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1、 炼厂重油加工技术评述(延迟焦化部分) （Refinery Residue Upgrading）(内部资料，勿外传及公开引用)目录摘要 1引言2结论3概述工业现状技术现状经济方面4 工业状况商业方面供需预测法规市场技术方面已建生产能力北美北美以外地区新生产能力5一般工艺评述渣油渣油特征沥青质软沥青溶度参数热解反应模拟升级工艺去碳加氢高级工艺工艺选择6延迟焦化工艺评述焦化化学中间相焦形成机理焦结构分析炉管沉积原料产品特征燃料焦阳极焦针焦弹丸焦焦化炉液体产品预测焦收率和性质操作变量压力和循环循环时间装置说明焦化工段分馏塔和气体装置工段排焦过程泄料系统焦处理系统焦煅烧设计考虑因素焦化炉输送管路和切换
2、阀焦化塔焦切割分馏塔泄料系统废料注入工艺说明工段100焦化工段200分馏塔和气体装置工艺讨论原料收率焦特征焦化工段分馏塔/气体装置工段扩能成本估算投资费用生产成本盈利性附录 工艺流程图摘要炼厂重油加工技术评述炼厂渣油是原油经过炼制蒸出馏份油后剩下来的烃油。由于它们的主要用途即燃料油的需求持续下降，现代炼厂中渣油改质升级工艺的重要性日显增加。同时，由于对车用燃料的需求不断增长，可以预期，在下两个十年期间这种需求仍会增长。这些用量上呈现的增长趋势，结合对清洁低硫燃油的需求日益增加，保证了对渣油进行改质、升级工艺的需求的继续。为了完成对炼厂渣油的升级，必须除去其中所含的金属、硫、残碳和氮，并将高沸点
3、化合物转化为沸点较低的产物。焦化、渣油流化床催化裂化（RFCC）和加氢裂化是三种主要的渣油转化工艺。渣油气化和溶剂抽提也是重要工艺，也进行了评估。组合工艺愈加有吸引力，已经大量应用。本报告着重于延迟焦化、加氢裂化和渣油流化床催化裂化在车用燃料调和组分生产中的进展。因为组合工艺复杂，本报告将分别确定各工艺的经济性。对于美国海湾地区1998年中期的建设情况，总固定资产投资按下列次序增加：延迟焦化 RFCC 渣油加氢裂化。装置的可获利能力与产品价值密切相关。三种工艺中每一种工艺的投资回报率（ROI）基于1998年中期的产品和原料价值（原油价约为14美元/桶）处于10%/年至23%/年之间。基于199
4、9年11月的价值（原油约为25美元/桶），投资回报率增加至30-38%/年之间。1 引言返回目录炼厂渣油是原油经过提炼蒸出馏份油以后留下的烃油。渣油在炼厂中作为燃料、转化为较轻的产品、调和沥青或与较轻的油混合以改进渣油的流动性能、或作为重质燃料油出售。渣油的利用取决于当地的市场需求、炼厂工艺的生产能力和可利用渣油的数量。重质燃油在炼厂中是不希望增加的产品。随着车用燃料需求持续不断的增加和可供原油质量的下降，渣油升级改质的重要性因而增长。炼制产品的需求趋势、产品指标、环境保护关注重点和原油的供应和质量，都表现出它们会持续正面影响渣油改质升级的长期经济性。焦化、渣油流化床催化裂化（RFCC）和加氢
5、裂化是三种主要的工业化渣油升级改质工艺。虽然，延迟焦化是最老的工艺，但是该工艺在过去十年间的进展，使它在转化最重的高硫和高金属含量（一般金属含量大于160200ppm原料固定床渣油加氢工艺不适宜使用）渣油成为有价值产品中保持着技术和经济上的优势。同时，不断的研究和开发成果正在改善RFCC和加氢裂化的催化剂和装置的设计。目前感兴趣的其它渣油工艺包括加氢处理、溶剂抽提或脱沥青和渣油气化。将后几种工艺中的一种与上述转化工艺中的一种结合起来，这种组合工艺可以使炼厂经济性得到较单一转化工艺有较大的改进。本报告评述了选择的渣油升级工艺在技术和经济性上的近期进展，主要为车用燃料调合组分和石油化工原料，重点放
6、在延迟焦化、加氢裂化和RFCC。还评述了渣油气化和溶剂脱沥青（SDA）。评估用的4万桶/开工日延迟焦化装置（相当220万吨/a*）和3万桶/开工日加氢裂化装置中的原料是由阿拉伯轻油和阿拉伯重油混合物蒸馏过的减压渣油。566C初溜点渣油重度为3.4API（美国石油学会），硫含量为5.25%重量百分。4万桶/开工日的渣油FCC装置使用常压柴油评估，常压柴油取自阿拉伯轻质原油，API重度为17.9，硫含量为3.0%重量百分。* 装置能力1b/cd和万吨/a的转换系数：原油蒸馏、FCC、加氢裂化采用50，加氢处理（含加氢精制）为47，焦化、沥青为55，热加工、润滑油为53，催化重整、烷基化、异构化、含
7、氧化合物为43。2 结论返回目录根据专利和文献评述，结合本报告技术和经济分析，我们作出的结论如下：1、 对渣油转化装置和更好的渣油转化工艺的重油加工需求将持续不断。这种需求受重质燃油的需求持续减少、车用燃料需求持续增加和受重质原油的产量相对于轻质原油逐渐增加等诸多因素所驱动。再者，人们要求汽油和较重产品的硫和芳烃含量要低于目前市场产品。2、 焦化、重油催化裂化（RFCC）和渣油加氢裂化继续是渣油转化用的主要工艺。所有这三种工艺都有增长。延迟焦化工艺的生产能力增长最快。由于燃料焦的需求不足和要求催化工艺具有更好的产品结构上的柔性，加氢裂化和RFCC的生产能力也加速增长。由于解除了对电力工业的管制
8、，渣油气化成合成气、生产氢气、及一体化气化综合循环发电（IGCC）已变得愈来愈有吸引力。3、 愈来愈多地使用组合工艺，诸如渣油加氢脱硫与延迟焦化加腊油/渣油裂化结合，使液体和气体产品最大化而使焦最小化，特别是在高生产能力的应用中。4、 工艺的选择取决于当地对产品和电力的需求、当地的环境条例、炼厂柔性的考虑（原油质量的变化）和成本等。每种工艺都有一定的特点和适用范围，原料质量是最需要考虑的因素，工艺评价和选择不能一刀切和绝对化。5、 在美国海湾地区设计的4万桶新鲜原料/开工日装置在1998年中期的总固定资产投资按如下次序增加：延迟焦化（16410万美元） RFCC（21100万美元）2255前苏
9、联15244168850亚太345051510316拉丁美洲9273306034中东-非洲395323040总计125358028.6138054延迟焦化的产量用表示的是最小值，因为有8家炼厂，总生产能力约为22万桶/日历日，占总生产能力的6%，没有报导它们的焦产量。1999年初，报导的渣油加氢裂化生产能力在全球20家炼厂中总计达589340桶/日历日。北美9家炼厂约占61%的生产能力，中东5家炼厂拥有21%的生产能力，亚太地区4家炼厂拥有16%的生产能力。在全球，在该20家炼厂中的渣油加氢裂化产能占原油蒸馏生产能力的5.7%（北美9.5%，中东14%，亚太7%）。渣油加氢裂化炼厂趋向于比典型
10、炼厂更加复杂。其中15家炼厂拥有催化裂化装置，渣油的加氢裂化能力典型的占FCC装置生产能力的50%。在这15家中，其中6家同时拥有FCC装置和延迟焦化装置。在过去15年间，渣油的催化裂化生产能力也获得增加。大多数新装置建在美国和太平洋周边地区，因为那里有大型的和增长中的汽油市场。在1997年，几乎25%的全球FCC装置至少会使用某些渣油。在1999-2000年间，约有27套RFCC装置预期特别设计成使用100%的渣油原料。进料中使用部分渣油原料的装置数目估计要扩大2-3倍，总计约占世界FCC生产能力的25%。1995年欧洲炼厂的调查表明40%以上的炼厂在它们的FCC装置中添加有不同数量的渣油。经过更新进一步提高了添加的百分比：从1988年起，壳牌一套位于英国的基础渣油FCC装置投产（1988），和四套位于亚太地区（新加坡、澳大利亚、日本、和
炼厂重油加工技术评述延迟焦化部分
