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原油の重質化・劣化傾向が日に日に顕著になる中、原油間の価格差により、製油所はより多くの重質で硫黄を含む原油を処理せざるを得なくなっている。同時に、社会の石油製品に対する需要も変化しており、軽質および中質油の需要は増加している一方で、重質油の需要は減少している。したがって、原油処理の経済的効率を高めるため、近年、重油の軽質化が注目されている。現在の高騰する原油価格の状況のもと、重油の軽質化への動機は一層強まっており、世界中の多くの国々が、重油を高付加価値のある軽質油や石油化学原料に変えるための、経済的に効率的な高度な処理技術の研究開発に競って取り組んでいる。重油の深加工とは主に残油の加工を指し、残油は世界で最も複雑な系統の一つです。原油中の硫黄、窒素、ニッケルやバナジウムといった金属、アスファルテンなど、ほとんどの不純物は残油に集中している。特に硫黄を含む原油は、高い量の金属（バナジウム、ニッケルなど）やアスファルテンを含有していることが多く、そのため硫黄を含む原油から得られる残油の高度な加工はより困難で複雑になる。残油は水素不足の系です。水素含有量が低い残油を、水素含有量の高い軽質油製品に変換するには、外部から水素を加えるか、余分な炭素を除去するかのどちらかです。したがって、残油の高度加工技術は、水素化と脱炭の2つの大きな工程に分けられる。水素化プロセスには、残油の水素化処理と残油の水素化分解が含まれ、脱炭プロセスには、溶剤脱アスファルテン、コークス化、減粘分解、残油の触媒分解、ガス化などが含まれる。残油の深加工は、石油精製企業が経済的効率を向上させるための重要な手段です。新規の製油所の建設や既存製油所の改修・拡張において、残油処理プロセスの選定および処理工程の最適化は、しばしば最も重要なステップとなる。実績によれば、残油の性質が極めて多様であるため、どんな単一の残油処理プロセスもすべての問題を解決することはできない。すべての残油資源を最も経済的かつ効果的な方法で活用することが、重油処理技術が絶えず進歩していく原動力となっているのである。異なる残油処理プロセスは原料の性質に異なる要求を持つため、残油処理プロセスの選択は大きく残油の性質に依存する。異なる残油処理プロセスは、原料の要求や適応性、製品の分布と品質、工程フローなどの面でそれぞれ特徴を持っている。現在の重油処理の技術的アプローチとプロセスの特徴は以下の通りです：1. 遅延接触分解－水素化－触媒裂解の組み合わせによるプロセスの特徴：高硫黄含有の残油を接触分解装置に送り、高硫黄含有のワックスオイルや接触分解によって得られたワックスオイルは、水素化装置で脱硫・脱窒処理された後、触媒裂解の原料として使用されます；重油触媒裂化装置で生成されたオイルスラリーは遅延接触分解の原料として使用され、接触分解処理によってガソリンの生産が増加する。また、ナフサは触媒裂化処理を経て精製・脱硫された後、エチレン分解の原料として利用される。高硫分コークスはCFBボイラーの原料として使用され、工場全体に蒸気と電力を供給することができる。2、溶剤脱アスファルテン－触媒分解複合プロセスの特徴：オイルスラリーを全量または一部抽出し、減圧残油と混合して溶剤脱アスファルテン装置の原料とすることで、脱アスファルテン油の収率を向上させることができ、得られた脱アスファルテン油は重油触媒装置に送られて混合処理される。3、残油水素化－重油触媒分解複合プロセスの特徴：品質の悪い残油を残油水素化処理することで、一部の軽質油製品を生産する。水素化処理後の常圧残油は重油触媒裂解の原料として使用され、重油触媒裂解装置で生成される重循環油は再び残油の水素化処理の原料として利用できる。重循環油に含まれる多量の芳香族化合物は、残油中のゲル分やアスファルテンの溶解性を効果的に高め、それによって残油の転換率を向上させ、触媒の炭化を抑制し、触媒の寿命を延ばすことができる。4、スラッジオイルの溶剤脱アスファルテン処理－アスファルトの気化処理－脱アスファルテン油の水素化処理－触媒クラッキングを組み合わせたプロセスの特徴：溶剤脱アスファルテン処理を利用して、品質の悪いスラッジオイル中の金属や硫黄、残炭などを濃縮し、その後、脱油されたアスファルトを気化装置で電力や水蒸気、合成ガスに変換する。そして、脱アスファルテン油は水素化処理を経て触媒クラッキングにかけられ、さらに分解される。5、残油水素化－遅延重質化複合プロセスの特徴：品質の悪い残油を残油水素化により軽度に水素処理し、硫黄含有量を低減する；硫分が低い残油を遅延焦化工場に投入；コークス化による脱炭で軽質油製品を生産し、この複合プロセスで得られた軽質油製品は、出荷前に軽度の精製を施す必要がある。一方、同時に生成される低硫黄石油コークスは需要が高く、幅広い用途がある。6、触媒分解－溶剤脱アスファルテン化－遅延重質油化の組み合わせプロセスの特徴：触媒分解－溶剤脱アスファルテン化の組み合わせプロセスを基に、さらに溶剤脱アスファルテン化－遅延重質油化の組み合わせプロセスを行う。触媒装置に脱アスファルテン油を混合し、できるだけスラリーを分離して溶剤脱アスファルテン装置で処理させることで、触媒装置のスラグ混入率を高め、処理量を向上させる。コークス化装置は脱油アスファルトを処理し、溶剤脱アスファルティング装置の連続生産を妨げていた脱油アスファルトの処分問題を解決した。これにより溶剤脱アスファルティング装置の処理能力が向上し、触媒クラッキング用の原料も増加した。また、コークス化ワックスオイルも触媒クラッキング装置で加工されるようになった。7、触媒裂化－遅延焦化および溶剤脱アスファルテン－遅延焦化の組み合わせプロセスの特徴：触媒裂化－遅延焦化の組み合わせプロセスと溶剤脱アスファルテン－遅延焦化の組み合わせプロセスという2つのプロセスを組み合わせたものである。この組み合わせプロセスと、触媒分解－溶剤脱アスファルテン処理－遅延接触分解の組み合わせプロセスとの最大の違いは、前者ではオイルスラリーが溶剤脱アスファルテン装置ではなく、接触分解装置の原料として送られて混合される点にある。8、残油水素化技術のプロセスの特徴：残油の水素化による転換度に応じて、残油水素化は残油水素処理と残油水素化分解に分けられる。残油の水素処理過程では、脱硫、脱窒、脱金属、および残炭の低減を含む不純物除去反応が主に起こり、重質成分が軽質成分に変換される転換率（または軽質化率）は50％未満である。残油の水素化分解においても同様に不純物除去反応が起こるが、この場合の軽質化率は50％を超える。残油水素化反応器のタイプによって、残油水素化は固定床水素化、沸騰床水素化、懸濁床水素化、流動床水素化の4種類に分けられる。9、残油IGCC技術のプロセス特性：IGCC技術とは、一体化ガス化・循環発電技術です。この技術には、合成ガスの製造、合成ガスの精製、およびコンバインドサイクル発電が含まれます。残油の気化技術には部分酸化法が用いられており、現在、残油気化技術の主要な特許保有企業はテキサコ社とシェル社です。粗合成ガスは、IGCCの下流設備や排出基準を満たすために、除塵および脱硫を行う必要がある。合成ガスの浄化技術には、常温水処理法（つまり、まずガスを冷却してから浄化する方法）と高温乾式処理法がある。各浄化方法は、除塵と脱硫の2つのステップを含んでいる。