我國重油加工技術(shù)：一年可多產(chǎn)兩個大慶油田

李林 趙正昌

我們每天的生活都直接或間接地與石油發(fā)生著關(guān)系。各種石油制品來自于原油，原油有許多品種，有的加工容易，有的難度就很大，比如，重質(zhì)原油。在全球可開采石油資源中，有超過7成的重質(zhì)原油。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2017年，中國原油加工量為5.68億噸，其中3成以上是重質(zhì)原油。重質(zhì)原油也叫重油，因為加工成本高，收獲輕油率低，一直是困擾世界煉油行業(yè)的難題。

我們歷經(jīng)6年多時間，成功開發(fā)出“劣質(zhì)重油MCT懸浮床加氫技術(shù)”。該技術(shù)采用多功能納米催化劑和獨特反應(yīng)器設(shè)計，具有優(yōu)異的防結(jié)焦、抗磨損、高轉(zhuǎn)化性能，可淘汰傳統(tǒng)的延遲焦化或固定床加氫處理加催化裂化工藝，汽柴油收率由60%提高至85%。如果全國實施可多產(chǎn)6000萬噸以上成品油，相當于兩個大慶油田產(chǎn)量。

破解重油加工難題 推動我國煉油技術(shù)升級

全球非常規(guī)油氣資源主要包括已經(jīng)獲得商業(yè)開發(fā)的重油、油砂、致密油、油頁巖油、頁巖氣、煤層氣和致密氣7種類型。全球非常規(guī)油氣可采資源總量為5834億噸，其中非常規(guī)石油為4209億噸（占比72.2%）。全球約10萬億桶的剩余石油資源中，70%以上是重油資源，重油的高效加工利用已成為全球煉油行業(yè)無法回避的挑戰(zhàn)。此外，原油的密度、硫含量、金屬含 量、瀝青質(zhì)、殘?zhí)恐翟絹碓礁撸刭|(zhì)原油及其渣油低成本的輕質(zhì)化加工技術(shù)需求迫切。傳統(tǒng)煉油廠主要采用延遲焦化等工藝加工重質(zhì)原油及其渣油，汽油和柴油收率低，副產(chǎn)大量低價值石油焦，環(huán)保壓力大。懸浮床加氫技術(shù)是一項通過高溫、高壓、臨氫裂化加工劣質(zhì)、重質(zhì)油品原料以獲得更高輕油收率和改善產(chǎn)品質(zhì)量的先進技術(shù)，可解決傳統(tǒng)加工技術(shù)的問題，成為了世界各國研發(fā)機構(gòu)、國際各大石油公司重點開發(fā)的核心技術(shù)。我們經(jīng)過6年多努力，攻克了一系列重大技術(shù)難題，形成了以多功能催化劑、高效懸浮床反應(yīng)器、集成工藝技術(shù)等為核心的MCT懸浮床加氫成套技術(shù)。目前已申請專利78件，形成了完整的知識產(chǎn)權(quán)保護體系。

為了驗證技術(shù)的先進性和可靠性，2016年2月，首套MCT懸浮床加氫工業(yè)示范裝置建成投產(chǎn)，并一次開機成功。對全餾分煤焦油的加工數(shù)據(jù)顯示，輕油收率達到92%—95%。2016年底示范裝置成功加工了由中石油克拉瑪依石化提供的新疆環(huán)烷基高鈣稠油，輕油收率從傳統(tǒng)技術(shù)路線的60%提高到89%。2018年5月底，該示范裝置加工了由中石化荊門分公司提供的“40%催化油漿+60%中間基原油減壓渣油”。

同期 ，中國石油與化學工業(yè) 聯(lián)合會組織專家對該裝置進行了72小時連續(xù)運行標定。標定報告顯示，轉(zhuǎn)化率為90.4%，液體產(chǎn)品收率為88.3%，重金屬脫除率為99.8%。MCT經(jīng)過兩年多的持續(xù)運轉(zhuǎn)，全裝置無明顯的磨損、結(jié)焦堵塞等現(xiàn)象，最近一次連續(xù)運行周期超過8000小時，標志著該示范裝置成功實現(xiàn)了長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，可靠性得到了很好驗證。今年，懸浮床加氫技術(shù)項目與中石油、中石化、中海油、中化集團等大型央企開展了多輪合作洽談。

懸浮床平臺技術(shù)可規(guī)模化生產(chǎn)綠色能源

懸浮床加氫作為平臺技術(shù)不僅用于加工劣質(zhì)重油，還有望高效處理廢棄油脂、油料作物殘渣、秸稈、木屑等農(nóng)林廢棄物，生產(chǎn)綠色汽柴油、航空生物燃料等精細化工品。而我國每年的農(nóng)林廢棄物高達10億噸。目前，以懸浮床平臺技術(shù)為基礎(chǔ)的“生物質(zhì)直接液化技術(shù)”已完成實驗室小試，并由中科院過程所進行了獨立重復(fù)試驗。結(jié)果表明，約2.1噸玉米秸桿可生成1噸含氧量小于5%、熱值接近石油（8733 kcal/kg）的初級液化油，而成本與每桶70美元的原油價格相當。該技術(shù)有望在2至3年內(nèi)建成10萬噸級工業(yè)示范裝置。如果開發(fā)成功，未來可為市場提供規(guī)模化綠色油品。