FCC油浆窄馏分热转化性能的基础研究

为确定延迟焦化工业装置原料掺炼FCC油浆的上限值并解决炉管结焦问题,利用特制重质油热反应评价装置,对FCC油浆切割的窄馏分进行单独热裂解实验,考察FCC油浆窄馏分热加工行为;对FCC油浆与焦化原料进行不同掺炼比实验,考察其结焦倾向及产品分布。结果表明:导致加热炉炉管结焦的主要反应物为FCC油浆360~420℃窄馏分;460~500℃馏程范围的FCC油浆主要发生缩合反应,是增加焦炭产率的主要贡献物;对提供的典型油样,当油浆掺炼比在9%以下时,不会导致炉管大规模结焦。     

延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆适应性中试研究

为避免焦化装置直接掺炼催化裂化油浆(催化油浆)对加热炉管寿命的影响,拟采取对催化油浆单独加热,再与原焦化装置热料混合后进焦炭塔成焦的技术路线。在延迟焦化中试装置上,以延迟焦化工业装置和增设油浆加热炉的工艺条件为基础,开展了以减压渣油(减渣)为主的焦化原料中掺炼部分催化油浆的焦化中试研究,考察了油浆掺炼对焦化产物质量和收率的影响,并考察了当以全部催化油浆为原料时,油浆加热炉出口温度和注汽量对油浆炉管结焦的影响。结果表明:当掺炼6.0%(质量分数)的催化油浆时,除焦化蜡油的芳烃含量增加较为明显外,对焦化产物的质量和收率影响较小;以催化油浆为原料与以减渣为主的焦化原料相比,焦化汽油和焦化柴油收率分别降低了10.46,19.07百分点,焦化气体、焦化蜡油和焦炭收率分别增加了3.04,6.94,19.50百分点;增大注汽量和降低加热炉出口温度可显著减缓炉管结焦趋势。     

减压渣油掺炼焦化蜡油的焦化反应研究

以国内某炼油厂减压渣油为焦化原料,选用该厂焦化蜡油作为供氢剂,并将焦化蜡油切割成小于400℃馏分(A)、400~430℃馏分(B)和430~460℃馏分(C)3个窄馏分,测定了3个窄馏分的结构参数和供氢指数,并在相同的反应条件下,在减压渣油中分别掺炼质量分数10%的3个窄馏分,考察了各焦化产物的收率,并与纯减压渣油焦化反应进行了对比。结果表明:3个窄馏分供氢指数由大到小的顺序为ABC;掺炼窄馏分A的焦化反应液体收率明显高于纯减压渣油焦化反应;在3个窄馏分中,掺炼A时的液体收率最高,掺炼B时次之,掺炼C时最低,这与3个窄馏分供氢指数的测定结果一致。     

FCC汽油窄馏分族组成及辛烷值与硫含量分布规律研究

采用实沸点蒸馏法对催化裂化(FCC)汽油进行了窄馏分切割，并对窄馏分的族组成、辛烷值、总硫及硫形态分布进行了测定。结果表明：窄馏分的烯烃质量分数在0.98%～57.08%,烯烃的含量随着馏分沸点的升高而显著降低，FCC汽油中约90%的烯烃(主要是C₅,C₆,C₇)集中在<120℃的馏分中；正构烷烃质量分数在1.60%～5.17%,异构烷烃质量分数在18.98%～35.21%,环烷烃质量分数在4.19%～17.25%,烷烃含量随着馏分沸点的升高，呈中间高两头低的分布趋势，120～140℃馏分中烷烃含量最高；FCC汽油中占比约50%的烷烃集中在<70℃馏分和>150℃馏分中，70～150℃馏分中烷烃的分布比较均匀；窄馏分的芳烃质量分数为0～61.19%,其含量随着馏分沸点的升高而升高，约90%的芳烃集中在>120℃的馏分中，其中约76%的芳烃集中在<150℃的馏分中；FCC汽油中辛烷值呈现两头高中间低的分布，100～110℃馏分的辛烷值最低；FCC汽油中约90%的硫化物集中在>110℃馏分...     

延迟焦化装置中催化油浆的优化利用

在催化油浆中,采用加入捕获沉降剂且沉降一段时间的方法脱除其中的催化剂固体颗粒物;然后,将沉降后的上层催化油浆引入延迟焦化装置进行二次加工。结果表明:在沉降后的催化油浆中,其上部油浆催化剂粉末质量分数低于800×10~(-6),满足焦化原料要求;在掺炼比(质量分数)约为13%的条件下,当分馏循环比由掺炼初期的0.28降至0.20后,减压渣油处理量和上层催化油浆掺炼量分别增加了174.5,22.8 t/d,汽柴油收率下降了0.75个百分点,焦炭和蜡油收率分别提高了0.91,0.49个百分点,焦炭中的灰分质量分数提高了0.04个百分点。     

延迟焦化高比例掺炼催化裂化油浆的优化控制

为进一步发挥延迟焦化装置加工催化裂化油浆(催化油浆)产生的经济效益优势,从催化油浆的性质入手,实施两个阶段性试验:从正常掺炼量6%(质量分数,下同)逐步提高至15%,摸索提高焦炭塔压力,提高加热炉出口温度及装置循环比等关键参数,观察催化油浆中芳烃的转化情况,进一步分析明确影响焦化蜡油中芳烃含量的主要因素。同时,对高比例掺炼催化油浆后延迟焦化装置的产品分布、蜡油质量、能耗以及对除焦取料设备的影响等情况进行了分析。结果表明:汽油收率上升3.0百分点,柴油收率下降1.4百分点,蜡油收率下降5.8百分点,焦炭收率上升3.6百分点,油浆芳烃转化率约6.88%,装置能耗上升30.99 MJ/t。     

高比例掺炼催化裂化油浆对延迟焦化装置的影响

为进一步解决催化裂化油浆出路问题,中石油云南石化有限公司利用延迟焦化装置进行了高比例掺炼催化裂化油浆的试验。结果表明,油浆掺炼比例(w)由25%上升至29%时,石油焦收率明显下降,蜡油收率有所提高,轻油收率、总液体收率均有所升高,石油焦的挥发分、灰分分别提高了1.90百分点和0.04百分点,石油焦的硫质量分数降低了0.10百分点,高比例掺炼前后石油焦均满足企业4A级标准。同时发现,高比例掺炼加速了加热炉进料泵管线的腐蚀,但对焦化装置的工艺操作条件影响较小,加工每吨原料产生的经济效益提高67.0元,表明在优化方案下高比例掺炼催化裂化油浆具有可行性。     

延迟焦化装置掺炼重油催化裂化油浆

在中国石油乌鲁木齐石化公司1.2Mt/a延迟焦化装置中,以常减压渣油为原料,同时掺炼经脱除固体催化剂粉尘(以下简称脱固)工艺处理的重油催化裂化油浆,考察了脱固后油浆对产品分布及性质的影响。结果表明,油浆经脱固工艺处理后,平均总固体物质量浓度由6.5 g/L降至0.8 g/L,平均灰分质量分数由3 010×10-6降至210×10-6,二者脱除率分别为87.69%,93.02%。当脱固后重油催化裂化油浆掺炼量(质量分数)为5%时,在总加工量基本不变的情况下,与掺炼前相比,掺炼后干气收率提高,总液体收率下降,石油焦收率相当;掺炼前后汽油、柴油和蜡油馏程分布接近,石油焦中挥发分、灰分和含硫质量分数基本相同。     

不同基属减压渣油分输分炼实现重油加工优化

利用常减压和渣油加氢双系列工艺,对不同基属减压渣油(减渣)分输分炼、独立加工,提高高硫中间基减渣的掺渣比和脱残炭率,改善催化裂化原料性质;同时降低低硫石蜡基减渣的反应苛刻度,以减少氢耗、实现长周期运行。实践表明,通过分输分炼,高硫中间基减渣掺渣比由65%提高到72%,脱残炭率提高了14百分点,催化裂化原料性质得到了极大改善;低硫高残炭加氢渣油用于生产低硫船用燃料油,提高了经济效益。经测算,分输分炼加工效益比混合加工提升了10.5元/t,并可为催化裂解提供氢质量分数大于13%的优质原料。     

辽河稠油减渣的超临界流体分离与评价

 采用超临界流体萃取分馏技术,将辽河稠油减渣分离成14个窄馏分和1个萃余残渣,测定了各个窄馏分的性质和组成,用改进的Brown-Ladner法计算了各个窄馏分和原料的结构参数,预测了窄馏分的二次加工性能,对特征化参数与窄馏分的性质进行了关联。结果表明,随着窄馏分收率的增加,残炭值、S和N及金属元素含量逐渐增加,饱和分质量分数减小,胶质质量分数增大,芳香分质量分数先增大后减小,芳香碳率fA增大,环烷碳率fN和烷基碳率fP逐渐减小。加工性能较好的窄馏分收率为15.18 %。建立了辽河稠油减渣窄馏分残炭值、芳碳率、环烷碳率、烷基碳率与特征化参数之间的关联式。     

催化裂化汽油馏分切割作连续重整原料生产芳烃

中海石油中捷石化有限公司针对60万t/a芳构化装置重整单元原料供应紧张,同时公司催化汽油富余且销售市场低迷的困境,进行了催化加氢汽油切割出中馏程段(75~165℃)馏分及预加氢精制工艺技术改造,掺炼补充于重整原料,以保障效益较大的芳烃生产。运行及标定结果表明:多产异构烷烃(MIP)工艺所产催化汽油中的硫、氮、烯烃、砷等含量均显著高于直馏石脑油的,不能直接掺炼作为连续重整原料;经工艺技术改造后,所得中馏程段催化汽油切割馏分在新增切割塔的馏出比例为75.1%,在新增预加氢反应器混合连续重整进料中的掺炼比例为25.4%,其芳潜质量分数低于全直馏石脑油3.6个百分点;在重整单元混合进料的74%负荷下,加氢精制石脑油产品芳潜质量分数为41.0%,与主要产品相关设计指标相比较,混合二甲苯收率提升了1.64个百分点,而苯、甲苯、C≥9混合重芳烃、总芳烃收率分别降低了0.84,0.34,2.50,2.04个百分点。不仅解决了直馏石脑油原料供应不足情形下的连续重整单元较高负荷运行及畅销收益高的芳烃生产,还有利于催化汽油产品销售市场低迷情况下的装置经济效益最大化。     

沸腾床加氢原料油超临界萃取分离与结构研究

采用超临界流体萃取分馏技术,将伊朗和沙轻减压渣油混合油分离成6个窄馏分和1个萃余残渣,对窄馏分的组成分布和结构进行了研究,为STRONG沸腾床加氢原料的结构提供重要基础数据。结果表明,随着窄馏分收率的增加,饱和分质量分数减小,胶质质量分数增大,芳香分质量分数逐渐增大,各窄馏分中基本不含沥青质,残炭值、硫和氮及金属元素含量逐渐增加,氮和金属在最后几个窄馏分和残渣中有富集现象。用改进的Brown-Ladner法计算了各个窄馏分和原料的结构参数,预测了窄馏分的二次加工性能,对特征化参数与窄馏分的性质进行了关联。建立了伊朗和沙轻减压渣油混合油窄馏分残炭值、芳碳率、与特征化参数之间的关联式。     

催化裂化油浆减压蒸馏制备针状焦原料的研究

采用6 L 实沸点蒸馏装置对山东京博石油化工有限公司催化裂化油浆进行宽馏分和窄馏分切割,发现随着馏分收率增加,硫、氮含量增加,芳香分含量先增加后降低,馏分收率为60%时,芳香分含量最高;每10%窄馏分切割中,随着馏分变重,三环芳烃含量降低,四环芳烃含量先增加后降低,50%~60%馏程后,四环芳烃含量下降明显。满足针状焦原料要求的适宜馏分为初馏点~60%馏分。     

青海混合原油综合评价Ⅰ.常规评价

对青海混合原油进行了综合评价，分析了原油和各个馏分的性质。结果表明，该混合原油的相对密度指数大、凝固点高、含蜡量多、特性因数大、硫含量低，系低硫石蜡基原油。实沸点蒸馏及窄馏分性质分析表明，该混合原油初馏点〈30℃，初馏点至200℃直馏汽油收率13．91％，140℃～240℃喷气燃料馏分收率10．61％，200℃～300℃轻柴油馏分收率14．39％，300℃～350℃柴油馏分收率10．83％，350℃前馏分收率合计39．13％，中性油原料占原油42．33％，500℃前馏分总拔出率70．63％，且混合原油灰分含量低，重金属含量不高，氮含量较低，适宜生产燃料和润滑油型炼厂加工。     

石蜡基属催化裂化轻油浆化学结构随沸点变化规律研究

以石蜡基属催化裂化油浆——长庆油浆为研究对象,采用高真空釜式蒸馏按沸点将其切割成7个窄馏分,采用常规分析方法结合正离子甲酸铵电喷雾-傅里叶变换离子回旋质谱(ESI FT-ICR MS)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)和红外光谱(FT-IR),得到长庆油浆窄馏分性质及结构随沸点变化的规律。结果表明,随馏分沸点升高,长庆油浆窄馏分的密度和折光率先增大后减小,氢/碳原子比先减小后增大,出现了与原油不一样的变化趋势,而其残炭、平均相对分子质量和运动黏度则逐渐增大。此外,以500℃为分界点,饱和分含量先减小后增大,芳香分先增大后减小。油浆窄馏分中含有相当数量的烷烃结构,芳碳率fA随馏分沸点升高先增大后减小,烷基碳率fP的变化趋势则相反。长庆油浆各窄馏分中主要含3~5环芳烃,低于500℃馏分,随馏分沸点上升,芳环数不断增加,缩合程度提高;500℃以上馏分的芳环保持在5个左右,出现环烷环数的增加和侧链的变长。     

国内外动态

洛阳石化总厂首次掺炼吐-哈原油1994年10月,新疆的吐-哈原油首次运抵洛阳石化总厂,进行加工获得成功.吐-哈原油属低硫中间-石蜡基轻质原油,密度约为0.82g/cm~3,实沸点蒸馏小于350℃馏分的收率为60w%左右.将吐-哈原油与中原原油按1:1掺炼,常压蒸馏拔出率为42～43.5%,常压一线油(150～228℃)收率为10.8%,经电化学精制可生产优质的3号喷气燃料.常压重油作重油催化裂化原料,不仅裂化性能好.轻油收率高,焦炭产率低,而且催化剂的金属污染少.重油催化裂化反应温度510℃,单程转化轻油收率达到71%～73%,油浆产率仅为1.4%.     

柴油加氢改质装置掺炼催化柴油

为解决中国石油兰州石化公司90万t/a柴油加氢改质装置开工后出现的原料与热量不足的问题,进行了掺炼催化柴油的工业试验。结果表明:当催化柴油掺炼比（质量分数）为10%,裂化反应器第1~第4床层温升依次为7,8,5,6 ℃时,航空煤油收率与柴油转化率最高。与掺炼前相比,掺炼10%催化柴油后,装置能耗由19.48 kg/t（以标准油计）提高至19.96 kg/t;产物中气相、轻重石脑油与航空煤油收率增加;精制柴油收率下降;重石脑油中环烷烃、芳烃质量分数分别提高了2.11,1.67个百分点;航空煤油冰点降低了10 ℃,烟点降低了8.2 mm;精制柴油的质量得到改善。     

降低常减压装置重蜡油残炭的可行性探讨

针对常减压装置重蜡油(减四线)残炭、Ni,V等含量居高不下、难以作催化原料的问题,确认常压塔塔内雾沫夹带严重,使柴油拔出能力降低、操作稳定性变差,是造成减压拔出率降低的主要原因;优化常压塔拔出率、实现减压深拔是解决问题的关键。根据模拟计算,可将常压重油中低于350℃馏分油质量分数操作值由目前的12.5%降低到6%,减一线馏分的柴油量可比原操作值降低90%。调整常压拔出率,使减压塔分离效果大幅改善,雾沫夹带和减顶缩径段压力降降低,减四线残炭及金属含量可大幅度减少。     

轻汽油芳构化工艺条件优化

以催化裂化轻汽油为原料,采用大连理工大学开发的SHY-DL催化剂在200 mL多功能固定床试验装置上进行了芳构化反应工艺条件的优化及长周期稳定运行试验。结果表明:随着反应温度升高,烯烃转化率,干气和液化石油气(LPG)收率,C_5～205℃馏分中芳烃质量分数均增加,C_(≥5)液体收率下降;随着反应压力增大,C_5～205℃馏分中芳烃质量分数和C_(≥5)液体收率减小;随着质量空速提高,烯烃转化率和C_5～205℃馏分中芳烃质量分数降低,而C_(≥5)液体收率则增加;在反应温度为380℃,反应压力为1.6 MPa,质量空速为3.0 h~(-1)的最佳工艺条件下,运行1 500 h后,C_(≥5)液体收率大于50%,C_5～205℃馏分中芳烃质量分数高于40%。     

加拿大油砂沥青合成原油与大港原油的加工互补性研究(Ⅰ)——原油及窄馏分性质

分析了加拿大油砂沥青合成原油(SCO)、大港原油以及混合原油(由大港原油与SCO混合得到,大港原油:SCO=7:3)的性质,在此基础上考察了三种原油窄馏分的物性.SCO是低硫低凝环烷基原油,其硫、氮、胶质、沥青质、蜡和金属含量,以及凝点都很低.SCO的轻质油收率高,350℃之前的质量收率为55.37%,大于500℃的减压渣油的质量收率仅5%左右.混合原油是低硫中间基原油,500℃时的总拔出率比大港原油提高了10个百分点.混合原油的凝点、运动黏度,以及氮、胶质、沥青质、蜡和金属含量都比大港原油有较大幅度的下降,其中镍质量分数由大港原油的37.5μg/g降至混合原油的26.8μg/g.混合原油窄馏分的特性因数、苯胺点和酸度均低于大港原油相同沸点的窄馏分的数值,而混合原油窄馏分的运动黏度、密度和折光率均高于大港原油相同沸点的窄馏分的数值.