超级⽯化推荐：典型炼化⼀体化企业⽣产低硫船⽤燃料油的重油加⼯⽅案⽐ 较！
超级⽯化主要内容：基于低硫重质船⽤燃料油⽣产需要以及炼⼚最⼤化⽣产重整原料和⼄烯裂解原料转型升级背景，本⽂针对典型炼化⼀体化企业⽣产低硫船⽤燃料油，分别采⽤沸腾床和浆态床的不同重油加⼯⽅案从产品分布、产品性质及后续加⼯路线等进⾏经济性分析。结果表明，相⽐于浆态床加氢⽅案，尽管沸腾床渣油加氢转化率低于浆态床，但由于转化后的产品中⼲⽓收率低、各种馏分油的氮含量显著低于浆态床⽅案，且可以直接⽣产低硫船⽤燃料油、不存在废渣处理等优势，此外，耗氢较低，同时航煤、⽯脑油及芳烃产量增量明显，以50美元效益测算价测算，沸腾床⽅案扣消费税⽑利较浆态床⽅案⾼16.13亿元。可见，对于有低硫船⽤燃料油⽣产需求的炼化企业，采⽤沸腾床重油加⼯路线在经济性⽅⾯更具竞争⼒。 关键词：炼化⼀体化；重油加⼯；沸腾床加氢；浆态床加氢；低硫船⽤燃料油
国际海事组织发布“限硫令”，要求2020年全球使⽤硫含量（质量分数）⼩于0.5%的低硫船⽤燃料油。⾯对低硫船⽤燃料油市场供应缺⼝，我国炼油企业迎来重要的市场机遇[1-2]。我国对外依存度逐年提⾼，且进⼝原油以重质⾼硫原油为主，势必给我国炼油企业⽣产低硫船⽤燃料油带来较⼤的挑战。同时，⽬前炼⼚处于炼油转型的关键时期，正由“炼油型”向“炼化⼀体化”甚⾄“化⼯型”转变，在炼⼚考虑低硫船⽤
燃料油⽣产的同时，也要兼顾全流程优化，实现多产芳烃和烯烃等化⼯原料。
在炼⼚全流程中，渣油加⼯技术是核⼼关键环节。渣油加⼯路线主要包括脱碳和加氢路线。延迟焦化是⽬前炼⼚最主要的脱碳⼯艺，其具有技术成熟、流程简单、投资较低和原料适应性强的特点，但同时也存在液体产物收率偏低、⼤量⾼硫焦出路困难等问题，难以实现渣油资源的⾼效利⽤。随着安全环保要求逐渐提升、重油深度转化需求和产业结构持续适应性调整，渣油加氢技术在重油深度转化和转型⽅⾯具有显著的优势。世界上渣油加氢⼯艺类型有四⼤类，即固定床、移动床、沸腾床和浆态床；从加⼯渣油的适应性、产品结构灵活性和转化率等⽅⾯，沸腾床和浆态床渣油加氢技术是当前⼤多数炼化企业的⾸选技术⽅案[5-8]。但这两种重油加⼯⽅案在转化率、转化后的产品分布及产品性质等⽅⾯差异较⼤，因⽽对后续产品的加⼯要求也存在较⼤差异。
李忠瑞种子本⽂以有低硫重质船⽤燃料油⽣产需求以及最⼤化⽣产催化重整原料和蒸汽裂解制⼄烯原料的新建炼化企业为例，⾸先对⽬前炼⼚典型的重油加⼯路线的产物和性质进⾏对⽐分析，初步确定典型炼化⼀体化企业⽣产低硫船⽤燃料油的重油
对⽬前炼⼚典型的重油加⼯路线的产物和性质进⾏对⽐分析，初步确定典型炼化⼀体化企业⽣产低硫船⽤燃料油的重油加⼯⽅案设计；同时，从全流程加⼯⾓度分别对沸腾床和浆态床两种重油加⼯⽅案进⾏经济性分析，为新建炼化⼀体化企业的重油加⼯⽅案提供选择依据。
1 不同重油加⼯路线产物性质和液收对⽐
为能够更好地优选适宜的重油加⼯路线，本部分对延迟焦化、浆态床加氢和沸腾床加氢这3种重油加⼯路线的产物性质和液收进⾏对⽐分析，进⽽能够更好地指导典型炼化⼀体化企业⽣产低硫船⽤燃料油的重油加⼯⽅案设计。
3种路线的加⼯重油为混合减压渣油，性质较差，硫质量分数5.5%～5.7%，残炭值23.0%～26.0%，⾦属（Ni+V）220～260µg/g，具体加⼯原料性质见表1。
表1 3种路线加⼯的混合减压渣油性质
沸腾床加氢数据来⾃中国⽯油化⼯股份有限公司⾃主开发的STRONG沸腾床加氢装置，典型⼯艺条件为反应温度420℃，反应压⼒15.0MPa，氢油体积⽐600，具体⼯艺流程见⽂献[14]；浆态床加氢数据来源为国外某专利商的浆态床加氢装置，具体⼯艺流程见⽂献[15]，典型⼯艺条件为反应温度430℃，反应压⼒16.0MPa，氢油体积⽐600；延迟焦化数据为炼⼚⽬前常规的⼀炉两塔的焦化装置[16]，典型焦化温度490℃，压⼒0.18MPa。3 种重油加⼯路线在典型⼯艺条件下的产品性质和液收情况见下⽂。
1.1 产物性质对⽐
兰州大学研究生被杀表2 为3 种渣油加⼯路线⽯脑油馏分性质⽐较。相⽐于延迟焦化和浆态床⽯脑油，沸腾床加氢⽯脑油硫、氮含量低，链烷烃⾼，可作为优质的⼄烯裂解原料。
表2 3种重油加⼯路线⽯脑油馏分性质
表3 为3 种重油加⼯路线的柴油馏分性质。与延迟焦化和浆态床柴油相⽐，沸腾床加氢柴油硫、氮含量低，⼗六烷指数较⾼，综合性质较好，可通过后续低压加氢精制来⽣成优质的柴油产品。
表3 3种重油加⼯路线的柴油馏分性质双凤楼
表4 为3 种重油加⼯路线蜡油性质对⽐。相⽐于延迟焦化和浆态床⽣成蜡油，沸腾床加氢蜡油馏分硫、氮含量低，更适合作为加氢裂化或催化裂化原料。⽐较两种加氢路线，可以发现浆态床加氢蜡油中的N 含量、S 含量远远⾼于沸腾床加氢蜡油，后续直接进加氢裂化等装置加⼯较为困难，同时作为低硫船⽤燃料油时由于硫含量较⾼，需要增设加氢处理单元来进⼀步脱除杂质。
表4 3种重油加⼯路线蜡油性质对⽐黄三角经济区
电子光学此外，浆态床各馏分油加氢后氮含量均显著⾼于其他两种技术，其原因主要为氮在渣油中的存在形式和氮的转移规律不同，渣油中氮主要存在于胶质沥青质中，焦化过程中渣油原料中绝⼤多数的氮都富集在焦炭中，馏分油中氮含量相对较低；沸腾床脱氮效果优于浆态床是因为所采⽤催化剂不同，沸腾床加氢多采⽤钼镍型催化剂，浆态床加氢⼀般采⽤铁系或油溶性有机钼作为催化剂，加氢脱氮过程⾸先含氮原⼦的芳⾹环先加氢饱和再断键脱氮，镍⾦属加氢效果更好。
表5列出了⽯油焦、加氢未转化油和直馏减渣的性质，其中焦化⼯艺制备的⽯油焦硫含量⾼达8.34%，难以满⾜⽬前低硫⽯油焦的硫含量低于3.0%的指标；此外，相⽐于直馏减渣，沸腾床加氢渣油硫、⾦属含量低，可作为低硫船⽤燃料油
调和组分或低硫电极焦原料[11-12]；浆态床加氢尾渣中硫、氮含量较⾼，同时⾦属杂质、固含量和沥青质远远⾼于沸腾床未转化油数倍之多，处理难度极⼤，只能作为⾃⽤燃料，经济性和环保问题值得考虑。
表5 ⽯油焦、浆态床加氢尾渣油、沸腾床加氢未转化油和直馏减渣性质对⽐
针对表5 中3 种重油加⼯路线产物的性质差异进⾏分析，与直馏减渣相⽐，浆态床加氢尾渣密度增⼤是因为尾渣中含有⼤量的催化剂和热裂化反应后的缩合⼤分⼦，沸腾床加氢未转化油密度减⼩是因为
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⼤分⼦的胶质沥青质在催化剂作⽤下加氢裂化成较⼩的分⼦；浆态床加氢尾渣的杂原⼦⾦属含量以及固含量显著⾼于沸腾床未转化油以及直馏渣油，是因为浆态床加氢过程催化剂⼀般是溶解在油中，反应分馏后富集在加氢尾渣中，因⽽导致⾦属含量和固含量⾼。浆态床加氢尾渣的沥青质远⾼于直馏减渣，是因为浆态床加氢过程主要发⽣临氢热裂化反应，⼤量⾼缩合的沥青质分⼦富集在尾油中；⽽沸腾床加氢过程沥青质主要发⽣芳⾹环加氢饱和开环过程，沥青质基本都转化成⼩分⼦的其他组分。
1.2 液收对⽐
表6列出沸腾床和浆态床加氢两种重油加⼯路线液收对⽐，其中沸腾床加氢路线的未转化油（UCO）可进⼀步焦化⽣产低硫⽯油焦，⽽浆态床加氢路线中的UCO 含有较⾼的杂质⾦属，只能作为锅炉蒸汽燃料。⽐较两种重油加⼯路线轻油收率，浆态床加氢路线⼲⽓收率较⾼，总液收相对较低，说明在液收⽅⾯沸腾床同样占据较⼤的优势。
2 ⽅案设计
基于上述不同重油加⼯路线产物性质和液收对⽐可知，沸腾床加氢和浆态床加氢都可作为重油加⼯⽅案来⽣产低硫船⽤燃料油，但两种加氢路线存在明显的差异，主要体现在如下⽅⾯：①浆态床⼲⽓⽐例⾼；②浆态床蜡油中硫氮含量⾼，需要设置后续加氢处理装置；③浆态床未转化油中固含量⾼，未转化油难以⽣产船⽤燃料油等。以上问题需要在接下来的⽅案中进⾏重点考虑。
⽅案设计主体的原油加⼯能⼒为1600 万吨/年炼油总流程，以中东⾼硫重油沙重、沙中、伊重、巴⼠拉混合原油为加⼯
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