全球首套
300萬噸/年RTC工藝重油催化裂解裝置
6月29日,采用中國石化石油化工科學(xué)研究院自主研發(fā)的重油高效催化裂解(RTC,別名DCC Pro)技術(shù)的全球首套300萬噸/年催化裂解裝置在安慶石化順利投產(chǎn),標(biāo)志著我國重油高效催化裂解生成化工原料的關(guān)鍵核心技術(shù)正式投入使用。作為世界范圍內(nèi)丙烯產(chǎn)率最高的工業(yè)化催化裂化技術(shù),RTC技術(shù)有效填補了我國利用劣質(zhì)重油生產(chǎn)丙烯、乙烯的空白。
什么是催化裂解工藝?
隨著我國能源領(lǐng)域電動化和新能源業(yè)務(wù)快速發(fā)展,成品油消費量漸近達峰,市場需求逐漸放緩,生產(chǎn)燃料油的經(jīng)濟效益大幅下降,同時,化工品市場持續(xù)增長,基礎(chǔ)化工原料需求旺盛,市場對丙烯、乙烯的需求持續(xù)增長,石化行業(yè)面臨著煉油產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大挑戰(zhàn)。
催化裂解是化工行業(yè)的核心工藝之一,該工藝通過將重質(zhì)油進行高溫催化裂解來生產(chǎn)丙烯、乙烯等低碳烯烴,同時兼顧高辛烷值汽油的生產(chǎn)。由于該工藝還可以與蒸汽裂解、乙苯等化工裝置深度集成形成極具競爭力的煉化一體化技術(shù),因此催化裂解技術(shù)已成為了煉油企業(yè)向化工轉(zhuǎn)型升級的“龍頭”技術(shù)。
石科院RTC技術(shù)團隊調(diào)試催化裂解裝置。魏曉麗 攝
目前的技術(shù)痛點是什么?
目前我國催化裂解技術(shù)的最大痛點就是國內(nèi)外已有的技術(shù)都不同程度地存在“啃不動”劣質(zhì)重油的問題。
我國原油資源普遍偏重、輕烴含量低,且進口的原油也以重質(zhì)原油為主,劣質(zhì)重油目前已經(jīng)占據(jù)了我國石油化工行業(yè)加工原料的最大份額,采用劣質(zhì)重油高效生產(chǎn)低碳烯烴對于保障我國石油化工行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈安全具有重要戰(zhàn)略意義。同時,由于劣質(zhì)重油存量大、成本低,煉化企業(yè)通過催化裂解技術(shù)加工劣質(zhì)重油生產(chǎn)丙烯、乙烯還可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。
石科院RTC技術(shù)如何破解痛點?
石科院研發(fā)團隊基于對催化裂解過程反應(yīng)化學(xué)、過程強化以及加氫渣油分子水平的新認(rèn)識,以反應(yīng)器為突破口,自主研發(fā)形成了國際首創(chuàng)的新型高效快速流化床反應(yīng)器,解決了現(xiàn)有劣質(zhì)重油催化裂解技術(shù)傳質(zhì)傳熱效率差、催化反應(yīng)選擇性低等難題,使得以往難加工的劣質(zhì)重油得以從容加工。
除此之外,具有獨特結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器還使得生產(chǎn)的反應(yīng)過程選擇性大大提高,不僅提高了乙烯和丙烯產(chǎn)率,同時降低了焦炭產(chǎn)率,有效提升了汽油產(chǎn)品的品質(zhì),經(jīng)濟效益顯著。
在新型高效快速流化床反應(yīng)器取得突破后,石科院科研團隊乘勝追擊,在工藝與工程技術(shù)大型化等方面接連取得突破,最終整合形成了重油高效催化裂解(RTC)技術(shù),在核心期刊發(fā)表論文5篇,其中SCI論文3篇;申請中國發(fā)明專利13項,授權(quán)13項;通過PCT申請涉外發(fā)明專利2項20件,其中授權(quán)1件,項目榮獲中國石化2021年度科技進步一等獎。
石科院RTC技術(shù)團隊主要成員。張潤強 攝
產(chǎn)品增產(chǎn)提質(zhì),效益大幅提升
2019年11月,石科院利用RTC技術(shù)對中國石化安慶分公司原有65萬噸/年催化裂解裝置進行改造,開展工業(yè)試驗。
安慶石化65萬噸/年催化裂解裝置。鳳程 攝
2020年1月14日,裝置一次開車成功。工業(yè)試驗數(shù)據(jù)顯示,在使用摻50%劣質(zhì)重油的原料時,產(chǎn)物中的乙烯和丙烯產(chǎn)率比現(xiàn)有工藝分別提高0.5個百分點和2個百分點以上,丙烯產(chǎn)量增幅高達18%。同時,焦炭產(chǎn)率則下降0.5百分點,且汽油產(chǎn)品的烯烴含量明顯降低、辛烷值有所提高,碳排放更低,生產(chǎn)過程可碳減排1.5萬噸/年。
同時,由于RTC技術(shù)在原料方面開源引流,產(chǎn)物方面提效增質(zhì),可以立竿見影地為煉化企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟收益。相較于現(xiàn)有工藝,RTC技術(shù)在采用摻混不同比例的劣質(zhì)重油為原料時,加工每噸原料可增加效益65至105元。工業(yè)試驗數(shù)據(jù)表明,RTC技術(shù)在使用更差品質(zhì)原料的情況下實現(xiàn)了產(chǎn)物的增產(chǎn)提質(zhì),顯示出了良好的“粗糧細吃”工業(yè)應(yīng)用能力。
石科院RTC技術(shù)團隊在安慶分公司工業(yè)實驗現(xiàn)場。
鳳程 攝
2020年9月27日, RTC技術(shù)順利通過了中國石化集團公司組織的技術(shù)鑒定。 “與國內(nèi)外重油催化裂解技術(shù)相比,RTC技術(shù)具有更好乙烯、丙烯選擇性和更低焦炭選擇性,達到國際領(lǐng)先水平?!?/span>技術(shù)鑒定會上,包括數(shù)名院士和業(yè)內(nèi)權(quán)威人士在內(nèi)的鑒定專家組對RTC技術(shù)給出這樣的評價,標(biāo)志著我國石油化工領(lǐng)域又一項核心技術(shù)誕生。
中國石化集團公司RTC技術(shù)鑒定會現(xiàn)場。魏曉麗 攝
作為原料適應(yīng)性更為廣泛和靈活的催化裂解技術(shù),RTC技術(shù)一經(jīng)推出便成為了國內(nèi)外同類技術(shù)中的“領(lǐng)頭羊”,迅速成為煉化企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的不二之選,在短短兩年時間里已技術(shù)許可6套工業(yè)裝置,總加工能力高達1740萬噸/年。
2023年6月29日,全球首套300萬噸/年RTC裝置在安慶石化順利投產(chǎn),標(biāo)志著中國石化完全掌握大型化快速流化床催化裂解工程技術(shù),實現(xiàn)了我國催化裂解技術(shù)的跨越式進步,帶動我國催化裂解技術(shù)持續(xù)領(lǐng)跑全球,為煉化企業(yè)由傳統(tǒng)燃料型煉廠向化工型煉廠轉(zhuǎn)變提供了堅實的科技支撐。
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