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燃料油技术

中国作为主要的原油进口国,我国原油资源的供应将不可避免地越来越多的带上全球化的色彩。在高油价和技术进步的共同推动下,未来原油资源供应中重油和超重油的供应比例将增长。

燃料油技术

中国作为主要的原油进口国,我国原油资源的供应将不可避免地越来越多的带上全球化的色彩。在高油价和技术进步的共同推动下,未来原油资源供应中重油和超重油的供应比例将增长,中质原油的供应比例将持续下降,这种趋势在我国已经显现。我国原油供应将日趋多元化和劣质化,这要求我国的炼厂,特别是沿海地区炼厂发展灵活和适应能力强的重油深加工流程。

1. 减压深拔

减压深拔技术可提高蜡油收率,增产催化裂化和加氢裂化原料,压缩渣油产率或热加工比例,因而可以提高生产效益。例如,对伊朗重油和沙特中质油等,通过减压深拔技术可直接生产合格的重交沥青

为提高减压拔出率,还应采取如下措施:1)减压炉炉管分段扩径;2)控制减压塔底温度,减少裂解气生成;3)改善减压闪蒸段分离效果,减少雾沫夹带;4)改善清洗段,保证深拔瓦斯油的质量等。

2. 减粘裂化与热裂化

减粘裂化和热裂化技术已发展成应用甚广的工艺。SHELL/LUMMUS的塔式减粘和UOP/FW的加热炉式减粘均可增设减压塔或减压闪蒸罐,增产减压蜡油,提高馏分油收率。除了减渣,减粘裂化可以处理更重也更粘稠的脱油沥青。

3. 溶剂脱沥青

溶剂脱沥青技术的进步主要表现在:1)改进塔内件,使用规整填料。例如,KBR的ROSE工艺使用ROSEMAX,UOP的DEMEX工艺使用平行折流板。2)使用重溶剂,C4乃至C5。

4. 催化裂化

催化裂化技术的改进主要在以下方面:1)使用高效雾化喷嘴。2)改进快分,例如UOP的VSS和VDS等。3)提升管温度控制,例如MTC技术等。4)发展原料预处理和产品后处理,生产清洁燃料和清洁生产。5)增产丙烯等化工原料。例如,UOP/ATOFINA的OCP(Olefin CrackingProcess)、Lurgi的Propylur工艺,可以催化裂解C4~C8烯烃,增产丙烯,与蒸汽裂解组成混合式裂解装置。催化裂化家族技术必然生成低附加值的双、多环芳烃,UOP的LCOUnicracking可以有选择性地将其转化为附加值高的单环芳烃。新工艺的不断涌现,正以催化裂化为核心形成一个生产化学品的新系统。6)改进催化剂,提高渣油转化率,改善焦炭和干气的选择性,提高抗V、Ni能力,增产丙烯,增加脱硫和降烯烃等功能。7)降低污染物排放,减少烟气处理。8)改进设备,提高效率。例如汽提段使用格栅或填料,主分馏塔使用填料等。

5. 延迟焦化

延迟焦化技术的进步主要表现在:1)改进加热炉,例如双面辐射、多点注汽、在线清焦等。2)焦炭塔大型化,直径达8.8米的焦炭塔已很常见。由Bechtel承包,Sweeny炼厂采用Conoco技术建设的延迟焦化,塔径达9米,重达476吨。3)优化操作,提高液收,改善焦炭质量。例如低压和低循环比操作;掺炼催化裂化澄清油,抑制炉管结焦和弹丸焦生成。Conoco改重焦化蜡油为中间馏分油(315~425℃)循环,焦炭收率可下降7%~9%;4)缩短焦炭塔操作周期,周期由过去的24小时缩至16~18小时,乃至12~14小时。5)提高自动化水平,卸、上盖全自动等。6)减少污染,焦炭输送系统全密闭,改进冷焦水和出焦水系统,减少污水量

6. 流化焦化及灵活焦化

流化焦化技术于上世纪50年代工业化,其焦炭产率约为残炭的1.2倍(延迟焦化则约为1.5倍)。因烟气需洗涤,焦粉硬且挥发份低而难以处理,该工艺的发展曾陷入停滞状态。同延迟焦化技术相比,流化焦化是连续操作,易于大型化,且能处理延迟焦化难以处理的劣质原料。循环流化床锅炉和水泥窑燃用焦粉技术的开发,特别是流化焦化自身的完善,提高了液收,延长了开工周期,提高了该工艺的竞争力。在流化焦化技术基础上开发的灵活焦化技术,把部分劣质焦转化为低热值燃料气,可降低全厂的燃料成本。新的研究结果显示,在不能生产优质焦炭时,流化焦化至少与延迟焦化具有同等竞争力;因焦炭呈粉状,也比延迟焦化更易于同循环流化床锅炉结合。

7. 渣油加氢

渣油加氢主要有固定床、沸腾床和浆液床等三种技术,在已商业运行的装置中,固定床加氢占总能力的85%以上。固定床加氢的热点是为重油催化裂化生产原料。该工艺可将重金属含量小于150微克/克、残炭含量小于15%的劣质原料转化为重油催化裂化的进料。改进催化剂仍是该工艺发展的重点,目的是加工更为劣质的渣油。增加大孔、提高孔隙率,可以提高重金属和焦炭容量,延长开工周期,但同时也导致催化剂活性和机械强度下降,这是必须处理好但又不易处理的一对矛盾,也说明该工艺的改进存在极限。

固定床加氢的转化率通常不高于40%~50%,过高的转化率将过多地破坏多环芳烃和胶质,这将使重油溶解沥青质的能力下降,导致因沥青质的析出、沉淀而结焦。在原料中掺炼高芳香性组分,可提高重油溶解沥青质的能力,延长开工周期。

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