【正文】 6 脫碳是我國重油輕質(zhì)化的主要途徑 ? 世界渣油加工能力中加氫過程不足五分之一 ， 而熱加工為主的脫碳過程的加工能力約占一半以上 。我國的渣油借助脫碳過程輕質(zhì)化的比例更高 ， 加氫過程所占的份額更小 ? 輕質(zhì)油的氫含量與氫碳比顯著高于重質(zhì)油 。 重油輕質(zhì)化的實質(zhì)是原料中氫的重新分配 ， 即在生成氫碳比比原料大的輕質(zhì)油的同時 ， 必然生成氫碳比比原料小的重質(zhì)產(chǎn)物 ， 如焦炭等 ? 脫碳過程生成的輕質(zhì)液體產(chǎn)物產(chǎn)率約為原料的65%， 一般需要補(bǔ)充進(jìn)行加氫精制 ， 其氫耗量一般在 %左右 7 脫碳是我國重油輕質(zhì)化的主要途徑 ? 渣油加氫工藝完全依仗外加的氫來提高全部產(chǎn)物的氫碳比大體來說 ， 如果用加氫工藝加工一億噸的減壓渣油 ， 就是要把氫碳比約為 料全部轉(zhuǎn)化為氫碳比約為 ， 這樣就必須加入約 2%的氫 ， 其數(shù)量高達(dá)二百萬噸左右 。假如用輕油制氫 ， 那就要耗費約七百萬噸輕油 ，在一定程度上增加了生產(chǎn)成本和影響到煉廠總輕油收率 ? 煉廠大部分氫氣是通過深度脫碳得到 (石腦油 、干氣制氫 ) 各種渣油加工的渣油轉(zhuǎn)化率范圍 渣油加工工藝操作溫度和操作壓力范圍 選擇何種重油輕質(zhì)化工藝取決于原油性質(zhì) ? 當(dāng)煉廠加工劣質(zhì)含硫原油時 ， 固定床渣油加氫工藝不能加工高金屬含量原料是其最大的問題 ， 當(dāng)原料金屬含量大于 100－ 150ppm， 裝置操作周期小于 1年 ， 無法和全廠長周期運轉(zhuǎn)匹配 。 同時 ，催化劑更換頻繁 ， 生產(chǎn)成本大大提高 ， 產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問題 ? 長期看來 ， 脫碳和加氫這兩類重油加工工藝必然共存 ， 而且在一定條件下互相補(bǔ)充形成組合工藝 ，但由于渣油加氫的建設(shè)投資較大 ， 對原油的性質(zhì)尤其是重金屬含量有一定要求 ， 以及制氫的成本較高等原因 ， 今后在相當(dāng)時間內(nèi)脫碳 （ 尤其是延遲焦化 ） 仍將是我國重油加工的主要手段 延遲焦化是中國第一位的 重油加工工藝 中國工程院院士 侯芙生 8 幾種原油減壓渣油的性質(zhì) 名稱 密度 殘?zhí)恐? 庚烷瀝青質(zhì) 鎳含量 釩含量 大慶 ＜ 勝利混合 勝利 ， 孤島 新疆 ， 北疆 ＜ 新疆 ， 塔河中質(zhì) * 201 新疆 ， 塔河重質(zhì) * 365 遼河混合 沙特阿拉伯輕質(zhì) 沙特阿拉伯中質(zhì) 100 沙特阿拉伯重質(zhì) 207 世界渣油加工能力構(gòu)成 (2022年 ) 工藝 能力（萬噸 /a ） 比例 % 占原油一次加工比例％ 熱裂化 /減粘 22323 26 焦化 26541 30 脫瀝青 2382 3 催油催化裂化 20498 24 加氫處理 14606 17 固定床 12022 膨脹床 2584 懸浮床 20 合 計 86370 100 9 世界渣油加工能力 (1999)（ mt/a） 工藝 美國 加 /墨 /委 亞洲 歐洲 世界合計 /% ? 熱裂化 /減粘 ? 焦化 ? 脫瀝青 ? 催油催化裂化 ? 加氫處理 ? 固定床 ? 膨脹床 1． 19 ? 懸浮床 — — ? 合 計 延遲焦化的發(fā)展三個主要方向 （ 1） 裝置規(guī)模大型化 （ 2） 生產(chǎn)技術(shù)高效化 （ 3）裝置環(huán)境清潔化 （ 1）裝置規(guī)模大型化 單套規(guī)模大型化 90年代初，美國帕斯卡戈拉煉廠（ Chevron公司）延遲焦化加工能力，采用三爐六塔流程。最近，同樣三爐六塔流程，美國的Premcor公司在阿瑟港煉廠建造的延遲焦化，能力為 ，比前者能力增加了 %，預(yù)計 2022投產(chǎn)。我國合資煉油廠健 400萬噸 /a延遲焦化 我國惠州煉油廠擬建產(chǎn)能 400萬噸 /a延遲焦化 主要設(shè)備大型化 ， 重點是焦碳塔和焦化加熱爐。從 1993年開始， 標(biāo)準(zhǔn)焦碳塔直徑為 － （ 27－ 28英尺）， 正在設(shè)計直徑更大的焦炭塔，擴(kuò)大焦炭塔直徑要受水力出焦系統(tǒng)能力限制。大直徑焦碳塔一般用 25m/m厚的合金鋼板復(fù)合 我國揚(yáng)子和金陵焦化裝置焦炭塔直徑為 ， 大型雙面輻射加熱爐 ? 雙面輻射加熱爐的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于單面輻射加熱爐。 1992年投產(chǎn)了世界上第一臺雙面輻射加熱爐， 效果非常好，爐子運轉(zhuǎn)周期延長很多，得到了廣泛推廣。 我國第一臺大型雙面輻射加熱爐 1991年在上海石化投產(chǎn)（熱負(fù)荷： 3000 104萬 Kcal臺 時），爐子熱效率高達(dá)90％以上可節(jié)約 15％的投資，爐子燃?xì)饬抗?jié)省 15％，噪聲和煙道氣 Nox含量均達(dá)到國際先進(jìn)水平。 ?焦化加熱爐的在線清焦 （ Online spalling） 、 蒸汽清焦 （ steamair decoking） 和最近開發(fā)的離線清管（ offline Pigging） 技術(shù) ， 可將爐管中的焦除凈以保持較高的傳熱效率 。 一般當(dāng)爐管外表溫達(dá)到 677℃ （ 1250 F）時 ， 就需要清除焦碳 ， 使用在線剝離清焦 ， 焦化爐二次燒焦間隔時間可延長到 4年以上 。 （ 2）生產(chǎn)技術(shù)高效化 ?要提高焦化裝置在煉油廠中的地位和作用，要讓企業(yè)重視焦化，焦化本身必須要做大做強(qiáng)，做大容易做強(qiáng)難 。 ?焦化工藝流程本身變化不大，工藝發(fā)展趨勢的重點是優(yōu)化操作條件，在增加產(chǎn)能的同時追求最大的液體收率、減少焦炭生成和盡可能處理劣質(zhì)原料。主要有： ?縮短循環(huán)周期是焦化生產(chǎn)技術(shù)高效化的主要內(nèi)容之一，通常由 24小時縮短到 18－ 20小時， 如由 24小時－ 20小時，裝置能力可提高 20％ ?2022年調(diào)查，中石化 21套焦化裝置中 7套縮短，占調(diào)查總數(shù)的 33％。 焦炭塔生焦周期調(diào)查 （ 1966年 API調(diào)查 54套焦化裝置） 生產(chǎn)技術(shù)高效化－循環(huán)比合理選擇 ?超低循環(huán)比（ FW－ SYDECTMTM公司和 CONOCO公司） 注意對蠟油質(zhì)量變差的影響 ?低循環(huán)比 ?靈活可調(diào)循環(huán)比（長嶺煉油廠） ?餾分油循環(huán) (CONOCO公司 )。對減少焦碳生成，增加液體產(chǎn)率和延長爐子運轉(zhuǎn)周期是有利的。到 1996年已有 23套裝置應(yīng)用 ?高瀝青質(zhì)稠油、小型焦化、多產(chǎn)焦化石腦油場合采用大循環(huán)比。 ?目前國內(nèi)循環(huán)比為 － ， 優(yōu)化要實事求是，全面考慮各種影響后再優(yōu)化。 生產(chǎn)技術(shù)高效化 ?低壓焦化操作，在許多新建焦化裝置上采用 , ?適當(dāng)增加焦化溫度，甚至變溫操作 ?降低焦化能耗 ?國際上， 許多延遲焦化裝置采用了焦化卸蓋自動化，不僅減輕勞動強(qiáng)度，是縮短生焦周期的重要基礎(chǔ) ?先進(jìn)控制技術(shù)（ APC）對提高產(chǎn)能，降低能耗有良好的效果。 。 FW公司焦炭塔底蓋 自動裝卸設(shè)施示意圖 節(jié)能是焦化技術(shù)進(jìn)步的重要方面 2022年焦化能耗 有吸收、穩(wěn)定 最高 ,最低 無吸收、穩(wěn)定 最高 ,最低 焦化能耗中燃料占 65％以上，重點是加熱爐效率和降低電耗 目前，加熱爐效率平均 85－ 90%,先進(jìn)指標(biāo)應(yīng)大于 90％ 化工型延遲焦化 乙烯裂解石腦油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（摘要） 項目 新加坡 (Open Spec) 中石化 密度 P % 65min 65min（ np30min） N % 實測 報告 A % 實測 報告 O % ≯ ≯ 硫 ppm ≯ 800 ≯ 800 餾程 ℃ 初餾 25 ≮ 25 50％ 報告 干點 ≯ 204 ≯ 204 加氫焦化石腦油族組成 ％ m ? 項目 NP IP N O A ? C4 ? C5 ? C6 ? C7 ? C8 ? C9 ? C10 ? C11 ? ∑ （上海石化數(shù)據(jù)） 加氫焦化石腦油裂解摸擬計算結(jié)果 ％ m ? 項 目 COT835℃ S/HC ? H2 ? C1 ? C2＝ ? C3＝ ? C4＝＝ ? C5+ ? B