劣质重质稠油改质工艺技术进展沐俊1沐利彬21中国石油大学化学.docVIP

劣质重质稠油改质 沐俊1沐利彬2 中国石油大学，山东 青岛 266555；2.） 摘要了国内外稠油改质的主要技术包括稠油掺稀、溶剂脱沥青、减粘裂化、供氢热裂化、HTL改质技术论述了主要工艺和改质效果，比较分析各种改质技术的优势和不足。对于劣质稠油改质，需综合考虑这些改质技术成熟度、工艺过程、操作成本、投资规模及产物品质相差较大此外，重油改质工艺的选择要根据稠油规模、油田具体情况及改质目标确定。 关键词：油； 稠油改质； 供氢热裂化 1 稠油改质的意义 全球稠油开采总量的逐年加大，而稠油开采出来面临的首要问题就是运输。稠油组成中胶质和沥青质等重组分含量高，轻组分含量少，造成了稠油具有粘度高、相对密度大、流动性差、在较高温度范围内仍呈现非牛顿流体等特征。稠油的这些性质，使得在运输、储存等方面的难度增加，低oAPI和高粘度特点使稠油在管道中的流动很困难，容易引起沥青质和石蜡沉积，水盐含量增加以及腐蚀等问题，因此稠油改质降粘尤为重要。 2 世界稠油资源 世界重油的资源丰富，据2007年美国地质调查局必威体育精装版公布的数据显示，世界范围重油储量33 960亿桶，天然沥青储量55 050亿桶，总量为89 010亿桶；ENI集团2010年《世界油气评论》中统计，世界常规原油中重质原油（oAPI为10～26）的比例已从1995年的11%上升到2009年的15%，特别是近几年全球增产的原油基本上都是重质原油，重油（包括oAPI＜10）的产量已由20年前的2000万上升到目前的近1亿。 全球重油资源主要分布于西半球。约有69.3%的可采超重油(南美61.2%，北美 8.1%)和约82%的可采天然沥青(北美81.6%)分布在西半球。其中加拿大阿尔伯达省北部拥有世界上最丰富的油砂资源，分布于Athabasca、Cold Lake和Peace River个矿区，油砂资源分布面积达14.1×104 km2，地质上属于西加拿大盆地。 3 国内外稠油的改质主要技术 3.1 稠油掺稀 掺稀是降低稠油粘度最古老、优先采用的方法之一。它主要是通过向稠油中掺入更轻的液体烃类（包括天然气凝析液、原油的馏分油、石脑油等等）降低粘度的方法。通过掺入这些液体烃类能够降低稠油中沥青质的浓度，从而减弱沥青质胶束之间的相互作用，降低稠油粘度[]。向稠油中掺入稀油得到混合物的粘度与稀油的掺入量之间成指数关系。另外稀油的掺入量主要取决于稠油与稀油的相容性[]。 在我国辽河高升油田稠油中，掺入1/3的稀油量，可使得50的粘度为2 000-4 000 mPa·s的稠油降为150200 mPa·s[]。 稠油掺稀输送方法应用广泛，在加拿大、委内瑞纳、哥伦比亚、美国、中国等国家得到了广泛应用。在我国的油田中，胜利油田、新疆油田重油产区伴有稀油资源，稠油掺稀方法在国内的新疆、胜利以及河南油田都有利用[]。 3.2 溶剂脱沥青 溶剂脱沥青（solvent deasphalting，简称SDA）通过溶剂把原料中很难转化的沥青质、稠环化合物及对加工过程有害的重金属、硫、氮化物等进行脱除，脱碳率较高。研究表明[]，相对较小的脱沥青程度就会对稠油的粘度有很大的影响，因此，溶剂脱沥青工艺可以用于劣质重油改质。 工业上常使用丁烷、戊烷以及少部分己烷作为脱沥青溶剂，庚烷用于实验室或者中试装置中。混合溶剂也有所应用，比如C3～C5等，其操作温度的灵活性更高。另外，低沸点的轻质油、汽油（沸点＜65），不含芳香烃，也可以用作脱沥青溶剂[]。 自1936年M．W．Kellogg公司的第套工业化装置问世以来，至今已有100多套装置投产。1997年，全世界溶剂脱沥青的生产总量超过2万/a[]。目前最具代表性的工艺有： 1）超临界抽提（ROSE）技术：Kerr-McGee开发并将其工业化。该技术在溶剂的超临界条件下进行溶剂回收，即溶剂在此条件下，失去了对油的溶解性（实际是不溶的），发生相分离，选择性脱除重质原油或渣油中的沥青，得到高质量的脱沥青油。与常规的溶剂蒸发液化回收工艺相比，ROSE工艺可节能40～50%，装置的基建投资也可节约20%左右[]，且适用于各种有机和无机溶剂。目前，世界上采用该技术的装置已有30套，其中设在美国加州Richmond炼油厂的是当今世界上规模最大的，处理能力达225万t/a[]。 2）脱金属工艺（Demex）：美国UOP公司和墨西哥石油公司（IMP）联合开发，主要采用较重的烷烃进行沥青质的脱除，溶剂回收使用超临界回收技术。可将重油oAPI从7.2改质到19.5，98.9下的粘度由11 711 mPa?s降低到813 mPa?s。广州石化8万t/a的溶剂脱沥青装置就是引进的该技术，于1990年4月一次投料试车成功。 3）ECOPETROL重油脱沥青工艺：由哥伦比亚国家石油公司开发。可将重油oAPI