我国首套渣油加氢装置投入运

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日前，总投资129亿元的鑫海化工新材料综合体项目在沧州渤海新区黄骅市投产，该项目采用国内首套年产300万吨渣油加氢装置，可生产新能源汽车所需高品质复合碳素材料及电极焦，鑫海化工实现了由传统炼油企业向优质化工新材料基地转型，助力当地传统能源行业转型发展。



该公司是华北地区首家生产“国五”、“京六”标准汽、柴油和航空煤油的地方炼油企业，是河北省首家拥有国家发改委和商务部批准的进口原油使用 权和原油进口权的“双权”企业，是国家发改委批准认可的原油加工企业，原油一次加工能力为600万吨/年。



2017年11月，投资50亿元， 开工建设了清洁燃油质量升级项目，主要包括：160万吨/年催化裂化装置、140万吨/年柴油加氢改质装置、80万吨/年汽油加氢脱硫装置、30万吨/年气分装置、4万吨 /年MTBE装置、15万/年烷基化装置、15万吨/年轻烃回收装置、5万吨/年硫磺回收装置、30000Nm3/hPSA装置及配套的储运 消防等公用设施。



未来五年，计划投资300亿元，建设1000万吨/年炼化一体化项目，包括：100万吨乙烯、200万吨PX联合装置及相关配套设施。主要装置为：1000万吨/年预处理装置、100万吨/年灵活焦化装置、160万吨/年催化裂化装置、两套360万吨/年加氢裂化装置、300万吨 /年渣油加氢装置、70万吨/年润滑油加氢装置、300万吨/年汽柴油加氢装置、200万吨/年PX联合装置、30万吨/年烷基化装置、 100万吨/年煤油加氢装置、100万吨乙烯联合装置、60万吨/年丙烷脱氢装置和60万吨硫磺联合回收装置及配套的公用设施等40多套生产 装置。



渣油加氢技术发展进程



原油需要经过多种物理和化学加工过程转变为石油产品，才会变成供人们生产生活所需的汽油和柴油，石油转化的过程构成了石油炼制过程，



现如今，石油炼制工业已然成为了世界石油经济不可分割的一部分。



然而，无论如何环保的提炼过程，总会产生大量的渣油。上世纪七十年代以来，世界石油工业表现出原油质量变差的趋势：原油中重质油含量比重增大，硫磺、氮、金属含量增加，渣油回收率增加。



世界炼油能力最强的国家是美国，其原油蒸馏能力占世界五分之一左右。上世纪七十年代，美国樱桃角炼油厂作为最早一批的全氢炼油厂，能够保障每一种液流在离开炼油厂前，都全部完成加氢处理，部分兼经化学处理。



在这一过程中，进行加氢处理的樱桃角炼油厂每天能够回收100吨硫磺，同时得到洁净的产品。



彼时，随着市场上对轻质油品，尤其是中间馏分油的需求明显增加，一时间，如何使质量差、难加工的重质油、渣油转化为更便于加工的原料油，成为了急需解决的问题。



任何科技的发展和进步都有一个曲折而艰辛的过程。早期，对于渣油的加氢处理主要倚仗加氢裂化技术，最具代表性的美国樱桃角炼油厂彼时使用的联合加氢裂化装置，初一面世便震惊世界。



整整二十五年来，从未有一个新建炼油厂装备催化裂化装置，美国樱桃角炼油厂开辟了加氢处理技术史上的先例。加氢裂化技术本身相当灵活，其适用原料范围从粗汽油到重质残渣油，明星产品更是从液态烃到脱硫残渣油。一言以概之——这是一门“不挑食”的工艺。



美国樱桃角炼油厂通过加氢裂化装置处理过的产品只含有极少量的氮、硫等杂质，硫化氢可以转化为元素硫，氮则可转化为氮气，较之此前普遍使用的催化裂化装置，加氢裂化更加环保，不易污染环境。



加氢裂化因其液收高，在加工高含硫原料和生产优质柴油方面，具有天然优势。然而，加氢裂化的操作过程十分复杂，需要考虑反应器超温、循环压缩机发生故障、高压分离器液位过低等安全问题，同时，因为其投资和操作费用高，许多炼厂的氢源问题亟待解决。



于是，随着大气环境的愈发严峻，环保限令越来越全面完善，“阴晴不定”的初代加氢裂化装置渐渐难以满足人们的多场域、多层次生产需求。



至此，渣油加氢脱硫技术应运而生。



加氢脱硫装置面世时，大多采用一台或一组反应器，然后分层，以装填不同功能的催化剂，主要作用即脱除渣油重的金属，渣油固定床加氢脱硫较之馏分油加氢精制工艺流程，增加了热高压分离器与热低压分离器。



数据显示，经过加氢脱硫处理后，其硫脱除率在84%至90%左右，金属脱除率在80%以上，经过加氢处理后，明显改变了原料油的氢碳比，为渣油的催化裂化以及延迟焦化，提供了较为理想的原料。



利用加氢脱硫办法处理渣油，极大地提高了加工原油的灵活性，提高了轻油收率，增加了效益，在单纯的加氢裂化装置的基础上，进一步减轻了环境污染，不失为处理重质原油和渣油的好方法。



全球常规石油资源储备量位3×1012至4×1012bbl,其中包括油砂沥青、重油、超重油等非常规石油资源的储量接近8×1012bbl，国际市场对轻质油品的需求不断增加。



与此同时，加氢反应器作为炼油厂加氢装置中的关键设备，价格昂贵，使用周期最长。因而，加氢反应器的交货时间往往决定着装置的建设进度。



随着加氢裂化和加氢脱硫等工艺的改进，加氢反应器制造技术也在不断提高和更新换代。



剑指尖端的炼化金刚——加氢反应器



1963年，日本制钢所正式开始制造加氢反应器，自此之后，该所一直是世界上加氢反应器产量最多，技术发展最快的制造厂。此后，美国、苏联、法国等国后来居上，开始自主研制加氢反应器工艺技术。



无论海上还是陆地，石油被开采出来以后，必须经过繁复的加工，倘若说石油化工基地里高大壮观的加工设备是“炼化巨兽”，那么，加氢反应器便是巨兽之金刚，机械之心脏。其主要用于转化原油中的重质部分，从而收获市场喜爱的轻质油。



加氢反应器不仅可以作为加氢反应的容器，还可以用作混合气体和液体的设备。根据催化加氢过程中进料原料油性质的不同，所采用的催化剂和工艺流程业大不相同。



一般而言，加氢反应器分为运动床反应器、固定床反应器、流化床反应器；若以反应器使用过程中高温介质是否同器壁接触划分，可以分为热壁结构和冷壁结构。



较之欧美发达国家，我国的加氢反应器制造起步较晚，1965年，国内第一台铬铝制冷壁加氢反应器试制成功，投入运行。制造反应器的厂家在二十五年间，也不过是从伊始的一家发展到七八家。



但是随着中国工业实力的快速发展，近年来中国国之重器的诞生频率有着显著的增加，近期又一国之重器诞生，全球范围内只有中国能造并且放话永不售卖，原因，则是因为其对中国石油工业而言非常重要，美国看后羡慕坏了，这就是中国的镇海沸腾床渣油锻焊加氢反应器。



渣油锻焊加氢反应器到底有多牛？



这样一款设备，全球范围内只有中国能造，中国的加油煅焊加氢反应器到底有多牛？为何中国会决定永不出售这款国之重器？实际上中国的这一决定也并非不能理解，毕竟这样的设备必须保证国内使用需求得到满足。



石油对于现代生活而言是非常重要的一种物质，虽然这些黑色物质在处理之前可以发挥的用处非常小，但在经过现代化石油化工产业的分离之后，，从中分离出的各种有机物，几乎涉及到人类生活的各个方方面面，除了汽车使用的柴油和汽油之外，还包括航空母舰使用的重油以及日常生活中很多人都会用到的塑料制品，甚至就连医疗领域都有着石油制品的身影，因此说石油是现代工业的血液是毫不过分的，虽然石油非常重要，但对石油进行分离却并不是一件容易的事情，这是一项极其考验国家工业能力的产业。



石油在从油田当中铲除之后就需要进行分离和提炼，而不管哪一个国家，这一过程的产出率都不是100%，在进行分离和蒸馏之后，必然留下大量的渣油，虽然这些渣油是第1次处理产生的产物，但这并不意味着这些油当中就完全不存在各种可利用的物质，事实上渣油当中依然存在大量可以利用的有机质，因此不管是中国还是其他石油强国，都会对这些渣油进行进一步的处理，进而对其进行重复利用。



而镇海沸腾床渣油锻焊加氢反应器就是一种对其进行重复利用的设备，为了满足工业生产的产量需求，这一反应器具有非常巨大的体型，高度达到70米，重量达到2400吨，而巨大的体型换来的是强大的性能中国原有的渣油处理设备转化率仅为40%到50%，然而在使用了这款设备后，转化率可以迅速提升到80%，而除了提高转化率之外，该设备还能够降低延迟焦化复合，提升中国的轻质油产能，在使用了这款装备之后，中国石油炼化工艺就能够提升世界前列，有力的支撑中国能源战略的实施。