超级石化重磅引荐：最新石油炼制技能展开与趋势！(主张收藏)

来源：欧宝体育网页版           发布日期：2022-06-08 21:24:01     |     浏览次数：187

　　2020 年，全球经济展开的下行压力增大，加之新冠肺炎疫情影响和动力转型等许多要素，石油炼制职业面对史无前例的应战。全体来讲，全球石油炼制产能稳中有增，规模化和大型化态势显着，工业会集度不断进步，炼厂开工率及炼油毛利下滑，油质量量晋级加速，出现炼化一体化向纵深展开的态势 。

　　近年来，石油炼制范畴首要出现加工才能不断添加、产品结构持续调整、油品规范快速晋级、动力资源高效运用、出产经营清洁绿色等特征，油化结合和智能化展开已成为石油炼制职业展开大势 。

　　2020 年，全球石油炼制才能持续坚持添加，预 计 达 到 51.34×108  t / a， 增 长 幅 度 呈 现 放 缓 态势。估计到 2025 年，全球石油炼制才能将增至52.84×108  t / a。国际炼油格式已出现亚太、北美和欧洲鼎足之势之势，亚太区域石油炼制才能超越欧美发达区域 ，中东区域石油炼制才能持续添加，有望成为继亚太区域之后的又一添加极。

　　从开工状况看，2019 年全球炼厂均匀开工率 长时刻维持在 82% 上下小幅动摇。可是受新冠肺炎疫情影响，2020 年全球炼厂均匀开工率估计将下降至 72%。

　　在竞赛剧烈的市场环境下，炼化企业纷繁从“油主化辅”转向“化主油辅”。炼化一体化已从简略涣散的一体化展开成为炼油与石油化工物料互供、能量资源和共用工程同享的归纳严密的一体化，成为全球炼油企业优化资源配置、下降出资和出产本钱、进步产品附加值、加速转型晋级、进步盈余水平的战略挑选 。据测算，炼化一体化企业的产品附加值可进步 25%，节省建造出资 10% 以上，下降能耗约 15%。经过控炼增化、油化并重等战略，传统炼油企业将由炼化向化工改动，将在炼化职业的可持续展开中发挥更大的效果 。

　　炼化一体化在我国会集新建的大型炼厂中得到了充分体现，从前作为首要油品出产设备的催化裂化（FCC）、加氢裂化和催化重整成为调整产品结构重要的手法，能够依据市场需求和乙烯裂解、烷基化等设备供给质料，是炼厂完成炼化一体化、进步效益的重要途径 。

　　中石油环绕国Ⅵ汽油质量晋级展开联合攻关，研制了深度降烯烃的烯烃定向转化（CCOC）工艺技能及配套烯烃催化剂，拓荒了新式降烯烃反响形式，成功破解了降烯烃和坚持辛烷值这一限制汽油清洁化的科学难题。在庆阳石化、兰州石化等企业已成功完成工业运用，油质量量满意国Ⅵ A 和国Ⅵ B 车用汽油规范。

　　（1）  经过对催化汽油不同馏程下的烯烃散布剖析和可裂化功能点评研讨，开发了高烯烃催化汽油分子在催化剂上优先吸附裂化反响技能，强化烯烃分子的动力学反响，到达下降汽油烯烃的意图。

　　（2）经过选用硅铝羟基聚合反响操控及酸性位定向引进技能，低本钱组成了大孔酸性载体资料，辅以离子配位改性技能，经减活处理后的资料比外表积保存率由 20% 进步到 85%。

　　（3）经过降烯烃工艺和降烯烃催化剂的组合运用，催化混合汽油烯烃含量下降 3.3%，汽油研讨法辛烷值（RON）不下降，制品汽油烯烃含量下降 2%，干气和焦炭产率添加小于0.3%，处理了降烯烃与 RON 下降的对立。

　　由中石油昆仑工程公司与中海油天津化工研讨规划院共同开发的柴油吸附别离技能，在山东滨化滨阳燃化有限公司 40×104  t / a 工业演示设备成功运用，标志着首套柴油吸附别离技能工业运用取得成功。

　　（1）  完成了专有柴油馏分吸附别离工艺、专有高吸附容量吸附剂、吸附别离专利格栅配备、吸附别离专用操控体系等 4 项严重技能立异，构成特征显着的油品分质加工渠道级成套技能。

　　（2）该技能有机衔接了炼油、芳烃、烯烃和高端化工品范畴，为下流产品加工道路挑选拓荒了空间，使上下流加工流程愈加优化、更有弹性，高度契合了炼化工业展开趋势。

　　由德希尼布美信达公司（TechnipFMC）开发的最大化出产丙烯催化裂化（propylene maximization catalytic cracking，PMCC）技能取得了较大的展开。PMCC 工艺具有较强的灵敏性和更高的丙烯产值，可用于处理较重的质料，该工艺的反响 - 再生体系 见图 1。PMCC 工艺有 2 种反响形式：形式①以取得高丙烯和汽油产值为方针；形式②以出产高丙烯和乙烯为方针，但汽油产值相对较低。相关于进步管停止设备，在操作进程中，经过改动反响器内的床层高度，能够很简单地切换操作办法。为添加丙烯产值，经过专有的“蘑菇散布器”进步管停止设备，将烃类蒸汽很好地散布到反响器床中，保证这些蒸汽在反响器床中有满意的停留时刻，以进一步裂解并促进烯烃的产率，特别是丙烯和乙烯。单级或两级再生取决于质料类型。关于康氏残碳（CCR）质量分数小于 3% 的蜡油，一般选用单级再生，两段再生则首要用于高金属含量的渣油质料 [7]。

　　PMCC 技能还能够依据质料质量和加工方针来挑选是否添加独自的第二进步管，新进步管对收回的轻石脑油（LCN）进行裂化。由于假如 LCN 与新质料一同被送入主进步管，主进步管的 ZSM-5添加剂更简单将 C7 ～ C10 烯烃裂解成液化石油气（LPG），然后导致烯烃收率下降。在独自进步管中处理 LCN 能够灵敏地进步裂解度，以满意出产方针组分所需的剂油比、温度和停留时刻。技能的另一个显着特征是运用了专用的高产丙烯催化剂，一般状况下，为使丙烯和 FCC 汽油研讨辛烷值（RON）最大化，所选的催化剂能够生成并坚持高碳烯烃的最高产率，以便进一步经过 ZSM-5 添加剂裂解成丙烯。

　　在运用相同质料的条件下，PMCC 技能的丙烯收率比传统多产丙烯催化裂化技能高 60% ～ 80%。在相同转化率下，PMCC 工艺催化剂的丙烯挑选性更高。此外，PMCC 技能发生的焦炭更低，催化油浆更少。

　　与惯例汽油 FCC 比较，该技能可为炼油企业带来更高的运营赢利，根据 2020 年东南亚产品和原油定价进行剖析，相当于形式①的 1 美元 / bbl，形式②的 2.60 美元 / bbl。选用 PMCC 技能的炼油厂每加工一单位原油的丙烯含量就可达 7%。该技能将成为炼化一体化的要害支柱之一。

　　催化裂解是对重质油进行高温催化裂解出产丙烯、乙烯等低碳烯烃，一起兼产高辛烷值汽油。该技能的最大痛点在于不行直接加工残次重油。2020年 9 月，中石化自主研制的残次重油高效催化裂解（RTC）宣告开发成功，该技能以残次重油为质料出产丙烯、乙烯及高辛烷值汽油，破解了运用残次重油出产丙烯、乙烯的国际难题，与国表里重油催化裂解（DCC）技能比较，RTC 技能具有更好乙烯、丙烯挑选性和更低焦炭挑选性 。

　　（1） 根据对催化裂解进程反响化学、进程强化以及加氢渣油分子水平的新知道，开发了共同结构、可控性优异的反响器，使得以往无法加工的残次重油得以沉着加工。

　　（2）共同结构的反响器使得出产的反响进程挑选性大大进步，不只可进步乙烯和丙烯产率，一起下降焦炭产率，进步了汽油质量。2020年 1 月，RTC 技能在中石化安庆分公司 65×104  t / a催化裂解设备上一次开车成功，在高掺渣比质料状况下，产品中的乙烯和丙烯产率比现有工艺别离进步 0.5% 和 2% 以上，焦炭产率下降 0.5%，一起汽油烯烃含量也显着下降、辛烷值有所进步，展现了 RTC 技能杰出的工业运用效果。RTC 工业实验期间，反响温度初次到达 583 ℃，设备极限卡边操作；初次完成质料油上下喷嘴在线无扰动切换；初次完成新式再生剂冷却器在线投用。相较于现有工艺，RTC 技能在选用掺混不同份额的残次重油为质料时，加工每吨质料可添加效益 65 ～ 105 元，为炼化企业带来显着的经济收益。

　　RTC 技能的成功开发，不只拓展了石油化工职业出产烯烃的质料来历，并且还具有更好产品挑选性和产品性质，完成了重质原油的高值化运用。与DCC 技能比较，RTC 技能不只进步了液化气产率，并且进步了液化气中的丙烯浓度和干气中的乙烯浓度，焦炭产率显着下降，并一起改善了汽油性质。

　　俄罗斯原油（以下简称俄油）归于含硫中心基原油，杂质含量较高，加工难度大。2020 年中石油自主研制的俄罗斯渣油加氢技能已在大连石化成功完成工业运用实验，将为锦州石化、锦西石化和吉林石化等增炼俄油、转型晋级供给有力技能支撑。

　　（1） 剖析了俄罗斯渣油中硫、氮和沥青质等化合物的分子结构特征，发现氮化物和稠环类化合物分子量偏高、高不饱满度杂原子化合物丰度高是形成俄油加氢脱氮率和残炭转化率低的原因，提出了强化脱氮催化剂加氢饱满功能完成深度脱氮、脱残炭的技能思路。

　　剂彼此效果的调控办法，添加Ⅱ类加氢活性相的份额，优化 B 酸 / L 酸份额，进步了催化剂的加氢功能和按捺结焦才能，完成深度脱氮脱残碳和长周期之间的和谐一致，各项产品性质均满意规划要求，催化剂寿数估计超越规划值 30%。（3）构建俄罗斯渣油加氢转化反响网络，定制开发了俄罗斯渣油加氢提温模型，实践温度与猜测值误差小于 1%，精准辅导工业工作，为设备安稳长满优工作供给保证。

　　俄罗斯渣油加氢处理技能在大连石化已平稳工作超越 12 200  h，超越规划工作周期，催化剂活性和稳定性功能优异。关于质料 ω（S）≤ 0.30%、ω（N）≤ 2 300  μg / g、 ω（CCR）≤ 5.0%、 ω（Ni+V）≤ 12.0  μg / g 的俄罗斯渣油，初期、中期、晚期标定结果表明，各项产品性质均满意或优于产品目标要求。

　　2020 年 7 月，我国首套 50×104  t / a 中低温煤焦油 STRONG 沸腾床加氢裂化设备开车成功 [9]，设备彻底选用中石化自主研制的煤焦油 STRONG 沸腾床加氢技能，可进步液体收率 15% 以上；一起，在国际上初次完成微球型催化剂接连化工业出产，有利于我国煤焦油加氢职业提质增效和转型晋级。

　　（1）  比较于传统加工技能，可进步液体收率 15%以上，一起大幅下降能耗。（2）该套设备运用的FEC-10 微球型催化剂为全球初次完成微球型催剂接连化工业出产，霸占和处理了金属脱除、胶质和沥青质加氢全转化及设备长周期工作等难题，大幅进步了设备的经济效益。

　　2020 年 6 月，中油（长汀）催化剂有限公司1.5×104  t / a 分子筛设备打通全流程，出产出合格产品。该公司选用中石油的催化裂化催化剂成套技能，量产优质的分子筛和催化剂产品，进程环保节能、产质量稳性优。

　　（1）  集成了 1.5×104  t / a 高效节能分子筛制备工艺技能、我国最大成胶反响釜（25  m3）技能、5×104  t / a喷雾枯燥成型技能、灵敏精准混仓分配技能、氨氮收回、污水处理、盐收回等技能，自主开发建成了 5×104  t / a 大型化催化裂化催化剂成套出产设备。

　　（2）创始环保型高功能系列分子筛组成和改性技能，我国初次工业组成了结晶度高达 95% 的 NaY 分子筛，投料氧化钠削减 30%，盐类排放下降 15%；选用立异高效改性工艺，使改性元素悉数定坐落分子筛方钠石笼，污染物下降 60% 以上，改性元素运用率大幅进步，在分子筛晶胞下降 0.1 Å 的一起，结晶度进步 5 个单位以上，活性进步 45%，处理了传统分子筛低晶胞与高活性彼此限制的技能瓶颈。

　　（3）开发了新一代高功能催化剂制备技能，选用新开发的高功能分子筛，结合催化剂酸性与堆比优化技能，在分子筛含量下降 34% 的一起，催化剂 17  h活性进步 20%，处理了低分子筛含量与高活性、大孔体积的对立。

　　2020 年 8 月，中石油自主研制的 PHK-101 催化剂在宁夏石化 40×104  t / a 航煤加氢设备成功完成工业运用。该催化剂以脱硫、脱氮、改善油品安定性为首要意图，具有加氢活性高、催化剂本钱低、开工进程快速环保等特征。

　　（1）  初次提出运用多元醇类助剂与磷元素的协同效应机制，在 TiO2- Al2  O3 复合载体上构建适合堆积层数和晶片长度的 MoS2 晶粒，进步硫化态 Ni、Mo 外表原子浓度，催化剂脱氮活性进步 60% 以上，霸占了传统航煤加氢催化剂低温条件下脱氮活

　　（2）初次以真硫化态催化剂用于宁夏石化 40×104  t / a 航煤加氢设备开工，开工时刻从曩昔的 40  h 以上缩短到 6  h，发明了同类设备开车成功的最快纪录，一起避免了二甲基二硫（C2H6S2）或 CS2 等危化品的运用，克服了设备开工进程耗时长、不环保的坏处。宁夏石化40×104  t / a 航煤加氢设备自开工以来，设备工作平稳，以常一线  MPa、反响温度 240 ℃、体积空速 4.0  h-1、氢油体积比 150∶1条件下，产品硫醇硫 1.03  μg / g，硫含量 3.1  μg / g，产质量量彻底满意《3 号喷气燃料国家规范》（GB 6537－2018）要求。

　　好、开工时刻短、经济效益显着等优势。中石油采 用 的 GARDES-II 及 M-PHG 系 列 硫 化 态 催 化剂别离在呼和浩特石化 120×104  t / a 及庆阳石化100×104  t / a 催化汽油加氢设备成功运用，产品满意国Ⅵ规范，硫含量＜10  μg / g、烯烃体积分数降幅＞10%、辛烷值丢失＜1.5，同步完成了催化汽油深度脱硫、降烯烃和坚持辛烷值，全体技能到达国际先进水平 。

　　（1）  将催化剂硫化进程与钝化工艺有机耦合，在制备具有高加氢活性硫化态催化剂的一起，立异性地运用硫化反响产品的副反响，在硫化态催化剂外表适度积碳，丝状炭能够部分掩盖加氢活性超高的配位不饱满硫原子，又不会形成催化剂失活，完成硫化态催化剂加氢活性不下降，开工和催化剂钝化时刻大幅缩短，运送装填进程无安全危险的“三元一体”效果。

　　（2）运用结果表明，开工进程省去氮气枯燥和器内硫化等环节，缩短开工时刻 120  h 以上；开工进程安全环保，无酸性废水、酸性废气的排放；与传统器内硫化办法比较，节省开工费用500 万元以上，在开工时刻、安全环保、开工本钱等方面优势显着。该技能可推广运用至加氢裂化、加氢精制、渣油加氢等全系列加氢催化剂硫化出产范畴，特别适用于催化剂撇头号快速换剂场合。

　　Ecofining™ 是意大利埃尼集团（Ente Nazionale ldrocarburi，ENI）开发的将植物油转化为柴油的新技能 [11]，该技能选用催化加氢技能将植物油转化为绿色柴油，旨在削减燃料发生的温室气体排，产品十六烷值可达 80 左右，也可作为一种谐和组分，进步现有柴油燃料的功能，扩展柴油池的来历。

　　（1） 低排放。选用Ecofining™ 技能出产的绿色柴油与传统石油基燃料比较，可削减 85% 的温室气体排放量。（2）高功能。产品的十六烷值可达 80 左右，且不含氧原子，因此稳定性更佳，且具有更优异的冷温活动功能，可直接代替柴油，也可作为谐和组分进步柴油功能。ENI 公司对 400×104  t / a 炼油才能的威尼斯炼厂进行改造，选用 Ecofining™ 技能，出产才能约为 35×104  t / a。该公司还计划在 525×104  t / a 的Gela 炼厂新建 75×104  t / a 的同类设备。

　　特种化学品公司科莱恩集团研制的新一代加氢脱蜡催化剂 [12]，经过与杜斯洛旗下研讨所VUCHT 协作，已成功将塑料废弃物转化为优质的低凝点柴油。

　　（1）开发的工艺可在超越 300 ℃的高温下经过热降解将塑料转化为液态油。（2）VUCHT 研讨所开发了一项专利技能，可将液态油进一步转化为高质量的低凝点柴油，契合欧Ⅵ燃油排放规范。（3）为满意北极区域的耐低温需求，VUCHT 选用了科莱恩的加氢脱蜡催化剂HYDEX E，该催化剂适合于柴油等中心馏分油质料的改质，出产的柴油可在 -34 ℃的超低温环境下坚持低温活动特性。现在，该技能已在斯洛伐克一家工厂成功进行工业实验，VUCHT 也正计划将该技能计划运用到一家 40  t / a 低凝柴油演示工厂。

　　为了应对和习惯日趋严厉的油品规范和不断改变的油品结构，进步油品附加值、进步重质 / 残次油资源的运用率、下降能耗、低碳环保和进步智能化水相等已成为炼油职业持续展开和进步盈余水平的首要行动，也是炼油技能展开的首要方向 。

　　为满意质料和产品定位，完成定制出产和智能炼厂对分子办理的需求，烃类的高效精准别离及微标准强化液相加氢技能将成为石油炼制首要的技能展开方向之一，也将在炼化转型和炼化产品高端化出产方面发挥更大效果。烃类的高效精准别离及微标准强化液相加氢技能可下降炼油进程能耗，将为炼油向化工转型供给强壮技能根底，为炼化企业高质量展开供给技能支撑，为炼化企业真实完成分子水平的办理供给保证，也是完成智能出产、定制加工，终究完成智能炼厂的必定要求。

　　（1）固定床渣油加氢处理技能仍将是渣油加氢的干流工艺技能 ，未来展开趋势是反响器大型化，高效反响器内构件开发，开发高性价比的催化剂，优化催化剂级配组合，延伸设备工作周期；强化渣油固定床加氢与催化裂化深度组合工艺研讨。

　　（2）沸腾床加氢技能在渣油转化运用和油砂沥青改制出产组成油和低硫船用燃料油出产方面将发挥重要效果，未来展开趋势是工艺优化添加设备处理量和下降设备出资；开发功能优秀的催化剂；下降结焦和结垢，推迟设备工作周期；拓展未转化渣油的出路；展开与焦化或脱沥青或气化技能组合工艺研讨，进步转化率。

　　信息技能向制造业浸透、交融的进程正在加速。在原油传统剖析及分子水平剖析数据的根底上，经过原油分子表征技能创立原油分子信息库，完成对原油微观性质的猜测，以及对要点设备的反响从虚拟组分模型进步改善为根据分子水平的动力学模型；再与大数据、人工智能等新式建模手法相结合，树立各类单元操作及主体设备反响进程的数学模型库和专家知识库，这是智能炼厂建造出产运营智能化的中心。智能炼厂未来还将在出产管控一体化优化、自主学习与智能猜测等方面加强研制与运用 。

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