为炼厂低成本“油转化”开新路——记石科院重油高效催化裂解成套技术

　　近日，中石化石油化工科学院有限公司自主研发的重油高效催化裂解(RTC)成套技术入选工业和信息化部公布的第一批先进适用技术名单。该技术创新开发的快速流化床反应器与现有催化裂化装置和炼油流程契合度高，适用于炼油企业新建催化裂解装置或改造现有催化裂化装置，助力燃料型炼厂向化工型炼厂转型升级。

　　瞄准劣质重油“硬骨头”

　　我国原油资源普遍偏重、轻烃含量低，进口原油也以重质原油为主。劣质重油目前已占我国石油化工行业加工原料的最大份额，原油重劣质化的发展趋势不可避免。自2019年起，我国原油对外依存度已突破70%，石化产业资源约束瓶颈将日益凸显。劣质重油高效利用成为能源结构调整的关键，利用劣质重油高效生产低碳烯烃具有重要战略意义。同时，由于劣质重油存量大、成本低，炼化企业通过催化裂解技术加工劣质重油生产丙烯、乙烯可产生巨大经济效益。

　　然而，目前的催化裂解技术存在“啃不动”劣质重油的问题，即劣质重油用于生产丙烯反应过程选择性差，乙烯和丙烯产率低，而副产物干气和焦炭的产率却较高，反应过程碳排放量大。这导致劣质重油难以作为生产烯烃的原料。

　　“粗粮细吃”填补技术空白

　　研发团队基于对催化裂解过程反应化学、过程强化以及加氢渣油分子水平的新认识，以反应器为突破口，自主研发形成了新型高效快速流化床反应器。

　　具体而言，研发团队利用催化裂解反应膨胀原理与气固反应流体结构特性，通过独特的内部结构设计使得反应器具备“拟全浓相、拟均速、拟均一温度”特征，实现了反应器内颗粒速度与浓度分布均匀性的调控和抑制生成的目标产物的再转化反应，解决了现有劣质重油催化裂解技术传质传热效率差、催化反应选择性低等难题。此外，具有独特结构的反应器还提高了反应过程的选择性，提升了乙烯和丙烯产率，降低了焦炭产率，提升了汽油产品的品质。

　　在新型高效快速流化床反应器取得突破后，研发团队乘胜追击，整合形成了RTC技术，成为世界范围内以劣质重油为原料丙烯产率最高的工业化催化裂化技术。目前，该技术申请中国发明专利13件，申请涉外发明专利20件，已在美国、日本等国家和地区获授权专利15件。

　　“宜油宜化”助力企业转型

　　2023年6月，采用石科院RTC技术的300万吨/年重油催化裂解装置在中国石化安庆分公司投产。这是全球首套快速床催化裂解装置，也是国内最大规模的催化裂解装置。实践表明，RTC技术“粗粮细吃”能力突出，原料中加氢渣油的质量分数可达50%以上;产品结构调整灵活性高，可根据市场需求和加工需求实现“宜油宜化”，灵活切换生产化工料模式和汽油模式。在汽油模式下，汽油产率达36.9%，丙烯产率仍可达到15%，并具有进一步压减“柴汽比”的潜力;在生产化工料模式下，乙烯和丙烯产率分别为4.34%和19.14%，低碳烯烃和轻芳烃的选择性约50%，为石化企业低成本“油转化”开辟了新路径。

　　2023年8月，RTC技术入选工信部发布的《石化化工行业鼓励推广应用的技术和产品目录(第二批)》。2024年1月，RTC技术关键创新点“新型高效快速流化床催化裂解反应器”入选2023年度能源行业十大科技创新成果。目前，RTC技术已技术许可6套工业装置，总加工能力高达1740万吨/年，其中1套已投产，3套300万吨/年装置在建，将有效保障我国石油化工行业产业链安全、助力石化企业转型升级。