应对当前形势企业可选择的技术路线

鏰Ị>　　[中国石化新闻网2016-07-26]
　　◆对催化裂化原料进行预处理，消除重油催化裂化技术弊端，增产汽油。
　　现在汽油效益很好，中国一年生产和销售2000多万辆轿车，绝大部分是汽油车。消费结构决定了柴油的需求量在减少，汽油的需求量在增加。
　　生产汽油最好的路线就是采用重油催化裂化技术，但催化裂化技术也给企业带来一系列问题。第一是烟气的问题。烟气里有大量SOX和NOX，必须脱除，而国内外的烟气脱硫处理技术都会导致二次污染。第二是汽油质量的问题。催化裂化汽油在汽油池中占70%以上，给汽油质量带来问题的，一个是硫，一个是烯烃，这是催化裂化汽油的特点。第三是二氧化碳。在炼厂各种炼油装置里，催化裂化装置是排放二氧化碳最多的装置。
　　解决这个问题的思路是什么呢？我建议，从总流程优化入手解决问题，对催化裂化原料进行预处理。蜡油和渣油都要进行加氢处理，然后把重质部分给催化裂化作原料。
　　对催化裂化原料进行预处理后，汽油产率大幅增加，柴汽比明显下降。同时，加氢后，原料里的硫变成了硫化氢，通过回收变成硫黄，副产物有效益，硫也不会跑到后面的流程里了，烟气里的SOX大幅下降。此外因积炭量大幅减少，催化裂化装置排放的CO2也大幅下降。采取这样的办法，尽管需要付出一定代价，但是解决了一系列问题，而且效益非常好。现在，我们所有的企业都有催化裂化技术，但大部分企业还没有进行催化裂化原料预处理，未来应推广这项技术。
　　我们还开发了一系列组合技术使效益得到更进一步的提高。把这些技术有机组合起来，可更进一步地提高轻质油收率。IHCC技术（选择性加氢与选择性催化裂化组合技术）就是其中之一。采用这项技术，以加氢重油为原料，液体产品收率可增加10个百分点。现在企业普遍拥有200万吨/年催化裂化装置，按10个百分点计算，1年就增产20万吨，企业可新增以亿计的效益。另外，还有RICP技术（渣油加氢与催化裂化双向组合技术）、减渣浅度溶剂脱沥青-加氢处理再进催化裂化的组合技术等。这些技术可以给企业提供多种选择。
　　总而言之，催化裂化对于生产汽油来说是一项不可或缺的、关键性技术，但要解决企业的各种问题，催化裂化的原料必须要进行加氢，而且采用加氢的办法时，采用各种技术组合，轻质油的收率还能得到更进一步的提高。
　　◆调整产品结构，把催化柴油转化为高辛烷值汽油或芳烃。
　　增加汽油产量，最好的办法是催化裂化原料加氢，这是第一个办法。第二个办法是把催化柴油转化为高辛烷值汽油或芳烃（BTX）。这里说的芳烃（BTX），指的是苯、甲苯、二甲苯。
　　柴油里催化柴油是最难办的。催化柴油占柴油总量约三分之一，主要特点是：其中的主要成分是双环芳烃和三环芳烃，占75%甚至80%以上。这种组分对柴油的关键性质——十六烷值很不利，十六烷值很低，柴油的使用性能受到严重影响。催化柴油的十六烷值现在是二三十，要到国5标准，需要到51。从二三十到51，非常困难，付出的代价太大。柴油过剩，提升其十六烷值又需付出很大代价，因此不计代价提升催化柴油十六烷值的技术路线显然是不合适的。
　　另一条思路：多环芳烃对生产柴油不利，但单环芳烃是高辛烷值组分，所以可先让它部分饱和，然后到加氢裂化或催化裂化去转化、开环，开环后就只剩一个芳环了，一个芳环就可以进入汽油组分，转化为高辛烷值汽油了。
　　这方面，我们开发了两项技术，一个是侧重于生产汽油的，一个是侧重于生产芳烃的，都已经完成了工业试验。从催化柴油生产高辛烷值汽油的技术，叫LTAG；另外一项叫RLG，既可以生产高辛烷值汽油，又可以生产芳烃（BTX）。这两项技术对于企业解决催化柴油的出路问题和增产汽油都很重要。
　　◆增产航空煤油。
　　航空煤油现在也需要增产。生产航煤主要是要脱硫醇。脱硫醇很容易，在很低的压力下、很低的氢油比就可以生产出合格的航空煤油了。这个技术叫RHSS，前些年已开发出来，国内已经建了很多套装置。
　　现在要在原来的基础上增产航空煤油，我们又开发了第二代RHSS催化剂。这个催化剂的优势在于：如果还是采用原来的原料，空速可提高30%。空速代表进料量，进料量提升30%，其他条件不变的情况下，处理能力就大了30%，从而增加了航煤产量。从工业应用结果来看，空速提高30%的同时，能耗还降低了10%。
　　◆开发清洁燃料生产技术。
　　增产清洁汽油方面，我们自主开发了选择性加氢脱硫（RSDS-Ⅲ）第三代技术。这项技术是针对国5汽油硫含量不大于10个ppm的标准来开发的。在企业投入工业化应用后，效果非常好。
　　RSDS-Ⅲ技术有个重要的技术创新点，就是催化剂选择性调控技术。选择性脱硫是指：硫要脱除，烯烃要尽可能保留，因为烯烃是高辛烷值组分。可是从加氢性能来讲，脱除烯烃比脱硫容易，难点就在这里。第三代技术开发了调控技术，进一步提高了选择性，保持了比较高的脱硫性能，抑制了烯烃饱和性。
　　增产清洁柴油方面，我们最近开发了新一代超深度脱硫催化剂。前些年我们的一个主要困难就是性价比不够，性能比国外催化剂不差，但是成本比他们高，市场竞争就不太有利。最近几年，我们开发了两种高性价比超深度脱硫催化剂：一种是钴钼系的，叫RS2200；另一种是镍钼系的，叫RS2100。跟上一代催化剂相比，它们的性能提高30%，成本下降，催化剂的售价降低，在国际上开始具有竞争力了。
　　还有个问题：到国6、京6的时候，硫含量的要求没有变，但是芳烃和烯烃要求下降。这两种都是高辛烷值汽油的组分，减少这两种高辛烷值组分，又得保持高辛烷值，怎么办？唯一的办法是把异构烷烃增加进去。有两种技术来实现：一种是烷基化技术，一种是碳5、碳6异构化技术。碳5、碳6异构化技术方面，我们开发了新一代超强酸异构化催化剂，正在进行工业化试验。烷基化技术目前主要用硫酸法。硫酸法有安全、环保的问题，用固体酸比较好。国外已经有了示范装置，国内燕山石化正在进行侧线试验。如果侧线试验取得成功，将来再推广。这都是为国6、京6准备的技术。
　　◆发展未来化工型炼厂的
　　核心技术。
　　化工型炼厂是我们设想的出丙烯、乙烯和BTX，不出油品的炼厂。
　　油价高企的时候，我们以石脑油为原料的石油化工全线亏损，没法和中东、美国以乙烷为原料的乙烯工业竞争，甚至没法和煤化工竞争。但我们有个优势——我们大型炼厂、大型石油化工厂是结合在一起的。如果未来油价上涨，我们开发相关技术，以中间基蜡油为原料（比现在石脑油为原料便宜很多），通过选择性加氢改质，跟选择性催化裂解相结合来生产丙烯、乙烯、BTX，目标是丙烯、乙烯加BTX达到55%以上。出来的丙烯、乙烯、BTX打入乙烯厂的深冷分离系统和芳烃回收系统，由石化厂回收和利用。这样就充分利用了石化厂装置的优势，并且把原料从石脑油变成了蜡油，降低成本，提升效益。
　　从更长远的角度考虑，未来如果电动汽车逐步取代燃油汽车，我们炼厂巨大的资产怎么盘活就会成问题。因此要未雨绸缪，发挥炼油和石油化工综合的优势。
　　学化工的是个“裁缝”，“裁剪”各种各样的材料。随着社会的发展，市场对化石燃料的需求会被可再生能源逐步替代，但对材料工业的需求一直存在。到那时，有一部分炼厂就要跟石化厂结合起来生产材料。
　　化工型炼厂就是为这两种目的的需求服务。高油价的时候，降低石化厂的成本；若干年后，跟石油化工结合生产材料。这项技术叫SHMP，是一种油化结合的技术。
　　（李大东系中国工程院院士，本文由陈帜整理）