中国炼化业的劣质重油化之路
我国炼油工业技术现状及发展趋势
产业布局 、 实现大型化 、 基地化 、 一体化发展 ， 提高 国际竞争 力 ， 挥重要 的作 用 。 发
１ 合理分 布原油 加 工能力 ，ｎ ． ２ ａ， 陕结构 调整步 伐
强有 力 的技 术 支 撑 。 开发 了一批 炼 油 工 艺 用 的 各类 催 化 剂 ， 括 加 氢 、 化 裂 化 、 化 重 整等 催 包 催 催
连 续 重整 等装 置 ， 属 世 界 上 目前 最 大 规 模 的装 均 置 。２ ０ 年 ， 建 、 山 子 、 州 等 大 型炼 油 工 程 ０９ 福 独 惠
相继 成 功投产 。２ １ 年后 天 津 、 ００ 广西 、 中石 油彭 州
延 迟 焦 化 以及 多 项 清 洁 燃 料 生 产 等新 工艺 、 技 新 术 。部分 技术 已达 到 国际 先进 水 平 。具 有独 创 性 的催 化 裂解技 术 （ Ｃ ， Ｄ Ｃ）不但 在 国 内建 成 工业生 产
为控制汽车排放污染物 ， 对车用燃料 的质量提 出
加工和炼化一体化整体协调发展 ， 优化资源配置 ， 增加清洁燃料和石油化工原料 供应 。
关键词： 炼油工业 ； 清洁燃料 ； 发展趋势
中图 分 类 号 ：Ｅ ２ Ｔ ６ 文 献标 识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ７ — ９ ２２ １ ）２ ０ ０ — ２ １ １４ ６ （０ ０ ０ — ０ １０ ６
化剂 ， 而 使 我 国炼 油 工 艺 技 术 和 炼 油催 化 剂 生 从
产 可 以基本 立足 国 内ｂ。 ］
我 国原 油加 工 能力 主 要集 中在东 北 和 华东 地 区。东北 三省原 油加 工能 力 ９１０ ｌ ａ ０ ｘ ０ ｆ 。其 中辽 宁拥 有 大连 石 化 、 太 平 洋 炼 化 、 西 抚顺 石 化 、 西 锦
洛阳院-劣质汽油芳构化改质技术
劣质汽油芳构化改质技术刘丹禾(中国石化洛阳石化工程公司炼制研究所)1 前言轻质芳烃（苯、甲苯、二甲苯）是化学工业的基础原料之一，同时又是辛烷值很高的马达燃料（RON>100）。
向汽油中掺入富含轻质芳烃组分是炼油企业提高其成品汽油辛烷值的主要手段之一。
催化重整技术是当前炼油企业获得优质石油芳烃或高辛烷值汽油调和组分的最主要工艺。
催化重整反应的重要特征是将直馏石脑油中的环烷烃经脱氢步骤转化为芳烃。
所以，无论早期的半再生重整工艺还是经催化剂及工艺改进后的连续重整工艺，均要求原料具有一定的芳烃潜含量（主要指环烷烃含量）。
对原料组成的要求事实上限制了由催化重整生产芳烃的原料资源。
随着现代工业的发展，作为基础化学工业原料和高辛烷值汽油组分的轻质芳烃的需求量不断增加，而石油资源却日益短缺，因此，立足现有石油资源，寻求新的工艺过程来拓宽生产芳烃的原料资源、增加芳烃产量具有很强的现实意义。
80年代早期美国Mobil公司提出的有别于传统催化重整过程生产芳烃的工艺。
该工艺在固定床上，以HZSM-5为催化剂，将单一低碳烃或工业原料如石脑油、C5馏份油、轻质裂解汽油等芳构化用于生产芳烃，开辟了不依赖原料芳烃潜含量生产芳烃的新过程…1‟。
直馏汽油通过42小时的反应，芳烃产率从40%(m)降至30%(m)，反应结束时生焦量不超过原料的0.2%(m)。
该过程催化剂在线操作时间短，再生频繁。
之后，UOP公司与BP公司联合开发的Cyclar工艺过程，其用一步法将液化石油气(LPG)选择性地转化为高附加值的轻质芳烃(BTX)，并联产大量氢气。
采用该工艺的4.0万吨/年工业示范装臵于1989年9月在苏格兰Grangemouth BP公司炼油厂开工[2]，第一套工业化装臵于1990年1月在同地投产[3]。
该工艺采用UOP公司的催化剂连续再生移动床技术，避开了催化剂易生焦问题。
我国上海石化总厂研究院等单位开发，能将乙烯装臵副产裂解轻油或裂解碳五中的非芳烃组分转化为芳烃，使反应液中的芳烃总含量达到95%以上…4‟。
我国炼油工业发展面临的挑战及对策
排名第３ 和第９ ，跻身 《 位 财富 》２ １年度世界５ ０ ００ ０ 强企 业 的第５ 和第 ６ 。 位 位 ２ １年 ，全 国成品油表观消费量２ ５ ００ ． 亿吨 ， ４ 炼厂原油加工量 为４２ 亿 吨，生产成 品油２５ 亿 ．３ ．３ 吨 ，出 口１ ９ 万 吨 ，进 口８ ０ 吨 ，基 本满 足 国 内 ３ ５ ３万
车 用 汽 柴 油标 准 。京沪 穗 三地 已率 先 执 行 相 当于 欧 Ⅳ排 放 标 准 的 车 用 汽 柴 油 地方 标 准 ，硫 含 量 均 降至５ ｐ Ｏｐ ｍ。
２１ ７ １ ０ ０年 月 日起 ，在 全 国范 内车用 汽 油质
几年来 ，炼化一体化模式得到 了不断 的深化和发 展 ，使 原 油 资 源 配置 和利 用 更 趋 优 化 ，提 升 了产
吨／ ）。 年
达 到 了 ｌ 吨／ ， ２ ０ 年 突破 了４ 吨／ 。尤 其 亿 年 ０７ 亿 年
在 “ 十一 五 ” 的五 年 间 ，面 对 国 内外 复 杂 形 势 和
一
２）基地化 建设 加快
随 着 福建 炼 化 、独 山 子炼 化 及 中海 惠州 等 项 目的投 产 ，截 至 ２ １ 年底 ，我 国 已拥 有 千 万 吨 级 ００
分技 术 出 口国外 。
是 强 化 管 理促 进 节 能 减 排 。大 型 炼 油 企 业
在 不 断 做 大 做 强 经 营 规模 的 同 时 ，始 终 坚 持 把 节
能 减 排 摆 在 突 出 的重 要 位 置 。 以精 细 化 管 理 为 手 段 ，持 续 提 升 节 能 减 排 水 平 。二 是 技 术 进 步 促 进 节 能减 排 。炼 油 工 业 不 断 加 大 技 术 投 入 ，全 面 推 广 已列 入 国家 发 改 委 重 点 推 广 的八 大 成熟 节 能 技
加工劣质原油对策讨论
加工劣质原油对策讨论当前世界原油开采的总趋势是变重，重质含硫含酸等劣质原油增加，原油价格持续在高价位下运行。
劣质原油由于加工能力限制，与优质低硫原油价差拉大。
就国内而言，成品油价格与原油价格长期倒挂，中国石化加工进口高价原油占到加工总量的70%以上，造成炼油企业全面亏损的局面。
本文主要就中国石化为降低原油采购成本，提高炼油企业效益，加工劣质原油需采取的技术对策进行讨论，以供参考。
1加工劣质原油是一项重大战略举措1.1劣质原油的范围1)美国NPRA对原油轻重的分类为：API度大于38为轻质原油，API度小于22为重质原油，API度22-38为中质原油。
但是在商品原油贸易中有一些习惯性的分类，例如阿拉伯重质原油API度为27.9等。
因此，目前按API度大于36为轻质原油、API度小于27为重质原油、API度27—36为中质原油，也是可行的。
2)商品含硫原油一般分类为：硫含量小于0.5%为低硫原油，硫含量大于1.5%为高硫原油，硫含量0.5%-1.5%为中等含硫原油田。
3)原油总酸值(TAN)小于0.5mgKOH／g为低酸原油，TAN大于0.5mgKOH／g为含酸原油，TAN大于1.0mgKOH／g为高酸值原油。
由此得出，符合API度小于27、硫含量大于1.5%、TAN大于1.0mgKOH／g任何一项指标的原油，可称为劣质原油。
1.22030年前石油仍将是主要能源来源在20世纪最后10年，常规原油探明剩余储量平均每年在1400亿吨左右。
进入21世纪，世界原油产量每年约为36—37亿吨。
由于原油勘探技术的进步，世界原油探明剩余储量近年来出现增长趋势，2002年超过1600亿吨，2003年超过1700亿吨、到2005年达到1770亿吨(均是当年1月1日止的统计数据)。
世界原油供需基本平衡，综合国际有关机构的预测，世界石油资源完全可以满足未来25年的消费需求，2030年前石油仍将是世界主要能源之一。
1.32030年前炼油仍是中国石化的主业2005年我国原油加工量达到2.95亿吨，全国石油消费量为3.27亿吨，占世界石油消费量的8.5%。
中国石化工业现状及展望
第 ２３卷 第 ５期
２０ 年 ０７ １ 月 ０
石
油
化 工
技 术
经 济
Ｔ ｃ ｎ ． ｃ ｎ ｍｉｓｉ ｅｒ ｃ ｅ ｃ ｌ ｅ ｈ ｏ Ｅ ｏ ｏ ｃ ｎ Ｐ ｔ ｈ ｍｉａｓ ｏ
中 国石 化 工业 现状 及 展 望
李 钢 刘 冰
９２１ ．３ ２ ．５ ０ ２５ ４ ３ １８ ３ ．． ８ ２ ． １ ８０ ９
同比增长 ， ％ ３ ． ４０ １． ７６ １． １１ １． ０５
３１ ． １ ． ２９ １ ． ５０ １ ． ８７
资 料 来 源 ： 自《 国化 工 信 息 》，０ ７第 ６期 ２ 摘 中 ２０ ５页 。
１ 中国石化 工业现 状 １ １ 总体 规模 ．
我 国炼油 工业 的迅 速 发 展 ， 大促 进 了石 油 化学 大 工业 的快 速发展 。２０ ０３年底 ， 乙烯 生产 能力 达到 ５６ ， 世界 第 ３位 。随着 乙烯 生产 能力 的提 ．５Ｍｔ居
经 过近 ３ ０年 的快速 发展 。 国已经成 为世 界 我 石 化生 产大 国 ， 要 石 化产 品生 产 能力 已居 世 界 主
经 建立 了省级 以上 的化 工专业 园 区 ５ ０多个 ， 主要 分 布在 长江三 角洲 、 珠 江 三 角洲 和环 渤 海 我 国石 化 乃
前列。截 至 ２０ ０３年底 ， 原油一次加工 能力 达到 ３４Ｍ 。 ０ ｔ居世界第 ２位。炼油工业坚持走深度加
工 的发展 道路 ， 展 了一 系 列 先 进 的重 油 转 化技 发 术 ，０３年催 化裂 化 能力 达 到 １２Ｍ ， 迟 焦 化 ２０ ０ ｔ延
能力达 ２ ．５Ｍ ， ７６ ｔ 均仅次于美国， 居世界第 ２ 位。
永坪炼油厂混合原油劣质化分析及对策
化装 置的平稳 运行 带来 了较大影 响。具体情况见表 ４ 。
１６ ５ 表 ４ ２ １ 原 料 油 倒 罐 前 后 数 据 对 比统 计 ０ ０年
广
州
化
工
２１ ０ ２年 ４月
成 了超 声 波 破 乳 技 术 应 用 改 造 项 目 ， 于 ７月 ２ 日顺 利投 用 ， 并 ０ 停 注破乳剂 。改造项 目采用 了中石化齐鲁 分公 司研 究院开 发的超
第４ ０卷第 ８期
２１ ０ ２年 ４月
广
州
化
工
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ８ １４ ． Ａｐ ｌ２ ２ ｉ ｒ ． ０１
Ｇｕ ｎ ｚ ｕ Ｃｈ ｍｉａ ｎ ｓｒ ａ ｇ ｈｏ ｅ ｃ ｌＩ ｄｕ ｔｙ
李 怀 亮
（ 西延 长石 油集 团炼化 公 司，陕西 陕 洛川 ７ ７ ０ ） ２ ４ ６
ｃｌｒｎｆ ｍ ｔ ｎ ｏ ｅａ ｏ ａ ｍ ｔ ｄｕｔ ｅ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｏｅ ｉ ｎ ， ｐ ｒｔ ｎｏ ｔ ｉ ｔ ｎ ａｄｏｈ ｒ ｓｅｔ ａ ｔ ｓ ｒ ａｉ ， ｐｒｔ ｎｐ ｒ ｅｅ ａｊｓ ｎ，ｒｗ ｍａ ｒ ｌ ｍ ｇｎｚ ｇ ｏ ｅａｉ ｐｉ ｚ ｉ ｎ ｔｅ ｐｃｓ ａ ｏ ｏ ｉ ａ ｒ ｍ ｅａｈ ｉ ｏ ｍ ａｏ ａ
厂平均密度在 ８８ ０ｋ／ ４ ． ｇｍ 左右 ， 残炭在 ６ ３ ～ ．％左右。 ．％ ７ ０
１３ 原 油流 向变 化情 况 ．
表 ３ ２０ ２ １ ０ ６— ０ ０年永坪炼油厂原油流 向变化情况
２ 原油性质变化对生产的影响
２ １ 对 常压装 置运行 的影 响 ．
３。所 以原油 电脱盐 从表 ３统 计数据可看 出， 杏子川 、 瓦窑堡等 采油厂 原油供永 会 因设备腐蚀 而引发各类 安全生产 事故 ＩＪ 炼炼油厂比例逐年提高 ， 中杏子川 采油 厂 由 ２ ０ 其 ０７年 的 ３ ．６ ３ ５ 装置 的运 行 效果 如何 ， 在 相 当程 度 上 影 响炼 油 生产 装 置 的 将 万 吨 提 高 到 ２０ ０９年 的 ６ ． ２万 吨 ， ３９ 比例 由 ８ ７ ％ 提 高 到 “ 、 、 、 、 ” 行 。 ．２ 安 稳 长 满 优 运 １ ．７ ； ７３ ％ 瓦窑堡采油厂 由２ ０ ０ ７年的 ０吨提高到 ２０ ０ ７年的 ３ ．７ ５３ ２ ２ 对 催化 装置 运行 的影 响 ． 万吨 ， 比例 由 ０提高到 ９５ ％。 ．６ 原油性质 变化 导致 常压 渣 油 的性 质 也 出现 了重质 化 的倾 向， 从渣油密度 、 残炭等 主要数据来 看 ， 原料 明显 变重 Ｊ２０ ，０ ６～ ２１ ０ ０年催化原料油密度大部分 在 ８ ０～８８ｋ／ ３之 间， ９ ９ ｓｍ 尤其是
重劣质原油深加工技术
重劣质原油深加工技术随着常规原油资源的日益枯竭，世界原油供应呈现出重质化、劣质化的发展趋势，从资源可获取性、吨原油经济效益、装置的适应性等方面考虑，对进口原油整体依存度高达60％以上的中国炼油企业而言，重视重质、劣质原油加工是炼油工艺的重要技术问题。
“十三五”期间，国家政策将继续引导炼油产业升级，加快结构调整、向民企开放下游。
同时我国炼油行业也面临着环保日益严格、清洁燃料标准不断提高的压力，在此大背景下中国石油和石化工程研究会定于2017年4月12日至14日在洛阳召开“第六届(2017)炼油技术暨重劣质原油深加工技术与装备供需交流会”，促进炼油（炼化）企业同科研、设计、装备制造单位和有关产业之间的技术交流与合作。
含硫含酸原油分类及问题硫含量、酸性对原油的一般分类加工高硫原油与加工高酸原油最大的问题是腐蚀，两者带来的腐蚀问题是又不同的。
加工高酸原油带来的腐蚀问题主要集中在蒸馏装置，而加工高硫原油时，由于原油中的非活性硫不断向活性硫转变，使硫腐蚀不仅存在于一次加工装置，也同样存在于二次加工装置，甚至延伸到下游化工装置，贯穿于炼油的全过程中。
硫在原油的不同馏分中的含量和存在的形式不尽相同，但都随沸点的升高而增加，并且富集于渣油中。
含酸及高酸原油的加工高酸原油组成结构含酸原油的腐蚀及一般规律含酸原油的加工，通常有以下几种：1、与低酸值原油混炼，混合后控制酸值≯0.5mgKOH/g。
2、与低酸值原油交替加工，在加工低酸值原油时，高温部位可能产生保护膜或薄层焦，减腐蚀。
3、材质升级：在t＞220°℃时，用316L及以上材质。
对大口径管道，采用不锈钢复合板制成的钢管。
对可预见严重冲刷部位，采用大曲率半径的弯头及斜接分支三通。
在材质升级的同时，优化、开好电脱盐。
4、注NaOH中和。
但因为Na＋升高，给重油催化、焦化及加氧装置带来不利影响，不是根本方法，只能应急5、脱酸处理彻底解决腐蚀问题，必须进行脱酸处理，目前脱酸处理方式主要包括碱法脱酸、酯化脱酸、催化热解脱酸、催化加氢脱酸（固定床）、催化脱羧裂化技术等。
第八讲劣质重油深加工工艺资料
H-Oil
415~440 13.5~21.0
— 0.4~1.3 0.35~2.1
45~85 65~82 25~45 45~75 65~90 130~300
LC-Fining
410~440 11.0~18.0 7.5~12.5
55~80 60~85
40~70 65~88 135~300
High temperature: operation temperature is almost the same with end-of-run temperature of fixed bed residue hydrogenation High pressure: To stabilize operation, maintain hydrogen partial pressure at outlet of reactor. High hydrogen consumption: For VR converted and contaminates removal.
建造与操作费用很高 • 我国重整原料和烯烃裂解原料不足 • 我国加氢的氢源不足（石脑油制氢） • 提高柴汽比的需要
7、我国延迟焦化发展趋势
• 1931年美国建立了第一套工业装置 • 目前最大装置：770万吨（Sincor，委内瑞拉） • 世界最大在建：1200万吨（Suncor，加拿大) • 我国最大： 430万吨（中海油－惠州）
Processing Technology challenges
❖ Delayed coking can process VR from Venezuela ultra-heavy oil/oilsand bitumen with technical and economic advantage.
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中国炼化业的劣质重油化之路
受制于全球经济增速放缓的压力、原油价格不断攀升和产品清洁化要求不断提升，以及生产过程中的节能减排要求，全球炼化产业发展将呈现以下几个趋势：一是不断提升原油加工能力，适应原油劣质、重质化趋势。
由于原油价格变化加剧和原油品质劣质化、重质化趋势明显，各大石油石化公司不断加强劣质原油加工技术进步，以适应原油品质的变化。
重质化、劣质化是世界原油质量变化的主要趋势，含硫原油和高硫原油的产量已占原油总产量的75% 以上，今后十年间含硫和高硫原油比例还会进一步增加。
二是装置大型化趋势明显，产业集中度不断提升。
2003 年至今，世界炼厂总数逐年下降，从700 多座下降至600 多座，平均单厂规模持续增加，由500 万吨/ 年上升到超过600 万吨/ 年。
全球炼油能力超过2000 万吨/ 年的炼厂有22 座，总能力接近6 亿吨/ 年，印度贾姆纳加尔炼厂以6200 万吨/ 年能力成为世界最大的炼油基地，我国大连石化和镇海炼化的炼油能力均超过2000 万吨/ 年。
三是石化产业基地化、园区化趋势明显。
美国墨西哥湾沿岸是世界最大的炼化工业基地之一，炼油能力接近4 亿吨/ 年，其国内绝大多数乙烯也产自于此，该地区乙烯总产能超过2600 万吨/ 年；印度的贾姆纳加尔、伊朗的伊玛姆等地也正在加快建设新一批世界级炼化工业园区；比利时安特卫普的炼油化工基地拥有5 座炼油厂和4 套蒸汽裂解装置，是欧洲最大的炼油石化生产中心；我国杭州湾石化工业园集中了国内最大的炼油和石化企业，目前炼油能力已经达到8100 万吨/ 年，乙烯产能为433.5 万吨/ 年。
受制于全球经济增速放缓，原油价格不断攀升，产品清洁化、生产过程节能减排要求不断提升等压力，全球炼化行业正面临着新的挑战和机遇，呈现出发展新趋势。
对我国来说，劣质重油是未来的重要原料，从资源优化利用及战略发展角度看，应着力发展先进的劣质重油加工新技术，以应对技术和产品升级带来的挑战，同时多产符合国五标准的轻质汽柴油品以紧跟国家油品质量升级的脚步，满足市场需求，为减少大气污染多做贡献。
四是强化炼化一体化发展，提高竞争应变能力。
炼化一体化发展是炼化企业节省投资、优化资源利用、降低运营成本、分散经营风险、提高经济效益的有效做法，一般可提高联合企业投资回报率2% ～5%。
五是清洁油品需求不断增加，运输燃料的原料来源多元化。
进入高油价时代，石油资源需求与供应的矛盾日益突出，生物燃料、天然气及煤基替代燃料受到全球普遍关注。
在循环经济的理念推动之下，生物燃料快速发展。
第1.5 代生物燃料，如非粮（甜高粱、木薯等）为原料的燃料乙醇，能有效解决“与粮争地、与民争粮”问题，具有较好发展潜力，而第2 代生物燃料（纤维素乙醇、加氢法生物柴油）正处于开发热潮中，规模化生产尚需时日。
全世界煤制油产量约700万吨/ 年，到2030 年将达到5500 万吨/ 年，我国将成为世界煤制油发展最快的地区。
六是追求生产过程低碳节能，产品质量清洁环保。
近年来，清洁燃料产品标准的升级进程不断加快，对炼油技术进步和生产管理带来更严峻的挑战。
环保法规的日趋严格成为炼油生产技术进步的重要动力。
炼油企业从过去重点关注生产过程的清洁环保，进一步发展为社会提供环境友好
产品。
车用燃料清洁化的总趋势是低硫和超低硫。
汽油要求低硫、低烯烃、低芳烃、低苯和低蒸汽压；柴油要求低硫、低芳（主要是稠环芳烃）、低密度和高十六烷值。
目前全球重油加工技术主要有焦化、催化裂化和加氢三种。
焦化会把重油的相当一部分变成焦炭，从资源优化利用角度看，不是最好的选择；加氢技术是未来首选技术，但是其投资和操作成本很高；重油催化裂化一直以来受到研究机构和企业的重视，但是其原料如果不经过加氢预处理，直接用于生产国五的汽柴油组分，对后续加氢处理要求极为苛刻。
对我国来说，劣质重油是未来的重要原料，要着力发展先进的劣质重油加工新技术，实现多产轻质油品。
2013 年2 月，国务院常务会议决定加快油品质量升级，要求在已发布第四阶段车用汽油标准（硫含量≤50PPM）的基础上，由国家质检总局、国家标准委尽快发布第四阶段车用柴油标准（硫含量≤50PPM），过渡期至2014 年底；2013 年底前发布第五阶段车用汽柴油标准（硫含量≤10PPM），过渡期均至2017 年底。
因此，应开发劣质重油焦化馏分油的加氢技术，多产满足国五标准的汽柴油，满足市场需求，为减少大气污染多做贡献。
实施汽柴油质量升级，对我国炼油行业而言，既面临严峻的挑战，同时也存在发展的机遇。
一是加工劣质原油生产满足国五标准要求的清洁油品。
劣质重油如委内瑞拉超重油和加拿大油砂沥青等正成为全球未来开发利用的重要资源，是石油资源增量的主体，也是我国未来石油资源进口的主要选择。
劣质重油是一种机会原油，但其硫含量高、酸值高、残炭高，加工利用难度大，生产清洁燃料技术要求高。
与此同时，不同地区的重油资源性质差别很大，开发
劣质重油加工成套技术，探索并形成新的组合路线，实现劣质重油的高效转化，显得尤为重要。
二是中东和美国低成本石化产品挤压利润空间，石化领域的产品同质化严重，竞争日益激烈，石化企业面临技术升级和产品升级的挑战。