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VCC懸浮床加氫裂化技術(shù)具有轉(zhuǎn)化率高、液體收益率高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是渣油輕質(zhì)化的最佳解決方案。

VCC懸浮床加氫裂化技術(shù)是在1913年德國(guó)Bergius-Pier煤液化技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。1927年～1943年期間，KBR公司使用該技術(shù)在德國(guó)建造并成功運(yùn)行12套煤直接液化裝置（有的裝置處理煤-煤焦油，煤-煤焦油瀝青，煤-重油的混合物）。

上世紀(jì)50年代初，實(shí)施煤直接液化裝置進(jìn)行加工渣油的改造，在工藝流程中添加固定床加氫反應(yīng)器處理渣油懸浮床加氫裂化的產(chǎn)物，得到可以直接銷售的成品油，從此，“懸浮床加氫裂化+固定床加氫”這一組合加氫技術(shù)成為VCC懸浮床加氫裂化技術(shù)的標(biāo)志，這組裝置一直運(yùn)行到上世紀(jì)60年代，由于原油的價(jià)格在那幾十年一直小于2美元/桶，大多數(shù)裝置被拆除，少數(shù)裝置被改造成其他用途。由于上世紀(jì)70年代的石油危機(jī)，對(duì)煤直接液化技術(shù)又出現(xiàn)需求，在1981年5月經(jīng)過(guò)技術(shù)改良的3500桶/天VCC懸浮床加氫裂化裝置在德國(guó)Bottorp開(kāi)車運(yùn)行，對(duì)煤進(jìn)行直接液化，并一直運(yùn)行到1987年4月，隨后改為加工渣油和超重油。

與此同時(shí)，為了給大型商業(yè)裝置提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，2個(gè)工業(yè)示范裝置和1個(gè)200桶/天的中試裝置在德國(guó)Scholven投入運(yùn)行，4個(gè)小型高壓試驗(yàn)裝置用來(lái)評(píng)價(jià)固定床加氫催化劑性能。依托這些裝置，在1987年至2000年期間，VCC懸浮床加氫裂化技術(shù)又得到進(jìn)一步改進(jìn)，擴(kuò)展了加工原料數(shù)據(jù)庫(kù)（世界上大多數(shù)超重油都在這些裝置上進(jìn)行過(guò)評(píng)價(jià)，另外，催化裂化油漿、裂解焦油、減粘渣油、脫油瀝青、煤焦油、廢塑料等也進(jìn)行過(guò)加工），并對(duì)反應(yīng)器設(shè)計(jì)參數(shù)、性能預(yù)測(cè)模型的精確性、設(shè)備材料的適用性等進(jìn)行了驗(yàn)證。

對(duì)于所加工的原料，都能實(shí)現(xiàn)95%以上的轉(zhuǎn)化率，在1989年和1991年，VCC懸浮床加氫裂化技術(shù)對(duì)2套裝置實(shí)施技術(shù)轉(zhuǎn)讓并完成基礎(chǔ)工藝設(shè)計(jì)包設(shè)計(jì)，分別是8萬(wàn)桶/天的加拿大油砂瀝青改質(zhì)裝置（業(yè)主是Exxon-Petro Canada的合資公司）、2.5萬(wàn)桶/天的減壓渣油輕質(zhì)化裝置（業(yè)主是德國(guó)的OMW公司）。

2002年，BP公司得到了VCC懸浮床加氫裂化技術(shù)的所有權(quán)。2010年1月21日，KBR和BP簽署了合作協(xié)議，共同推廣VCC懸浮床加氫裂化技術(shù)，由KBR公司獨(dú)家提供技術(shù)許可、工程設(shè)計(jì)包、技術(shù)服務(wù)及技術(shù)咨詢。

VCC懸浮床加氫裂化工藝流程和技術(shù)特點(diǎn)

1.一次通過(guò)流程（圖1），懸浮床加氫裂化反應(yīng)產(chǎn)物在分離出反應(yīng)殘余物后，全部進(jìn)入固定床加氫反應(yīng)器。2.石腦油產(chǎn)品可以直接進(jìn)入催化重整裝置，超低硫柴油（歐V標(biāo)準(zhǔn)）可以直接銷售，減壓瓦斯油可以直接進(jìn)入催化裂化或者加氫裂化。液體產(chǎn)物（C5-524℃）的收率大于100vol%。3.根據(jù)產(chǎn)品需求，可以調(diào)節(jié)產(chǎn)品分布，汽油10至20wt%，柴油40至60wt%，減壓瓦斯油50至20wt%。4.渣油（524℃+）的單程轉(zhuǎn)化率超過(guò)95 wt %，瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化率超過(guò)90%。5.渣油原料的硫含量越高，在懸浮床加氫裂化反應(yīng)器內(nèi)越容易轉(zhuǎn)化。6.懸浮床加氫裂化反應(yīng)不使用含金屬的催化劑，僅添加很少量?jī)r(jià)格很低的天然礦物添加劑。7.有5%的反應(yīng)殘余物為懸浮有固體添加劑的粘稠油漿。VCC懸浮床加氫裂化可以實(shí)現(xiàn)渣油單程轉(zhuǎn)化率為100%，但為了能夠用泵外甩出固體添加劑，需要一部分渣油殘留，故單程轉(zhuǎn)化率在95%以上。8.減壓渣油原料中的所有金屬雜質(zhì)幾乎全部沉積在天然礦物添加劑上，懸浮床加氫裂化的反應(yīng)產(chǎn)物中僅有痕量金屬雜質(zhì)，為下游加工帶來(lái)優(yōu)質(zhì)原料。9.無(wú)論是在中試裝置還是工業(yè)示范裝置，在反應(yīng)器器壁、管線從來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)污垢，確保裝置能夠長(zhǎng)周期運(yùn)行，開(kāi)工率超過(guò)90%。10.操作壓力：18 MPa～23MPa，操作溫度：430℃至470℃。11.懸浮床加氫裂化反應(yīng)器沒(méi)有內(nèi)構(gòu)件、沒(méi)有液體循環(huán)泵，物料向上通過(guò)反應(yīng)器。

當(dāng)建設(shè)大規(guī)模工業(yè)裝置時(shí)，5%的反應(yīng)殘余物如何有效處理是值得關(guān)注的，在VCC裝置運(yùn)行的10多年期間，KBR公司對(duì)這些殘余物的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛考察，可以應(yīng)用到：1.煉鐵高爐（鐵礦石冶煉成生鐵），部分代替焦炭，除了利用它的高熱值性能以外，在固體添加劑上沉積的渣油原料所含鎳、釩等金屬也進(jìn)入到生鐵中，能夠提高煉鋼最終產(chǎn)品（鋼材）的品質(zhì)。2.對(duì)于含金屬雜質(zhì)很高的渣油，可以考慮從廢固體添加劑中回收金屬。3.氣化原料。4.鍋爐、水泥窯爐等燃料。5.為了便于長(zhǎng)途輸送，可以使用KBR公司的AQUAFORM造粒技術(shù)把粘稠油漿變成固體顆粒。

VCC懸浮床加氫裂化與其它技術(shù)的比較

某加工中東原油的16.8萬(wàn)桶/開(kāi)工日的煉油廠，生產(chǎn)4萬(wàn)桶/開(kāi)工日減壓渣油（硫含量為4.3wt%），原工藝路線是減粘裂化生產(chǎn)燃料油，該煉廠為最大程度生產(chǎn)輕質(zhì)原料，考慮延遲焦化或者VCC懸浮床加氫裂化處理減壓渣油，這兩種路線的產(chǎn)品對(duì)比見(jiàn)表1：

如表1所示，VCC懸浮床加氫裂化比延遲焦化可以多轉(zhuǎn)化近20wt%減壓渣油成輕質(zhì)組分，液體收率（C5-524℃）增加20.9wt%，其中柴油增加17.8wt%。2008年柴油-石油焦（通過(guò)熱值轉(zhuǎn)換）的價(jià)格差異是82美元/桶，而在2000年，它們的價(jià)格差異為20美元/桶，價(jià)格差異的劇增必將導(dǎo)致VCC懸浮床加氫裂化比延遲焦化更具有競(jìng)爭(zhēng)力，增加的投資額能夠盡快回收。延遲焦化的液體產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)加氫處理才能適用，而VCC懸浮床加氫裂化的石腦油可以直接進(jìn)入重整裝置，柴油產(chǎn)品的硫含量小于10wppm、十六烷值指數(shù)大于45、濁點(diǎn)小于-15℃完全滿足歐V柴油標(biāo)準(zhǔn)，減壓瓦斯油的硫含量小于300 wppm、康氏殘?zhí)夹∮?.15 wt%、金屬小于1 wppm可以直接進(jìn)入催化裂化或者加氫裂 化裝置，高產(chǎn)品質(zhì)量也增強(qiáng)了VCC懸浮床加氫裂化的競(jìng)爭(zhēng)力。

VCC懸浮床加氫裂化、延遲焦化、沸騰床加氫裂化的凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率比較見(jiàn)圖2、圖3。可以看出，在原油價(jià)格高于50美元/桶，VCC懸浮床加氫裂化的凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率都好于延遲焦化，而沸騰床加氫裂化只有在原油價(jià)格高于85美元/桶時(shí)，才有可能于延遲焦化競(jìng)爭(zhēng)。

近年來(lái)，原油價(jià)格一直維持在70美元/桶以上，而且預(yù)期會(huì)保持很長(zhǎng)一段時(shí)間，另外柴油-石油焦的價(jià)格差異也在增加。因此，在目前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，VCC懸浮床加氫裂化是渣油輕質(zhì)化技術(shù)的最佳選擇。