劣质重油改质加工技术的现状及前景分析

劣质重油改质加工技术的现状及前景分析

【摘要】随着经济的发展，国际社会对于石油的需求量越来越大，随着世界原油需求量的持续升高，原油的资源也呈现出一种劣质化的表现，劣质重油中的硫、残炭、氮、重金属的含量偏高，这也对炼油企业的加工工艺提出了一定的挑战，为了满足经济发展和原油储备的需求，炼油企业必须要发展新技术，本文主要分析了劣质重油的改质加工技术现状与发展前景。

【关键词】劣质重油改质加工现状前景

改革开放以来，我国国内石油需求量呈现出一种逐年上升的趋势，同时，石油对外依存度也不断的提升，已经超过了50%。随着世界原油需求量的持续升高，原油的资源也呈现出一种劣质化的表现，近几年来全球增产原油大多都为重质原油，有关数据统计，重质原油与非常规原油的产量已经超过1亿吨，据剑桥能源年会的预测，截止到2013年，油砂沥青会成为最重要的非常规原油。因此，超重原油以及油砂沥青的加工必然会是下一阶段炼化企业需要面

临的重要问题。

1 超重原油的特点

目前世界常规原油探明储量为13220亿桶，具体的储量与分布情况详见表1。

超重原油储量最丰富的国家是委内瑞拉，与普通的原油相比而言，超重原油具有如下的特征：即高密度、高硫、高黏度、高酸、高残炭、高氮、高芳烃含量、高金属含量，且减压瓦斯油与渣油的

含量也超过了70%，性质较差，比重较差，很难进行脱盐和脱水；黏度较高，难以进行管理和运输；氮和硫的含量较高，进行加氢处理的难度较大；减压瓦斯油数量大，芳烃和氮的含量高，催化和劣化的难度较高；减压渣油数量大，铁、钒、沥青、残炭的含量高，在焦化处理过程中会出现大量的焦炭，在处理时需要在高温高压及氢气的条件下进行。

2 劣质重油加工技术

劣质重油的渣油含量很高，加工的核心技术就是通过渣油与减压瓦斯油提高轻质油的收率，劣质重油的渣油具有高硫、高残炭、高氮、高金属的特征，对于加工工艺的要求很高。目前，较为成熟的劣质重油加工工艺包括焦化、渣油加氢和催化劣化几种。目前，加拿大油砂沥青渣油均使用焦化处理工艺；渣油加氢的工艺包括沸腾床、固定床、移动床+固定床、悬浮床等方式，能够处理劣质重油与沥青。

2.1 焦化技术

焦化技术能够处理成本劣质的原料，已经成为一种常用的重油加工过程，就世界范围来看，焦化装置的处理能力可以超过3亿吨/年，美国加工劣质重油的比例已经呈现出一种逐年上升的趋势，加工原油的含硫量上升约0.27%个百分点，原油重度api°下降了约1个单位，但是，焦化能力在近年来却增加2750万吨/年，究其根本原因，是由于焦化装置的操作费用和投资都相对低廉，能够加工高金属、高硫和高残炭的劣质重油。

2.2 渣油沸腾床加氢裂化技术

渣油沸腾床加氢裂化第二代与第三代催化剂已经研制成功，该种催化剂能够大幅的改善加工装置的性能，尤其是脱残炭、脱硫以及产品的安定性，可以在渣油转化率为80%到85%的条件下炼制出低硫燃料油。美国先进炼油技术公司为了解决油渣沸腾床加氢裂化裂化设备未转化油渣以及设备结垢的问题，添加了减少沉积物的催化剂，与传统的催化剂相比，在脱金属、脱硫、脱残炭以及渣油转化率高的情况下，能够减少反应过程中沉淀物的产生。

2.3 悬浮床加氢裂化工艺

悬浮床加氢裂化工艺能够用于劣质重油的加工，但是其加工的产品需要进行深度裂解、脱硫和二次脱硫，就会导致加工费用升高，该种工艺是处理劣质重油很好的手段。

3 劣质重油加工技术展望与前景分析

3.1 改善焦化工艺

焦化工艺能够很好的改善劣质重油，是现阶段下炼油厂使用最多的工艺，在未来阶段下，应该将劣质重油焦化装置的设计重点放置在减少焦炭产率、提高液体产品产率、降低操作费用和减少装置投资之上，劣质重油的沥青质和残炭的含量很高，在使用焦化工艺进行加工时会导致加热炉生焦倾向升高，因此，除了减少焦炭产率、提高液体产品产率以外，还要使用科学的方法缓解加热炉的结焦。

3.2 完善劣质重油加工组合工艺

为了将劣质重油资源最大限度的利用起来，需要不断的完善劣质

重油加工组合工艺，如焦化+沸腾床加氢裂化技术、沸腾床加氢裂化技术+溶剂脱沥青+沥青气化技术等。

3.3 扩大氢气的来源

很多地区的劣质重油都有着高氮、高硫、高金属含量和高残炭的特征，在转化以及生产油品的过程中会消耗到大量的氢气，使用焦化工艺在加工劣质重油时会产生石油焦、应用溶剂脱沥青加工工艺会产生脱油沥青，如果将其作为气化工艺的原料，就能够解决以上的弊端，生产过程中产生的氢气也可以为后续的加氢过程提供氢源。

3.4 发展悬浮床加氢裂化技术的产业化

在应用延迟焦化技术加工劣质重油时会出现大量的低价值焦炭，使用沸腾床加氢裂化技术加工劣质重油的转化率也不高。近些年来，随着技术水平的发展，悬浮窗加氢技术得到了迅速的发展，该种技术能够将原料渣油的转化率全面的提升，几乎可以将其完全转化为馏分油。在未来阶段下，发展悬浮床加氢裂化技术的产业化能够提升劣质重油的转化率。

4 结语

近年来，国际石油需求量逐年上升，而轻质原油的量不断减少，劣质原油的开采比例不断提升，超重原油硫、残炭、氮、重金属的含量偏高，这也对炼油企业的加工工艺提出了一定的挑战，为了满足经济发展和原油储备的需求，我国的炼油企业必须要不断开发新技术，实现劣质重油加工技术的全面发展。

参考文献：

[1]刘显法.劣质重油改质、加工技术进展及展望[期刊论文].中国化工学会2008年石油化工学术年会暨北京化工研究院建院50周年学术报告会论文集，2009，03（16）.

[2]任文坡，李雪静.渣油加氢技术应用现状及发展前景[期刊论文].化工进展，2013，05（05）.