古巴石油研究中心研发热转化工艺可降低重质原油黏度
在每一滴燃料都举足轻重的当下,古巴石油研究中心(Centro de Investigación del Petróleo,Ceinpet)自主研发的热转化工艺(termoconversión)正悄然成为该国能源领域的焦点。这一技术由本土科学家历经多年攻关,旨在改善古巴北部油带所产重质原油的物性,核心目标是降低其黏度,并在一定程度上削减硫含量。
古巴《格拉玛报》就此专访了石油研究中心首席研究员、中心顾问拉斐尔·洛佩斯·科尔德罗(Rafael López Cordero)。他首先介绍了古巴原油的基本格局:该国同时开采轻质油、重质油和超重质油,但产量Zui大的北部油带以重质原油为主,其突出特点是富含沥青质(asfaltenos)——正是这类化合物赋予原油极高的密度与黏度,同时也带来了偏高的硫含量。
这种特殊的组成使油田开采和后续处理环节面临重重挑战。从地下产出时,重质油往往与水混合形成乳化液,须借助表面活性剂破乳才能回收;黏度过高则导致泵送困难,必须添加溶剂稀释后才能顺利通过输油管道,或送入电厂锅炉燃烧。科尔德罗进一步指出,这些稀释用溶剂来源有二:一是位于卡瓦吉阿尼的塞尔希奥·索托炼油厂(refinería Sergio Soto),该厂处理国产原油,生产沥青和馏分油切割产品;二是以进口原油为原料,生产重石脑油作为汽油调合料。
那么,热转化工艺究竟解决了什么问题?科尔德罗特别强调,这一工艺在概念上必须与炼油区分开来。炼油是将原油分馏为液化气、汽油、航空燃油、柴油、重油、沥青等符合市场质量标准的成品燃料;而热转化是改质,是改善原油的物理性质。经过热转化处理,原油黏度显著下降,可以直接泵送,无需再消耗溶剂稀释——那些原本用于稀释的石脑油资源便可转而用于生产汽油,大幅提升了原油的综合利用价值。与此同时,硫含量的适度降低有助于减少环境污染,改质后的原油进入火力发电厂燃烧,还能节约运维成本、延长设备使用寿命。值得注意的是,该工艺目前采用的是非催化路线,可优化原油输送与燃烧性能,但尚不能直接产出符合成品油标准的终端产品。
在工艺机理上,热转化技术的核心是将原油与水制备成乳液,在受控加热条件下促进传热传质过程,从而以更高的稳定性实现原油改质。这一技术路线的优势在于流程可控、操作稳定,为后续工业化放大奠定了基础。
目前,该技术正在塞尔希奥·索托炼油厂开展中试规模验证。选择这一地点并非偶然——该厂长期处理国产重质原油,配套蒸汽、处理水、电力供应等辅助设施齐全,操作人员也积累了丰富的重油处理经验,可直接接入现有工艺流程,无需另起炉灶,原料就地取用,大幅降低了试验成本与周期。
科尔德罗介绍,中试装置的首要任务并非生产原油,而是采集工程参数数据:系统扫描不同温度区间与注入速度对产品质量的影响规律,积累完整的工程设计依据。待参数体系建立完善后,研究团队将据此设计可模块化复制的工业级装置,计划部署在各主要油田的集油站层面,实现就地改质、就近输送。
这一研究方向在石油研究中心已推进多年,期间曾因多重因素一度搁置。但面对溶剂和石脑油供应日趋紧张的现实压力,该项目重新提速。尽管热转化工艺并不能一举解决古巴能源领域的所有问题,但它代表着一条立足本土资源、依靠自主技术的务实路径——将现有重质原油的价值Zui大化,是该国迈向能源自主的坚实一步。