渣油加氢处理技术-袁胜华2014.2.20

抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/31111渣油加氢处理技术--重油高效转化技术2014年2月抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/312内容前言FRIPP渣油加氢处理技术及工业应用情况渣油加氢处理工艺及催化剂选择原则结论渣油加氢处理技术概述固定床渣油加氢装置运转中出现的问题及解决方案抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/313世界原油质量变化趋势总的趋势变重API度10年前目前3531%30%26~3558%56%10~2611%14%世界原油重度在增加世界原油质量变化趋势抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/314含硫和高硫原油比例在增加2002年世界产原油33亿吨，其中含硫和高硫原油占75%，含硫量在1%以上的占56%，含硫量在2%以上的超过30%;全球剩余可采储量中硫含量1.5%的高硫原油约占70%。含酸和高酸原油产量有所增长世界高酸原油产量1998年1.4亿吨；2004年2.0亿吨；2009年，全球高酸原油产量超过4亿吨，占原油总产量的10%；我国高酸原油产量在5700万吨/年左右，约占全国原油总产量的30%。世界原油质量变化趋势抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/315在我国，老油田增产有限，新油田原油质量不高老油田进入稳产阶段，三次采油得到的原油质量较差增产潜力大的油田生产的原油大部分为重质、含(高)硫或者含酸原油，加工困难辽河原油2/3以上为稠油或者超稠油中石化塔河原油高硫高酸渤海海域高酸值原油丰富从资源角度分析，今后我们不得不炼制更多的劣质原油。国内原油质量变化趋势抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3162008年中国石化加工原油按性质分类情况普通原油3363.9万吨,19.2%高硫原油5244.4万吨,29.9%含硫原油3345.0万吨,19.0%高酸原油2953.8万吨,16.8%含酸原油2654.7万吨,15.1%2008年中国石化炼油企业加工高硫、高酸劣质原油的比例达到了46.7%。含硫、含酸以上原油的比例达到了80.8%。普通原油的加工比例不足20%。在国产原油的加工比例中，胜利原油占了48.1%，大庆原油仅占5.7%。抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/317不仅带来挑战，同时带来机遇硫含量、重度、酸值对原油价格影响很大原油含硫量每增加0.1个百分点，原油价格就降低0.15美元/桶API度每降低一个单位，原油价格就降低0.27美元/桶酸值每增加一个单位，采购成本就会降低2.5美元/桶原油劣质化并非一无是处——成本优势抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/318与低硫轻质原油相比，重质含硫原油的价格较低。原油价格越高，低硫轻质与重质含硫原油价差越大。2003年轻质低硫原油与重质含硫原油的平均价差为7美元/桶2004年平均价差上升到11美元/桶2005年平均价差上升到12美元/桶以上在炼油企业中，原油的费用占成本的90%以上炼制低价的劣质原油不仅可以弥补加工费用的差别，还给企业带来效益。抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/319项目含硫原油低硫原油轻油收率74.676.3产品平均价格50.7252.82原油成本37.6849.10炼油毛利13.043.72加工完全费用2.972.03利润10.071.69低硫与含硫原油的炼油毛利对比美元/桶高油价下，高硫与低硫原油价差越大，炼油毛利越高抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3110年度原油产量石油表观消费量原油净进口量20051.813.171.1920081.903.901.7920112.044.72.5随着原油劣质程度日益加深，对石油需求和进口量的明显增加，炼制劣质原油的效益会愈加明显。我国原油产量、需求和进口量比较抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3111很明显，无论从资源角度，还是从效益角度考虑，炼制劣质原油是我们今后必然的选择。抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3112Nexant对全球石油产品需求预测全球石油产品需求变化51015202530351990年2000年2004年2005年2015年2025年需求量（百万桶/日）汽油消费量柴油消费量航煤消费量2025年和2005相比：汽油需求每天增加710万桶。柴油需求每天增加1060万桶。航煤需求每天增加280万桶。三项合计每天增加2050万桶。抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3113可以看出，社会对轻质石油产品，如石脑油、汽油、煤油、柴油，有很大的需求，生产这些产品是今后炼油界的主要任务。抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3114环保法规日益严格，油品升级步伐加快2012年9月，北京执行京标V排放标准；上海计划在2013年实施相当于“欧V”标准的机动车汽柴油“沪V”排放标准；2017年底，全国实行“国五”排放标准，硫含量10ppm以下；未来市场的车用燃料趋于“超低硫”，最终趋于“无硫”。不能满足排放标准的燃料无法进入市场。抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3115中国石油对外依存度将继续上升2011年石油和原油的对外依存度双破55%。2012年我国石油需求继续保持增长态势，全年石油需求量近5亿吨，石油进口量在2.8亿吨左右，石油对外依存度继续攀升，达57%。报告预计，2020年中国石油对外依存度将达到67%，2030年还可能升至70%。抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3116可供应的原油正变得越来越重，含硫、高硫以及含酸原油比例越来越大。对石油需求主要表现在对石脑油、汽油、航煤、柴油等轻质油品方面，其增长速度远远超过原油产量的增长。2013年石油对外依存度已超过58%。宝贵的原油资源，即使是劣质原油，也要合理炼制，吃干榨尽。未来加工劣质原油并追求最大轻质油收率是必然选择。环保法规日益严格，加工劣质原油面临严峻挑战。抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3117石化产业发展之路面对原油资源短缺,高油价和燃油质量标准不断升级,污染物排放浓度和总量要求更加严格的压力，石油化工产业的发展必须走重油深度加工、环境友好,产品清洁化道路。提高资源综合利用率，把重质、劣质原油尽可能多地转化为优质成品油和化工原料。原油的价格将会在高位下运行，越来越有利于渣油加氢技术经济性的发挥。核心是合适的渣油加氢技术抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3118内容前言FRIPP渣油加氢处理技术及工业应用情况渣油加氢处理工艺及催化剂选择原则结论渣油加氢处理技术概述固定床渣油加氢装置运转中出现的问题及解决方案抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3119重质油的高效转化石脑油航空煤油柴油减压蜡油减压渣油常减压蒸馏劣质原油石油资源的高效利用，最关键的就是要提高以减压蜡油，尤其是以减压渣油为原料重油转化过程的轻质油品收率。西欧、美国等炼油发达国家的实践证明，加氢是提高石油资源利用率的关键技术手段。劣质原油一次加工示意图抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3120沸点最高分子量最大杂原子最多结构最复杂馏分重高密度高粘度高残炭H/C比低。影响加工过程的物性：金属沥青质残炭值硫、氮粘度等。渣油的性质特点抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/3121(a)Polarized-lightMicrograph(b)SEM(b)(c)MolecularStackingMorphology关键：提高胶质和沥青质破坏和转化能力沥青质：稳定的层状聚合体结构分子最大（10nm），空间位阻高，扩散阻力大最难反应的化合物渣油中杂质分布大量的Ni、V、S富集在胶质和沥青质中主要的结焦前驱物富集在胶质和沥青质中abc抚顺石油化工研究院FRIPPFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals2019/12/31项目阿拉伯轻阿拉伯重阿曼卡塔尔科威特伊朗轻大庆胜利密度(15.6℃),g/cm30.9656/1.0245*0.9550/1.1033*0.8968/0.9259*0.9567/1.0279*0.9653/1.0083*0.9599/1.0220*0.8959/0.922*0.9448/0.9732*粘度/100℃,mm2/s40.4/2202*233/7060*62.1/689.1*37.7/1974*53.5/1464*43.3/4667*28.9/106*85.7/1036*CCR/m%9.86/23.49*14.2/23.6*6.9/14.2*8.9/21.5*11.0/20.4*9.1/22.7*4.6/8.1*6.5/10.6*S/m%3.18/4.15*4.36/5.30*1.74/2.33*3.18/4.57*3.98/5.08*2.49/3.20*0.15/0.15*0.81/1.95*N/m%0.20/0.35*0.17/0.31*0.17/0.27*0.15/0.26*0.21/0.32*0.31/0.66*0.2/0.53*—/0.92*V/60.6*—21.8*—95.3*200*0.1*4.1*Ni/23.0*—18.0*—27.3*62.8*7.2*75.0*四组分/m%饱和分11.5*—23.4*10.0*10.3*12.5*40.8*19.5*芳香分54.0*—50