摘要：催化裂化是在熱裂化工藝上發(fā)展起來(lái)的，是提高原油加工深度，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽油、柴油最重要的工藝操作。原料主要是原油蒸餾或其他煉油裝置的350~540℃餾分的重質(zhì)油。文章發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊》上，是自然科學(xué)職稱論文發(fā)表范文，供同行參考。

　　關(guān)鍵詞：石化煉油,煉油優(yōu)化

　　2012年我國(guó)生產(chǎn)原油20748萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)1.9%;進(jìn)口原油27109萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)7.3%;出口244萬(wàn)噸，同比減少3.5%;原油表觀消費(fèi)量47613萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)4.9%，對(duì)外依存度56.4%。

　　混合原油A進(jìn)1#常減壓加工,分離出輕石腦油后作為乙烯裝置的原料,重石腦油經(jīng)過(guò)石腦油預(yù)加氫裝置處理后作為重整原料,直餾煤油經(jīng)加氫后出3#航空煤油,柴油經(jīng)加氫后出0#柴油,蠟油去加氫裂化和渣油加氫裝置。150kt/a渣油去焦化裝置,多余579kt/a作為渣油加氫裝置的原料。

　　混合原油B混合原油B的渣油去渣油加氫脫硫(RDS),故渣油的重金屬和殘?zhí)亢枯^低,原油中含F(xiàn)e1.5μg/g、Ni10.68μg/g、V34.83μg/g,殘?zhí)康馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.86%。混合原油B分兩路,分別進(jìn)2#常減壓2500kt/a老線和3500kt/a新線。2500kt/a老線的輕石腦油作為乙烯原料,重石腦油作為重整原料,航煤餾分經(jīng)加氫出3#航煤,柴油餾分加氫后出0#柴油,常渣去減壓塔拔出蠟油后作為加氫裂化的原料,渣油作為RDS原料。3500kt/a新線分出輕重石腦油作為乙烯原料,煤油經(jīng)加氫后做3#航空燃料,柴油餾分加氫后出0#柴油,常渣直接作為RDS原料。

　　(3)重油加工1#常減壓減渣共計(jì)2729kt/a,其中2150kt/a去焦化裝置,其余579kt/a與2#常減壓裝置的常渣和減渣(共計(jì)3095.6kt)作為RDS的原料;1#和2#常減壓的輕蠟油(共計(jì)1727kt/a)作為加氫裂化裝置原料;1#和2#常減壓的重蠟油共計(jì)1562kt/a,其中1253kt/a去加氫裂化裝置,其余重蠟油(309kt/a)、焦化蠟油(354.8kt/a)以及減四線(106kt/a)一同作為RDS的原料。RDS進(jìn)料總計(jì)3865kt/a,產(chǎn)出加氫尾油達(dá)3340kt/a,作為流化催化裂化(FCC)裝置的原料。柴油和煤油加氫能力基本平衡,本次改造沒(méi)有新建裝置,只是將2#柴油加氫由石腦油預(yù)加氫,經(jīng)改造后重新恢復(fù)為1200kt/a柴油加氫裝置,1#柴油加氫裝置恢復(fù)為550kt/a柴油加氫功能。

　　但是由于原油油種變化較大,導(dǎo)致各餾分的收率與原設(shè)計(jì)相比有一定差距,同時(shí)由于原油價(jià)格、成品油和化工產(chǎn)品市場(chǎng)變化,煉油項(xiàng)目改造完成后沒(méi)有完全達(dá)到可行性研究報(bào)告的效益水平,促使我們要根據(jù)市場(chǎng)情況,重新考慮優(yōu)化完善上海石化的煉油加工總流程,使原油加工和煉油、乙烯、芳烴3條線的資源配置更加合理,綜合效益達(dá)到最大化。

　　優(yōu)化后的煉油加工總流程優(yōu)化后的煉油加工總流程見。原油優(yōu)化基于乙烯原料從常減壓裝置直餾提取的部分比例大幅減小,優(yōu)化后的方案只是將常減壓的LPG和C5~85℃的輕餾分作為乙烯原料,原設(shè)計(jì)的912kt/a石腦油優(yōu)化為C5~85℃的輕餾分油,并降至約850kt/a作為乙烯原料,占原油加工比例的5.3%。世界上絕大部分原油中的這部分組成均是裂解性能很好的乙烯原料,故在原油選擇、采購(gòu)時(shí)不考慮乙烯料的因素。

　　優(yōu)化后的方案可以把高油價(jià)的石蠟基原油排除在外,集中選擇適應(yīng)做RDS和FCC加工流程的原油以及為生產(chǎn)芳烴而選擇芳烴潛含量較高的中間基原油,這樣可以有效地降低原油采購(gòu)成本。原油采購(gòu)和分儲(chǔ)分煉的原則是:為1#常減壓裝置選擇芳烴潛含量高且適合出瀝青的原油,為2#常減壓裝置選擇催化裂化性能較好并兼顧芳烴潛含量高的原油。

　　在加工過(guò)程中盡量減少1#和2#渣油混合使用的比例,真正起到分儲(chǔ)分煉的效果。按照以上原油混配,蠟油產(chǎn)出9000×27.46%=2471.4kt/a;渣油產(chǎn)出9000×24.06%=2165.4kt/a(抽出100kt/a減四線后約為2060kt/a);石腦油產(chǎn)出9000×16.72%=1504.8kt/a。優(yōu)化以后,1#常減壓裝置的劣質(zhì)渣油由原設(shè)計(jì)的2729kt/a降至2060kt/a,減少了669kt/a,2060kt/a的渣油中500kt/a去溶劑脫瀝青裝置,350kt/a去RDS裝置,視渣油質(zhì)量情況有100kt/a左右去調(diào)和瀝青,還有1110kt/a去焦化裝置,比原設(shè)計(jì)減少1040kt/a的焦化處理量。

　　如果能滿足瀝青標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)可增加瀝青產(chǎn)量,最大幅度減少焦化加工量而提高效益。渣油、蠟油優(yōu)化在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化,可以將500kt/a溶劑脫瀝青裝置開啟,在處理500kt/a1#減渣的同時(shí),可產(chǎn)出250kt/a脫瀝青油作為RDS的原料,既可降低焦化負(fù)荷,又改善了RDS原料品質(zhì)。

　　在保證RDS進(jìn)料重金屬、殘?zhí)亢湍z質(zhì)不超標(biāo)的前提下提高摻渣比約8.68%,達(dá)65%左右,這樣也可多消化1#常減壓渣油350kt/a左右。另外可視1#減渣情況,適時(shí)調(diào)和瀝青100kt/a,使原設(shè)計(jì)2150kt/a焦化進(jìn)料降至1110kt/a,使低價(jià)值的石油焦產(chǎn)量從720kt/a降至371.9kt/a,相應(yīng)也減少了其他焦化產(chǎn)品,焦化蠟油的產(chǎn)量也由355kt/a降至183kt/a(見表10~11)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化以后可以將1#焦化停役,目前初步設(shè)想是改造用催化油漿作為原料生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品針狀焦(此技術(shù)正在研發(fā)中)。從年前的考核運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)高壓加氫裂化還有較大的運(yùn)行余量,目前按照1700kt/a運(yùn)行沒(méi)有瓶頸,這樣就需要增加200kt/a的蠟油。

　　研究發(fā)現(xiàn)催化柴油的芳烴潛含量較高,是比較好的加氫裂化原料,這既解決加氫裂化原料的缺口問(wèn)題,又減少劣質(zhì)柴油的調(diào)和組分。在蠟油存在缺口的情況下,用催化柴油摻入加氫裂化的原料中(試運(yùn)行結(jié)果可以達(dá)到10%摻煉量)是一種很經(jīng)濟(jì)的方法。從蠟油和渣油的優(yōu)化方案中可以得出:(1)原油分儲(chǔ)分煉比原設(shè)計(jì)優(yōu)化;(2)開溶劑脫瀝青裝置解決渣油出路,同時(shí)產(chǎn)出溶劑脫瀝青油,頂出蠟油滿足加氫裂化加工量;(3)RDS處理量比原設(shè)計(jì)提高4.3%,且原料質(zhì)量也優(yōu),可以延長(zhǎng)RDS運(yùn)行周期。

　　直餾石腦油的優(yōu)化原設(shè)計(jì)中1#常減壓直餾石腦油分離出C5~65℃餾分作為乙烯原料,65~175℃預(yù)加氫后作為重整預(yù)加氫的原料,2#常減壓老線的直餾石腦油與1#同樣方法做,但新線的石腦油C5~175℃全部作為乙烯原料,這樣不是很合理。優(yōu)化的方法是利用原1#FCC輕重汽油分離塔將2#常減壓新線的石腦油進(jìn)行分離,并將全部輕石腦油的干點(diǎn)向上移至85℃,鏈烷烴摩爾分?jǐn)?shù)可以大于85%,是非常優(yōu)質(zhì)的乙烯裂解原料。根據(jù)原油性質(zhì)可以得到2650kt/a的石腦油,其中C5~85℃的約850kt/a可以作為乙烯原料,85~175℃的約1800kt/a去石腦油預(yù)加氫后作為催化重整原料,真正做到“宜烯則烯、宜芳則芳”。

　　高壓加氫裂化裝置優(yōu)化高壓加氫裂化原設(shè)計(jì)900kt/a,全循環(huán)出重石腦油,經(jīng)過(guò)幾次改造后,現(xiàn)已達(dá)到1500kt/a,并一次通過(guò)流程,加氫尾油收率20%,重石腦油收率由45%下降至35%,同時(shí)也可生產(chǎn)航煤和柴油。經(jīng)過(guò)2012年高負(fù)荷試驗(yàn),優(yōu)化后的煉油總流程中該裝置處理能力提高至1700kt/a,不僅有利于蠟油加工能力的提升,同時(shí)又可多產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重整原料(重石腦油)和乙烯原料(加氫尾油)。航煤系統(tǒng)的優(yōu)化原總流程中航煤加氫利用原裝置800kt/a能力,沒(méi)有改造,根據(jù)高負(fù)荷標(biāo)定結(jié)果,該裝置可以達(dá)到924kt/a。

　　因?yàn)樵图庸ち刻岣吡?000kt/a,直餾航煤組分(包括航煤餾分的干點(diǎn)提高20K)增加了近500kt/a,優(yōu)化的方法是將原汽油加氫裝置改造為350kt/a的直餾航煤加氫裝置,這樣直餾航煤加氫能力從924kt/a提高至1280kt/a左右,加上高壓加氫裂化裝置可以出280kt/a航煤,每年航煤產(chǎn)量可超過(guò)1560kt/a,比原設(shè)計(jì)多產(chǎn)383.4kt/a航煤的同時(shí)也減少383.4kt/a柴油產(chǎn)量。

　　化學(xué)核心期刊論文發(fā)表：《環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊》是云南省環(huán)保廳主管，云南省環(huán)境科學(xué)研究院主辦，全國(guó)公開發(fā)行的學(xué)術(shù)類環(huán)境科技期刊，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：CN53-1205/X;國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)：ISSN1673-9655。