世界炼油前沿技术发展现状与展望

世界炼油前沿技术发展现状与展望

一、行业发展趋势

1.世界石油需求增幅变缓，发达国家炼厂开工率低位徘徊。

2.部分国际大石油公司剥离与削减下游投资。

3.原油质量与装置结构不匹配现象日益严重。

美国重点投资重油加工，但以页岩油和天然气凝析液的轻质原料却在大幅增加。

欧洲炼油商投资轻质原油加工，而加工的重质和含硫原油产量增加，过去几年利比亚、尼日利亚和和北海原油变得越来越重（API 30～40），欧洲炼油商却没有足够的能力来加工这类原油，使得许多原油被出售或者关停了一些炼油能力。

4.北美页岩气与页岩油对炼油业的影响逐渐增大。

来自页岩气的天然气凝析液又抢占了来自炼厂裂解原料的市场份额。

乙烷原料优势又使美国乙烯产业链整体利润上升，乙烷占乙烯原料结构的64%，石脑油只占13%。

二、未来发展展望

重质油加工仍是重要方向。

三、行业挑战

原油重质化与劣质化，环保要求更加苛刻，油价居高不下，非常规重质液体原料比例增加。

四、技术展望

石油焦制氢技术将进入炼厂视野，深度炼化一体化技术将大幅提高经济效益，节能减排技术将成为关注的热点，替代燃料技术将逐渐成熟。

五、清洁燃料技术是发展主流

传统的加氢技术将进一步改进，催化裂化脱硫技术将有新的发展。

六、重质油加工仍是重要方向

超临界溶剂脱沥青组合工艺将取得重大突破，渣油加氢与焦化技术仍是并重的渣油加工手段。

七、重点领域发展动向

1.催化裂化

催化裂化的地位举足轻重，是重油转化、清洁油品生产、炼化一体化的主要途径之一。提高催化裂化灵活性技术，如UOP的RxCat.技术，不受装置传统热平衡的限制，可增大剂油比、改进转化率、产品选择性和排放控制，从而降低操作成本。开发多段提升管、多反应系统耦合FCC技术，实现提高柴汽比、直接生产高标号清洁汽油的目标，如中国石油的TSRFCC （两段提升管催化裂化）工艺。开发用劣质原料生产高附加值轻烯烃的工艺和催化剂，如中国石油的TMP、KBR的ACO、Axens/Shaw的PetroRiser、中国石化DCC、UOP的PetroFCC等技术，其中TMP技术的丙烯产率>21%。ACO技术使用常见的直馏石脑油进料，丙烯产率与乙烯相当，具焦炭产率较低，DCC技术应用较早，已有10余套装置。先进催化裂化催化剂的开发，提高轻油收率、重油转化率、降低三废排放、低稀土化。

2.清洁燃料

清洁汽油朝着低硫、低烯、低芳、高辛烷值方向发展，清洁柴油向着低硫、低芳、高十六烷值的方向发展。

3.清洁汽油

主要技术可以分为FCC改进汽油质量技术、FCC汽油后处理技术、优质汽油调和组分生产技术等，FCC改进汽油质量技术包括FCC进料加氢预处理、FCC降硫降烯烃技术和FCC降烯烃催化剂或助剂技术。就发达国家情况来看，主要是采取催化汽油后处理路线，部分采用FCC原料预处理与催化汽油后处理相结合的方式。美国约85%的催化裂化装置拥有下游催化汽油脱硫能力。

4.清洁柴油

清洁柴油技术发展方向为低硫、低芳、高十六烷值，目前用直馏和二次加工柴油生产低硫和超低硫柴油的主要方法是加氢处理技术，Criterion、UOP、Haldor Topsoe等公司拥有此类技术。由于两段芳烃饱和工艺流程复杂，氢耗较多，远没有单段芳烃饱和应用广泛，加氢催化剂开发是清洁柴油生产技术发展的重点方向。

5.节能减排

加强能源管理，提高能源利用效率。减少催化裂化再生烟气中SOx、NOx排放。脱除炼油厂CO2技术。

6.生物燃料

目前尚处于初级发展阶段，重点是发展第二、三代生物燃料。燃料乙醇占生物燃料产量的85%，主要来自玉米、甘蔗和甜菜。

第一代

◆糖、淀粉为原料发酵的生物乙醇

◆动植物油脂通过酯交换法生物柴油

◆技术已经成熟

第二代

◆纤维素醇类（乙醇、丁醇）

◆动植物油脂通过催化加氢异构化的生物柴油

◆技术不成熟

第三代

◆微藻生物柴油和燃料乙醇，用CO2和水经光合作用生产所得

◆处于中试阶段

◆生产成本太高

第四代

◆用CO2和不直接光合生成乙醇、柴油和其他高碳醇

◆处于构思阶段

重油加工

重油加工的主要任务是将廉价劣质的原料最大限度转化为高附加值高品质的产品，重油加工技术主要可以分为脱炭和加氢两大类，含硫原油和高硫原油的产量已占原油总产量的75%以上。预计今后10年间含硫和高硫原油的供应量年均增长5000万吨左右；预计在2005～2015年间加氢裂化能力、焦化能力、催化裂化能力分别增长63%、55%和12%。

焦化

目前最主要的工业形式是延迟焦化和流化焦化，而其中又以延迟焦化占绝大多数；近年来随着加工原料的劣质化，灵活焦化的呼声日渐高涨，在距世界上一套装置投产15年之后，又有3套装置正在建设和设计当中。

延迟焦化

装置规模和焦炭塔大型化；优化操作，提高液体产品收率；处理原料灵活性提高；日益重视含硫和高硫石油焦的利用。

灵活焦化

灵活焦化是在流化焦化装置的基础上，组合一套焦炭气化设备，将流化焦化产生的焦炭转化为燃料气（或合成气）的过程；灵活焦化原料的适应性大，可以加工各种高硫、高金属、高残碳的重质油料，并能使约99%的进料转化为气体、汽油、中间馏分油和重质馏分油，其余1%为石油焦。

溶剂脱沥青

溶剂脱沥青工艺，是用物理方法除去渣油中沥青稠环化合物、金属、硫、氮等杂质的工艺过程，目的是制取裂化原料油；溶剂脱沥青新工艺最具代表性的渣油超临界抽提（ROSE）工艺和UOP公司的抽提脱金属法（Demex）、IFP的SOLVAHL等。

蜡油加氢裂化

加氢裂化技术是重油深度加工的清洁生产工艺，是从重质、劣质原料生产优质清洁燃料和化工产品的唯一清洁生产工艺；在环境保护法规要求日趋严格的今天，加氢裂化技术越来越受到世界各大石油公司的普遍重视，加氢裂化装置建设和技术开发的步伐明显加快。

渣油加氢

固定床渣油加氢技术最为成熟；沸腾床加氢技术发展较快；悬浮床加氢技术日益受到重视，正在向工业化迈进。