燃料油重油深加工工藝概述

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1、燃 料 油 （ 重 油 ） 深 加 工 工 藝 概 述何 亮 2011.10.08 近 年 來(lái) , 面 對(duì) 原 油 資 源 的 重 質(zhì) 化 和 劣 質(zhì) 化 趨勢(shì) ， 尤 其 是 自 20世 紀(jì) 90年 代 以 來(lái) ， 隨 著 重 質(zhì) 燃 料油 消 費(fèi) 的 減 少 ， 輕 質(zhì) 油 品 需 求 的 增 加 ， 原 油 深 度加 工 成 為 煉 油 業(yè) 的 發(fā) 展 主 方 向 。 因 此 ， 從 世 界 煉油 業(yè) 的 發(fā) 展 歷 程 看 ， 燃 料 油 （ 重 油 ） 深 度 加 工 工藝 無(wú) 疑 將 獲 得 迅 速 發(fā) 展 。 一 、 原 油 (燃 料 型 )加 工 方 案原油 常減壓蒸餾 催 化

2、 重 整 汽 油液 化 氣精 制 航 煤柴 油加氫裂化 重油催化裂化蠟 油延遲焦 化渣油 加 氫 精 制加 氫 精 制 汽 油柴 油石 油 焦加 氫 處 理 瀝 青 氧 化 石 油 瀝 青催 化 油 漿(燃 料 油 )蠟 油 產(chǎn) 品 名 稱 芳 烴 含 量 % 閃 點(diǎn) 備 注液 化 氣 - - -汽 油 40 - 國(guó) 標(biāo) 汽 油航 煤 25 38 國(guó) 標(biāo) 航 煤柴 油 45 55 國(guó) 標(biāo) 柴 油油 漿 65 120 粘 度 較 大焦 炭 - - -石 油 瀝 青 20-40 230 國(guó) 標(biāo) 瀝 青 因 此 以 原 油 為 原 料 ， 通 過(guò) 一 系 列 的 配 套 裝 置 的加 工 ， 通 過(guò)

3、 產(chǎn) 品 指 標(biāo) 的 控 制 均 可 以 得 到 國(guó) 標(biāo) 輕 質(zhì)成 品 油 品 及 石 油 瀝 青 、 油 漿 及 焦 炭 。其 產(chǎn) 品 分 布 及 特 點(diǎn) 如 下 表 ： 二 、 燃 料 油 （ 重 油 ） 深 加 工 方 案 目 前 國(guó) 內(nèi) 外 通 用 的 燃 料 油 主 要 有 ： M-100燃 料油 、 180#燃 料 油 、 250#燃 料 油 （ 催 化 油 漿 ） 及 380#燃 料 油 ， 國(guó) 內(nèi) 外 重 油 輕 質(zhì) 化 主 要 采 用 重 油 催 化 裂 化（ FCC） 、 重 油 催 化 裂 解 (DCC)和 延 遲 焦 化 及 減 壓深 拔 這 四 種 加 工 工 藝 來(lái)

4、 實(shí) 現(xiàn) 。 以 下 將 對(duì) 四 種 工 藝 進(jìn) 行 說(shuō) 明 及 產(chǎn) 品 收 率 和 指 標(biāo)對(duì) 比 。 1、 重 油 催 化 裂 化 加 工 工 藝 (FCC) 重 油 催 化 裂 化 裝 置 是 目 前 我 國(guó) 最 重 要 的 二次 加 工 工 藝 ， 該 工 藝 裝 置 的 原 料 主 要 由 蠟 油 、渣 油 及 燃 料 油 組 成 ， 催 化 裂 化 過(guò) 程 是 使 原 料 在有 催 化 劑 存 在 下 ， 在 470 530攝 氏 度 和 0.10.3兆 帕 的 壓 力 條 件 下 ， 發(fā) 生 一 系 列 化 學(xué) 反 應(yīng) ，將 燃 料 油 （ 重 油 ） 轉(zhuǎn) 化 成 燃 料 氣 體

5、、 汽 油 、 柴油 等 輕 質(zhì) 產(chǎn) 品 和 油 漿 、 焦 炭 的 過(guò) 程 。 其 產(chǎn) 品 產(chǎn)率 分 布 及 特 點(diǎn) 如 下 表 ： 重 油 催 化 裂 化 工 藝 流 程 圖反應(yīng)器 分 餾系 統(tǒng) 穩(wěn) 定系 統(tǒng)取熱器 燃 料 油（ 油 漿 ） 原 料主 風(fēng) 煙 機(jī) 再 生 器 柴 油 去 加 氫 精 制液 化 氣汽 油 產(chǎn) 品 名 稱 收 率 % 芳 烴 含 量 % 閃 點(diǎn) 備 注液 化 氣 10 20 - - 丙 烯 含 量 高催 化 汽 油 30 60 40 45 25 辛 烷 值 高 、 安 定 性 較 好催 化 柴 油 20 40 50 50 十 六 烷 值 低 、 安 定 性 較

6、差催 化 油 漿 5 15 65 120 粘 度 較 大焦 碳 5 7 - - - 催 化 裂 化 工 藝 (FCC)生 產(chǎn) 的 液 化 氣 中 丙 烯 含 量 較 高 ， 可 進(jìn) 一 步進(jìn) 行 氣 體 分 離 ； 催 化 汽 油 辛 烷 值 RON約 85 93， 安 定 性 也 較 好 ； 催化 柴 油 十 六 烷 值 較 低 ， 安 定 性 較 差 ， 一 般 經(jīng) 過(guò) 加 氫 精 制 后 才 能 符 合 國(guó) 標(biāo) 柴 油 指 標(biāo) ； 催 化 油 漿 瀝 青 質(zhì) 含 量 較 低 ， 富 含 多 環(huán) 芳 烴 ， 是 橡 膠和 塑 料 加 工 用 芳 烴 油 的 良 好 原 料 。 重 油 催

7、化 裂 解 技 術(shù) 是 選 用 專 門 研 制 的 分 子 篩催 化 劑 ， 采 用 提 升 管 反 應(yīng) 器 ， 催 化 劑 以 流 態(tài) 化 連續(xù) 反 應(yīng) -再 生 循 環(huán) 方 式 ， 在 比 管 式 爐 蒸 汽 裂 解 制乙 烯 更 為 緩 和 的 操 作 條 件 下 （ 反 應(yīng) 溫 度 由 高 于800攝 氏 度 降 低 至 630攝 氏 度 左 右 ） ， 來(lái) 生 產(chǎn) 乙烯 和 丙 烯 的 催 化 裂 解 制 烯 烴 技 術(shù) ； 其 原 料 為 包 括石 腦 油 、 蠟 油 、 渣 油 、 焦 化 蠟 油 、 脫 瀝 青 油 ， 以及 常 壓 渣 油 等 。 其 產(chǎn) 品 產(chǎn) 率 分 布

8、及 特 點(diǎn) 如 下 表 ：2、 重 油 催 化 裂 解 加 工 工 藝 (DCC) 重 油 催 化 裂 解 工 藝 流 程 圖提 升管 反應(yīng) 器 分 餾系 統(tǒng) 穩(wěn) 定系 統(tǒng)取熱器 重 油 原 料主 風(fēng) 煙 機(jī) 再 生 器 中 間 餾 分 油干 氣液 化 氣裂 解 汽 油 產(chǎn) 品 名 稱 收 率 % 芳 烴 含 量 % 閃 點(diǎn) 備 注燃 料 氣 30 40 - - 乙 烯 含 量 高液 化 氣 10 30 - - 丙 烯 含 量 高裂 解 汽 油 8 15 25 25 辛 烷 值 低 、 安 定 性 差中 間 餾 分 油 3 5 40 60重 油 8 15 40 160 金 屬 含 量 較 高焦

9、 碳 5 5.5 - - - 催 化 裂 解 工 藝 （ DCC） 氣 相 收 率 較 高 ， 其 燃 料 氣 中乙 烯 含 量 在 22 28%， 液 化 氣 中 丙 烯 含 量 達(dá) 30%以 上 ， 均 可進(jìn) 一 步 進(jìn) 行 氣 體 分 離 ； 裂 解 汽 油 辛 烷 值 較 低 ， 安 定 性 也 較差 ； 中 間 餾 分 油 和 重 油 芳 烴 含 量 較 少 只 能 用 來(lái) 調(diào) 和 燃 料 油 。 3、 延 遲 焦 化 加 工 工 藝 多 年 來(lái) 延 遲 焦 化 一 直 被 作 為 一 種 普 通 的 深 加 工 手 段 ，但 隨 著 隨 著 原 油 重 質(zhì) 化 趨 勢(shì) 日 益 明

10、顯 以 及 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 要 求 的提 高 ， 延 遲 焦 化 的 作 用 變 得 越 來(lái) 越 突 出 ； 延 遲 焦 化 工 藝 流程 簡(jiǎn) 單 、 原 料 適 應(yīng) 性 強(qiáng) 、 技 術(shù) 成 熟 可 靠 、 投 資 和 操 作 費(fèi) 用較 低 等 特 點(diǎn) ， 在 70多 年 的 歷 程 中 得 到 了 迅 速 發(fā) 展 ， 已 成 為世 界 各 國(guó) 煉 油 業(yè) 渣 油 輕 質(zhì) 化 的 重 要 手 段 。 其 主 要 原 料 為 常壓 渣 油 、 減 壓 渣 油 、 催 化 油 漿 及 燃 料 油 。 延 遲 焦 化 是 通 過(guò)熱 裂 化 將 石 油 渣 油 轉(zhuǎn) 化 為 液 體 和 氣 體 產(chǎn) 品

11、， 同 時(shí) 生 成 濃 縮的 固 體 炭 材 料 -石 油 焦 ， 在 該 過(guò) 程 中 通 常 使 用 水 平 管 式 火焰 加 熱 爐 加 熱 至 485 505攝 氏 度 的 熱 裂 化 溫 度 。 由 于 反 應(yīng)物 料 在 加 熱 爐 管 中 停 留 時(shí) 間 很 短 ， 焦 化 反 應(yīng) 被 “ 延 遲 ” 到加 熱 爐 下 游 的 焦 化 塔 內(nèi) 發(fā) 生 ， 故 稱 為 延 遲 焦 化 。 其 產(chǎn) 品 產(chǎn)率 分 布 及 特 點(diǎn) 如 下 表 ： 延 遲 焦 化 工 藝 流 程 圖原 料緩 沖 罐 柴 油 （ 去 精 制 ）分餾塔 焦炭塔加熱爐渣 油 石 油 焦汽 油 （ 去 精 制 ）蠟

12、油 （ 去 加 氫 裂 化 ） 產(chǎn) 品 名 稱 收 率 % 芳 烴 含 量 % 閃 點(diǎn) 備 注燃 料 氣 7 9 - -液 化 氣 2 2.5 - - 丙 烯 含 量 少焦 化 汽 油 13 18 25 25 辛 烷 值 低 、 安 定 性 差焦 化 柴 油 25 32 45 50 十 六 烷 值 高 、 顏 色 較 差焦 化 蠟 油 10 15 40 160 金 屬 含 量 較 高焦 碳 26 36 - - - 延 遲 焦 化 工 藝 產(chǎn) 生 的 燃 料 氣 只 能 作 為 煉 廠 裝 置 的 加熱 爐 燃 料 燒 掉 ； 液 化 氣 中 丙 烯 含 量 較 少 ， 都 不 可 進(jìn) 一 步

13、進(jìn)行 氣 體 分 離 ， 只 能 作 為 商 品 銷 售 ； 焦 化 汽 油 辛 烷 值 較 低 ，安 定 性 也 較 差 ， 焦 化 柴 油 十 六 烷 值 較 高 但 安 定 性 較 差 ， 所以 焦 化 工 藝 生 產(chǎn) 的 汽 柴 油 均 為 低 檔 汽 柴 油 ； 焦 化 蠟 油 金 屬含 量 高 不 能 直 接 進(jìn) 行 利 用 ， 只 能 用 來(lái) 調(diào) 和 燃 料 油 。 4、 減 壓 深 拔 加 工 工 藝 減 壓 深 拔 加 工 工 藝 裝 置 是 目 前 我 國(guó) 通 用 的重 油 加 工 工 藝 ， 該 裝 置 的 原 料 主 要 由 催 化 油 漿及 燃 料 油 組 成 ， 減

14、 壓 深 拔 過(guò) 程 是 原 料 油 在 220260攝 氏 度 和 5 20帕 的 壓 力 條 件 下 ， 通 過(guò) 降 低油 氣 分 壓 ， 將 輕 重 組 分 進(jìn) 行 分 離 ， 輕 重 組 分 分別 經(jīng) 過(guò) 換 熱 和 冷 凝 最 終 得 到 混 合 芳 烴 和 重 芳 烴的 過(guò) 程 。 其 產(chǎn) 品 產(chǎn) 率 分 布 及 特 點(diǎn) 如 下 表 ： 減 壓 深 拔 工 藝 流 程 圖 1#混 合 芳 烴2#混 合 芳 烴原 料 油 加熱爐換熱中間罐 重 芳 烴 3#混 合 芳 烴4#混 合 芳 烴蒸餾塔 產(chǎn) 品 名 稱 收 率 % 芳 烴 含 量% 閃 點(diǎn) 備 注1#混 合 芳 烴 5 10

15、70 100 粘 度 較 小 、 凝 點(diǎn) 低2#混 合 芳 烴 15 25 70 160 顏 色 透 亮 較 好3#混 合 芳 烴 20 35 75 170 顏 色 透 亮 較 好4#混 合 芳 烴 15 25 75 180 墨 綠 色重 芳 烴 25 32 65 200 收 率 較 高 、 軟 化 較 高 該 裝 置 液 相 收 率 較 高 ， 其 中 1#混 合 芳 烴 一 般 以 增 塑劑 用 于 塑 料 加 工 行 業(yè) ， 2#和 3#混 合 芳 烴 可 作 為 橡 膠 軟 化 劑用 于 橡 膠 加 工 行 業(yè) ， 4#混 合 芳 烴 和 重 芳 烴 可 作 為 油 脂 油 及瀝 青

16、改 性 劑 進(jìn) 行 使 用 ， 具 有 廣 闊 的 市 場(chǎng) 。 三 、 綜 述 通 過(guò) 上 述 五 種 加 工 工 藝 及 產(chǎn) 品 指 標(biāo) 的 對(duì) 比 ， 可 知 原油 加 工 和 催 化 裂 化 、 催 化 裂 解 、 延 遲 焦 化 三 種 燃 料 油（ 重 油 ） 加 工 工 藝 均 以 生 產(chǎn) 燃 料 液 化 汽 、 汽 油 、 柴 油 、煤 油 等 各 種 燃 料 型 油 品 為 主 ， 其 產(chǎn) 品 具 有 閃 點(diǎn) 低 ， 芳 烴含 量 少 ， 粘 度 小 等 特 點(diǎn) ； 減 壓 深 拔 加 工 工 藝 則 以 生 產(chǎn) 橡膠 加 工 和 塑 料 加 工 行 業(yè) 使 用 的 芳 烴 油

17、 為 主 ， 由 于 生 產(chǎn) 過(guò)程 中 不 存 在 化 學(xué) 反 應(yīng) ， 只 是 一 種 物 理 蒸 餾 過(guò) 程 ， 因 此 得到 的 產(chǎn) 品 具 有 閃 點(diǎn) 高 ， 芳 烴 含 量 高 ， 粘 度 大 等 特 點(diǎn) ， 完全 不 同 于 上 述 原 油 加 工 和 三 種 燃 料 油 （ 重 油 ） 加 工 工 藝的 產(chǎn) 品 特 性 。 并 且 減 壓 深 拔 加 工 工 藝 較 上 述 幾 種 加 工 工藝 簡(jiǎn) 單 ， 投 資 少 ， 能 耗 低 ， 三 廢 污 染 小 。 并 且 減 壓 深 拔加 工 工 藝 主 要 以 250#燃 料 油 （ 催 化 油 漿 ） 為 原 料 ， 具 有能 源 循 環(huán) 利 用 的 特 點(diǎn) ， 符 合 國(guó) 家 節(jié) 能 減 排 政 策 及 循 環(huán) 經(jīng)濟(jì) 特 點(diǎn) 。