2014年劣质重油改质与加工技术新进展(中国石油石油化工研究院副总工程师付兴国)

2014亚洲石化科技大会劣质重油改质与加工技术新进展中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院 付兴国2014年06月目 录•一、劣质重油是可替代石油的现实资源•二、劣质重油改质与加工技术新进展劣质重油是世界未来石油资源开发的主体公司2011年全球石油资源评价表明：全球常规石油、重油和油砂的剩余可采储量分别为13260、7147和7095亿桶，分别占48%、26%和26%。

重油集中在南美的委内瑞拉，油砂集中在加拿大和俄罗斯。

全球重油资源分布全球油砂资源分布劣质重油是世界未来石油资源开发的主体Hart Energy 2011年预测，全球重油和油砂产量将快速增长，以南美和北美成熟勘探区为主。

预计2035年全球、加拿大油砂沥青和委内瑞拉超重油日产量达到15541、5096和2919万桶，相比2010年增长160%、330%和260%。

2013年中国原油消费达到4.98亿吨，对外依存度已达56.6%，预计2020年将达到68%，劣质重油将成为石油进口增长的最主要来源。

我国原油进口量不断提高，对外依存度逐年提高(万吨)超重油、油砂沥青日产量委内瑞拉超重油 VS. 大庆原油项目大庆原油委内瑞拉重油密度，g/cm315℃0.8628 1.0148 API度　31.937.8运动粘度 ,mm2/s100℃/　429.1残炭，wt% 3.0615.1硫wt%0.13 4.08氮wt%0.29950.5414沥青质wt%0.089.5金属含量，ppm 镍 2.2780钒 1.29404大于520℃馏分比例，m%37.34 62.10委内瑞拉超重油开发计划图67321454290劣质重油是世界未来石油资源开发的主体委油常温下不流动，50 ℃运动粘度大于30000mm2/s。

中委合资MPE-3区块2012年产量达673万吨，掺调18%的稀释剂生产合成油。

2015年、2020年MPE-3和Junin4区块年产量将达数千万吨，急需低成本的委内瑞拉超重油改质降粘技术，解决储运难题。

加拿大油砂沥青 VS. 大庆原油项目大庆原油加拿大油砂沥青密度，g/cm315℃0.8628 1.0246 API度　31.93 6.8运动粘度 ,mm2/s100℃/　842残炭wt% 3.0615.5硫wt%0.13 4.9氮wt%0.29950.54沥青质wt%0.0813.9金属含量，ppm 镍 2.2786钒 1.29228大于520℃馏分比例，m%37.34 56.0劣质重油改质技术是油砂沥青资源开发利用的关键加拿大油砂沥青常温下不流动， 50 ℃运动粘度大于40000mm2/s。

公司在加拿大麦凯河和多佛油砂油田合计可采资源量约51亿桶，未来产量达到40万桶/日，急需油砂沥青改质降粘技术，解决油砂沥青生产稀释剂短缺的重大问题。

油砂沥青开发计划，万吨劣质重油加工新技术是委油和油砂沥青高效转化利用的关键 委油和油砂沥青资源将成为世界未来炼油业的主要接替资源，委油和油砂沥青加工能力与水平将决定炼油公司的生存和发展。

谁拥有劣质重油加工新技术，谁将占领炼油业务发展的制高点。

委油和油砂沥青是未来公司炼化业务快速发展的重要资源，2015年委油加工量预计达到1620万吨。

劣质重油加工新技术是提升炼化业务经济效益的关键原油成本占炼厂总成本90%以上，劣质重油与常规原油的成本价差8美元/桶以上，加工劣质重油经济效益明显。

提高劣质重油加工能力和水平是提升炼油业务经济效益的关键。

目 录•一、劣质重油是可替代石油的现实资源•二、劣质重油改质与加工技术新进展二、劣质重油改质与加工技术新进展劣质重油加工技术包括渣油延迟焦化、热裂化、溶剂脱沥青等脱碳技术和渣油加氢裂化、固定床加氢处理等加氢技术，总加工能力13亿吨。

未来十年渣油延迟焦化和渣油加氢裂化的能力将分别增长55%和63%。

常/减压蒸馏重整催化裂化加氢裂化加氢处理焦化未来十年主要炼油装置能力增长1. 世界劣质重油加工技术现状1. 世界劣质重油加工技术现状应对原油劣质化和多产汽柴油需求，延迟焦化和加氢裂化技术将得到较快发展。

延迟焦化和悬浮床加氢裂化技术对原料油性质没有限制性要求，液体产品收率高，加工劣质重油具有明显优势。

热裂化技术具有降粘效果好、成本低等优势，将在劣质重油改质方面发挥重要作用。

11渣油延迟焦化技术小试研究中间试验工业示范工业应用延迟焦化是炼油厂大量应用的渣油转化技术全球共有170余套渣油延迟焦化装置在运行，总加工能力4亿吨以上，美国和中国的大型石油公司都拥有自主的渣油延迟焦化成套技术。

技术成熟度劣质渣油延迟焦化常规渣油延迟焦化2. 渣油延迟焦化技术延迟焦化流程示意图延迟焦化是炼油厂大量应用的渣油转化技术延迟焦化是美国、中国、委内瑞拉、印度、加拿大等国渣油轻质化的主要手段，我国2013年延迟焦化加工能力接近1.3亿吨。

2. 渣油延迟焦化技术委油和油砂沥青轻质化优选延迟焦化技术采用延迟焦化技术实现劣质渣油轻质化，选用加氢处理、加氢裂化技术加工焦化馏分油，生产API°不等的合成油产品和清洁汽柴油。

公司名称主要装置产品API度加工能力沪宁4改质厂(委内瑞拉超重油)常减压蒸馏、延迟焦化、馏分油加氢处理、蜡油深度加氢裂化42.01000万吨/年PETROCEDENO (委内瑞拉超重油) 常减压蒸馏、延迟焦化、馏分油加氢处理、蜡油缓和加氢裂化32.0930万吨/年PETROPIAR(委内瑞拉超重油) 常减压蒸馏、延迟焦化、馏分油加氢处理、蜡油加氢裂化26.01040万吨/年PETROANZOATEGUI(委内瑞拉超重油)常减压蒸馏、延迟焦化、馏分油加氢处理22.0560万吨/年PETROMONAGAS(委内瑞拉超重油)常减压蒸馏、延迟焦化、馏分油加氢处理16.5580万吨/年SUNCOR (加拿大油砂沥青)常减压蒸馏、延迟焦化、馏分油加氢处理、蜡油缓和加氢裂化19.0500万吨/年2. 渣油延迟焦化技术渣油延迟焦化技术进步永恒的目标劣质重油加工的长周期安全运行劣质重油加工提高焦化液体产品收率弹丸焦生成控制和提高加热炉传热效率等。

炉膛温度均衡提高传热效率抑制炉管结焦焦化塔大型化提高生产效率降低成本弹丸焦生成影响安全和长周期运行2. 渣油延迟焦化技术渣油加氢裂化技术（第二代）Headwaters日本National Research 、日本出光、Exxon 、Toyo （第一代）Shaw小试研究中间试验工业示范工业应用技术成熟度蜡油加氢裂化渣油沸腾床加氢裂化渣油悬浮床加氢裂化悬浮床加氢裂化是劣质重油高效转化的核心技术悬浮床加氢裂化技术对重油原料性质基本没有限制，液体产品收率高达90%以上，由于工程化难度极大，尚未实现工业化。

序号工艺所属公司技术阶段研发起止年限1重油悬浮床加氢技术中国石油5万吨/年工业示范20世纪80年代至今2EST意大利埃尼公司115万吨/年工业装置，在建20世纪90年代至今3HDHPLUS技术委内瑞拉INTEVEP公司250万吨/年工业装置，在建20世纪80年代早期至今4CANMET工艺加拿大矿产能源部25万吨/年工业示范，已拆20世纪70年代-2004 5UniflexSHC美国UOP公司在CANMET基础上进行改进2007至今6VCC工艺BP公司3500 bbl/d工业示范1953至今7VRSH美国Chevron公司工业示范装置未建成2003至今8CASH工艺美国Chevron公司工业示范装置未建成20世纪80年代至今9(HC)3Headwaters公司1/3 bbl/d小试20世纪80年代-199410Aurabon UOP公司12.5万吨/年工业示范20世纪60年代至今11SOC技术Shaw公司3,500 bbl/d1)工业化装置20世纪80年代起，已停工12HFC工艺日本中试阶段1993年至今13MRH工艺日本出光形成公司和美国凯洛格公司中试阶段1980至今14Microcat（M-Coke ）工艺Exxon公司中试花费10年研发，现没有推动15HTC工艺Toyo工程公司20世纪80年代至今3. 渣油加氢裂化技术悬浮床加氢裂化是劣质重油高效转化的核心技术全球共有13家公司开发出14项具有自主产权的悬浮床加氢裂化技术，其中的意大利Eni公司EST技术、BP公司VCC技术最接近产业化。

意大利ENI公司EST技术开发历经20余年，走在工业化最前沿意大利ENI公司EST技术开发历程3. 渣油加氢裂化技术渣油悬浮床加氢技术是劣质重油加工的杀手锏技术全球共有13家公司开发出14项具有自主产权的悬浮床加氢裂化技术，其中的意大利Eni公司EST技术、BP公司VCC技术最接近产业化。

BP公司VCC技术示范试验在中国取得重要进展BP公司VCC技术开发历程19沸腾床加氢裂化技术在高油价背景下处理劣质重油赢得了发展空间 可处理重金属含量和残炭值较高的劣质原料，兼有裂化和精制功能，但投资较高，运行费用高，技术市场由Chevron公司和Axens公司垄断。

技术进展主要是提高加工能力，降低装置投资和操作费用，开发新型催化剂。

技术名称公司工业化进程特点LC-Fining Chevron 在建和已建装置10套（2181万吨/年）有3套加工油砂沥青的装置运转多年，另有2套在设计中。

H-Oil Axens 在建和已建装置9套（1815万吨/年）加工墨西哥Isthmus/Maya重质原油减压渣油的工业装置2套3. 渣油加氢裂化技术劣质重油焦化馏分油加氢技术小试研究中间试验工业示范工业应用劣质重油焦化馏分油加氢技术是劣质重油转化利用的核心劣质重油焦化馏分油通过加氢处理生产清洁汽柴油。

劣质重油焦化馏分油杂质和烯烃、芳烃含量高，需要级配催化剂的活性，实现残炭、金属、氧、硫、氮等杂质的逐级脱除，烯烃和芳烃的有序转化。

技术成熟度常规焦化馏分油加氢技术劣质重油焦化馏分油加氢技术4. 劣质重油焦化馏分油加氢技术渣油热裂化技术小试研究中间试验工业示范工业应用22渣油热裂化技术应用于劣质重油改质降粘的成本低、效果好渣油热裂化生产船用燃料油技术十分成熟，液体收率高，降粘效果好。

中国石油成功开发了劣质重油供氢热裂化技术，完成了百万吨工业应用，有效解决了改质油储存稳定性。

技术成熟度渣油热裂化供氢热裂化临氢热裂化5. 渣油热裂化技术6. 劣质重油氧化脱硫技术劣质重油氧化脱硫技术应用于油砂沥青改质前景看好操作条件较温和、选择性高、设备投资和操作费用低、工艺流程简单，可把催化加氢难以脱除的噻吩类硫化物氧化成极性较高的砜类，再通过萃取、吸附、过滤等方法达到深度脱硫的目的。

236. 劣质重油氧化脱硫技术项目油砂沥青处理前经FlexDS处理后变化率，%价格上升幅度，美元/桶比重度，°API5-10>14上升40～11美元/桶酸值，mg/kg0.80减少100～4美元/桶硫 4.8% 2.8%脱除42n/a金属，ppm1200 500提高～60n/a液收,%N/A+6+6～4美元/桶WTI原油价格88美元/桶1 稀释剂(～25%)WCS原油价格72美元/桶氧化脱硫技术的效果24劣质重油改质与加工技术新进展不妥之处，请批评指正！。