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1、炼厂油浆高效利用技术方案摘要：在炼油产品中油浆属于劣质低价产品，不但市场销售价格低，而且国家还要征收812元/t的消费税，严重影响炼油企业的经济效益。随着炼油技术的进步，炼厂通过油浆精制和掺炼，油浆产量已越来越少。1 炼厂油浆产量炼厂油浆主要用于工业炉用燃料和船用燃料油，在炼油产品中油浆属于劣质低价产品，不但市场销售价格低，而且国家还要征收812元/t的消费税，严重影响炼油企业的经济效益。随着炼油技术的进步，炼厂通过油浆精制和掺炼，油浆产量已越来越少。最近两年中石化炼厂油浆销售情况见表1，从表中可以看出，除齐鲁、济南油浆销售比例略有增加以外，其它炼厂油浆销售比例均有减少。2016年公司油浆销售
2、比例为中石化最高，达到3.13%，2017年公司通过油浆进焦化掺炼油浆销售比例大幅下降到0.97%，但仍高于总部0.83%的平均水平。公司在总部效益排名2017年比2016年靠前，与油浆销售大幅下降有一定关系。表1 最近两年中石化主要炼厂油浆销售情况（单位：万t）2016年2017年商品总量油浆产量比例，%商品总量油浆产量比例，%燕山分公司1121.7221.711.9410,84.8219.031.75齐鲁分公司1069.534.520.4210,28.515.930.58上海高桥945.8519.432.059,96.5712.141.22金陵分公司1342.710.290.0214,21
3、.540.000.00广州分公司1034.580.790.0810,52.810.000.00洛阳分公司606.151.980.337,45.081.160.16安庆分公司456.433.910.864,01.931.480.37荆门分公司471.973.870.824,54.423.320.73九江分公司411.242.450.604,93.481.030.21武汉分公司483.6713.842.864,12.788.512.06公司分公司559.7917.53.136,79.066.580.97济南分公司421.440.450.114,17.051.680.40镇海炼化2114.1240.
4、211.9019,14.3327.251.42石家庄炼化383.346.151.603,91.775.811.48天津分公司1324.133.910.3011,13.131.860.17上海石化1126.022.150.1911,42.071.110.10海南炼化802.6523.332.917,75.5417.832.30青岛石化340.780.370.112,89.900.390.13总部19336.34196.311.00200,81.51165.970.832 炼厂油浆加工技术 随着炼油技术进步、炼油加工深度的提高以及炼油加工手段的日趋完善，炼厂基本实现了“吃干榨尽”，除油浆外基本不对
5、外销售重油，既是油浆对外销售已越来越少，目前炼厂油浆的加工技术主要有：溶剂萃取分离、油浆减压蒸馏、焦化掺炼、油浆调和等。2.1 溶剂萃取分离根据脱剂油浆各组分族组成不同和相似相溶原理，采用添加萃取溶剂的方法将澄清油按饱和烃、芳烃、沥青质等进行分离。早在上世纪九十年代国内就有炼厂开始溶剂萃取分离实验，目前凡是有溶剂脱沥青装置的炼厂均走过这一油浆加工路线，如：中国石油锦州石化公司、玉门炼油厂，中国石化武汉分公司、齐鲁分公司、洛阳分公司，济南分公司、扬子石化分公司、荆门分公司、广州分公司、茂名分公司等。常见的溶剂萃取分离有糠醛(或二甲基亚矾、环丁矾、N-甲基-2 吡咯烷酮)单溶剂抽提、双溶剂抽提和超
6、临界溶剂抽提3 种方法。金陵石化采用糠醛抽提法分离脱剂油浆，抽余油返回催化裂化装置，抽出的芳烃经减压蒸馏后，小于350 的馏分作为强化蒸馏的强化剂，350490 的馏分用做橡胶软化剂，大于490 的馏分与沥青调和。由于糠醛与油浆的密度差较小，所以分离较难，能耗大。山东广饶石化集团股份公司采用N-甲基-2 吡咯烷酮抽提工艺获得了非常好的效果，产品投入市场后取得很好的经济效益。华东理工大学等单位采以丙烷为溶剂对催化裂化油浆进行溶剂脱沥青实验，实验发现脱沥青油裂化性能差，与VGO比较，其汽油收率低10%，柴油收率高近4%，总液收和转化率均比VGO低18%，实验认为丙烷脱沥青油不宜直接作催化原料。双溶
7、剂萃取分离方法是将脱剂油浆先经糠醛溶剂萃取，抽余油返回催化裂化装置，抽出油为富芳烃油，在经过第二溶剂抽提后，抽出油芳烃达95 %以上。洛阳石化工程公司炼制所的研究结果表明，与糠醛抽提相比，抽提温度较低(100 )，溶剂比小，总溶剂比不大于1.5，抽余油的质量优于相应原油的减压馏分油，是优质的催化裂化原料。但双溶剂抽提只能分离出饱和烃和芳香烃，抽出的重芳烃尚无法分离。目前洛阳石油化工研究院采用双溶剂(主溶剂为糠醛)进行工业生产，取得了成功。中石油兰州研究院等单位进行了双溶剂抽提实验，采用丁烷-糠醛组合工艺，减压渣油中掺入50%的油浆，经丁烷溶剂脱沥青，脱沥青油再通过糠醛精制，实验发现丁烷脱沥青油
8、裂化性能一般，但经过糠醛精制后，其裂化性能明显得到改善。石油大学王仁安教授等开发了“重质油超临界流体萃取分馏法”，利用溶剂在超临界状态下的溶解度特性，将渣油基本按相对分子质量大小切割成若干窄馏分。其优点在于：低温分离(250 )，对重油的拔出率为70 %90%，各种馏分性质变化规律明显，为后续研究提供了条件。 溶剂抽提只能将重质芳烃从油浆中分离出来，而不能更进一步对重质芳烃进行分离。超临界流体萃取分馏能较好地解决油浆分离问题，但工业应用的成本较高。最理想的组分分离方法应当是考虑油浆综合利用产品的化学性质，将后面的反应或调合与前面的分离进行工艺优化偶合，通过选择反应直接得到目标产品。2.2 油浆
9、减压蒸馏通常拥有沥青生产的炼厂将催化油浆减压蒸馏，塔顶油作催化原料或调和油组分，塔底油根据生产沥青的质量等级要求，有的直接生产沥青，有的与溶剂脱沥青掺混调沥青，有的进溶剂脱沥青装置后再生产沥青。随着沥青需求的高速增长，国内炼厂基本都有沥青生产，因此。催化油浆减压蒸馏装置多数炼厂都有。2008年九江分公司投资500万元，通过设备利旧，建成10万t/a 催化油浆减压拔出装置，拔出油回催化裂化装置，塔底油与溶剂脱沥青掺混调沥青。 催化油浆还可作活化剂强化蒸馏。一般认为石油是一种胶体体系，以沥青质为胶核，其周围吸附了胶质和极性组分形成的胶束，分散在油分中形成稳定的胶体体系。人为改变胶体体系性质，进而改
10、变体系的相平衡条件，可望达到提高拔出率的目的。采用FCC 油浆作活化剂强化蒸馏，提高常减压装置轻质油收率和馏分总拔出率，是目前颇受重视的课题。石油大学的程健等在常压渣油中掺兑一定比例的催化裂化油浆可以提高减压蒸馏拔出率，掺兑5%催化裂化油浆蒸馏，可多获得3%4%（以常压渣油为准）的馏分油，并使减压渣油的延伸度有一定程度改善。在石油大学胜华炼油厂250 kt/a 常减压蒸馏装置上进行工业试验，实验结果表明：在相同的渣油收率下，掺兑油浆后蒸馏，渣油的针入度增大；对相同针入度的渣油，掺兑油浆后蒸馏，渣油的延伸度增大。认为：常压渣油掺兑FCC 油浆后进行减压蒸馏，不仅可以提高减压蒸馏的拔出率，获得更多
11、的二次加工原料，而且还可以改善渣油的性质。华东理工大学对马西拉( MAR ) 、卡宾达(CAR) 、马西拉/ 卡宾达( 3/ 7) ( MCAR) 常压渣油减压蒸馏( 500 C ) 进行了研究，发现在FCC 油浆掺入比例为2%时，MAR和MCAR拔出率提高0.5%以上，CAR效果不明显，掺入比例增加，拔出率反而下降，如果将FCC油浆经糠醛精制后再掺入 ，掺入比例在3%5%时，MAR、CAR拔出率提高1%以上，尤其是CAR拔出率可提高2%，但MCAR效果不明显。2.3 焦化掺炼在没有溶剂脱沥青装置或溶剂脱沥青装置负荷没有富余的情况下，通常采取催化油浆进焦化装置。催化油浆进焦化是目前国内炼厂消化
12、油浆的重要工艺路线之一。2009年大庆石化公司为解决催化油浆的出路问题，提出将催化油浆经净化后掺入120万 t/a 新建延迟焦化装置进行回炼的优化方案。为了确保焦化装置掺炼油浆后能平稳正常运转，大庆石化公司投资150 万元建设了化学沉降设施，采用化学沉降助剂法对催化油浆进行净化，沉降后的油浆利用新增油浆泵和油浆管线按掺炼比例经冷渣管线混合后送至焦化装置再加工；为严格控制油浆掺炼比例和催化油浆中的固体含量，减少油浆掺炼对装置轻收和焦炭质量灰分的影响，抑制催化剂颗粒对管线设备的磨损，增设了流量控制阀门和质量流量计；同时相应调整了焦化的生产操作参数，加强对焦化辐射泵、加热炉炉管等重点部位的实时监控，
13、并对炉管回弯头及加热炉至焦炭塔管线等部位进行测厚监控。通过一段时间运行焦化装置掺炼催化油浆取得成功，装置稳定运行。经标定，在油浆掺炼比例达到6%。每加工1 t 催化油浆可获效益939元，创效达6 000 万元/a。2009年中石化高桥分公司进行了催化油浆进焦化的工业实验。实验前将160号、161 号催化油浆储存罐的抽出口高度抬高至800 mm，并安装鹤管，降低催化油浆中的固体颗粒对延迟焦化装置的换热器、机泵、控制阀等设备的不利影响，为有利于催化油浆中固体颗粒的沉降，在储存罐条件允许的情况下，尽可能延长催化油浆在储存罐中的沉降时间。同时，催化油浆储存罐每年至少清罐一次，以清除罐底的固体颗粒。在催
14、化油浆输转过程中，由于切换、扫线等工作的影响，管线内的蒸汽冷凝水可能被带入催化油浆储存罐，且由于催化油浆的密度大于1 000 kg/m3，导致催化油浆在储存罐内脱水十分困难，可能影响装置的平稳生产，因此，对扫线蒸汽冷凝水采用管线顶油的方式来保证装置的平稳运行，并建立相应的管理制度。在油浆掺炼5%的情况下，对焦化装置的产品分布和产品质量影响不大，掺炼经济效益非常显著。实验认为催化油浆中含有少量催化剂固体颗粒，且其芳烃含量较高，可能对延迟焦化装置的设备磨损及炉管结焦产生不利影响，因此催化油浆掺炼比例不宜太高。从长周期生产考虑，催化油浆掺炼比例建议控制在8%（质量分数）以下。中石化安庆分公司1998
15、年开始在焦化装置掺炼油浆，2005年焦化停止油浆掺炼，在焦化装置掺炼油浆方面积累了丰富经验。他们认为：因催化油浆固体颗粒含量较高, 催化油浆在进延迟焦化加工前应进行沉降和过滤处理, 以降低固体颗粒含量；掺炼催化油浆使装置循环比增大，焦炭塔除焦时间延长，装置能耗增加；从产品分布看，焦化柴油收率下降最多，而蜡油、焦炭收率上升较多，装置总液收略有下降，轻油收率下降明显；从产品质量看，焦化蜡油性质因含饱和烃下降、芳烃增加而明显变差；延迟焦化装置掺炼约8% 的催化油浆后，导致分馏塔操作难度加大，影响加热炉辐射进料泵的运行，加快加热炉结焦，不利于装置的长周期生产。随着安庆石化原油加工量的提高，减压渣油产量的增大，延迟焦化装置的加工能力已显不足，为避免掺炼催化油浆对装置操作的影响，确保装置的长周期运行，多加工减压渣油，延迟焦化装置已于2005 年5 月停止掺炼催化油浆。中石化济南分公司经过对延迟焦化装置以不同比例掺炼催化油浆时产品收率、产品质量、设备损害、经济效益等方面的变
