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[技术讨论]中国炼油技术的发展现状及深加工发展战略分析 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2007-09-12 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
中国炼油工业迅速发展,迄今总的原油加工能力已达2.63亿吨/年,2001年加工原油2.099亿吨。但是,中国石油产品质量还相对较低,汽车排气污染控制愈显重要。中国已加入WTO,不断提高炼油技术水平,尽快与国际接轨,任务紧迫而重大。
  发展战略
  走深加工道路
  截至2001年统计,中国石油探明储量33亿吨,储采比19.9年。2001年中国进口原油6033万吨(净进口5270万吨),其中,进口含硫原油2343万吨,含硫原油进口量已由10年前占3%增加到2001年占39%。“十五”期间内,国内原油生产不会有太大增长,中国将继续加大原油进口力度,预计2005年进口原油将达1亿吨,含硫原油将占重要份额。为充分利用国内国外两种原油资源,应坚持走深加工道路。
  1.渣油催化裂化是渣油转化的主要手段
  中国催化裂化(FCC)装置年加工量已超过6800万吨,包括1500万吨常压渣油(AR)和1100万吨减压渣油(VR)。渣油催化裂化(RFCC)已成为重油转化的重要装置,VR原料加工量已占FCC总进料量7%。FCC是将重油转化为轻馏分油的核心技术,但产品质量和技术受到环境保护的严峻挑战,必须开发FCC新技术,以提高产品质量。
  2.延迟焦化是重油加工的重要方法
  中国延迟焦化装置年加工量已达1800万吨。随着加工含硫原油数量的增加,循环流化床(CFB)锅炉处理高硫石油焦的应用,延迟焦化将得到进一步发展和推广。
  3.加快发展渣油加氢处理技术
  中国自行开发的200万吨/年渣油加氢处理(S-RHT)装置已在茂名石化公司投运。加氢处理VR用作RFCC进料可最大量提高轻质油品产率,这已成为加工含硫原油的又一重油加工路线。
  开发清洁燃料生产技术
  环境法规对汽车排气污染的限制,迫切要求生产清洁的汽车燃料。清洁燃料生产已成为炼油技术进步的主流。
  加氢是21世纪的主要技术方向
  中国加氢装置年加工能力已超过5000万吨,占原油总蒸馏能力的18.6%,但仍低于世界平均水平50.1%,从而制约了中国产品模式和产品质量的提高。
  加氢裂化装置是改变产品结构、生产中间馏分油的重要方法,它可使炼油与石油化工更好地结合,为芳烃生产和蒸汽裂解提供原料,它可直接加工含硫减压瓦斯油(VGO),可将润滑油基础油改质为APIⅡ和Ⅲ类润滑油。
  渣油加氢处理可转化高硫和高金属含量原料,当与RFCC组合操作时,可最大量地生产轻质产品。
  二次加工油(如催化轻循环油LCO和焦化轻瓦斯油LCGO)的加氢改质可生产清洁燃料。加氢处理后的焦化重瓦斯油(HCGO)可用作FCC进料生产更多的轻质馏分油。加氢脱硫和加氢脱芳后的柴油馏分可满足世界燃油规范质量要求。选择性加氢脱硫后的FCC汽油可符合世界燃油规范第2和第3类质量要求。加氢技术在石油加工发展中将起着举足轻重的作用。
  中国炼油新技术
  清洁汽油生产技术
  中国汽油新标准要求烯烃不大于35%、含硫不大于0.08%(800PPm),与国际标准仍有较大差距。新标准己了2000年7月1月起在北京、上海和广州三大城市执行,2003年起在全国推行。中国石化股份公司将于2003年起生产烯烃含量小于30%、硫含量小于200PPm的汽油。
2005年要求汽油含硫小于30PPm。
  中国FCC汽油占成品汽油总组成80%以上。技术发展的重点是减少FCC汽油中的硫和烯烃含量。
  1. FCC汽油脱硫技术
  旨在最大量降低硫含量而尽量减少辛烷值损失。主要措施是FCC进料加氢处理或FCC汽油进行选择性加氢或非选择性加氢脱硫。
  FCC进料加氢处理:
  含1.2%~2.8%硫的VGO和高硫、高氮的HCGO用作FCC进料,必须加氢处理。国内外均开发了相关技术。
  长岭炼油厂采用CH-20型Mo-Ni催化剂用于HCGO(含硫0.89%、含氮0.45%)加氢处理。反应条件为:5~8MPa,340℃。
加氢后含硫0.04%、含氮0.18%。抚顺石油化工研究院采用FDS-4
Mo-Ni催化剂处理中东VGO(含硫2.28%),加氢后含硫减小到0.18%。
  经验数据表明,FCC汽油含硫量为原料含硫量的6%~8%。经加氢处理的FCC进料,其FCC汽油的含硫量可满足世界燃油规范第2类标准。
  选择性加氢脱硫:
  中石化石油化工科研院开发了FCC汽油选择性加氢脱硫(RHDS)技术,已通过中试,并将进行工业规模试验。
  根据FCC汽油中硫和烯烃分布特征,将汽油全馏分分割成轻质/中质/重质石脑油馏分(LCN/ICN/HCN),然后进行选择性加氢脱硫,其效果优于全馏分加氢处理。LCN(C5~C6)为低硫、高辛烷值馏分,硫化物以硫醇性硫形式存在,可用碱抽提除去,而不致使烯烃饱和和损失辛烷值。HCN为高硫、低烯烃馏分,因为硫集中在大于177℃馏分中,烯烃集中在小于149℃馏分中,故重质石脑油馏分加氢脱硫对烯烃饱和影响很小,因而辛烷值损失很小。在HCN加氢处理和LCN脱除硫醇相结合后,FCC石脑油含硫量可减小到小于200PPm,可满足世界燃油规范2类标准,而辛烷值损失为.0~1.5个单位。132~182℃的ICN馏分含有噻吩,如果ICN馏分进行选择性加氢处理,FCC石脑油可满足世界燃油规范第3类标准。
  2. FCC汽油降烯烃技术
  优化操作降烯烃:
  操作条件对FCC石脑油烯烃含量有很大影响。经验表明,提升管出口温度每提高5.6℃,烯烃含量提高1%。在恒定反应温度下,提高平衡催化剂活性以提高转化率,可降低烯烃含量。在恒定裂化深度下,控制FCC汽油中LPG含量,烯烃含量也下降。燕山石化公司3号FCC装置平衡催化剂活性从50提高到60.8,转化率从56.7%提高到61.7%,FCC汽油烯烃含量从67.5%下降到55.3%。提高汽油稳定塔底和塔顶温度,又使FCC汽油中烯烃含量从55.3%降低到52.3%。
  降烯烃催化剂:
  中石化石油化工科研院开发了GOR系列催化剂,已在洛阳、高桥和燕山石化公司工业化应用。这种类型催化剂通过增加稀土元素含量,提高了氢转移活性。增加择形分子饰含量可补偿辛烷值损失。洛阳石化总厂RFCC装置采用GOR-C催化剂,使烯烃含量下降了10.6%。高桥石化公司RFCC装置采用GOR-Q催化剂,使烯烃含量降低了8.7%。燕山石化公司RFCC装置采用GOR-DQ催化剂使烯烃含量降低了11.9%。含有双金属氧化物、改进的第二代GOR降烯烃催化剂也在开发之中。
  降烯烃添加剂:
  洛阳石化工程公司炼制研究所开发了LAP添加剂,已在中型ROCC-Ⅴ型重油FCC装置上完成试验,当该添加剂加到LRC-99催化剂中,分别占催化剂总藏量2.6%、5.3%和7.4%时,FCC汽油烯烃含量分别降低6.3%、10.4%和12.8%。在吉林石化公司RFCC装置中试验时,添加剂占催化剂总藏量5%,FCC汽油烯烃含量降低7.2%。在天津石化公司试验时,加入5%,使FCC汽油烯烃含量降低8.1%。第二代降烯烃添加剂也己开发,并在天津石化公司130万吨/年FCC装置上进行工业应用试验,使FCC汽油烯烃含量降低10%~11%,汽油辛烷值提高1~2个单位。
  MGD工艺:
  中国石化石油化工科研院开发的MGD工艺可使FCC的LPG产率提高1.3%~5.0%,柴油产率提高3%~5%,并使FCC汽油烯烃含量下降9%~13%,而汽油辛烷值稍有增加,可灵活调节柴/汽比,改进汽油质量。采用RGD-1专用催化剂,汽油烯烃的降低主要基于汽油烯烃的再裂化。
  清洁柴油生产技术
  世界燃油规范2类柴油含硫小于0.03%(300PPm),总芳烃含量小于25%,双环、三环和多环芳烃含量小于5%,十六烷值大于53。3类柴油含硫小于0.003%(30PPm),总芳烃含量小于15%,多环芳烃含量小于2%。4类标准含硫小于5~10PPm。
  中国柴油新标准含硫小于0.2%,2002年1月实施。中石化提出自2003年起,在北京、上海和广州三大城市要求满足世界燃油规范2类标准。
  MCI技术:
  中石化抚顺石化研究院开发的MCI技术适用于加工催化轻循环油(LCO)。MCI催化剂在工业装置试验时,压力为6.5MPa、反应温度为305℃、空速为1.32h-1,脱氮率达到95.6%,脱硫率为99.7%,柴油产率达96.1%,十六烷值提高12.1个单位,石蜡烃含量由原32.5%提高到45.2%,芳烃含量从65.9%下降到54.9%,硫含量从1546PPm降低到29PPm,柴油十六烷值从26.9上升到39,显示了加氢处理的明显效果。这种催化剂具有深度脱硫能力和芳烃开环能力。并还将开发新一代的催化剂和工艺用于深度脱硫和脱芳烃。中石化石油化工科研院开发的RICH工艺可在中压下用于LCO加氢改质,柴油产率达95%,十六烷值提高10个单位。
  加氢裂化技术
  中国加氢裂化总能力已达1500万吨/年。中石化抚顺石化研究院开发了多系列单段加氢裂化催化剂,ZHC-01无定形催化剂已应用于齐鲁石化公司SSOT装置,ZHC-02(也是无定形催化剂)应用于大庆石化公司单段加氢裂化装置。新一代含分子筛催化剂ZHC-04也已开发,ZHC-04催化剂的中间馏分油选择性为80.7%,比ZHC-01的73.5%高出7.2%,这种催化剂的优点是:喷气燃料低芳烃含量和高烟点,柴油高十六烷值,尾油BMCI值低,但反应温度高10℃。镇海石化公司将采用3996/ZHC-04催化剂建设150万吨/年单段加氢裂化装置,加工中东含硫VGO。该装置将按SSOT或SSREC方案操作,生产柴油可满足世界燃油规范3或4类要求。
  渣油加氢处理/重油催化裂化(RHT/RFCC)技术
  中国加工进口含硫原油增多,使含硫渣油加工处理成为渣油加工的一大课题。将渣油加氢处理与RFCC相组合,可最大量提高轻质产品产率。这种联合技术的特点是可使渣油脱金属、脱硫、脱氮,适用于加工高含金属、硫和残炭的中东渣油。高硫渣油加氢处理可产生经加氢处理的AR,它可满足FCC进料要求。从而保持FCC平衡催化剂活性,减少焦炭沉积,降低再生器烧焦负荷。RHT/RFCC联合技术可使轻馏分油加LPG总产率达到82.2%,比延迟焦化/FCC联合技术的相应产率60.2%高出20%。这一加工方案可使轻馏分油最大化,充分利用原油资源。经加氢处理的AR用作FCC进料可减少FCC汽油
的硫和烯烃含量,提高汽油辛烷值,经加氢处理的AR低含杂质,可减少FCC烟气中SOX和NOX排放污染。
  中石化抚顺石化研究院开发的减压渣油(VR)和常压渣油(AR)两大系列加氢处理催化剂已分别在齐鲁石化公司80万吨/年VRDS装置、茂名石化公司200万吨/年S-RHT装置和大连西太平洋石化公司200万吨/年ARDS装置上成功应用。我国自行开发的200万吨/年渣油加氢处理工业化装置己于1999年在茂名石化公司投运。经加氢处理的VR全部用作RFCC进料。进入RHT的原料含伊朗和阿拉伯轻质原油的VR 71.5%、伊朗VGO28.5%,其性质为含硫3.0%~3.8%、氮0.26%~0.34%、残炭12.6%~13.4%、重金属(Ni+V)107.4PPm。采用固定床反应器。匹配的催化剂活性比为HDM:HDS:HDN=45:20:35。反应条件为:365~385℃、空速0.2h-1、氢/油比650。脱硫率92.4%,脱氮率67.5%,脱金属率85.5%,脱残炭率69.9%。总氢耗为1.44%~1.62%。经加氢处理的VR质量为:含硫0.4%~0.5%,含氮0.10%~0.12%,残炭5%,Ni+V17PPm,饱和烃超过50%。当加氢处理VR用作RFCC进料时(采用LV-23催化剂),产率为FCC轻馏分油69%~70%,轻馏分油加LPG78%~80%,FCC汽油含硫小于00PPm,辛烷值稍有提高,烯烃含量有下降。
  延迟焦化/循环流化床(CFB)锅炉联合技术
  中国延迟焦化能力己超过2100万吨/年,平均能耗仍较高,为1262MJ/t。我国开发的100万吨/年先进的延迟焦化已在上海石化公司应用,加热炉效率达到91%,采用蒸汽多点喷射、在线清焦技术,采用一台加热炉和二台焦炭塔(直径8.4米、高21米),换热流程优化,使焦化装置总能耗减小到08.05MJ/t,为中国最低能耗的焦化装置。为解决高硫焦炭利用的困难问题,我国开发了循环流化床(CFB)锅炉燃烧高硫焦炭技术。  镇海石化公司为解决焦化装置加工含硫渣油时含硫焦炭的处理问题,选用了延迟焦化/循环流化床(CFB)锅炉组合方案。该公司采用二台220吨/时CFB锅炉,配备二台25MW发电机组。含硫石油焦和石灰石连续送入燃烧室,石灰石用量根据焦炭含硫量而定,以控制SO2排放。一般,钙/硫摩尔比为2.0~2.5。含硫焦炭粉碎成直径~17mm大小,石灰石和白云石尺寸为0.45~0.90mm。采用的钙/硫摩尔比为1.98。脱硫率为90%。  
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sf1982 财富 +6 关注炼化技术的新发展 2007-09-12
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