劣质重油轻质化难题咋解？流化床反应器里的固粒有妙法

报告摘要：随着世界常规原油资源的日益减少，原油供应呈现重质化和劣质化的趋势。目前，劣质重油轻质化技术主要包括加氢和脱碳两种路线。加氢路线油气收率和品质较高，但需要消耗大量的氢气且需要高温和高压，操作成本较高。脱碳路线通常会产生大量难以处理的焦炭。针对劣质重油轻质化工艺存在的问题，本文提出重油热解-生焦气化一体化工艺，以实现劣质重油的清洁高效利用。重质/劣质原料油进入热解-气化耦合反应器热解段的底部，与流化的高温热载体—焦炭颗粒接触，发生热解反应生成轻质油气和新鲜热态石油焦并附着在流化的焦炭颗粒表面。高温油气与焦炭颗粒进入分离系统进行分离，分离后焦炭颗粒，一部分循环回热解段的底部与原料油接触，另一部分循环进入热解-气化耦合反应器下部的气化段，发生气化反应生成合成气。高温合成气携带热载体由气化段上行进入热解段，为劣质重油热解提供所需的热量。将重油转化过程在一个反应器内实现重油裂解和焦炭气化过程，一方面可以通过重油在合成气气氛下实现裂解液体收率的最大化，另一方面重油裂解过程中产生的焦炭通过气化生成富氢合成气。本质上热解与气化之间物料互给、热量互补，合成气气氛可强化重油的热解轻质化过程，提高轻质油收率和品质，实现反应之间的高效协同。本文基于重油热解以及焦炭气化一体化工艺，分别开展了典型重油流态化热解，不同反应条件下生成焦炭的组成结构及其与气化反应的对应规律，气化反应动力学等内容研究，对于耦合工艺的开发做了较好的理论支撑以及技术可行性验证。