海外新建炼油厂加工油砂沥青的技术方案选择

以在加拿大建设千万吨级的燃料型炼油厂为例,按完全加工稀释沥青设计,减压渣油加工选用加氢裂化、延迟焦化和溶剂脱沥青三种典型成熟的重油加工技术,蜡油加工采用加氢裂化工艺,以最大化生产柴油为目的,采用PIMS线性规划软件,对各种炼油技术方案和投资经济性进行分析对比.结果表明,在西得克萨斯轻质原油(WTI)价格为95美元/bbl的价格体系下,采用渣油加氢裂化工艺投资最高,氢气消耗量最大,但该工艺可最大程度地将沥青轻质化,全厂轻油收率高,并可充分依托当地稳定可靠的天然气、电力和氢气供应,是项目执行的首选方案.而延迟焦化、溶剂脱沥青两种脱碳工艺虽然投资和运行成本较低,但轻油收率低,且在加拿大天然气供应充足、价格适中的情况下,大量的高硫石油焦和沥青只能作为废物填埋处理,经济性要差一些.     

减压渣油悬浮床加氢裂化技术——当代炼油工业的前沿技术

提高石油资源利用率的关键是要把减压渣油最大限度地转化为运输燃料．特别是柴油。现有的几种渣油加工技术都存在一些局限性．为此一些大石油公司推出了渣油悬浮床加氢裂化技术,比较先进、相对比较成熟的有EST、HDHPLUS、VRSH、BPVCC和Uniflex。5种技术的操作条件和催化剂各不相同。BPVCC、HDHPLUS和Uniflex采用一次通过高转化率方案,EST采用低转化率未转化尾油多次循环方案,均可实现高转化率,但都不是100％,都要排出一些尾油。EsT排出的尾油量是新鲜原料的2．5％～3．8％（因原料而异）;HDHPLUS设计单程转化率为85％～92％（因原料而异）,沥青质转化率为80％-85％,排出的尾油量低于新鲜原料的10％;BPVCC最高转化率为95％,要排出5％以上的尾油;Uniflex最高转化率为94％,排出的尾油（沥青）量约占新鲜原料油的10％。目前渣油悬浮床加氢裂化在建装置不多,且各项技术均未给出运转周期数据。然而悬浮床加氢裂化的渣油原料转化率和轻油（特别是柴油）收率都比延迟焦化和沸腾床加氢裂化高得多,产品质量也好得多,工业应用前景乐观。我国炼厂加工的大多数是中重质原油,渣油加工手段不多．主要是延迟焦化装置,因此应高度重视渣油悬浮床加氢裂化技术的开发。     

超重原油生产大国——委内瑞拉

委内瑞拉超重原油的探明储量居世界首位。委内瑞拉拥有数千亿桶超重质原油和沥青沉积物,大多在委内瑞拉中部奥利诺科重油带。据美国能源情报署估算,奥利诺科重油带的可釆储量在1000×108～2700×108bbl。委内瑞拉奥利诺科重油     

渣油深度转化提高轻油收率技术的重大进展

目前全球炼油厂工业应用的渣油深度转化技术主要有两种:一是焦化,二是沸腾床加氢裂化。焦化技术最大的问题是把一部分渣油原料变成了石油焦和少量气体;而沸腾床加氢裂化技术的渣油转化率也只有55%～75%,渣油仍未得到高效利用,且装置投资大,操作复杂。所幸的是,现在渣油深度转化提高轻油收率技术有了新进展。沸腾床加氢裂化集成技术——LC-MAX工艺和H-Oil-延迟焦化集成工艺已经开发成功,正在准备工业应用,其中LC-MAX工艺渣油转化率可达80%～90%,并且提高了加工原料的灵活性,降低了反应系统的投资和操作费用。另外,渣油悬浮床加氢裂化技术也取得了突破性进展,正在建设工业装置的有KBR公司的VCC技术、UOP公司的Uniflex技术、Eni公司的EST技术和委内瑞拉国家石油公司的HDHPLUS技术。VCC技术的渣油转化率可达95%;Uniflex技术采用纳米级催化剂,转化率可达90%以上;而EST技术首套工业装置将加工难以转化的乌拉尔原油减压渣油,如果渣油转化率能达到95%,且能长期运转,将是渣油深度转化技术的重大突破。渣油悬浮床加氢裂化技术是当今炼油工业的世界级难题和前沿技术,国家"十二五"规划要求炼油行业到2015年轻油收率从目前的75%左右提高到80%。为此,建议抓紧组织产学研三结合的研发团队,充分发挥国家重点实验室和国家工程研究中心的作用,高度重视渣油悬浮床加氢裂化催化剂的筛选工作。同时,国家有关部门要加大支持和协调力度,确保到2015年取得重大突破。     

超重原油常减压蒸馏设计思考

超重原油储量和产量的增长,给中国炼油业的原油进口多元化带来了新的机遇和挑战。高密度、高黏度、高硫氮酸、高沥青质、高金属、高残炭、低H/C比等主要特性说明超重原油是世界上最难加工的原油,通常选择常压/常减压蒸馏+延迟焦化+渣油加氢裂化+缓和加氢裂化/催化裂化+馏分油加氢精制的总加工路线。按照加工常规原油设计的炼厂在加工超重原油时,必须认真考虑各种原油特性带来的影响。针对以往超重原油加工中遇到的问题,工程设计时要认真考虑总加工路线,尤其对换热器、电脱盐、卧式双面辐射减压炉、常减压塔等部位要认真思考。蒸馏设计时,根据"高流速、低结垢"设计理念,推荐采用壳程减渣流速1.2~2.4m/s、管程原油流速≥2.4m/s的螺旋折流板换热器;在15~25℃预热温度调控余量下,采用大容量变电压的三级高速电脱盐方案;采用可保证HVGO质量和在最小允许洗涤喷淋密度1.0m3/(m2·h)下得到合格的最大HVGO收率的微湿式减压深拔减压塔设计。     

世界油砂资源的研究及开发利用

油砂是一种重要的非常规石油资源,世界油砂资源折算为油砂稠油约4000×108t,大于天然石油探明储量。世界上最大的油砂矿在加拿大西部的沉积盆地,总储量约占世界储量的50%。委内瑞拉也拥有巨大的油砂稠油资源,其次为俄罗斯和美国等,中国的油砂资源尚未经详细勘察。油砂的结构可以分为亲水性和亲油性两类,亲水性油砂较易将稠油与固体颗粒分开,而亲油性油砂则较难将稠油与固体颗粒分开。油砂开发、稠油提取以及油砂干馏主要有露天开发和稠油提取、油砂干馏、地下就地提取稠油三类工艺。工业上油砂露天开采、经热碱水抽提制取的稠油除了直接出售,也可加工改质制成合成原油或轻质油品出售,加工改质主要有延迟焦化和流化焦化两种工艺流程。目前世界上只有加拿大有大规模的油砂开发和提取稠油及稠油加工工业,阿尔伯达省油砂稠油等油品的总产量达到130×104bbl/d,占加拿大总原油产量的45%,盈利较丰厚。美国有几家公司正在进行美国油砂的抽提研究和中型试验,尚无工业生产。中国石油大学等进行了中国及其他一些国家油砂的抽提和干馏研究;中国石油勘探开发研究院廊坊分院等进行了中国油砂抽提和干馏等研究及中试。中国三大石油公司都涉足加拿大油砂工业的开发利用。     

5.0Mt／a常减压装置加工轻质原油的脱瓶颈改造

随着加工原油的轻质化,兰州石化公司5．OMt／a常减压装置初馏塔塔顶压力达到负荷上限（0．15MPa）,处理能力最大仅为4．5Mt／a。为消除该瓶颈,即保证装置加工轻质原油时处理能力达到设计负荷5．OMt／a,对装置初馏塔系统进行了技术改造,包括对初馏塔、初顶油气一原油换热器、初馏塔顶空冷器、回流泵及加热炉火嘴等的改造。改造后,在加工重质原油时,装置处理量可达到16000t／d,在加工轻质原油时,处理量也可达到15000t／d,装置的操作弹性可以达到50％105％,综合能耗为9．27kg标油／t。