燃料油重油深加工工艺概述

燃 料 油 （ 重 油 ） 深 加 工 工 艺 概 述何 亮 2011.10.08 近 年 来 , 面 对 原 油 资 源 的 重 质 化 和 劣 质 化 趋势 ， 尤 其 是 自 20世 纪 90年 代 以 来 ， 随 着 重 质 燃 料油 消 费 的 减 少 ， 轻 质 油 品 需 求 的 增 加 ， 原 油 深 度加 工 成 为 炼 油 业 的 发 展 主 方 向 。 因 此 ， 从 世 界 炼油 业 的 发 展 历 程 看 ， 燃 料 油 （ 重 油 ） 深 度 加 工 工艺 无 疑 将 获 得 迅 速 发 展 。 一 、 原 油 (燃 料 型 )加 工 方 案原油 常减压蒸馏 催 化 重 整 汽 油液 化 气精 制 航 煤柴 油加氢裂化 重油催化裂化蜡 油延迟焦 化渣油 加 氢 精 制加 氢 精 制 汽 油柴 油石 油 焦加 氢 处 理 沥 青 氧 化 石 油 沥 青催 化 油 浆(燃 料 油 )蜡 油 产 品 名 称 芳 烃 含 量 % 闪 点 备 注液 化 气 - - -汽 油 40 - 国 标 汽 油航 煤 25 38 国 标 航 煤柴 油 45 55 国 标 柴 油油 浆 65 120 粘 度 较 大焦 炭 - - -石 油 沥 青 20-40 230 国 标 沥 青 因 此 以 原 油 为 原 料 ， 通 过 一 系 列 的 配 套 装 置 的加 工 ， 通 过 产 品 指 标 的 控 制 均 可 以 得 到 国 标 轻 质成 品 油 品 及 石 油 沥 青 、 油 浆 及 焦 炭 。其 产 品 分 布 及 特 点 如 下 表 ： 二 、 燃 料 油 （ 重 油 ） 深 加 工 方 案 目 前 国 内 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 浆 ） 及 380#燃 料 油 ， 国 内 外 重 油 轻 质 化 主 要 采 用 重 油 催 化 裂 化（ FCC） 、 重 油 催 化 裂 解 (DCC)和 延 迟 焦 化 及 减 压深 拔 这 四 种 加 工 工 艺 来 实 现 。 以 下 将 对 四 种 工 艺 进 行 说 明 及 产 品 收 率 和 指 标对 比 。 1、 重 油 催 化 裂 化 加 工 工 艺 (FCC) 重 油 催 化 裂 化 装 置 是 目 前 我 国 最 重 要 的 二次 加 工 工 艺 ， 该 工 艺 装 置 的 原 料 主 要 由 蜡 油 、渣 油 及 燃 料 油 组 成 ， 催 化 裂 化 过 程 是 使 原 料 在有 催 化 剂 存 在 下 ， 在 470 530摄 氏 度 和 0.10.3兆 帕 的 压 力 条 件 下 ， 发 生 一 系 列 化 学 反 应 ，将 燃 料 油 （ 重 油 ） 转 化 成 燃 料 气 体 、 汽 油 、 柴油 等 轻 质 产 品 和 油 浆 、 焦 炭 的 过 程 。 其 产 品 产率 分 布 及 特 点 如 下 表 ： 重 油 催 化 裂 化 工 艺 流 程 图反应器 分 馏系 统 稳 定系 统取热器 燃 料 油（ 油 浆 ） 原 料主 风 烟 机 再 生 器 柴 油 去 加 氢 精 制液 化 气汽 油 产 品 名 称 收 率 % 芳 烃 含 量 % 闪 点 备 注液 化 气 10 20 - - 丙 烯 含 量 高催 化 汽 油 30 60 40 45 25 辛 烷 值 高 、 安 定 性 较 好催 化 柴 油 20 40 50 50 十 六 烷 值 低 、 安 定 性 较 差催 化 油 浆 5 15 65 120 粘 度 较 大焦 碳 5 7 - - - 催 化 裂 化 工 艺 (FCC)生 产 的 液 化 气 中 丙 烯 含 量 较 高 ， 可 进 一 步进 行 气 体 分 离 ； 催 化 汽 油 辛 烷 值 RON约 85 93， 安 定 性 也 较 好 ； 催化 柴 油 十 六 烷 值 较 低 ， 安 定 性 较 差 ， 一 般 经 过 加 氢 精 制 后 才 能 符 合 国 标 柴 油 指 标 ； 催 化 油 浆 沥 青 质 含 量 较 低 ， 富 含 多 环 芳 烃 ， 是 橡 胶和 塑 料 加 工 用 芳 烃 油 的 良 好 原 料 。 重 油 催 化 裂 解 技 术 是 选 用 专 门 研 制 的 分 子 筛催 化 剂 ， 采 用 提 升 管 反 应 器 ， 催 化 剂 以 流 态 化 连续 反 应 -再 生 循 环 方 式 ， 在 比 管 式 炉 蒸 汽 裂 解 制乙 烯 更 为 缓 和 的 操 作 条 件 下 （ 反 应 温 度 由 高 于800摄 氏 度 降 低 至 630摄 氏 度 左 右 ） ， 来 生 产 乙烯 和 丙 烯 的 催 化 裂 解 制 烯 烃 技 术 ； 其 原 料 为 包 括石 脑 油 、 蜡 油 、 渣 油 、 焦 化 蜡 油 、 脱 沥 青 油 ， 以及 常 压 渣 油 等 。 其 产 品 产 率 分 布 及 特 点 如 下 表 ：2、 重 油 催 化 裂 解 加 工 工 艺 (DCC) 重 油 催 化 裂 解 工 艺 流 程 图提 升管 反应 器 分 馏系 统 稳 定系 统取热器 重 油 原 料主 风 烟 机 再 生 器 中 间 馏 分 油干 气液 化 气裂 解 汽 油 产 品 名 称 收 率 % 芳 烃 含 量 % 闪 点 备 注燃 料 气 30 40 - - 乙 烯 含 量 高液 化 气 10 30 - - 丙 烯 含 量 高裂 解 汽 油 8 15 25 25 辛 烷 值 低 、 安 定 性 差中 间 馏 分 油 3 5 40 60重 油 8 15 40 160 金 属 含 量 较 高焦 碳 5 5.5 - - - 催 化 裂 解 工 艺 （ DCC） 气 相 收 率 较 高 ， 其 燃 料 气 中乙 烯 含 量 在 22 28%， 液 化 气 中 丙 烯 含 量 达 30%以 上 ， 均 可进 一 步 进 行 气 体 分 离 ； 裂 解 汽 油 辛 烷 值 较 低 ， 安 定 性 也 较差 ； 中 间 馏 分 油 和 重 油 芳 烃 含 量 较 少 只 能 用 来 调 和 燃 料 油 。 3、 延 迟 焦 化 加 工 工 艺 多 年 来 延 迟 焦 化 一 直 被 作 为 一 种 普 通 的 深 加 工 手 段 ，但 随 着 随 着 原 油 重 质 化 趋 势 日 益 明 显 以 及 产 品 质 量 要 求 的提 高 ， 延 迟 焦 化 的 作 用 变 得 越 来 越 突 出 ； 延 迟 焦 化 工 艺 流程 简 单 、 原 料 适 应 性 强 、 技 术 成 熟 可 靠 、 投 资 和 操 作 费 用较 低 等 特 点 ， 在 70多 年 的 历 程 中 得 到 了 迅 速 发 展 ， 已 成 为世 界 各 国 炼 油 业 渣 油 轻 质 化 的 重 要 手 段 。 其 主 要 原 料 为 常压 渣 油 、 减 压 渣 油 、 催 化 油 浆 及 燃 料 油 。 延 迟 焦 化 是 通 过热 裂 化 将 石 油 渣 油 转 化 为 液 体 和 气 体 产 品 ， 同 时 生 成 浓 缩的 固 体 炭 材 料 -石 油 焦 ， 在 该 过 程 中 通 常 使 用 水 平 管 式 火焰 加 热 炉 加 热 至 485 505摄 氏 度 的 热 裂 化 温 度 。 由 于 反 应物 料 在 加 热 炉 管 中 停 留 时 间 很 短 ， 焦 化 反 应 被 “ 延 迟 ” 到加 热 炉 下 游 的 焦 化 塔 内 发 生 ， 故 称 为 延 迟 焦 化 。 其 产 品 产率 分 布 及 特 点 如 下 表 ： 延 迟 焦 化 工 艺 流 程 图原 料缓 冲 罐 柴 油 （ 去 精 制 ）分馏塔 焦炭塔加热炉渣 油 石 油 焦汽 油 （ 去 精 制 ）蜡 油 （ 去 加 氢 裂 化 ） 产 品 名 称 收 率 % 芳 烃 含 量 % 闪 点 备 注燃 料 气 7 9 - -液 化 气 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 、 颜 色 较 差焦 化 蜡 油 10 15 40 160 金 属 含 量 较 高焦 碳 26 36 - - - 延 迟 焦 化 工 艺 产 生 的 燃 料 气 只 能 作 为 炼 厂 装 置 的 加热 炉 燃 料 烧 掉 ； 液 化 气 中 丙 烯 含 量 较 少 ， 都 不 可 进 一 步 进行 气 体 分 离 ， 只 能 作 为 商 品 销 售 ； 焦 化 汽 油 辛 烷 值 较 低 ，安 定 性 也 较 差 ， 焦 化 柴 油 十 六 烷 值 较 高 但 安 定 性 较 差 ， 所以 焦 化 工 艺 生 产 的 汽 柴 油 均 为 低 档 汽 柴 油 ； 焦 化 蜡 油 金 属含 量 高 不 能 直 接 进 行 利 用 ， 只 能 用 来 调 和 燃 料 油 。 4、 减 压 深 拔 加 工 工 艺 减 压 深 拔 加 工 工 艺 装 置 是 目 前 我 国 通 用 的重 油 加 工 工 艺 ， 该 装 置 的 原 料 主 要 由 催 化 油 浆及 燃 料 油 组 成 ， 减 压 深 拔 过 程 是 原 料 油 在 220260摄 氏 度 和 5 20帕 的 压 力 条 件 下 ， 通 过 降 低油 气 分 压 ， 将 轻 重 组 分 进 行 分 离 ， 轻 重 组 分 分别 经 过 换 热 和 冷 凝 最 终 得 到 混 合 芳 烃 和 重 芳 烃的 过 程 。 其 产 品 产 率 分 布 及 特 点 如 下 表 ： 减 压 深 拔 工 艺 流 程 图 1#混 合 芳 烃2#混 合 芳 烃原 料 油 加热炉换热中间罐 重 芳 烃 3#混 合 芳 烃4#混 合 芳 烃蒸馏塔 产 品 名 称 收 率 % 芳 烃 含 量% 闪 点 备 注1#混 合 芳 烃 5 10 70 100 粘 度 较 小 、 凝 点 低2#混 合 芳 烃 15 25 70 160 颜 色 透 亮 较 好3#混 合 芳 烃 20 35 75 170 颜 色 透 亮 较 好4#混 合 芳 烃 15 25 75 180 墨 绿 色重 芳 烃 25 32 65 200 收 率 较 高 、 软 化 较 高 该 装 置 液 相 收 率 较 高 ， 其 中 1#混 合 芳 烃 一 般 以 增 塑剂 用 于 塑 料 加 工 行 业 ， 2#和 3#混 合 芳 烃 可 作 为 橡 胶 软 化 剂用 于 橡 胶 加 工 行 业 ， 4#混 合 芳 烃 和 重 芳 烃 可 作 为 油 脂 油 及沥 青 改 性 剂 进 行 使 用 ， 具 有 广 阔 的 市 场 。 三 、 综 述 通 过 上 述 五 种 加 工 工 艺 及 产 品 指 标 的 对 比 ， 可 知 原油 加 工 和 催 化 裂 化 、 催 化 裂 解 、 延 迟 焦 化 三 种 燃 料 油（ 重 油 ） 加 工 工 艺 均 以 生 产 燃 料 液 化 汽 、 汽 油 、 柴 油 、煤 油 等 各 种 燃 料 型 油 品 为 主 ， 其 产 品 具 有 闪 点 低 ， 芳 烃含 量 少 ， 粘 度 小 等 特 点 ； 减 压 深 拔 加 工 工 艺 则 以 生 产 橡胶 加 工 和 塑 料 加 工 行 业 使 用 的 芳 烃 油 为 主 ， 由 于 生 产 过程 中 不 存 在 化 学 反 应 ， 只 是 一 种 物 理 蒸 馏 过 程 ， 因 此 得到 的 产 品 具 有 闪 点 高 ， 芳 烃 含 量 高 ， 粘 度 大 等 特 点 ， 完全 不 同 于 上 述 原 油 加 工 和 三 种 燃 料 油 （ 重 油 ） 加 工 工 艺的 产 品 特 性 。 并 且 减 压 深 拔 加 工 工 艺 较 上 述 几 种 加 工 工艺 简 单 ， 投 资 少 ， 能 耗 低 ， 三 废 污 染 小 。 并 且 减 压 深 拔加 工 工 艺 主 要 以 250#燃 料 油 （ 催 化 油 浆 ） 为 原 料 ， 具 有能 源 循 环 利 用 的 特 点 ， 符 合 国 家 节 能 减 排 政 策 及 循 环 经济 特 点 。