張春蘭,陳淑芬,楊興鍇,孟 石,侯復儒
(蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院石油化學工程系,甘肅蘭州 730060)
原油是由各種烴類和非烴類組成的復雜混合物。不同油田生產(chǎn)的原油,因組成不同,往往具有不同的性質(zhì)。不同性質(zhì)的原油,必須相應(yīng)采用不同的加工方法,以生產(chǎn)適當?shù)漠a(chǎn)品,使原油得到合理利用。為進一步合理利用和加工青海混合原油提供可靠的生產(chǎn)和設(shè)計依據(jù),提高企業(yè)的經(jīng)濟效益,對青海混合原油進行綜合評價。
原料:青?;旌显蛠碜蕴m州石化公司煉油廠。
主要儀器:SBD-Ⅷ型微機控制實沸點蒸餾裝置、石油產(chǎn)品水分測定儀、黏度計、密度計、閃點測定儀、殘?zhí)繙y定儀等。
原油評價過程中,用SBD-Ⅷ型微機控制實沸點蒸餾裝置對青海原油切割成不同的餾分油,原油及其餾分油性質(zhì)的測定按國家標準或行業(yè)標準方法進行實驗[1]。
青?;旌显偷男再|(zhì)(見表1)。由表1 可知,青海混合原油的密度是846.3 kg/m3、瀝青質(zhì)的含量為0.2%、硫含量為0.47%、氮含量為0.17%、蠟含量為19.05%,具有密度小,氮、硫含量較低,凝點低的特點,瀝青質(zhì)的含量較低,蠟含量較高,屬于優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)原油。
表1 青海混合原油性質(zhì)
根據(jù)我國原油的分類方法[2],將青海原油按常壓溫度切割出第一關(guān)鍵餾分油(250~275 ℃)和第二關(guān)鍵餾分油(395~425 ℃),并測定餾分油的密度,計算特性因數(shù)K,結(jié)果(見表2)。
表2 青?;旌显完P(guān)鍵餾分分析
由表2 可以確定青海混合原油為低硫石蠟-中間基原油。
將青海原油在實沸點蒸餾裝置上切割成窄餾分,然后測定各窄餾分油的性質(zhì),結(jié)果(見表3)。
表3 青海混合原油實沸點蒸餾及窄餾分性質(zhì)
由表3 可以看出,<200 ℃的汽油收率為23.39%,200~350 ℃的柴油收率為23.77%,300~500 ℃減壓餾分油收率23.33%;200~350 ℃范圍內(nèi)的餾分油的柴油指數(shù)在72 以下,說明此餾分油的燃燒性能不好,因此需生產(chǎn)質(zhì)量合格的柴油,必須對此餾分油需要二次加工;在320~350 ℃范圍內(nèi)餾分油的酸值和酸度最高,說明青?;旌显蜕a(chǎn)的重柴油淺度精制后,可生產(chǎn)符合質(zhì)量要求的重柴油。
青海混合原油重整原料油和直餾汽油的性質(zhì)(見表4)。
表4 重整原料性質(zhì)
由表4 可知,IBP~150 ℃范圍內(nèi)的餾分油的烴類組成中烷烴含量較高,適合于作乙烯裂解的原料[3,4],且芳烴潛含量為31.7%。雖然密度、砷、水含量和初餾點較高,但均在合格范圍內(nèi),也可以作為生產(chǎn)芳香烴的催化重整的原料。IBP~180 ℃范圍內(nèi)的直餾汽油的辛烷值低,不能直接作為商品汽油,如果作為汽油的調(diào)合組分,還需進一步催化重整,生產(chǎn)高辛烷值汽油組分。
除此之外,IBP~180 ℃餾分油的10%和50%的餾出溫度稍高外,其他性能均符合汽油的指標要求。
將青海混合原油中切割出150~250 ℃的餾分作為噴氣燃料,對其性質(zhì)進行分析,結(jié)果(見表5)。
表5 150~250 ℃噴氣燃料性質(zhì)
青海混合原油150~250 ℃的餾分油的密度小、餾程溫度高、碘值和酸度大、結(jié)晶點高,不適合生產(chǎn)1#、2#噴氣燃料,但可以作為生產(chǎn)3#噴氣燃料的原料。
將青?;旌显颓懈畛龅?50~300 ℃以及300~350 ℃的餾分油,對其作性質(zhì)分析,數(shù)據(jù)(見表6)。
表6 直餾柴油性質(zhì)
250~300 ℃餾分油的十六烷值和柴油指數(shù)高,說明此餾分油的燃燒性能好,但硫、氮含量和酸度較高,所以想作為柴油的調(diào)和組分,就必須加氫精制。凝點、冷濾點和閃點等滿足-10#柴油的指標要求。
300~350 ℃的柴油餾分凝點較高,酸度、硫、氮含量較高,不適合作為低凝柴油的調(diào)和組分[5]。
青海混合原油切割出餾程為350~400 ℃以及400~450 ℃、450~500 ℃的餾分油,對其作性質(zhì)分析,結(jié)果(見表7)。
表7 青?;旌显蜐櫥宛s分性質(zhì)
表7 青?;旌显蜐櫥宛s分性質(zhì)(續(xù)表)
由表7 可知,350~400 ℃、400~450 ℃、450~500 ℃的餾分油具有密度小、高凝點和低黏度的特點,酸值、硫和氮含量都較低,從結(jié)構(gòu)族組成分析可知,三個餾分油中的總環(huán)數(shù)較小。所以這三個餾分油經(jīng)過淺度精制和深度脫蠟工藝后,都可以作為生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油的原料。
將青海原油實沸點蒸餾后得到的>350 ℃的常壓渣油和>500 ℃的減壓渣油進行分析,分析結(jié)果(見表8)。
表8 常壓渣油和減壓渣油的性質(zhì)
青?;旌显颓懈畛龅某涸秃蜏p壓渣油的凝點都很高,說明其蠟含量高。減壓渣油中重金屬鎳、鐵含量很高,作為催化裂化原料,應(yīng)控制摻煉比例,防止催化劑中毒[6]。
(1)青海混合原油蠟含量較高,屬于低硫石蠟-中間基原油,密度小,硫含量低,是優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)原油。
(2)青?;旌显偷?50~250 ℃的餾分油可以作為生產(chǎn)3#噴氣燃料的原料,但為了保證噴氣燃料在高空中的低溫流動性,應(yīng)進行適當?shù)拿撓炋幚怼?/p>
(3)該混合原油的IBP~150 ℃的餾分油中環(huán)烷烴含量較高,可以作為生產(chǎn)芳烴的催化重整的原料;IBP~180 ℃餾分油通過催化重整加工后,可以生產(chǎn)高辛烷值汽油組分。
(4)250~300 ℃餾分油經(jīng)過加氫精制,降低酸含量,作為柴油的調(diào)和組分。300~350 ℃的柴油餾分凝點、酸度、硫、氮含量較高,不適合作為低凝柴油的調(diào)和組分。
(5)該混合原油的350~500 ℃減壓餾分油中飽和烴含量較高,環(huán)狀烴含量較少,經(jīng)過淺度精制和深度脫蠟工藝后,都可以作為生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油的原料。
(6)該混合原油的常壓渣油的殘?zhí)?、金屬及硫、氮含量很低,可以實現(xiàn)常壓渣油全餾分催化裂化;減壓渣油與減壓餾分油摻混后,可作為重油催化裂化的原料。
根據(jù)以上分析評價結(jié)果,對青?;旌显偷募庸し桨柑岢鋈缦陆ㄗh:IBP~150 ℃的餾分油可作為生產(chǎn)芳烴的催化重整原料;150~250 ℃的溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)餾程,生產(chǎn)3 號噴氣燃料;200~350 ℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)餾程,生產(chǎn)輕柴油的調(diào)和組分;350~500 ℃的餾分油可生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油;>500 ℃的減壓渣油與減壓餾分油摻混后,可作為重油催化裂化的原料。所以該原油的加工方案建議為燃料-潤滑油型。