非常规原油的加工利用进展——以委内瑞拉超重原油和加拿大油砂沥青为例

委内瑞拉超重原油和加拿大油砂沥青是目前世界上开发利用程度相对较高的非常规原油资源。目前主要在其产地进行稀释或在该国的改质工厂进行改质,改质方案主要有脱碳和加氢两种,得到的产品送入炼厂进一步加工生产运输燃料和其他石油产品。委内瑞拉现有4个超重原油改质工厂,生产高质量的轻质低硫合成原油或重质高硫合成原油。加拿大现有6个主要的油砂沥青改质工厂,生产不同品质的合成原油。近年来,我国石油公司分别与委内瑞拉和加拿大的能源公司就超重原油和油砂沥青的开发利用开展了多项合作,随着合作的深入,我国炼油企业加工这两种非常规原油的机会也将越来越多。为更好地利用这些资源,提出了加快开发具有自主知识产权的非常规原油加工技术的建议。     

加拿大油砂沥青加工方案研究

加拿大油砂是较好的可利用资源,出口的油砂沥青的原料为DilBit原油和SynBit原油。选择DilBit原油作为加工油沙沥青的原料,研究了油砂沥青的加工路线、工艺及经济效益。对油砂沥青加工中的高硫渣油或高硫焦的处理、全厂氢平衡及燃料平衡等问题进行了多方案对比。研究结果表明:沸腾床加氢-焦化组合工艺适合于加工DilBit原油。     

国外动态

油砂和超重原油的改质原油将增加世界石油供应　　据伦敦全球能源研究中心 (ＣＧＥＳ)的最新研究报告称 ,2 0 0 2年由油砂和超重质原油改质加工的原油将达5 0Ｍｔ/ａ供应世界石油市场。由于从油砂和超重质原油中回收和提取石油资源的工艺技术不断进步 ,在加拿大Ａｌ ｂｅｒｔａ     

重油改质技术获进展

加拿大油砂产品沥青典型情况下的API°小于10，硫、金属含量高，总酸值（TAN）高。重油改质的常用方法是先经焦化再经加氢处理，这些过程可在当地或炼油厂中应用。如在当地进行改质，产品为合成原油，其API°为25—30，可通过管道进行输送。另外，沥青可采用两种方法之一进行处理，以使其适宜于管道输送：一种方法是使其用轻质合成原油进行烯释；另一种方法是使其用稀释剂（轻质馏分）进行烯释。     

优化重油加工

重油优化加工的实质是二次加工装置的原料优化。低硫、低重金属、高石蜡基的原油采用合适的加工方案,能使重催原料的掺渣率达35－80％;焦化应选用与管输渣油性质相类似的渣油较好;比伊朗轻质原油所产渣油性质差的渣油应作氧化沥青料。文章结合炼厂的现有装置状况,针对“十五”期间增加高硫油加工的计划,重点介绍了减压馏分油加氢裂化工艺,优化未来炼厂的重油加工方案。     

UOP公司推出淤浆加氢裂化技术改质油砂沥青和重质原油

UOP公司推出的淤浆加氢裂化技术可改质油砂沥青和重质原油。新的淤浆加氢裂化工艺基于从加拿大天然资源公司（NRCan）转让的技术。新工艺设计用于改质沥青以及加拿大、委内瑞拉和美国由油砂衍生的重质、焦油状、含高污染物的油，并可改质南美和中东地区其他重质、含高污染物的进料。UOP公司的淤浆加氢裂化技术利用淤浆催化剂，可使沥青和重质原油改质为轻质馏分油，轻质馏分油可再用于生产清洁汽油和超低硫柴油。     

绥中原油混炼加拿大油砂沥青生产重交通道路沥青研究

对绥中原油、加拿大油砂沥青进行了物性分析,对两种原油混炼生产重交通道路沥青进行了工业试验。试验结果表明绥中原油混炼加拿大油砂沥青生产的重交通道路沥青性能,特别是沥青蜡含量、低温性能以及SBS改性沥青相溶性等性能有明显的改善。     

加拿大原油生产和贸易现状及趋势

加拿大石油资源丰富,并以非常规的油砂资源为主。油砂的开发规模从2000年逐步开始提高,油砂沥青产量占加拿大原油总产量从1998年的27%提高至2011年的56%。预计2030年,加拿大的原油产量将达到624万桶/d,其中油砂产量将达到500万桶/d。目前,加拿大油砂资源98%出口到美国,尽管美国的能源独立政策使得其能源对外依存度发生显著下降,但是,对未来加拿大出口美国的能源没有本质的影响。与此同时,由于北美和欧洲市场的原油消费需求放缓;美国页岩油产量大幅增长;北美地区油价长期处于国际油价的"价格洼地",这些因素将推动加拿大寻求开辟太平洋通道,加入国际原油市场来提高油砂资源的经济效益。     

委内瑞拉超重油改质技术方案

对全球现有委内瑞拉超重油改质技术进行了分析,并结合委内瑞拉超重油的典型性质,提出了掺轻油、减压渣油焦化/馏分油加氢处理、常压渣油焦化/馏分油加氢处理、延迟焦化/中压加氢裂化/馏分油加氢处理等改质方案,并基于对这些改质方案的技术经济评价,指出以延迟焦化/中压加氢裂化/馏分油加氢处理方案作为推荐加工方案.     

国外动态

<正> 加拿大壳牌化学公司设计从油砂得到合成原油为原料的炼厂计划正在实施。该炼厂建在埃德景顿附近,投资350百万加拿大元,生产汽油、煤油和喷气燃料等,其能力达44,000桶/天。预计1983年正式开工运转。壳牌公司宣称,这种炼制合成原油的炼厂设备较少,如:不需要盐和金属残余物以及重油馏份和硫的处理装置。     

重油加工技术的进展及发展趋势

主要介绍了现有的重质油加工技术、重质油加工的新概念、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，认为针对低硫原油、轻质及部分中质含硫原油、重质及中质含硫原油可以选择不同的重油加工路线。     

A Comparison of the Quality of Low Pour Fuel Oils (LPFO) Blended From Nigerian and Foreign Crude Oils

Light gas oil (LGO) and long residue (LRS) fractions used to prepare the LPFO blends were collected from two Nigerian refineries and similar products were obtained from Venezuela (foreign crudes). The physicochemical properties of the blends were determined using the American Society for Testing and Materials (ASTM) methods and other analytical techniques.Comparison of the results with the ASTM standard values indicates that the Nigerian blends are of higher quality than the foreign blends. For instance, the mean value of vanadium was 400% higher in the foreign blend and the Nigerian crude has low sulfur levels. Thus, the regulatory agencies in Nigeria should enforce the specification laws to ensure that crudes imported do not impact negative effects on the industry and around the globe.     

5Mt／a加工高硫原油炼油厂开工经验

设计以沙特阿拉伯轻质、重质原油各５０％为原料,年加工能力５Ｍｔ,工艺流程以常减压蒸馏－重油加氢脱硫－重油催化裂化为主线,对目前国内唯一能单独全部加工高含硫原油炼油厂的两种开工方案进行了比较。确定全流程投料开车分两步实施：第一步选择低硫原油,先开成一个低硫炼油厂,重油不进行加氢精制;第二步低硫原油向高硫原油逐步切换,开重油加氢脱硫等加氢装置和硫磺回收装置。这样能很好地衔接原油硫含量,既可满足重油加氢脱硫等加氢装置的开车需要,又使重油催化裂化等装置正常生产。     

含硫含酸原油加工技术进展

综述国内含硫/含酸原油加工技术进展情况,主要体现在以下几个方面:(1)扩大了劣质原油加工能力,2000—2010年,不仅劣质原油加工能力得到很大提升,炼油企业工艺装置结构也加快了调整。(2)电脱盐技术水平显著提高。(3)装置设备、管线材质大幅提高。合理选材在加工含硫/高硫或含酸/高酸原油时是一项非常重要的措施。修订了《高硫原油加工装置设备和管道设计选材导则》(SH/T 3906—2010)和《高酸原油加工装置设备和管道设计选材导则》(SH/T 3129—2010)。这些选材导则和推荐用材意见对指导与规范国内炼油企业加工含硫/高硫、含酸/高酸原油设备、管线选材用材起到了一定的促进作用。(4)开发和推广了一批脱硫和脱酸新技术。例如,山东三维石化工程公司开发的SSR硫黄回收技术;镇海石化工程公司在引进荷兰Comprimo公司70 kt/a硫黄回收技术的基础上,创新开发的ZHSR硫黄回收技术;石油化工科学研究院开发的原油全馏分催化裂化脱酸技术等。在工艺方面开发了一批重油加工、蜡油加氢处理、加氢裂化、柴油深度脱硫以及汽油选择性加氢生产符合欧Ⅳ、欧Ⅴ排放标准的清洁汽油和柴油技术。结合国内外技术现状和经验,介绍了加工高硫和高酸劣质原油的基本体会,指出应加强以下几方面的工作:(1)配备足够的硫回收和制硫能力。(2)重油加工是考虑的重点。(3)需要配备足够的加氢能力。(4)提高工艺设备的防腐能力。(5)重视环境保护工作。     

高硫、高酸重劣质原油的优化采购及加工

针对国际原油市场高硫、高酸重质原油成本低廉的优势,应用中国石化长岭分公司PIMS模型和原油混炼技术,通过做好劣质原油配套加工油种选择优化,以及加工流程、化工轻油流向、运输计划等优化,成功实现对适量高硫、高酸重质原油的采购和安全平稳加工,产品出厂质量合格,炼油企业原油采购成本显著降低。     

Investigation of relationships between bulk properties and fraction properties of crude oils by application of the intercriteria analysis

Data from assays of 244 crude oils (condensates, extra light, light, intermediate, and heavy crudes) were processed by the InterCriteria Analysis with the aim to investigate the relationships between bulk properties and fraction properties of the crude oils and the degree of similarity between them. It was found that except the crude bulk properties sulfur, Conradson carbon, and metals content all other studied crude bulk properties exhibited lack of statistically meaningful relations or presence of weak statistically meaningful relations with the crude fraction properties. The use of the InterCriteria Analysis showed that crudes with very similar properties could be identified when a large crude database is available. In this way based on a previous experience in oil refining a selection of potentially beneficial new crudes for processing in a refinery could be made.     

The Viscosity Reduction of Heavy and Extra Heavy Crude Oils by a Pulsed Magnetic Field

Abstract

Ever increasing world energy demand requires the use of all hydrocarbon resources available, especially heavy and extra heavy crude oils, in the near future. However, transportation of these crudes is very difficult due to their high viscosity and low mobility. There are many different methods to reduce heavy crude oil viscosity. Some of these methods are heating, blending, water-in-oil emulsion formation, upgrading, and core annular flow, but each of these methods has several problems. The aim of this research is to investigate a new method to reduce viscosity for pipeline transportation. In this method, asphalt molecules, which are mainly responsible for high viscosity, are aggregated temporarily to micronized clusters while going through a pulsed electric field, causing a reduction of the viscosity. This method does not change the oil's temperature and is very suitable for underwater pipelines. Magnetic fields of 0.03 to 0.3 T were exerted on two kinds of heavy crude oils and viscosity reduction up to 7% was observed.     

发展重油加工提高轻质产品收率

由于发动机燃料需求量增长、更为严格的环保要求和质量控制以及重质原油开采量的增加，发展重油加工，增加轻质石油产品，已成为世界炼油工业的重大问题。重油加工方案的研究表明：延迟焦化和催化裂化的组合工艺有较高的效益，而重油加氢裂化和重油催化裂化的组合工艺，可以把高含硫重油最大量地转化为轻质产品。重油催化裂化、延迟焦化和催化裂化、重油加氢裂化和重油催化裂化组合工艺是我国本世纪内重油加工发展的重点。发展重油加氢裂化近期以固定床加氢裂化为宜。     

绥中36－1原油的性质及对其加工方案的探讨

绥中３６－１原油为海上低硫环烷基重质原油，其＞４７０Ｃ馏分质量收率高达６２．２％，酸值也高，不适合单独加工。根据炼油厂实际情况，改变混炼原油的品种及比例，对几种方案进行了探讨。认为采用与含硫较高的中东轻质原油混炼的方案，可以减轻常减压装置的腐蚀；有效地降低中东原油单独加工时减压渣油的硫含量，减小高硫渣油的加工难度；能取得较好的经济效益。