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石油炼制与化工Ppdf

发布:admin04-22分类: 化工

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  石 油 炼 制 与 化 工 2004年 6月 PETROLEUM PROCESSINGANDPETROCHEMICALS 第 35卷第 6期 塔河重质原油的加工工艺 宋 安 太 (中国石油化工股份有 限公司南宫分公司,南宫 06lOOO) 摘要 塔河原油属重质含硫 中间基原油 ,其镍和钒含量分别为 20lag/g及 88.5lag/g,残炭高 达 11.53 ,其常压渣油不宜作为催化裂化原料。工业试验采用了原油常压闪蒸一延迟焦化一加氢精 制流程 。考察了原油电脱盐及防止延迟焦化加热炉炉管结焦的措施 。一年多的工业运行表明该流 程可行 关键词 :重质原油 延迟焦化 工业规模 1 前 言 馏塔管线和塔河原油 电脱盐设施 ,形成 了独立于原 塔河原油是 中国石化新星公司产 自西北油区 3500kt/a常减压蒸馏装置 的塔河原油常压 闪蒸 的一种原油,因其具有密度大、重金属镍钒含量高、 流程 ,加工能力为 500kt/a。流程为 :塔河原油 自 粘稠度大等一些特殊性质 ,当渣油作为催化裂化装 原油泵抽 出经换热后进一、二级 电脱盐罐 ,脱盐后 置进料时,将引起催化裂化催化剂 中毒 ,造成催化 原油与塔河常压渣 油换热进常压炉 (用 1/4路)加 剂消耗上升 ,产 品分布变差 ,因此该原油不适宜采 热后进 闪蒸塔 ;闪顶油气进常压蒸馏塔 ,闪蒸塔塔 用常规 的常减压蒸馏一催化裂化工艺加工 。为 了探 底油与塔河原油换热后去延迟焦化 ,也可以进减压 索合适 的加工流程 ,南宫分公司与石油化工科学研 炉后经减压蒸馏塔浅拔后再去延迟焦化 。 究院等单位承担 了加工塔河原油工业试验 。根据 表 1 塔河原油主要 性质 塔河原油性质 ,设计 了常压 闪蒸一延迟焦化一加氢精 项 目 数据 制 的加工流程 ,即塔河原油经常压 闪蒸后 ,常压渣 密度 (20℃)/g·cm 川 ∞ 0一 加 油进延迟焦化 ,焦化蜡油进催化裂化 ,焦化汽柴油 粘度 (50℃)/ram ·S_1 盐含量 (NaCI)/mg·I 进加氢精制加工 ,从而避开 了常压渣油进催化裂化 凝点 /℃ 加工 问题 。试 验 自2001年 9月 16 日开 始 ,到 硫含量 , 2002年底共加工塔河原油 466kt。试验 中,考察 酸值 /mgKOH ·g_1 了塔河原油电脱盐、延迟焦化不 同原料配 比和不 同 残炭 ,% 循环 比下的操作、产 品质量和收率 。采取 了防止炉 水分 ,% 管结焦结盐 、焦炭 以弹丸焦形态生成等一系列安全 闪点 (开 口)/℃ 措施 ,保证 了装置 的长周期安全运行 。 重金属质量分数 /“g·g_1 2 塔河原油主要性质 N i 南宫分公司加工 的塔河原油,以密度为0.91~ V 0.92g/cm。为主 ,主要性质见表 1。从表 1可 以看 3.2 主要操作条件和运行结果 出,塔河原油密度 、残炭、硫含量 、重金属镍 、钒含量 根据塔河原油轻组分含量少 、渣油粘度大输送 都很高,属重质含硫 中间基原油 。 困难和现有设备状况 ,确定塔河原油 闪蒸系统主要 3 常减压蒸馏装置运行情况 操作条件如下 : 3.1 流程设计 为 了达到常压渣油不进催化裂化装置而去延 收稿 31期:2003—09—05;修改稿收到 日期:2003—1216。 迟焦化装置加工 的 目的,在原常减压蒸馏装置上 , 作者简介 :宋安太 ,高级工程师 ,1982年毕业于河北工学院。现 恢复了闲置 的闪蒸塔 ,增加 了闪蒸塔气相进常压蒸 任南宫分公司副经理,长期从事石油加工技术管理工作 。 40 石 油 炼 制 与 化 工 2004年 第 35卷 表 2 电脱盐、闪蒸塔操作条件 质相互缩聚的机会越少 ,渣油在焦化加热炉 中越 项 目 数 据 不易形成焦炭而结焦 。反之 叫(芳烃)/∞(沥青质) 电脱盐 越小,原料的结焦倾 向越 大。塔河 常渣的 ∞(芳 进料量 /t·h 50~ 6O 烃)/叫(沥青质)只相 当于管输减渣的 22 ,所 以, 脱盐温度 /℃ 1OO~ 118 延迟焦化加工塔河常渣 比加工管输减渣炉管更易 脱盐压力 /MPa 1。0~ 1。2 结焦 。为此,试验时制定了两套加工方 案:在条 破乳剂注入量 /g·g 30~ 40 件允许 的情况下尽量采用塔河常渣与管输渣油混 注水量, 6~ 8 闪蒸塔 合加工 ;在单独加工塔河常渣时要采取大循环 比 塔顶压力 /MPa 0.01t 0。03 操作方案。两套方案 目的都是为了降低原料 中沥 塔顶温度 /℃ 298~ 355 青质含量 。 进料温度 /℃ 300~ 360 表 3 焦化原料的性质 塔河原油在常减压蒸馏装置加工时,闪蒸塔和 常压蒸馏塔与常规操作基本相同,操作上不存在大 的困难 。因为原油粘度大 ,原油的脱盐 问题存在困 难 。为 了考察塔河原油脱盐性能,分别试验了一级 电脱盐和二级 电脱盐两种工况 。结果表 明原油含 盐量在 40mg/L 以下时,一级脱盐后含盐一般小 于 10mg/L;而原油含盐量在 50mg/L以上时,一 般为 15mg/L以上 ,脱盐率在 60 ~7096/。塔河 蛳 伯 原油经过二级 电脱盐后 ,脱盐后含盐基本能够控制 在 5~6mg/L以下,脱盐率可达到 80 以上 。这 4% 沿( 就是说 ,尽管塔河原油具有粘度高 、密度大的特性 , 但只要 电脱盐操作条件合适,选择较好的原油破乳 不 同原料配 比、不 同循环 比和蜡油全 回炼情况 剂 (南宫分公司使用破乳剂型号为 GT-922),经二 下的产 品分布情况见表 4。 4% 沁( 级脱盐后一般能满足延迟焦化装置对原料含盐量 表 4 主要操作条件及产品分布 的要求 。 塔河常渣 项 目 管输减渣 混合油” 塔河常渣 (蜡油 3.3 产 品质量 5 ) 6 全 回炼) 塔河原油 闪蒸塔顶气进入加工管输原油的常 炉 出 口温度 /℃ 压蒸馏塔后 ,主要影响到常三线 以上产 品质量 ,表 进料量 /t·h 现在塔顶石脑油 、汽油、柴油等直馏馏分产 品的硫 循 环 比 含量增加 ,汽油馏程、密度 ,柴油十六烷值、凝点等 对流 出 口温度 /℃ 其它性质无 明显变化 。 对流入 口温度 /℃ 4 延迟焦化装置运行情况 分馏塔底温度 /℃ 4.1 原料性质及主要运行数据 产品收率, 南宫分公 司延迟焦化 装置设计 加工 能力为 干气 7。5 500kt/a,加热炉为单面辐射加热。在加工塔河原 汽油 17。5 油之前主要加工胜利和阿曼原油 (以下称管输原 柴油 36 5 油)1:1或 1:1.5比例混合油生产的减压渣油。 蜡油 1O。5 塔河常压渣油 (塔河常渣)与管输减压渣油 (管输减 外甩油 1。5 渣)的原料对 比见表 3。从表 3中可 以看 出,塔河 焦 炭 26。5 常渣的密度、硫含量 、沥青质含量均 比管输减渣 1)塔河常渣和管输减渣 1:1的混合油。表 6同。 高,作为焦化原料性质更差 。按照结焦理论分析 , 从表 4可 以看 出,加工塔河 常渣后 ,因循环 比 cU(芳烃)/cU(沥青质)越大 ,渣油在受热反应时沥青 加大,加工量下降 ,塔河常渣或与管输减渣的混合 第 6期 宋安太.塔河重质原油的加工工艺 41 进料其焦炭收率比单独加工管输减渣时增加,总液 金属 的富集 。 收下降 ,气体产率略有上升。加工塔河常渣蜡油全 (4)增加炉管管壁测温点 ,加强对炉管壁温度 回炼时 ,柴油收率和焦炭产率明显上升。 和出口压 降的监测 。 4.2 技术措施 一 年多的生产实践表明,虽然加工塔河常渣后 为 了延长装置运行周期 ,防止炉管结焦 ,避免 焦化炉管的结焦倾 向较加工管输渣油时有所加重 , 出现弹丸焦等异常情况 ,生产过程中采取了如下措 但通过采取上述措施 ,有效地减缓 了加热炉炉管的 施 。 结焦 ,保证 了生产装置长周期安全运行 。 (1)为控制辐射管结焦速率,采取大循环 比操 4.3 产 品质量 作 ,提高注水量 ,辐射炉管注入防焦剂。生产过程 试验结果表明 ,加工塔河常渣时焦化柴油和蜡 中严格控制循环 比和进料残炭,在单独加工塔河常 油硫含量 比加工管输渣油时有所增加 ,焦化蜡油重 渣时循 环 比不低 于 0.5,原 料残 炭一 般 不超 过 金属含量高于管输焦化蜡油 。虽然这些劣质原料 2O ,如果不能达到此值 ,适当调合部分焦化蜡油 的进入给下游装置 的生产带来 了困难 ,但通过采取 或柴油 。 必要 的技术措施 ,不会对正常生产带来影响。焦化 (2)为防止因泡沫层增高造成焦炭塔冲塔 ,加 蜡油在催化裂化加工时 ,催化裂化装置的催化剂活 大了消泡剂 的注入量 ,由原来 的 50t~g/g增加到 性、单耗、产品分布等与加工管输原油时相当,只是 8O~100t~g/g;四通 阀切换时间延长到 10min。 催化裂化汽油硫含量略有上升 ,增加了汽油产 品调 (3)为防止炉管结盐 ,在加热炉对流入 口加入 合难度 。 防盐剂 ,加 入量为 1O~15t~g/g。重视 电脱盐操 石油焦产 品主要是硫含量增加 ,但仍满足 3B 作,控制焦化原料盐含量不超过 20t~g/g,防止重 石油焦标准 。产 品质量见表 5和表 6。 表 5 焦化汽油 、柴油 、蜡油质量分析数据 汽油 柴油 蜡 油 项 目 管输减渣 塔河常渣 管输减渣 塔河常渣 管输减渣 塔河常渣 密度 /g·em 馏 程 /℃ 初馏点 31 30 191 189 182 19O 5O 123 125 277 291 386 369 干点 188 186 348 36O 500 432 ∞(S), O.69 0.98 O.97 1.35 1.08 1.54 重金属含量 /t,g·g Ni 0.3 7.29 V 0.8 1.0 Na 0.8 1.26 表 6 焦炭质量 表 7 能量消耗 MJ/t 4.4 装置能耗 南宫分公司延迟焦化 的能耗统计 (含原料罐区 和气压机及柴油吸收在 内)能耗偏高 。加工塔河原 油后 ,由于循环 比增大 ,加工能力下降,能耗较加 工管输减渣增加 了217.68MJ/t,结果见表 7。 42 石 油 炼 制 与 化 工 2004年 第 35卷 5 加氢精制装置运行情况 氢柴油和石脑油。加氢精制工艺操作条件、原料及 南宫分公司加氢精制装置能力为 800kt/a,设 产品数据见表 8。从表 8可 以看出,加工塔河原油 计压力 8.0MPa,选用 RN一1催化剂 ,原料为催化 后 ,加氢精制原料 中硫 、氮含量均有所增加 ,为了保 裂化柴油、焦化汽柴油和部分直馏柴油 ,产 品为加 证产品质量合格 ,生产 中适当提高了反应器入 口温 表 8 加氢精制工艺操作条件 、原料及产品 项 目 汽柴篓油馏鎏分 汽薹柴油馏分 汽柴油馏分 汽薹柴油馏分罢 主要操作条件 石脑油 反应器入 口温度 /℃ 285 295 密度 0.7151 0。6788 高分压力 /MPa 5。2 6。3 馏程 /℃ 氢油体积 比 530 556 初馏点 56 37 空速 1。64 1。93 干点 171 151 原料性质 ot(S)/“g·g 425 505 密度 (20℃)/g·cm 0。8552 0。8591 ot(N)/ttg ‘g 5。95 2。31 馏程 /℃ 柴油 初馏点 89 75 密度 0。8614 0。8373 5O 270 264 馏 程 /℃ 干点 369 352 初馏点 191 158 to(S)/g ·g 10694 11684 干点 370 349 ot(N)/ttg ·g一 1109 1603 ot(S)/~g ‘g 1311 941 ot(N)/ttg ·g一 325 466 度和反应压力 。 术成熟 ,工艺可靠 ,产品质量稳定。 6 结束语 (2)延迟焦化大循环 比操作 ,用循环油 中较多 (1)通过一年多工业试验运行 ,认为塔河原油 的芳烃组分稀释原料中的沥青质,可有效避免沥青 常压闪蒸一延迟焦化一加氢精制是适合塔河原油性 质在炉管管壁 的沉积 ,减缓加热炉炉管的结焦倾 质的一种加工流程 ,可充分利用原有生产装置,技 向。 PRoCESSING SCHEM E FOR TAHE HEAYY CRUDE SongAntai (CangzhouPetrochemicalCompany,Cangzhou061000) Abstract Tahecrudeisattributedto intermediatebasesourcrude,which nickeland vanadium are20~tg/gand88.5~tg/grespectively,andtheCCRisashighas11.53 ,SOitsatmospheric residueisnotsuitableforFCC feedstock.Thecommercialtestadoptedtheflow schemeofcrudeflash vaporization,delayedcokingandproducthydrotreating.Crudeelectricaldesaltingandthemeasuresfor preventingthecokedeposition inthefurnacetubesofdelayed cokerwereinvestigated.Morethanone yearrunningshowedthattheprocessingschemewasfeasible. KeyWords:heavycrude;delayedcoker;fullscale

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