原油加工過程中對優(yōu)化輕質(zhì)油收率的探討

摘 要：煉油工藝技術(shù)的早期主要手段是簡單蒸餾裝置，分離出汽油、柴油、重油等油品。隨著社會的發(fā)展，人們對汽油產(chǎn)品需求的迅猛增長，催化裂化、加氫裂化等從較重的餾分油或重油中生產(chǎn)汽油的熱裂化技術(shù)不斷發(fā)展并應(yīng)用成熟，漸漸成為生產(chǎn)輕質(zhì)油產(chǎn)品的主要方式。本文簡單討論了影響影響了原油加工過程中輕質(zhì)油收率的主要因素，對不同工藝技術(shù)的煉油加工裝置從輕質(zhì)油收率方面進(jìn)行了探索，對今后的研究方向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：原油;輕質(zhì)油收率;煉油

近年來，各地在加緊建設(shè)大型煉油廠及配套的油品質(zhì)量升級項(xiàng)目，以擴(kuò)大煉油加工能力。在發(fā)達(dá)國家煉化行業(yè)當(dāng)前開工率低，經(jīng)濟(jì)效益受新建煉廠的沖擊而下滑。相關(guān)人士認(rèn)為，就煉油行業(yè)發(fā)展前景和由經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的需求不確定性來看，整個(gè)煉油行業(yè)必須采用先進(jìn)的煉化技術(shù)和催化劑技術(shù)，以提高生產(chǎn)操作的靈活性。采用低價(jià)值的重質(zhì)進(jìn)料，生產(chǎn)出高質(zhì)量、附加值高的產(chǎn)品，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，密切跟隨市場變化而靈活變化。

當(dāng)前全世界加工的原油中，占總量一半以上的油為重質(zhì)含硫原油。專業(yè)人士分析認(rèn)為，未來幾年加工的原油會越來越重，硫含量、氮含量也越來越高，不具備加工劣質(zhì)原油二次加工能力的的煉廠將會被淘汰。在美國，擁有多種重質(zhì)原油加工技術(shù)，裝置加工能力強(qiáng)，煉廠見裝置匹配程度高，具有較強(qiáng)的加工非常規(guī)原油的能力。

將重質(zhì)油輕質(zhì)化，是衡量煉廠加工深度的一個(gè)重要指標(biāo)。將減壓餾分油、渣油等重質(zhì)油轉(zhuǎn)化成輕油的能力稱為煉廠重油輕質(zhì)化的能力。通常，以渣油輕質(zhì)化、催化裂化、加氫裂化和延遲焦化等過程的處理能力總和與原油加工量的比值來表示。該值是體現(xiàn)原油加工過程中輕質(zhì)油轉(zhuǎn)化水平的指標(biāo)，在有些國家被稱之為轉(zhuǎn)化指數(shù) C.I.。

隨著煉油技術(shù)的不斷發(fā)展，重質(zhì)原油輕質(zhì)化技術(shù)也在不斷提高。常減壓蒸餾的輕質(zhì)油收率大小主要取決于原油油品的性質(zhì)及直餾餾分油的含量。熱裂化技術(shù)、重質(zhì)油加氫技術(shù)的轉(zhuǎn)化深度又決定了輕質(zhì)油收率的高低。隨著對產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的要求的不斷提高，輕質(zhì)油收率會受到一定影響，但加工高硫原油采用的加氫技術(shù)，一定程度上又改善了裂化原料性質(zhì)，有利于輕質(zhì)油收率的提高。

1 影響輕質(zhì)油收率的主要因素

1.1 原料油的性質(zhì)

原油的加工通常是首先經(jīng)過常減壓蒸餾裝置，切割出一次產(chǎn)品，有直餾石腦油、直餾柴油、直餾蠟油、渣油，這些產(chǎn)品作為二次裝置的加工原料。原油的密度、餾程、含水等性質(zhì)直接影響這幾種一次產(chǎn)品的收率。通常煉廠的二次加工裝置都是根據(jù)常減壓裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量配套建設(shè)，所以常減壓裝置的加工量最大，一次產(chǎn)品的收率對全廠的輕質(zhì)油收率影響很大。通常。原油的密度越輕，輕質(zhì)油收率越高。

1.2 加工工藝流程

煉油加工工藝流程的不同，主要在于對柴油產(chǎn)品的精制和重油產(chǎn)品的加工方案。根據(jù)目的產(chǎn)品的不同，大致分三種加工方案：燃料型、燃料--潤滑油型、燃料--化工型。將主要產(chǎn)品用作燃料的為燃料型，通過二次加工裝置將減壓餾分油、減壓渣油等重餾分油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)燃料油。燃料--潤滑油型的產(chǎn)品除部分用作燃料外，重餾分油部分多用于生產(chǎn)潤滑油產(chǎn)品。燃料--化工型產(chǎn)品是產(chǎn)出部門燃料、化工原料及化工產(chǎn)品。燃料--化工型的加工方案能夠充合理分利的用石油資源，目前大部分的煉廠都在走煉油化工一體化的加工路線，這樣實(shí)現(xiàn)了煉廠效益的最大化，成為原油加工的主流發(fā)展模式。

1.3 加工裝置的特點(diǎn)

1.3.1 常減壓蒸餾裝置

常減壓蒸餾是原油加工的第一道工序，裝置的設(shè)計(jì)及操作情況，對整體的產(chǎn)品質(zhì)量、側(cè)線收率有很大影響。常減壓蒸餾裝置通常都包括電脫鹽、常壓蒸餾、減壓深拔三部分。常壓分餾前通常還設(shè)初餾塔或閃蒸塔，主要作用是蒸出原油化熱升溫過程中氣化的輕油，降低常壓加熱爐的負(fù)荷，平穩(wěn)常壓塔的操作，確保常壓塔側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量。分餾塔的結(jié)構(gòu)、塔內(nèi)件、操作工藝條件產(chǎn)品的質(zhì)量、抽出率。影響收率的因素還包括塔盤開孔率、加熱爐出口溫度的控制、減壓深拔率等。塔盤開孔率適當(dāng)提高時(shí)，輕質(zhì)油收率會提高。提高直餾蠟油的切割溫度，提高減壓蠟油的收率，增加為催化裂化或加氫裂化裝置原料，也是提高輕質(zhì)油收率的主要手段。我國已不斷改進(jìn)原油常減壓蒸餾裝置的工藝技術(shù)，盡可能的提高輕油拔出率，控制產(chǎn)品質(zhì)量、降低裝置加工能耗。改進(jìn)措施主要有實(shí)施減壓深拔技術(shù)、優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)、提高加熱率熱效率、采用高效塔盤，填料等。

1.3.2 催化裂化裝置

隨著原油重質(zhì)化及對石油產(chǎn)品的需求增長，催化裂化工藝因其對原料的適應(yīng)性強(qiáng)，轉(zhuǎn)化深度大、輕質(zhì)油手率高、產(chǎn)品質(zhì)量好等特點(diǎn)，是主要的加工技術(shù)。催化裂化工藝是重油輕質(zhì)化的核心工藝，是提高原油加工深度，增加輕質(zhì)油收率的重要手段。原料為蠟油，產(chǎn)品為汽油、柴油、重質(zhì)油、焦炭。反應(yīng)產(chǎn)物的收率與原料性質(zhì)、操作條件、催化劑性能等因素有直接關(guān)系，汽油收率一般在30-60%。汽研究法辛烷值在80-90范圍內(nèi)，柴油收率在0-40%范圍內(nèi)，焦炭收率約為5-7%，隨著原料油殘?zhí)吭龃螅固渴章室部蛇_(dá)到8-10%[1]。

1.3.3 延遲焦化裝置

以渣油為原料，經(jīng)深度熱裂化反應(yīng)產(chǎn)生油氣，分餾后可獲得干氣、液化石油氣、汽油、柴油、蠟油和焦炭產(chǎn)品。焦化過程的主要優(yōu)點(diǎn)是它可以加工殘?zhí)贾导爸亟饘俸亢芨叩母鞣N劣質(zhì)渣油，原料適應(yīng)性更廣，在現(xiàn)代煉油工業(yè)中，通過合理地配置石油資源和優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)，延遲焦化工藝仍然是一個(gè)十分重要的提高輕質(zhì)油收率的有效途徑[2]。

1.3.4 溶劑脫瀝青裝置

溶劑脫瀝青過程主要用于從減壓渣油制取高粘度潤滑油基礎(chǔ)油和催化裂化原料油。該工藝因其能耗較高，所以需要降低能耗、改進(jìn)工藝。采用帶超臨界溶劑回收的脫瀝青工藝流程，能在不增加能耗的情況下大幅提高脫瀝青油的收率。

2 提高收率的發(fā)展方向

世界原油性質(zhì)逐漸趨于劣質(zhì)化和重質(zhì)化，原油及產(chǎn)品價(jià)格起伏不定。伴隨著煤制油、頁巖油等新技術(shù)的發(fā)展，石油煉制行業(yè)今后的發(fā)展還需要不斷提高煉油加工技術(shù)水平，降低能耗，降低加工成本。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，市場對輕質(zhì)燃料油的的需求仍在不斷擴(kuò)大，重質(zhì)油輕質(zhì)化技術(shù)在原油性質(zhì)劣質(zhì)化的今天顯得尤為重要，所以還需不斷加強(qiáng)對重質(zhì)油輕質(zhì)化技術(shù)的研究。影響輕質(zhì)油收率的各套裝置運(yùn)行水平的高低也直接影響著裝置運(yùn)行效果，進(jìn)一步優(yōu)化裝置操作條件、淘汰舊裝置、舊設(shè)備等也是進(jìn)一步提高輕質(zhì)油產(chǎn)品收率發(fā)展方向。劣質(zhì)渣油產(chǎn)品的深度加氫工藝，可以最大限度的提高原油輕質(zhì)化水平，所以加大渣油加氫工藝的研究應(yīng)用，提高加氫裝置加工量在整個(gè)煉廠中的比例，是今后提高輕質(zhì)油收率的主要方向。

3 結(jié)語

重質(zhì)油輕質(zhì)化技術(shù)是煉油企業(yè)生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品的主要方式，也是增加煉廠效益的一個(gè)主要來源。輕質(zhì)油收率，即輕質(zhì)油（化工輕油、汽油、煤油、柴油等）的產(chǎn)量占原油和外購原料油加工量的百分比，是反映原油加工轉(zhuǎn)化深度的綜合性指標(biāo)，是煉油企業(yè)之間相互對比、競爭的一個(gè)重要指標(biāo)。影響輕質(zhì)油收率的因素很多，包括原油本身性質(zhì)、工藝流程的特點(diǎn)、加工裝置的配套平衡以及各加工裝置的操作條件等。煉油企業(yè)應(yīng)在日常實(shí)際生產(chǎn)過程中，抓好每一個(gè)環(huán)節(jié)，盡可能達(dá)到較高的輕質(zhì)油收率，達(dá)到效益最大化。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳鵬，鄒建昆，姜樞等.煉油生產(chǎn)中提高輕質(zhì)油收率的措施[J].甘肅科技，2003，V19（5）：21-22.

[2]謝長宇，范海英.提高延遲焦化裝置原料適應(yīng)性及輕質(zhì)油收率[J].中外能源，2011（1）：94-96.

作者簡介：

李金華（1974- ），男，漢族，山東東營人，本科學(xué)歷，山東勝星化工有限公司，研究方向：煉油化工。