石油資源高效利用技術(shù)

石油資源的高效利用，關(guān)鍵在于如何將渣油最大限度地轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品。這里主要涉及幾項技術(shù)，一是固定床渣油加氫技術(shù)（RHT），二是渣油加氫處理（RHT）與重油催化裂化的雙向組合技術(shù)（RICP），三是多產(chǎn)輕質(zhì)油的FGO選擇性加氫與選擇性催化裂化（FCC）的集成技術(shù)（IHCC），四是淺度溶劑脫瀝青—脫瀝青油加氫處理-催化裂化的組合技術(shù)（SHF）。

一般來說，當(dāng)渣油中鎳（Ni）、釩（V）等金屬含量小于200ppm時，建議采用RICP或IHCC技術(shù)；當(dāng)大于200ppm時，建議采用SHF技術(shù)。

石科院開發(fā)的RHT技術(shù)的關(guān)鍵點和難點之一是將瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子，避免形成積炭。深入認(rèn)識瀝青質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征，有助于實現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化。在這個基礎(chǔ)上石科院形成了構(gòu)建大孔徑通道，使瀝青質(zhì)易于擴(kuò)散的思路。迄今，石科院已經(jīng)開發(fā)了三代RHT催化劑，共在中國石化系統(tǒng)內(nèi)外的50多套次工業(yè)裝置上應(yīng)用。

將RHT技術(shù)與重油催化裂化技術(shù)相結(jié)合是常規(guī)的技術(shù)，傳統(tǒng)上是單向組合，即催化重循環(huán)油在催化裂化中自身循環(huán)。但單向組合存在一些問題，因重循環(huán)油大部分是多環(huán)芳烴，直接進(jìn)催化裂化，主要生成焦炭和干氣；而對渣油加氫而言，因渣油分子量大、黏度高，反應(yīng)速度很低，同時在渣油加氫過程中瀝青質(zhì)不斷析出形成積炭。基于此，石科院開發(fā)了雙向組合的RICP技術(shù)，將重循環(huán)油（HCO）摻入渣油加氫進(jìn)料中，提高瀝青質(zhì)在加氫生成油中的溶解度，有效地減少催化劑結(jié)焦，提高反應(yīng)活性和穩(wěn)定性。

RICP技術(shù)于2013年在安慶石化應(yīng)用后，脫硫率、脫氮率和脫殘?zhí)柯拭黠@增加。在產(chǎn)品分布中，液化氣、汽油分別增加了2.5和0.9個百分點，油漿、積炭分別減少了3.5和0.6個百分點，總液收增加了3.3個百分點，而且催化劑卸出時，平均炭含量大幅度減小。

多產(chǎn)輕質(zhì)油的FGO選擇性加氫與選擇性催化裂化（FCC）的集成技術(shù)（IHCC）則針對傳統(tǒng)催化裂化的轉(zhuǎn)化率大于70%后，干氣和焦炭急劇增加的情況，做出了改進(jìn)。2015年，中國石化做出很大努力，將上海石化渣油加氫脫硫（VRDS）的尾油送至清江石化進(jìn)行工業(yè)試驗。結(jié)果表明，對比常規(guī)催化裂化的方案，采用IHCC方案的輕質(zhì)油收率提高10個百分點，且沒有油漿，干氣和焦炭分別降低1.62和2.05個百分點。

針對重金屬含量較高原油煉制的SHF技術(shù)，利用重溶劑丁烷或戊烷等脫除瀝青質(zhì)和重金屬，得到的脫瀝青油（DAO）收率較高（80%以上）。由于脫瀝青油的重金屬含量和瀝青質(zhì)很少，可以在中壓下加氫反應(yīng)，獲得優(yōu)質(zhì)的催化裂化原料，從而生產(chǎn)低硫、低烯烴的清潔汽油。另外，脫瀝青油加氫處理裝置的投資僅為渣油加氫裝置投資的三四成，催化劑用量僅為后者的1/4，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。