问题——重油炼化“尾端”副产物价值偏低,影响深加工收益释放。我国原油资源中重质油占比较高,炼厂减压渣油产出长期处在高位。为提高轻质油收率,不少企业采用溶剂脱沥青等工艺分离渣油,但随之产生的脱油沥青软化点高、黏度大、加工适配性差,长期多用于道路材料或一般填料,受市场波动影响明显、附加值有限,一些地区还面临处置压力。同时,高硫石油焦等固体副产物综合利用水平不一,资源化、减量化需求更加迫切。 原因——受原料性质与工艺限制,传统路径难以兼顾性能与规模化。脱油沥青分子结构更复杂,大分子组分多,直接作为成型或黏结材料时可用的流动与固化窗口较窄;采用常见树脂体系又往往需要更高成型压力,成本也更高,并且在高温碳化过程中易因收缩不匹配导致强度不足。同时,活性炭市场对孔结构、强度和稳定性的要求持续提高,单一煤基路线在部分高端应用中同质化竞争加剧,亟需更适配石油基副产物的工艺与产品方案。 影响——一旦打通高值化通道,可同时提升经济性与环境表现。本次示范路线以脱油沥青为核心,通过与轻质油共混制备高软化点沥青结合剂,实现“一部分制成结合剂、另一部分回流作为炼厂原料”的分级利用,提高物料综合收益;随后按碳化收缩特性与高硫石油焦配比,经混捏、挤压、干燥制得致密生坯,再通过分段碳化与水蒸气活化构建中孔结构,获得柱状活性炭产品。企业侧线连续运行数据显示,活性炭收率保持较高水平,碘值、亚甲蓝脱色力等指标达到同类高性能产品区间,生产成本较传统煤基产品更降低,具备替代进口并进入高端市场的潜力。按示范测算,该路径可年消纳一定规模的高硫石油焦与脱油沥青,带来二氧化硫、烟尘等污染物减排,并降低副产物外运与处置压力。 对策——以工程化适配为重点,推动从“实验室指标”走向“装置稳定运行”。项目推进中,研发团队将工艺放大与安全边界作为关键考核:在中试阶段,通过优化结合剂高温流动性与收缩稳定性,降低成型压力要求,提升制坯一致性;在工业侧线阶段,利用现有装置条件,采用“炭化炉—活化炉”组合,并优化油气比与操作压力窗口,提高单线能力与运行安全裕度。实践表明,只有把原料波动、能耗、腐蚀与结焦风险以及尾气治理纳入一体化设计,才能实现连续稳定运行与指标可重复,为后续规模化复制提供可靠工程数据。 前景——面向重油深加工与新材料需求,石油基活性炭有望成为新的增长点。随着炼化行业加快向“减油增化、减碳增效”转型,高附加值碳材料需求持续扩大,柱状活性炭在空气净化、溶剂回收、催化剂载体、电极材料等领域应用空间广。更重要的是,该路线将上游副产物、中游制造与下游高端应用串联成闭环:上游无需新增复杂分离设备即可获得稳定原料来源;中游实现复合成型与孔结构可控;下游产品进入门槛更高的应用市场,整体附加值提升明显。下一步仍需在原料适配范围、装置大型化的能耗优化、尾气与副产蒸汽综合利用等持续攻关,并完善标准体系与应用验证,推动从侧线示范走向稳定工业化与产业链协同。
这项技术创新表明了炼化产业的发展趋势:从单一的能源产出转向更高效率的资源利用,从线性生产迈向循环利用。脱油沥青的成功转化不仅缓解了具体的副产物处置与低值化问题,也为其他重油副产物的高值利用提供了可复制的思路。随着技术深入推广应用,有望提升我国炼化行业的资源利用效率,优化产品结构,并为能源产业绿色低碳转型提供示范。