延遲焦化裝置摻煉?cǎi)R瑞原油技術(shù)分析

張?jiān)谥遥瑮顣院?，楊獻(xiàn)峰

（ 山東?？苹ぜ瘓F(tuán)，山東 東營(yíng) 257105）

延遲焦化裝置摻煉?cǎi)R瑞原油技術(shù)分析

張?jiān)谥?，楊曉宏，楊獻(xiàn)峰

（ 山東海科化工集團(tuán)，山東 東營(yíng) 257105）

根據(jù)東營(yíng)市?？迫鹆只び邢薰狙舆t焦化裝置摻煉?cǎi)R瑞原油的情況，對(duì)裝置生產(chǎn)進(jìn)行跟蹤，尤其是對(duì)裝置輕質(zhì)油收率及運(yùn)行中遇到的問(wèn)題進(jìn)行跟蹤分析，闡述了摻煉?cǎi)R瑞原油對(duì)延遲焦化裝置的影響，得出以下結(jié)論：延遲焦化裝置摻煉?cǎi)R瑞原油是可行的；基于馬瑞原油性質(zhì)，摻煉比例不宜超過(guò)20%。

延遲焦化裝置；馬瑞原油；技術(shù)分析

延遲焦化裝置是以劣質(zhì)重質(zhì)油為原料，在高溫和長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)條件下進(jìn)行深度熱裂化和縮合反應(yīng)的熱加工過(guò)程[1]。延遲焦化具有技術(shù)成熟、原料適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)品靈活性大、操作可靠性高以及投資和操作費(fèi)用相對(duì)較低的特點(diǎn)，因此延遲焦化得到了迅速發(fā)展。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)煉廠效益最大化，延遲焦化成為了重油加工流程及組合工藝的重要組成部分[2]。本文主要介紹山東?？苹ぜ瘓F(tuán)分公司——東營(yíng)市海科瑞林化工有限公司延遲焦化裝置摻煉?cǎi)R瑞原油生產(chǎn)情況，著重分析對(duì)裝置的影響及摻煉可行性研究。

1 裝置摻煉?cǎi)R瑞原油必要性

東營(yíng)市?？迫鹆只び邢薰臼巧綎|?？苹ぜ瘓F(tuán)下屬企業(yè)，以石油深加工為主，公司設(shè)有 120萬(wàn)t/a延遲焦化裝置、100萬(wàn)t/a加氫精制裝置、50萬(wàn)t/a重整裝置、3 000 m3/h (N)甲醇制氫裝置及其它配套設(shè)施。公司原料采購(gòu)主要依托國(guó)家一類(lèi)開(kāi)放口岸—東營(yíng)港，公司根據(jù)市場(chǎng)行情采購(gòu)各種重油料。眾所周知，國(guó)家對(duì)原油進(jìn)口采取較為嚴(yán)格的管制政策，因此尋找合適的原料來(lái)源，為裝置的長(zhǎng)周期、平穩(wěn)運(yùn)行積累生產(chǎn)數(shù)據(jù)，提高裝置加工方案的靈活性，提高裝置整體效益，成為公司急需解決的問(wèn)題，正是在這種背景下，公司經(jīng)過(guò)多方論證和調(diào)研，決定購(gòu)進(jìn)一批馬瑞原油進(jìn)行試生產(chǎn)。

2 裝置生產(chǎn)情況匯總

2.1 馬瑞原油性質(zhì)(表1)

表1 馬瑞原油性質(zhì)Table 1 Properties of Merey crude oil

原油是由飽和烴、芳烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)組成的膠體體系，瀝青質(zhì)像膠體微?；蚰z束的核心存在于原油中。膠束的中心部分由相對(duì)分子質(zhì)量高的的多直鏈芳烴組成，其周?chē)来苇h(huán)繞著芳烴性較低的組分。當(dāng)這些由瀝青、膠質(zhì)形成的膠束懸浮在油中，與周?chē)拖喑尸F(xiàn)出穩(wěn)定、均勻的物理平衡狀態(tài)時(shí)，瀝青質(zhì)在油品中處于膠溶狀態(tài)，不會(huì)被沉析出來(lái)。這種分散體系的穩(wěn)定性與體系的溫度和所含芳烴和膠質(zhì)的濃度密切相關(guān)。體系溫度低、芳烴和膠質(zhì)濃度密切相關(guān)。體系溫度低、芳烴和膠質(zhì)濃度高，則分散體系穩(wěn)定好。當(dāng)體系的溫度或芳烴和膠質(zhì)的濃度變化到某一臨界值時(shí)，體系將失去膠體特性而發(fā)生聚沉。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)文獻(xiàn)證明，油品中芳烴和膠質(zhì)含量越高，膠體性質(zhì)越穩(wěn)定，而瀝青質(zhì)和飽和烴含量越高，膠體體系越不穩(wěn)定[3]。馬瑞原油的物化性質(zhì)表明，馬瑞原油很容易生焦。

2.2 裝置摻煉?cǎi)R瑞原油情況

東營(yíng)市?？迫鹆止咀?011年1月22日開(kāi)始摻煉?cǎi)R瑞原油，截至到3月21日共摻煉9 682.54 t，每天摻煉約164 t，詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 裝置摻煉?cǎi)R瑞原油情況Table 2 The situation of blending Merey crude oil

2.3 摻煉?cǎi)R瑞原油對(duì)裝置產(chǎn)品分布的影響

根據(jù)公司1-3月份生產(chǎn)情況，裝置摻煉?cǎi)R瑞原油后各產(chǎn)品收率情況見(jiàn)表3。

表3 產(chǎn)品收率Table 3 Product yield %

從表中可以看出：馬瑞原油輕質(zhì)油含量較重油料高，隨著摻煉比的增加，裝置輕質(zhì)油尤其是精制料2收率明顯提高，70#瀝青及石油焦收率明顯降低，裝置輕質(zhì)油收率逐月上升，有利于提高裝置的整體效益。

2.4 摻煉?cǎi)R瑞原油裝置調(diào)整情況

從表4中可以看出，裝置摻煉?cǎi)R瑞原油后，主要從加熱爐出口溫度及焦炭塔壓力等進(jìn)行調(diào)整。主要原因是馬瑞原油中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量較高，生產(chǎn)彈丸焦的幾率較大，為了抑制彈丸焦的生產(chǎn)，裝置應(yīng)采取減低加熱爐出口溫度、提高焦炭塔壓力、減低裝置循環(huán)比等方面調(diào)整[4]。

表4 主要操作參數(shù)調(diào)整情況Table 4 Adjustment of main operating parameters

2.5 裝置摻煉?cǎi)R瑞原油遇到的問(wèn)題

2.5.1 分餾塔頻繁沖塔，操作波動(dòng)較大

馬瑞原油含水較高，從化驗(yàn)數(shù)據(jù)看，含水量在5%左右，這部分水雖然在罐區(qū)靜止后被脫除一部分，但大部分還是殘留在油品中，進(jìn)入裝置后，經(jīng)過(guò)換熱溫度達(dá)到210 ℃，水急劇汽化，水體積膨脹能達(dá)到油品的幾十倍，造成餾塔內(nèi)汽液相負(fù)荷過(guò)大，分餾塔頻繁沖塔，操作波動(dòng)較大，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制非常不利。當(dāng)分餾塔出現(xiàn)沖塔現(xiàn)象時(shí)只能通過(guò)降溫降量、加大回流壓頂溫等措施來(lái)防止塔底物料繼續(xù)往塔頂沖。因此摻煉?cǎi)R瑞原油，首先應(yīng)加強(qiáng)油品的脫水工作，在條件允許的前提下，可以考慮增設(shè)原油脫鹽、脫水設(shè)備，以降低對(duì)下游裝置的沖擊。

2.5.2 裝置產(chǎn)彈丸焦

從裝置收率角度考慮，摻煉?cǎi)R瑞原油可以提高裝置輕質(zhì)油尤其是柴油的收率。但馬瑞原油含水較多，比重小，摻煉比例過(guò)大很容易造成分餾塔沖塔，不利于產(chǎn)品質(zhì)量控制[5]。另外摻煉比例過(guò)大，焦炭塔管線震動(dòng)加劇，裝置產(chǎn)彈丸焦幾率增大，爐管容易結(jié)焦，不利于裝置的安全生產(chǎn)。2011年3月12日裝置摻煉?cǎi)R瑞原油比例達(dá)到19%，裝置進(jìn)料性質(zhì)劣化，原料殘?zhí)恐蹈哌_(dá)23%，（瀝青質(zhì)+膠質(zhì)）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 47.5%，雖然及時(shí)采取了降低加熱爐出口溫度、罐區(qū)調(diào)和、降低循環(huán)比等措施，但仍然造成焦炭塔內(nèi)生產(chǎn)大量彈丸焦，造成焦炭塔進(jìn)料線、放水線等被焦塊阻塞，裝置被迫降量生產(chǎn)。

2.5.3 分餾塔頂結(jié)鹽，頂循泵運(yùn)行困難

馬瑞原油含鹽量較高，大約16～60 mg/L，摻煉比例過(guò)大容易誘發(fā)分餾塔頂結(jié)鹽等一系列問(wèn)題。分餾塔等溫一般控制在110 ℃，從摻煉?cǎi)R瑞原油裝置運(yùn)行情況看，分餾塔頂部有結(jié)鹽的跡象。

主要表現(xiàn)為：汽油干點(diǎn)超指標(biāo)控制并逐漸上升；頂循泵入口發(fā)現(xiàn)有鹽塊；頂循回流量大流量時(shí)出現(xiàn)波動(dòng)。目前公司沒(méi)有電脫鹽設(shè)備，考慮到裝置的安全生產(chǎn)及長(zhǎng)周期運(yùn)行，不宜大比例的摻煉?cǎi)R瑞原油[6]。

3 結(jié) 論

(1)從提高裝置液收及裝置整體效益的角度考慮，延遲焦化裝置摻煉?cǎi)R瑞原油是可行的。

(2)馬瑞原油相對(duì)于渣油而言，具有比重輕、輕組分多、鹽含量高、硫含量高、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量高、金屬含量高等特點(diǎn)，摻煉比例過(guò)大，容易產(chǎn)生分餾塔頂容易結(jié)鹽、加熱爐容易結(jié)焦、裝置產(chǎn)彈丸焦幾率增大等現(xiàn)象，結(jié)合周邊煉廠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及公司1-3月份生產(chǎn)情況，延遲焦化裝置摻煉?cǎi)R瑞原油比例不宜超過(guò)20%。

［1］瞿國(guó)華．延遲焦化工程與工藝[M].北京：中國(guó)石化出版社，2011．［2］翟志清，楊志強(qiáng)．摻煉塔河油渣油對(duì)延遲焦化裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的影響和措施[J].河南化工，2009，26(7)：51-54．

［3］胡堯良．延遲焦化加工 FCC油漿的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)分析[J]. 煉油技術(shù)與工程，2006(3)．

［4］張峰，陳春茂，余昌信．超稠原油延遲焦化產(chǎn)生彈丸焦的原因及對(duì)策[J]. 煉油技術(shù)與工程，2006，36(12)：11-13．

［5］姜偉，鄭宗孝. 延遲焦化彈丸焦生成的原因及對(duì)策[J]. 煉油技術(shù)與工程，2008，38（1）.

［6］王航空．大比例摻渣下稠油焦化運(yùn)行的問(wèn)題及對(duì)策[J]. 石油煉制與化工，2009 (5)：25-27．

Technical Analysis of Blending Merey Crude Oil Into Delayed Coking Unit

ZHANG Zai-zhong，YANG Xiao-hong，YANG Xian-feng
（ Shangdong Haike Chemical Group, Shangdong Dongying 257105，China）

According to the condition of blending Merey crude oil into delayed coking unit in Haike Ruilin Chemical Co., Ltd., Dongying City , the production unit was investigated, especially the problems in the run were analyzed, and effect of blending Merey crude oil on delayed coking unit was discussed. The results show that blending Merey crude oil into delayed coking unit is feasible; Based on properties of Merey crude oil, the blending ratio should not exceed 20%

Delayed coking unit; Merey crude oil; Technical analysis

TE 624

A

1671-0460（2012）09-0898-02

2012-08-28

張?jiān)谥遥?966-），男，山東東營(yíng)人，高級(jí)工程師，山東海科化工集團(tuán)總裁。E-mail：zhangzz@haikegroup.com。

楊獻(xiàn)峰（1981-），男，助理工程師。E-mail：yangxf@haikegroup.com。