化学品和氢。中国石化石油化工科学研究院开发成功的缓和热转化一溶剂脱沥青组合工艺在高桥石化和锦西炼化总厂等企业应用后，DAO质量得到改善，收率增加10％以上。
3.焦化工艺现状及进展。焦化工艺是目前炼油工业应用最多的渣油转化技术。包括延迟焦化、流化焦化和灵活焦化，三者各占78％、8％、14％。预计未来10年，延迟焦化装置能力还要增加30％左右。2013年，中国延迟焦化能力达到1．26×108 t／a，约有31％的渣油是通过延迟焦化装置加工的。预计未来5年，中国延迟焦化产能将继续增加约1．8×107 t／a，但增幅将大幅下降，预计2018年中国焦化总能力将达到1．44X108 t／a。延迟焦化是一种深度热裂化渣油转化技术。由于该技术具有对原料的适应性强、工艺成熟、投资低、操作费用少等优势，因而对炼油企业具有普遍适用性。但同时，延迟焦化技术也存在将一部分渣油变成低价值焦炭的明显劣势。例如，UOP公司通过改进延迟焦化操作，渣油原料的转化率只能达到65％～75％，其余的渣油原料都变成了石油焦和少量气体。另外，延迟焦化技术还存在产品石脑油、柴油和焦化蜡油的质量较差，加氢处理和加氢裂化难度较大等问题。近20多年来，双面辐射加热炉、加热炉在线清焦、焦化塔自动卸盖、低压超低循环比操作等先进技术的工业应用，使延迟焦化技术在加工灵活性、安全性、可靠性方面有了很大进展。
4.渣油催化裂化工艺现状及进展。20世纪90年代以来，渣油催化裂化技术在渣油加工中发挥日益重要的作用。目前，使用催化裂化装置加工渣油已较为普遍，全球催化裂化装置掺渣量为25％～75％，渣油催化裂化生产能力已占全世界FCC生产能力的25％以上。美国是世界上拥有催化裂化装置最多、加工能力最大的国家，占世界催化裂化总能力的33．79％，催化裂化装置掺炼渣油比较普遍。重油催化裂化装置是我国重油轻质化最主要的生产装置，约有47％的渣油是通过催化裂化加工。渣油催化裂化只能转化“杂质”相对较少的渣油，即残炭质量分数低于6％、金属镍+钒的质量分数低于35µg/g的渣油，且其硫含量要低。大量高硫、高残碳、高金属的渣油必须经过预处理才能进行催化裂化。经过多年的发展，已经开发出了多种适应加工渣油的催化裂化工艺的工程技术，主要有反应系统构件的改进技术、提高催化剂活性和选择性的技术、催化剂再生温度的控制技术、进料超细雾化技术、高效率汽提技术等。这些工程技术有效提高了重油催化裂化技术的水平。
5.渣油加氢工艺现状及进展.（1）固定床渣油加氢技术。典型固定床加氢工艺技术有RDS／VRDS工艺、Resid HDS工艺、RCD Unibon工艺、Residfining工艺、S—RHT工艺和Hyval工艺技术，操作条件与结果见表1。
表1全球典型固定床加氢工艺的操作条件及结果比较
近年来，主要围绕新型催化剂开发、催化剂级配等方面对渣油固定床加氢处理技术展开研究。同时，渣油固定床加氢处理一催化裂化组合应用技术逐渐成为炼油企业实现渣油深度转化并生产清洁油品的重要技术。渣油固定床加氢处理技术在相当长的时期内将仍然是大多数炼油企业加工劣质原料的优选技术，延长装置运行周期和加工处理更加劣质的原料将是今后技术研发重点。（2）沸腾床渣油加氢技术。与固定床加氢处理技术相比，渣油沸腾床加氢改质技术能够加工高硫、高残炭、高金属的劣质渣油，具有较高转化率的优势。但是该技术仍然有25％～45％的尾油未转化，另外还存在装置投资大、操作技术复杂等问题。
参考文献：
[1]谷晓明．国内外重油加工技术新进展．2016.
[2]张建明．渣油深度转化提高轻油收率技术的重大进展.2017.
论文作者:李宁1，2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/16
标签：渣油论文; 组合论文; 沥青论文; 工艺论文; 技术论文; 催化裂化论文; 重油论文; 《基层建设》2018年第17期论文;