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2、宇靜 白雪松 雙玥 屠慶華， 石油和化學工業規劃院重質原油是非常規石油中的重要成員，包括重油、高黏油、油砂、天然瀝青等。隨著世界范圍內常規原油產量的日益減少，近年來重質原油等非常規原油的開發、利用開始提上日程。由于其性質特點造成加工上的困難，以及油品市場需求的變化、油品質量標準的提高和環保要求的日趨嚴格，促進了重油加工工藝的不斷發展和進步。參照國內外通行分類方法，本文中重質原油定義如下：（ 1 ）API 指數小于20（相對密度0.9340 ）的常規原油；（ 2）二次采油所得的非常規原油（稠油）； （ 3）油砂、天然瀝青和頁巖油等。重質原油一般具有以下特性：（ 1 ）硫、瀝青質、重金屬含量高；

3、（ 2）流動性差、粘度較大；（ 3）平均沸點較高、分子量大； （ 4）低氫碳比。國內外重質原油供需分析及預測國外主要重質原油世界常規原油和重油分布不均衡，重油主要分布在西半球，而輕質油主要分布在東半球。初步統計，全球近 70% 的重油可采儲量和約80% 的天然瀝青可采儲量分布在西半球，且相對較為集中。約 90% 以上的超高黏度重油分布在委內瑞拉的奧里諾科重油帶，約 80% 的可采天然瀝青分布在加拿大的阿爾伯達省。由于委內瑞拉超重原油和加拿大油砂瀝青資源量非常巨大，且在規模開采和加工改質方面均處于世界領先水平，有著較為悠久的發展歷史，在世界上受到廣泛關注，并且吸引了越來越多的國際石油公司（包括中

4、國三大石油公司）參與勘探開發和加工。加拿大油砂油砂又稱瀝青砂、焦油砂等，是瀝青、水、砂及黏土的混合物。 通常含有80%90% 的固體礦物（砂、 黏土等） 、 3%6%6%20% 的瀝青。 世界油砂礦藏主要沿環太平洋帶和源量為 1 千億 t 左右，約占世界石油資源可采總量的1 3，已成為世界能源結構的重要組成部分。加拿大是油砂資源最為豐富的國家，約占世界油砂資源的40% ， 加拿大也因此成為僅次于委內瑞拉和沙特阿拉伯的世界第三大儲油國。根據 BP 能源統計2013 ， 截至 2012 年底， 加拿大石油探明儲量約 1739 億 bbl（折合 280 億 t） ，其中油砂折合石油儲量約 1678

5、億 bbl（折合273 億 t） ，占到加拿大石油探明儲量的 96.5% ，而常規石油資源儲量占比不足5%。加拿大油砂資源主要集中在阿爾伯達省，其探明儲量占到加拿大探明石油儲量的95% 左右，主要集中在該省北部的阿薩巴斯卡、冷湖和皮斯河3 個地區。加拿大的油砂自1967 年開始經濟開采以來，產量大幅上升。根據 BP 能源統計2013 ， 2012 年加拿大石油產量約374萬 bbl d（包括常規原油、瀝青、合成輕油、凝析油和輕烴等） ，為世界第五大原油生產國。根據CAPP （加拿大石油生產商協會）出版的2013 原油預測、市場及運輸， 2012年加拿大油砂產量約180 萬 bbl d， 約占加

6、拿大原油總產量的 56.3% 。CAPP 對加拿大常規原油及油砂生產情況的統計及預測見表1 。可以看出，油砂仍將是未來加拿大原油產量增長的主要驅動力。由于幾個新項目的實施，未來油砂產量增速將高于原來的預測，反映出生產者信心的增長。在 2009 2012年期間，來自亞洲企業對加拿大油砂生產的直接投資顯著增長。通過引進海外投資伙伴，加拿大油砂生產商在加速發展的同時，與其風險共擔、收益共享。2009 2012 年加拿大油砂行業國外企業直接投資項目如表2 所示。 1.1.2委內瑞拉稠油委內瑞拉是西半球唯一一個歐佩克成員國，擁有世界上最豐富的重油資源，已發現的重油油田超過100 個。 隨著重油開發力度的

7、加大，委內瑞拉現已超越沙特阿拉伯成為世界最大的儲油國。根據 BP 能源統計2013 ， 截至 2012 年底， 委內瑞拉石油探明儲量約2 976 億 bbl （折合 465 億t） ，約占世界石油探明儲量的17.8% 。 其中奧里諾科重油帶稠油儲量約 2 200 億 bbl （折合 353 億t） ，占到委內瑞拉石油探明儲量的73.9% ， 而常規石油資源儲量占比不足26% 。目前全球共有281 處重油帶，位于委內瑞拉東南部的奧里諾科重油帶是最大的重油和超重油富集帶，其重質原油沉積量占世界稠油的90%左右， BP 能源統計2013 估計奧里諾科重油帶稠油可采儲量約2 200 億 bbl ， 而

8、委內瑞拉國家石油公司最新報告中估計奧里諾科重油帶超重原油的可采儲量為3 100 億 bbl 。2005 年， 委內瑞拉政府將該重油帶自西向東重新劃分為博亞卡 （ Boyaca ） 、 胡寧 （ Junin ） 、 阿亞庫喬（ Ayacucho ） TOC o 1-5 h z 和卡拉沃沃（ Carabobo ） 四個大區32 個可開發區塊，每個區塊的面積約500 km2 。四個大區的原油地質儲量分別為：4 890 億 bb（博亞卡）l、5 570 億 bbl （胡寧） 、870 億 bbl （阿亞庫喬）、2 270億 bbl （卡拉沃沃）。委內瑞拉對奧里諾科地區的勘探始于20 世紀初，主要經歷了

9、幾個階段。第一階段：1910 1958 年， 為早期勘探階段。 由于當時經濟技術條件限制，奧里諾科重油帶的商業價值未被看好；第二階段：20 世紀 60 70 年代初，委內瑞拉能礦部對奧里諾科重油帶開始進行大規模石油勘探，發現石油地質儲量約6 920 億 bbl ； 第三階段：1978 年 20 世紀 80 年代， 為全面勘探和評價階段。從 1976 年開始， 委內瑞拉對石油資源實行國有化，由委內瑞拉國家石油公司（ PDVSA ） 全面接管奧里諾科地區的勘探開發。1978 1983 年， PDVSA 在重油帶上進行全面勘探和評價工作， 確定重油帶面積，并將其劃分為4 個大區；第四階段： 20 世

10、紀 90 年代至今，對外開放和合作開發階段。20 世紀 90 年代， 委內瑞拉對外開放了奧里諾科重油帶，通過與國際大石油公司合作，獲得資金和技術方面的支持，共同進行開發；2009 2011 年期間，委內瑞拉政府對奧里諾科重油帶胡寧和卡拉沃沃地區進入新一輪勘探開發階段， 委國家石油公司先后與來自中國、美國、 俄羅斯、西班牙、日本、 越南、 意大利、馬來西亞等國的石油公司建立了合資企業，共同開發重油帶資源。油價上漲和技術進步增加了奧里諾科重油資源的經濟可采性， 也帶來了產量的增加。委內瑞拉重油產量已從20 世紀末的不足10 萬 bbl d 提高到 2012 年的 52 萬 bbl d 。 根據 2

11、005 年制訂的“石油播種計劃”， 到 2015 年委內瑞拉在石油行業的總投資將達到2 250 億美元，其中000 億美元將專門用于奧里諾科重油帶的開發，屆時委石油產量有望達到425萬bbld，其中重油帶的產量將增至 185 萬 bbl d。到 2021 年， 委內瑞拉石油產量預計將進一步擴大至686萬bbld，其中重油帶的產量為466 萬 bbl d。1.2 國內重質原油稠油資源我國稠油資源分布廣泛、儲量豐富，已在十幾個大中型含油氣盆地和地區發現了近百個重質油藏，規模大且成帶分布。 初步統計我國陸上重油、瀝青資源約占石油資源總量的 20% 以上， 預測資源量達到198 億t，其中最終探明地質

12、資源量為79.5 億t， 可采資源量為19.1 億t。 此外，海上重油的探明和控制儲量也逐步增長，主要集中在渤海40灣地區，初步統計渤海灣盆地重油瀝青總資源量可達 億 t 以上。我國對重油油藏的研究、開發和加工已日趨成熟，并形成了相當大的開采規模。經過五十多年的勘探，先后在全國多個盆地發現了近百個重油油田。目前， 國內陸上稠油儲量最多的是東北的遼河油區，其次是東部的勝利油區和西北的新疆克拉瑪依油區。目前雖然在十幾個盆地發現了近百個稠油油田，但稠油儲量和生產主要集中在中石油下屬的遼河、新疆， 中石化下屬的勝利、河南，中海油下屬的渤海等油田，形成了五大開發生產區。自 1982 年在遼河油田高升油藏

13、采用注蒸汽吞吐開采試驗成功以來，我國的稠油開采技術發展很快，蒸汽吞吐方法已成為稠油開采的主要技術。2012 年， 我國稠油產量初步統計約4 595 萬 t， 約占當年國內原油總產量的22.4% ， 全國稠油產量主要來自遼河、新疆、 勝利、 河南 4 個陸上油田和渤海油田，主要來自中石化下屬的勝利油田有限公司、西北分公司、河南油田分公司、江蘇油田分公司、中原油田分公司、江漢油田分公司， 中石油下屬的遼河油田分公司、華北油田分公司、大港油田分公司、冀東油田分公司、新疆油田分公司、吐哈油田分公司、玉門油田分公司、浙江油田分公司，以及中海油下屬的天津分公司、深圳分公司等。其中， 稠油產量在百萬噸以上的

14、企業包括中石化勝利油田分公司、中石化西北分公司、中石油遼河油田分公司、中石油大港油田分公司、中海油天津分公司等。可以看出，近 10 年來， 我國生產的原油品質不斷下降，稠油所占比例呈明顯上升趨勢，從 2000 年到 2012 年提高了近10 個百分點。根據 OPEC 組織出版的世界石油展望2013 TOC o 1-5 h z ( WOO2013 ) ， 預測 2020 年我國原油產量將達到430 萬bbl d (全年約2.15 億t) ， 若以稠油比例進一步提高到30% 計， 屆時國內稠油產量將達到0.65 億t。油砂資源我國油砂資源豐富。根據 2006 年國家新一輪油氣資源評價對全國24 個

15、含油砂盆地、106 個礦帶的評價結果，全國油砂油地質資源量為59.7 億t， 可采資源量為22.58 億t， 位居世界第5 位。 主要分布于5 個區域：西部地區、中部地區、東部地區、南方地區和青藏地區。各區域資源狀況如圖2 所示。從具體分布看，我國油砂油資源量主要分布在大盆地中，其中準噶爾盆地、塔里木盆地、羌塘盆地、柴達木盆地、松遼盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地中油砂油地質資源量達到52.92 億 t，占全國總資源量的88.6% ； 可采資源量20.54 億 t，占全國可采資源量的91.0% 。 從礦權區分布情況看，我國油砂資源主要分布在中石油礦權區內，其可采油砂油資源量約占全國的80% ， 中

16、石化礦權區內油砂油可采資源量約占全國5%。 見表 3。從資源品位看，與加拿大阿爾伯達油砂相比，我國油砂品位較低，油砂礦藏以含油率3%6% 的低含油率資源量最多， 其油砂油地質資源量為33.7 億 t，占全國總資源量的 56.5% ， 可采資源量11.67 億 t， 占全國總可采資源量的 51.7% ； 其次是含油率6%10% 的油砂，其油砂油地質資源量為25.05 億t， 占全國總資源量的42.0% ， 可采資源量為10.49 億t， 占全國總可采資源量的46.4% ；含油率高于10% 的油砂較少，其油砂油地質資源量僅0.93億t， 占全國總量的1.6% ， 可采資源量為0.43 億t， 占全

17、國總可采資源量的1.9% 。 其中，含油率3%6% 的油砂資源主要分布在中部、西部及青藏地區，含油率 6%10%的油砂資源主要分布在西部。我國油砂勘探開發起步較晚，尚處于普查與初步調查階段，沒有大規模工業化開發。但最近幾年，隨著油價的不斷升高， 越來越多的石油公司、科研院所、民間機構等開始關注油砂的開采，國土資源部、中石油、中石化、成都理工大學和吉林大學等開始對我國油砂資源的勘探和開發技術進行專門的研究工作。初步估計2012 年中國油砂油產量在 10 萬 t 左右。（ 1 ） 油砂分布不集中，類型復雜多變；（ 2 ） 油砂勘探程度整體偏低，油砂普查尚處于開始階段，對油砂的分布、資源、 成藏規律

18、等只有初步認識，特別是地下油砂資源認識程度較低；（ 3 ） 油砂含油率較低、有一定開采難度。含油率 3%6%的油砂資源占總量的56.5% ， 而含油率高于10% 的油砂僅占總量的1.6% 。據國土資源部有關專家預測，到 2015 年， 國內油砂油產能可達到50 萬t a。 到 2020 年， 產能可達到100 萬t a；到 2030 年， 將達到 500 萬 t a。隨著技術的進步， 開采成本會逐步降低，產能也會穩步上升。同時， 需要看到，近年來隨著中石化、中石油、中海油等公司加快海外資源獲取步伐，特別是在加拿大開展了一系列資源收購活動，將使得油砂油海外權益產量大幅增長。頁巖油資源頁巖油是油頁

19、巖中的有機質受熱分解生成的產物，其碳氫比類似天然石油，也稱“頁巖原油”。 我國典型頁巖油性質表現為 “三高一低”，即石蠟含量高、 凝點高、氮含量高及瀝青質含量較低，均屬高氮石蠟基油種。國內對頁巖油的開發已有90 年歷史。1920 1930 年間研發出了撫順發生式干餾爐。該爐型可在油頁巖干餾的同時， 氣化燃燒頁巖半焦。至 1949 年該爐型頁巖油年產量達 25 萬t。新中國成立后隨著我國原油工業的發展，以及經濟、技術、 環保三因素的制約，油頁巖工業發展緩慢，甚至一度出現了停滯、衰退的狀況。目前， 中國有 10座頁巖油廠，分別位于遼寧的撫順、朝陽、 北票和調兵山， 吉林的樺甸和汪清，山東龍口，黑龍

20、江東寧，甘肅窯街等，2012 年共生產頁巖油75.5 萬t。其中， 以撫順礦務局的產油量最大，其次為龍口礦業集團，再次為樺甸， 其他頁巖油廠的規模都很小，年產量僅數萬噸。撫順礦務局擁有東露天及西露天兩座露天礦，油頁巖位于煤層之上，系采煤的副產品，故其開采費用較低。目前西露天礦基本已經采完，油頁巖主要采自東露天礦，年采約1000 萬t。 撫礦擁有兩座頁巖油廠，共有 220 臺撫順式爐年產約四十余萬噸頁巖油。 撫礦自加拿大尤墨太克公司進口的德國克虜伯-波里修斯公司制造的加工6 000 t d 顆粒頁巖的 ATP 干餾裝置已建成，待試運。2014 年 5 月，遼寧成大新疆30 萬t a 頁巖油廠已經

21、建成試生產。由于頁巖油的性質與常規原油有較大的差異，需經加氫處理工藝改質為 “合成原油”才能作為常規煉廠的原料，其改質轉化與重油加工流程相似，可采取脫碳、加氫或其組合工藝等措施進行處理，且都需面臨改質和輕質化兩項任務。國外重質原油加工技術現狀及趨勢典型重質原油加工方案典型重質原油性質分析 委內瑞拉超重原油和加拿大油砂都是高密度、高黏度、高硫、 高氮、 高酸、 高殘炭、高金屬、高瀝青質的劣質原油， 是當今世界上最難加工的原油。典型的委內瑞拉超重原油、加拿大油砂理化性質、餾分組成及其減壓渣油的4 所示。委內瑞拉超重原油和加拿大油砂除了難以開采和開采成本高以外，對于煉廠還存在難以輸送、難以脫鹽脫水、

22、難以正常生產運行等問題。因此，油礦需設置合理改質工廠，把密度很大、黏度很高的不能管輸或船運的超重原油，通過淺度加工改質為能夠管輸或船運的輕或重合成原油，步加工生產出汽、煤、再通過管輸或船運送到煉油廠進一柴油等產品。而煉油廠通常是把進廠原油通過深度加工和改質，直接生產出供應市場的汽、煤、 柴油等產品。2.1.2 委內瑞拉超重原油改質工廠典型加工方案目前委內瑞拉共有4 座加工奧里諾科超重原油的改質工廠，均建在奧里諾科重油帶附近，如表 5 所示。 委內瑞拉超稠油相對密度大、粘度大、輕組分含量低、硫含量高、膠質和瀝青質含量、重金屬含量高，性質比我國目前最差的塔河原油的渣油性質還要差，是世界范圍內最難加

23、工的重質原油之一。因此， 這 4 座改質工廠均采用了以延遲焦化為核心的加工方案。以 Petrocedeno 改質工廠為例，其加工流程如圖3 所示。 Petrocedeno 改 質 工 廠 設 計加 工 Junin 油 田 Zuata 區塊超重原油（ API 7.58.9 ） ，用稀釋劑稀釋后送進改質工廠進行加工改質，經脫鹽和常壓蒸餾以后，全部常壓渣油進減壓蒸餾塔，全部減壓渣油進延遲焦化裝置。全部常壓（直餾）瓦斯油、減壓輕瓦斯油、 焦化輕瓦斯油和焦化石腦油分別進餾分油加氫處理和石腦油加氫處理裝置進行脫硫和穩定，還增加了減壓重瓦斯油和焦化重瓦斯油緩和加氫裂化裝置。建設 Petrocedeno 改質

24、工廠的目的主要是進行深度改質生產無渣油高價值輕合成原油（ API 32， d4200.861 2 ， 硫質量分數0.1% ） ， 以在國際市場銷售，與某些輕質原油（如 Brent 原油） 競爭。在Petrocedeno 改質工廠投產一段時間后，主要通過焦化裝置脫瓶頸改造，Zuata 超重原油的改質能力提高到20 萬bbl d，生產輕合成原油17.5 萬 bbl d 。如果用戶需要，也可以把輕合成原油與超重原油或減壓渣油調合，供應用戶重合成原油。2.1.3 加拿大油砂改質工廠典型加工方案目前， 加拿大運行中的油砂改質工廠共6 座，如表6 所示。與委內瑞拉相比，加拿大改質工廠以一體化為主，改質工藝

25、更為多樣化。以 Syncrude 公司 Mildred Lake 改質工廠為例 ， 其加工流程如圖4 所示。改質工廠加工核心裝置是常壓與減壓其主要加工裝置的運轉裝置 3 套， 進料為含稀（循環使用）、 輕瓦斯油Syncrude 公司 Mild red LakeAthabasca 露天開采的油砂瀝青，渣油沸騰床加氫裂化和流化焦化。情況如下。（ 1 ） 稀釋劑回收（常壓蒸餾）釋劑的油砂瀝青，產品是稀釋劑和常壓渣油。1 套： 加工常壓渣油（拔頭瀝青）減壓重瓦斯油和減壓渣油。3 套 ： 原料是常壓渣油、 減壓渣油、產品是（ 2） 減壓蒸餾裝置生產減壓輕瓦斯油、（ 3 ） 流化焦化裝置輕瓦斯油、重瓦斯油

26、和石油焦。沸騰床加氫裂化裝置1 套： 原料是常壓渣油和減壓渣油， 產品是石腦油、輕瓦斯油、重瓦斯油和未轉化的渣油。石腦油加氫處理裝置2 套： 原料主要是焦化和沸騰床加氫裂化生產的石腦油（含煤油餾分）及一部分重瓦斯油加氫處理得到的石腦油，產品是含硫4 g g、含氮小于 1 g g 的 C5177 石腦油和含硫36 g g、 含氮9 g g、煙點 15 mm 的煤油。（ 6 ） 輕瓦斯油加氫處理裝置1 套： 原料是常壓輕瓦斯油、減壓輕瓦斯油和少量減壓重瓦斯油，產品主要是177343 柴油， 含硫 12 g g， 含氮小于6 g g， 十六烷值36，其中 142260 煤油餾分的煙點為16 mm ，

27、 大于 343重餾分油含硫30 g g、含氮 63 g g。（ 7 ）輕瓦斯油芳烴飽和裝置2 套： 原料主要是焦化和沸騰床加氫裂化生產的輕瓦斯油。產品是：177343 柴油，含硫小于5 g g、 含氮小于5 gg、 十六烷值為48；142260 煤油 ， 煙點 25 mm ； 大于343的重餾分油，含硫小于10 g g、含氮小于10 g g。（ 8 ）重瓦斯油加氫處理裝置2 套 ： 原料油是焦化、減壓重瓦斯油，得到的石腦油送石腦油加氫處理裝置、輕瓦斯油送輕瓦斯油芳烴飽和裝置進一步處理，大于 343 的重瓦斯油含硫小于3 000 g g、 含氮小于1 700 gg。（ 9）天然氣蒸汽轉化制氫裝置

28、4 套： 氫氣純度99.9% 。（ 10 ） 變壓吸附氫氣回收裝置2 套： 回收所有加氫裝置排放氣和廢氣中的氫氣。Syncrude 公司 Mildred Lake 改質工廠實際生產的低硫無渣油合成原油的質量指標如表7 所示。這種合成原油主要供 Edmonton 和 Sarnia 周圍加拿大的煉油廠加工。3 國內典型稠油加工方案目前國內規模較大、具有較強代表性的稠油加工基地主要有中石油克拉瑪依石化、中石油遼河石化和中石化塔河石化， 其原油年加工能力均已達到500 萬t a。3.1 克拉瑪依石化稠油中國石油克拉瑪依石化公司是以特色產品為主要發展方向的大型煉化企業，其發展定位于“稠油集中加工基地、

29、高檔環烷基潤滑油、重交道路瀝青、低凝柴油生產基地”， 主 TOC o 1-5 h z 要加工北疆重質原油，目前原油加工能力達到500 萬ta，稠油加工裝置運行水平處于國內行業先進水平。2011年公司原油處理量達到409 萬t。2011 年， 由克拉瑪依石化公司牽頭，與中石化石油化工科學研究院等單位聯合申報的環烷基稠油生產高端產品技術研究開發與工業化應用課題獲得2011 年國內煉油化工行業唯一一項國家科學技術進步一等獎。近三十年來，克拉瑪依石化公司經過持續自主研發、長期聯合攻關和不斷工業化應用改進，攻克了克拉瑪依油田生產的難采、難輸、 難煉的高酸、高鈣、 高粘的劣質環烷基稠油深加工這一國際性難題

30、，實現了我國稠油深加工技術從空白到國際先進的歷史性跨越，形成了具有自主知識產權的環烷基稠油加工的成套技術。以此技術為支撐進行的中國石油克拉瑪依石化分公司超稠油加工技術改造及油品質量升級項目已于2011 年啟動。該項目建成后，克拉瑪依石化將具備原油加工能力900 萬t a， 其中低凝稠油250 萬t a， 超稠油 450 萬t a，稀油 200 萬t a，將成為我國最大的稠油集中加工基地。克拉瑪依石化超稠油加工技術改造及油品質量升級項目采用常減壓蒸餾-蠟油加氫處理-催化裂化-潤滑油高壓加氫加工流程，具體方案如表8 所示。 3.2 遼河石化稠油中國石油天然氣股份有限公司遼河石化分公司是一家原油加工

31、能力達500 萬t a 的大型現代化燃料-潤滑油-化工型煉油企業，2012 年公司原油處理量達到513 萬t。遼河石化公司作為以加工稠油為主的特色煉化企業，在確立了 “建設稠油加工基地、 打造現代化特色精品企業”的發展目標后，即以稠油加工為主攻方向，開辟出一條以特色資源、 特色工藝、開發特色產品的發展之路。面對稠油輕質油收率低、腐蝕嚴重、環保問題難以解決等困難，遼河石化先后開發出利用超稠油和低凝油混合生產重交瀝青和調合法生產重交瀝青的新工藝，形成了自己獨特的工藝技術路線，成功開發出具有特色的瀝青產品，現已成長為國內最大的瀝青生產基地和供應商。公司還以遼河超稠油為原料，采用改質-蒸餾工藝路線，工

32、業化生產出合格的重交瀝青系列產品，同時使輕質油收率提高10% ，大大提高了該工藝的經濟效益。2011 年， 遼河石化參與研發的重油催化裂化后反應系統關鍵裝備技術開發與應用、提高輕質油品收率的兩段提升管催化裂化新技術等兩項成果同時獲得國家科技進步二等獎。2012 年， 由遼河石化公司承擔的委內瑞拉超重油渣油延遲焦化工業試驗和萬噸級重油梯級分離耦合萃余殘渣造粒工業示范試驗通過專家驗收，標志著遼河石化公司重油加工技術已達到國際先進水平。遼河石化公司原油加工裝置情況如表9 所示。3.3 塔河石化稠油中石化塔河石化分公司原油加工能力400 萬 t a， 以加工南疆塔河油田重質原油為主。該油種為高密度、高

33、硫、高酸、 高瀝青質、高重金屬含量的劣質稠油，是我國較難加工重質原油之一。塔河石化采用常壓-焦化流程加工塔河劣質稠油，主要煉油生產裝置18 套， 并配套油品儲運、水電汽配套公用工程系統等。塔河石化公司原油加工裝置情況如表 10 所示。國內重質原油加工組合工藝及發展趨勢當前我國煉油工業采用的主要重油加工方法不外乎兩大類，即脫碳和加氫。脫碳工藝包括延遲焦化和溶劑脫瀝青等。加氫工藝則包括加氫裂化、渣油加氫脫硫及渣油加氫轉化等。 低油價時期脫碳型煉油廠投入低，加工成本低，投資回報較高，國內煉油企業基本都選擇了脫碳型的加工路線，世界上也同樣如此。脫碳型煉廠的汽柴油收率低于加氫型煉油廠，一般采用焦化路線的

34、煉油廠輕質油收率要低7 個百分點左右。進入高油價時代，提高石油資源利用率要放在首位，大力發展蠟油、渣油加氫處理或加氫裂化工藝。目前我國煉油企業采用較多的重質油加工方案有以下幾種。脫碳路線組合方案延遲焦化-催化裂化組合工藝加工低硫、低氮的石蠟基原油時，優先選擇的重質油加工方案是常壓渣油催化裂化，煉廠的裝置構成和加工流程較為簡單，經濟效益也好。但此方案產品品種單一、質量不高，生產靈活性受到一定限制。 延遲焦化-催化裂化組合工藝則可大大改善煉廠的生產靈活性，通過調整焦化和催化裂化的加工量以及焦化石腦油 （加氫后是優質重整或乙烯原料）的用途，可大幅度地改變柴汽比，較好地適應市場對汽油、柴油需求的變化。

35、延遲焦化-催化裂化組合工藝是重質油輕質化、改善煉廠柴汽比的重要手段之一，開發出的具有高附加值的優質石油焦產品，可進一步提高該組合工藝的經濟效益。由于延遲焦化裝置投資較低、原料適應性強，延遲焦化-催化裂化組合工藝是我國煉廠重油加工方案的首要選擇，但隨著成品油質量標準、環保排放標準等要求的逐步提高，以及含硫或高硫石油焦處理難度增加，其劣勢逐漸凸顯出來。延遲焦化-加氫精制-催化裂化組合工藝我國不少渣油氮含量很高，經延遲焦化后的焦化蠟油硫、氮含量 （尤其是堿氮含量）很高，這種焦化蠟油如果直接進入催化裂化裝置會嚴重影響催化裂化產品的分布和質量，并使催化劑降低活性。因此， 可盡量增加重質油的延遲焦化處理量

36、以多產汽柴油，且柴汽比高，增加產品的靈活性和市場適應性。由于焦化干氣產量大，干氣中 CH4、C2H6 含量高，可提供豐富的廉價制氫原料，以獲得便宜充足的氫源，發展加氫精制以提高焦化汽柴油的品質來滿足市場競爭的要求。焦化蠟油與焦化汽柴油或催化柴油混摻加氫裂化，不但可得到優質汽柴油，而且尾油又是優良的乙烯原料和催化裂化原料，并且此過程氫耗量小于單獨的重質油加氫裂化。加氫精制的石腦油是優良的催化重整的進料，增加高辛烷值低烯烴汽油產量，并且苯、甲苯、二甲苯又是化工原料，自產氫氣可平衡煉廠系統的氫氣。石油焦既可外賣，又可經煅燒生產優質的煅燒焦，增加產品附加值。溶劑油脫瀝青-延遲焦化-催化裂化組合工藝利用

37、該組合工藝將催化裂化澄清油與減壓渣油混合，回收澄清油中可裂化的組分進入脫瀝青油，然后再返回到重油催化裝置中，為催化裂化裝置提供大量的原料。澄清油中的稠環芳烴進入到瀝青中可改善瀝青的質量。脫瀝青油既可作為催化裂化進料，又可作為加氫裂化的原料。脫油瀝青可作為延遲焦化進料或做鍋爐燃料。為了給催化裂化裝置提供更多的原料，增加延遲焦化裝置的原料品種，石科院與中石化廣州石化總廠合作，以脫油瀝青摻入減渣（摻入質量分數20%30% ） 進行焦化，可轉化為輕質產品的收率約為60.5% 。 可見， 將少量的脫油瀝青與減渣混合作為焦化的原料，不但擴大了焦化的原料品種，也解決了一部分硬瀝青的出路，還有經濟效益。用脫油

38、瀝青作為焦化原料的缺點是隨著瀝青的摻入量增加，焦炭產量也增加，焦炭的質量也越來越差，另外是使加熱爐管結焦傾向增大，因此應設法改善渣油與瀝青的互溶性，以增強瀝青質在渣油體系中的穩定性。減粘裂化-延遲焦化組合工藝茂名石油化工公司、安慶石油化工總廠等企業采用了減粘裂化-延遲焦化組合工藝，減壓渣油經減粘裂化后用作延遲焦化原料，改善了裝置運行工況和產品分布，輕油收率明顯提高，焦炭產率降低。茂名石油化工公司延遲焦化裝置的標定表明，采用減粘裂化-延遲焦化組合工藝比普通延遲焦化工藝輕油收率提高2.30% ， 焦炭產率下降3.36% 。 同時各項操作參數平穩，裝置處理量可適當提高，運轉周期有所延長。減粘裂化-溶

39、劑脫瀝青-延遲焦化組合工藝廣州石油化工總廠根據企業重油加工裝置的配置，采用了減粘-溶劑脫瀝青-延遲焦化組合工藝瀝青與減壓渣油混合作為延遲焦化的進料，做到了 “吃干榨盡”。加氫路線組合方案加氫脫硫-渣油裂化和減壓渣油加氫脫硫-渣油催化裂化常壓渣油加氫脫硫-渣油裂化和減壓渣油加氫脫硫-渣油催化裂化兩種工藝適合于金屬含量較低的重油煉制。常壓渣油加氫脫硫（ ARDS ） 與減壓渣油加氫脫硫（ VRDS ） 是固定床渣油加氫技術中的兩種不同工藝，是目前最為成熟的渣油加氫技術，單程轉化率較低，需要配套較大規模的重油催化裂化裝置。在加工高硫高金屬原油時，通過ARDS 或 VRDS 工藝對常壓渣油或減壓渣油進行加氫脫硫、 脫氮、 脫金屬、脫殘炭等，使加氫后的重質餾分可在催化裂化等裝置中進一步輕質化，并滿足一定的產品質量和環保要求。近年， 我國進口含硫原油的數量不斷增加，為了解決含硫原油深度加工的問題，國內目前正在進行固定床渣油加氫催化劑和工藝的研究與開發，國內煉油廠也將越來越