【化工装备十年大发展】1736-2015全球首套45万吨/年煤油共炼实验示范项目流程打通

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(出处: 海川化工论坛网)
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全球首套45万吨/年煤油共炼实验示范项目流程全部打通，装置一次试车成功。

该项目位于靖边县城东郊，占地190多亩，总投资17.9亿元，于2012年4月18日动工建设，主要工程包括有45万吨/年加氢裂化装置、6×104立方米每小时制氢装置、22.5万吨/年备煤系统。



据了解，该项目煤、油设计比例为1:1，利用炼油厂富裕的渣油和劣质的褐煤进行生产，VCC残渣仅为12%，液体收率达到72%。项目达产后，年转化原煤22.5万吨、渣油22.5万吨、天然气7.75万吨，实现利税10.65亿元。


2014年5月，该项目天然气长输管线成功投运;10月26日，备煤装置投煤联运，产出合格煤粉。2015年1月23日，进油浆，29日进煤粉，30日产出石脑油、柴油，31日残渣成型，项目流程打通，装置一次试车成功。这标志着延长石油转型升级取得又一项重大突破，为其后续同类项目的试车提供了宝贵经验，对国内炼油和煤化工产业的发展将产生深远影响。



目前，全球在南美、欧洲约有3~5套在建的重油悬浮床加氢装置，有的装置正在建设，有的处于开车准备阶段，此次延长石油试车成功的煤油共炼项目走在世界前列。

2015年9月15日，陕西延长石油集团自主开发的煤油共炼(Y-CCO)成套工业化技术，在北京通过了中国石油和化学工业联合会组织的技术鉴定。专家认为，该技术总体达到世界领先水平。其开发和工业应用，突破了煤化工行业煤炭清洁高效转化和石化行业重(劣)质油轻质化两个领域的技术难题，对降低石油资源依赖、保障国家能源安全具有重要意义。

以中国工程院院士袁晴棠为主任的鉴定专家委员会认为，延长石油以中低阶煤与重(劣)质油为原料、采用浆态床加氢裂化与固定床加氢裂化在线集成生产轻质油品的煤油共炼(Y-CCO)成套工业化技术有以下创新点：提出了煤油共炼协同反应机理，首次开发了浆态床与固定床加氢的工业化在线集成工艺;发明了煤油共炼专有催化剂-添加剂体系，可提供更多活性氢，有效抑制结焦反应，实现了高惰质组煤及重油的高转化率、高液体收率，同时缓解了反应及分离系统的结焦问题;发明了煤基沥青砂水下成型和改性技术，避免了轻烃挥发污染环境，拓宽了煤基沥青砂的应用领域;发明了浆态床反应器特殊构造的隔热衬里和内衬筒，解决了高温、高压、临氢条件下隔热材料选材及施工难题;采用结构简单的内衬筒，避免了反应器器壁结焦问题。

延长石油集团董事长贺久长介绍，2011年4月煤油共炼技术试验研究启动以来，在国内外开展浆态床(又称悬浮床)加氢裂化技术研究的基础上，延长石油进行了新技术研发、工艺技术改进和工程集成创新。2015年1月，延长石油集团依托Y-CCO技术在陕西靖边建设的全球首套45万吨/年煤油共炼实验示范项目，首次投煤试车成功。今年8月，中国石化联合会组织专家对该装置进行72小时连续运行现场考核，结果表明在煤粉浓度为41.0%时，煤转化率为86.0%，525℃以上催化裂化油浆转化率为94.0%，液体收率达70.7%，能源转换效率为70.1%，吨产品水耗1.6吨。

据介绍，该技术的开发既弥补了煤直接液化和间接液化的一些不足，也为炼厂重劣质油、煤焦油加工利用提供了新的工艺技术方案，形成了重油加工与现代煤化工的技术耦合，为我国煤制油和重(劣)质油轻质化开辟了一条新的路径，具有良好的产业化前景。基于Y-CCO成套工业化技术，延长石油申请专利27项，已授权10项。

“煤油共炼技术充分利用低阶煤与重油在加氢反应过程中的协同效应，在单一煤加氢液化和重油加氢裂化的基础上集成创新。”延长石油科技部部长王军峰告诉记者，从构想到落地，项目突飞猛进。

2010年提出正式提出煤油共炼技术；

2011年正式立项，次年开工；

2014年7月建成1桶/日煤油共炼试验评价装置，同年10月建成全球首套煤油共炼工业试验示范装置；

2015年，煤油共炼装置一次性试车成功，实现全流程打通，并生产出合格油品。

煤油共炼项目跨越煤化工和石化两个领域开辟了一条崭新的技术路线。王军峰介绍，将劣质重油与煤按照一定比例混合制成油煤浆后，通过悬浮床与固定床加氢的在线集成反应系统，促进了煤液化和重油的轻质化，“突破了煤化工行业煤炭清洁高效转化和石化行业重油轻质化两个领域的技术难题，搭建了煤炭清洁高效利用与劣质重油深加工有机结合的平台，为我国煤制油和重油轻质化开辟了一条新路线。”

虽然与传统的煤直接液化制油技术相比，煤油共炼技术氢耗低、投资低、转化率高，但受限于严苛的反应条件及高难度操作，国内鲜有获批建设的煤直接液化项目，该技术结合了煤直接液化和重油加工两条技术路线，被行业寄予厚望，期待它的成功实践，可为行业蹚路。


“煤 重油=柴油 石脑油 固体燃料”，煤油共炼试验示范项目样品展台上，陈列着的实验原料和成品，预示着两种附加值较低的原料，摇身变为清洁、高效且附加值高的低碳燃料，剩下的固废正在被尝试用作建筑材料。

统计数据显示，项目的建成使二氧化碳排放量减少约50%，煤转化率达90%，每吨油综合能耗下降15%以上，对煤炭资源清洁高效转化、减少石油资源依赖、保障国家能源安全具有战略意义。

新突破装置连续运行超9月

煤油共炼试验示范项目占地约200亩，概算投资超过18亿元，规划用45万吨油煤浆，生产出逾33万吨合格油品。

“2015年全面进入试车运行阶段后，先后组织了7次试车，验证了悬浮床加氢裂化工艺包工业化放大的可行性。”延长石油碳氢研究中心副主任霍鹏举告诉记者。


“3年来，在没有任何同类装置运行先例、没有任何类似装置试车经验可借鉴的情况下，坚持试车一次，经验总结一次、技术创新一次、方案完善一次，先后攻克易磨易堵、后路运行不畅等重大技术难题，在第7次试车中连续稳定运行273天，刷新了煤油共炼技术工业化生产长周期安全稳定运行记录。”霍鹏举介绍道，这次长周期煤油共炼装置试车还进行了重（劣）质原料油多元化试验，成功掺入多种原料油，进一步实现了降本增效。

延长石油在延安、榆林两地拥有产能总规模超过2000万吨炼油生产能力，榆林炼油厂是陕西唯一一家千万吨级炼厂。“航空产业是陕西省特色优势产业之一，2016年投产了年20万吨航空煤油生产装置，另有30万吨装置预计于明年投运。”榆林炼油厂厂长、油煤公司总经理曹培宽透露。煤油共炼项目利用当地的低阶煤和榆林炼油厂的生产残渣，共用该厂的水、电、气。

“这么大型的煤油共炼装置一次性安全平稳运行9个多月，极不容易。项目现在已处于盈亏平衡点，我们现在最大的困难不是成本，而是自身所能提供的重油、渣油有限，制约了产能。”相关人士告诉记者，在中试阶段即达到盈亏平衡，意味着扩产后的良好盈利性。

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