市場導(dǎo)向下煉油企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的技術(shù)選擇

劉暢

(中石油華東設(shè)計(jì)院有限公司，山東 青島 266071)

0 引言

作為煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理實(shí)踐中的重要課題之一，在轉(zhuǎn)型升級中的技術(shù)選擇始終占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。當(dāng)前煉油企業(yè)轉(zhuǎn)型升級面臨著新任務(wù)、新目標(biāo)、新要求，必須運(yùn)用技術(shù)選擇的新理念與新方法，解決工作實(shí)踐中遇到的新難題，以優(yōu)化煉油企業(yè)整體運(yùn)行效果。

1 中國煉油工業(yè)現(xiàn)狀

長期以來，國家高度重視煉油工業(yè)發(fā)展，相繼制定并實(shí)施了一系列鼓勵煉油工業(yè)發(fā)展的重大方針政策，取得了一系列令世界矚目的現(xiàn)實(shí)成就，但也逐漸呈現(xiàn)出一系列問題。首先，煉油產(chǎn)能過剩。截至2017 年底，我國煉油能力已經(jīng)達(dá)到8 億噸/年，居世界第二位。但原油實(shí)際加工量僅有5.68 億噸，加工負(fù)荷只有71%，產(chǎn)能過剩2 億噸以上。其次，油品需求放緩。隨著能源結(jié)構(gòu)的持續(xù)調(diào)整，社會生產(chǎn)生活對油品需求量有所放緩，部分社會行業(yè)已不再純粹地依靠傳統(tǒng)油品而發(fā)展，進(jìn)而轉(zhuǎn)向更多新型能源，這是市場導(dǎo)向下煉油企業(yè)必須客觀面對的現(xiàn)實(shí)問題之一。再次，環(huán)保要求更嚴(yán)格。當(dāng)前，生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念持續(xù)深入人心，國家層面大力推進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)督查，對煉油企業(yè)而言，更需通過實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，優(yōu)化煉油技術(shù)的運(yùn)行效果，減少煉油生產(chǎn)活動對外界生態(tài)環(huán)境的影響。

2 煉油向化工轉(zhuǎn)型技術(shù)

從當(dāng)前國內(nèi)煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營現(xiàn)狀來看，煉油產(chǎn)能過剩趨勢逐漸凸現(xiàn)出來，制約著煉油企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。同時(shí)，煉油企業(yè)生產(chǎn)過程中的必需化學(xué)品存在嚴(yán)重缺口，過度依賴國外進(jìn)口。因此，必須以優(yōu)化煉油企業(yè)既有資源配置、克服關(guān)鍵化學(xué)品供應(yīng)緊缺、提高煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營利潤為出發(fā)點(diǎn)，促進(jìn)煉油向化工轉(zhuǎn)型技術(shù)的運(yùn)用。以生產(chǎn)烯烴為例，通常而言，煉油向化工轉(zhuǎn)型的技術(shù)的主要實(shí)施方法為：一是通過采用DCC 技術(shù)或CPP技術(shù)分解得到目標(biāo)化工產(chǎn)品；二是通過兩段提升管催化裂解多產(chǎn)丙烯(TMP)技術(shù)和/或催化裂解生產(chǎn)乙烯丙烯成套MEP 技術(shù)實(shí)現(xiàn)烯烴增產(chǎn)；三是對柴油或減壓餾分油的特定技術(shù)處理，獲

取石腦油或加氫裂化尾油，進(jìn)而在蒸汽裂解等技術(shù)方法的支持下，分解得到目標(biāo)化工產(chǎn)品。

2.1 DCC技術(shù)

DCC 技術(shù)的實(shí)施主要有賴于對重油的深入應(yīng)用，以丙烯為主的低碳烯烴為最終產(chǎn)品，屬于催化裂化技術(shù)的典型技術(shù)方法之一，已推廣10 余套裝置。該技術(shù)方法以提升管加密相流化床為主要載體，接受改性五元環(huán)結(jié)構(gòu)分子篩催化劑的作用，采用提升管以及提升管加床層組合式反應(yīng)器構(gòu)型。通過對DCC技術(shù)的充分應(yīng)用，可有效實(shí)現(xiàn)煉油企業(yè)向化工轉(zhuǎn)型的高質(zhì)量與高效率。自誕生以來，DCC 技術(shù)備受廣大煉油企業(yè)青睞，是工業(yè)化催化裂化技術(shù)的典型代表，在實(shí)踐中發(fā)揮出了關(guān)鍵作用，并被廣泛推廣應(yīng)用到東南亞、中東、美洲的多個國家和地區(qū)。當(dāng)前，DCC 技術(shù)的處理效能優(yōu)勢主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)性高、內(nèi)部收益率高、日處理能力高等多個方面。數(shù)據(jù)顯示，采用DCC技術(shù)，并在特定技術(shù)方法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，可顯著提高處理效能30%～60%左右。

近年來開發(fā)的DCC-plus 技術(shù)，是基于一般DCC 技術(shù)，在第二提升管的提升作用下，將特定再生催化劑供應(yīng)到床層反應(yīng)器。該過程中，床層反應(yīng)器溫度的決定因素為第二提升管催化劑的溫度，以及催化劑循環(huán)量的大小，這種模式對于降低干氣與焦炭具有顯著作用。立足于DCC 技術(shù)，通過優(yōu)化調(diào)整改進(jìn)不同反應(yīng)區(qū)的客觀條件，可開發(fā)研制出更具針對性和實(shí)效性的處理技術(shù)方法，顯著提升丙烯的選擇性，使傳統(tǒng)丙烯產(chǎn)出率提高8%以上，相應(yīng)的焦炭產(chǎn)出量則可顯著降低10%以上，大大降低了對能源的消耗量，并且具有良好的生態(tài)環(huán)境效益。有研究數(shù)據(jù)表明，通過采用特定比例混合的常壓渣油與中壓加氫裂化尾油為基礎(chǔ)原料，可有效提高乙烯與丙烯收率，經(jīng)濟(jì)性突出，因此逐漸發(fā)展成為諸多煉油企業(yè)的未來發(fā)展方向與趨勢之一，是成熟的多產(chǎn)丙烯催化裂解技術(shù)。

2.2 CPP技術(shù)

CPP 技術(shù)的主要應(yīng)用模式為再生循環(huán)操作模式，其主要原材料為重油，主要運(yùn)行設(shè)備有提升管反應(yīng)器等，在特定化學(xué)反應(yīng)條件與環(huán)境中生成乙烯和丙烯。CPP 技術(shù)是第一個經(jīng)工業(yè)驗(yàn)證的重油催化熱裂解技術(shù)。根據(jù)市場需求變化及石化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求，CPP 裝置可按多產(chǎn)乙烯模式、兼顧乙烯和丙烯、多產(chǎn)丙烯三種模式操作。應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示，以大慶常渣為基礎(chǔ)原料，單程操作時(shí)的乙烯產(chǎn)率為14.84%，丙烯產(chǎn)率為22.21%。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，廣大煉油企業(yè)廣泛采用CPP 技術(shù)，諸多新型設(shè)備與工業(yè)化裝置紛紛建成投產(chǎn)，部分通過優(yōu)化與改進(jìn)，上升到世界領(lǐng)先水平，其中不乏包括乙烷丙烷裂解爐系統(tǒng)等在內(nèi)的先進(jìn)典型CPP 技術(shù)模式。

2.3 TMP技術(shù)

兩段提升管催化裂解多產(chǎn)丙烯技術(shù)在兩段提升管催化裂化技術(shù)基礎(chǔ)上，根據(jù)增產(chǎn)丙烯需求開發(fā)的重油催化裂解高選擇性生產(chǎn)丙烯兼顧輕油的工藝(TMP)技術(shù)。TMP 技術(shù)立足于兩段提升管與多個反應(yīng)區(qū)，在進(jìn)料控制、停留時(shí)間控制、高催化劑流化密度控制方面進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)提高丙烯產(chǎn)率、降低干氣產(chǎn)出等預(yù)期效果，同時(shí)還可保障輕質(zhì)油品的連續(xù)不間斷生產(chǎn)，且反應(yīng)條件較蒸汽裂解明顯溫和。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用本技術(shù)，焦炭、干氣產(chǎn)率之和不超過15wt%，丙烯產(chǎn)率不低于20wt%，汽油辛烷值不低于93。

2.4 MEP技術(shù)

催化裂解生產(chǎn)乙烯丙烯成套MEP 技術(shù)是在兩段提升管催化裂解多產(chǎn)丙烯技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)的乙烯丙烯成套技術(shù)MEP，以AR、VR 等劣質(zhì)重油為原料，以最大化多產(chǎn)乙烯加丙烯為目標(biāo)，副產(chǎn)大量丁烯、異丁烷等低碳化工原料。中試結(jié)果顯示以大慶AR 為原料的重油催化裂解生產(chǎn)乙烯丙烯率達(dá)到40%以上，干氣(除乙烯)加焦炭收率15%以下，低碳烯烴收率與石腦油蒸汽裂解相當(dāng)；裝置能耗僅120kgEO/t 原料，達(dá)到先進(jìn)水平，填補(bǔ)了中國石油該領(lǐng)域空白為將來工業(yè)試驗(yàn)及推廣奠定了基礎(chǔ)。

2.5 RMC技術(shù)

隨著生態(tài)環(huán)境理念的持續(xù)深入，國內(nèi)有科研單位率先研發(fā)出了RMC 技術(shù)。在RMC 技術(shù)應(yīng)用環(huán)境中，石腦油、噴氣燃料和優(yōu)質(zhì)尾油的產(chǎn)出率等方面具有更為出色的優(yōu)勢特征。實(shí)踐表明，RMC 技術(shù)的主要優(yōu)勢在于：一是氣體產(chǎn)率較低，特別是干氣產(chǎn)率，可顯著優(yōu)化氫氣利用率，減少不必要的能源消耗。

二是通過調(diào)優(yōu)分子篩制備的工況性能，充分發(fā)揮催化劑的特定活性特征，實(shí)現(xiàn)個性化的催化劑搭配，使最終產(chǎn)品效果趨于最優(yōu)。三是在精制催化劑的作用下，增強(qiáng)原料適應(yīng)性。四是根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)實(shí)際，對現(xiàn)行工藝方法進(jìn)行升級改造，擴(kuò)大面向?qū)ο蟮母采w面，并提高最終化工產(chǎn)品品質(zhì)。五是受外界環(huán)境條件的限制不甚顯著，無需過度強(qiáng)調(diào)客觀條件，具有較低的原始投資和運(yùn)行費(fèi)用。六是重石腦油選擇性高，產(chǎn)出品質(zhì)較高，所可應(yīng)用的范圍較廣，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

綜上所述，受技術(shù)方法、管理模式、行為理念等方面的影響，市場導(dǎo)向下煉油企業(yè)轉(zhuǎn)型升級技術(shù)選擇實(shí)踐中依舊存在著諸多方面的缺陷與不足，制約著煉油企業(yè)的順利有序運(yùn)行。因此，有關(guān)人員應(yīng)該從煉油企業(yè)的客觀實(shí)際需求出發(fā)，充分遵循轉(zhuǎn)型升級中技術(shù)選擇的基本規(guī)律，創(chuàng)新技術(shù)方法，優(yōu)化技術(shù)運(yùn)用流程，為實(shí)現(xiàn)煉油企業(yè)未來長遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展奠定技術(shù)，為保障社會經(jīng)濟(jì)快速健康穩(wěn)定發(fā)展保駕護(hù)航。