炼化企业石脑油利用优化模型的建立与应用研究

炼化企业石脑油资源去向主要有作为重整原料生产高辛烷值汽油组分、作为重整原料生产芳烃产品和作为乙烯原料等,石脑油的利用方向不同,其经济性也有较大差异。如何合理利用炼化企业石脑油资源、充分发挥石脑油价值,已成为企业发展所面临的重要问题。以炼油化工先进计划系统为基础,根据石脑油加工目的产品不同,以实际炼化企业装置为基础,建立了炼化企业石脑油利用优化模型,并利用此模型对石脑油加工路线的选择进行了案例分析。得出结论:在现行价格下,石脑油乙烯路线效益最好;其次是炼油和芳烃,为炼化企业石脑油加工路线的优化提供了依据。     

优化利用中原石脑油

中原石脑油和中原原油稳定轻油是催化重整或抽提制备芳烃的好原料,采用双塔精密分馏预分馏技术,优化利用石脑油资源,使重整或抽提装置和乙烯裂解装置实现联合,既可提高芳烃产量,又能生产出较多的低芳烃的抽余油作为优质的乙烯原料,提高乙烯收率,经济效益显著,一举两得。     

轻石脑油优化利用的经济性分析

为提高轻石脑油的利用价值,实现“宜油则油,宜烯则烯”的原料优化目的,通过正异构烷烃分离使不同组分物尽其用,富含异构烷烃的轻石脑油辛烷值高,用作汽油调合组分以提升全厂汽油池辛烷值及改善辛烷值分布,富含正构烷烃的轻石脑油用作蒸汽裂解原料提高乙烯收率。在企业汽油池辛烷值不足的情况下,实施轻石脑油正异构烷烃吸附分离项目可以提高全厂汽油池辛烷值以及增加高标号汽油产量,同时也可以增加蒸汽裂解装置的乙烯收率。以某企业为例的测算结果表明,轻石脑油正异构烷烃吸附分离方案实施后对企业的经济效益有很大提升,按2019年布伦特原油60美元/bbl(1 bbl=159 L)价格体系测算,汽油和烯烃产品收入可增加73 964万元/a,扣除燃料动力费用和辅助材料费用增加的7 674万元/a,项目净收益为66 290万元/a。     

重油催化裂解副产石脑油资源利用的工艺研究

重油催化裂解(DCC)副产石脑油组分复杂,富含芳烃、环烷烃和二烯烃,无法直接用于汽油调和,需对副产DCC石脑油加氢后进行分离获得高附加值产品。为减少设备投资和环保压力实现资源循环化利用,本试验在某工厂10万t/a苯抽提装置的产能基础上,注入加氢后的DCC副产石脑油,通过复杂原料适应性改造,最终获得合格的汽油和苯产品。试验中根据加氢后DCC副产石脑油的特点,通过调整汽提塔再沸器热负荷、抽提进料位置与回流芳烃位置和二次溶剂线补充溶剂等方法,探索一条资源利用DCC副产石脑油中高附加值产品的工艺路线。     

石脑油原料的双向优化

石脑油既是裂解制乙烯的原料，也是重整制备芳烃的原料。在既有乙烯装置又有以生产芳烃为目的产物的重整装置的石化企业里，如何兼顾二者对原料油的要求，用好有限的石脑油资源，是十分重要的。本文以辽阳石油化纤公司为例，介绍了通过对预分馏系统的改造，实现对石脑油的合理切割，使其满足裂解和重整装置的不同要求，达到石脑油双向优化的目的。     

优化利用中原石脑油

中原石脑油和中原原油稳定轻油是催化重整或抽提制备芳烃的好原料,采用双塔精密分馆预分馏技术,优化利用右脑油资源,使重整或抽提装置和乙烯裂解装置实现联合,既可提高芳烃产量,又能生产出较多的低芳烃的抽余油作为优质的乙烯原料,提高乙烯收率,经济效益显著,一举两得。     

石脑油萃取碱液中的二硫化物

针对液化气碱液脱硫工艺中碱液中乳化的二硫化物脱除的问题,以石脑油为萃取剂,以二甲基二硫醚为模拟二硫化物,采用静态萃取的方法对碱液中的二硫化物进行脱除。考察石脑油萃取碱液中二硫化物的可行性及石脑油与二甲基二硫醚碱液的体积比、萃取次数、NaOH含量、石脑油循环使用次数和碱液中二甲基二硫醚的含量等因素对萃取效果的影响。实验结果表明,碱液中二甲基二硫醚含量(w)为0.25%~1.00%时,石脑油为萃取剂可将二硫化物萃取完全;适宜的萃取条件为:V(石脑油):V(碱液)=1∶1、NaOH含量(w)为7%~15%、萃取1次,在此条件下,萃余物中二甲基二硫醚含量(w)可降至11.23×10-6以下;石脑油只适宜使用1次。     

基于分子管理石脑油5A分子筛液相模拟移动床吸附分离工艺的优化

在已有固定床工艺的基础上,提出基于分子管理的液相模拟移动床吸附分离工艺以实现石脑油中的正构烷烃与非正构烷烃的分离。考察了模拟移动床工艺的操作温度、切换时间、进料流速、脱附剂流速以及脱附油抽出流速对分离效果的影响,也考察了后续脱附剂精馏回收过程。结果表明,优化的工艺操作条件为操作温度170℃、切换时间900s、进料流速5 mL/min、脱附剂流速20 mL/min、脱附油抽出流速10 mL/min。经过模拟移动床吸附分离工艺,脱溶剂脱附油中正构烷烃质量分数达到98%,脱溶剂吸余油中非正构烷烃质量分数也达到92%。与原料石脑油相比,脱溶剂脱附油作为乙烯裂解原料时,乙烯收率可以提高约17百分点;脱溶剂吸余油的芳烃潜含量提高了约10百分点,其研究法辛烷值提高了约20个单位。     

裂解俄罗斯石脑油工艺参数的优化

简要介绍了辽阳石化公司裂解装置原料的变化情况,在小型裂解实验装置上模拟工业裂解炉工艺条件,考察了90％～110％生产负荷条件下蒸汽和原料混合石脑油的稀释比及裂解温度对于乙烯、丙烯及乙烯+丙烯收率的影响.结果表明,稀释比为0.55时,对乙烯、丙烯及乙烯+丙烯收率均最适宜;裂解温度越高,乙烯收率越高,而丙烯收率降低,综合考虑,裂解温度选择840℃较合适;生产负荷低时乙烯收率高些,丙烯收率低,选择100％ ～ 110％生产负荷较合适.将实验选择的优化工艺参数用于GK-Ⅵ型裂解炉操作时,考虑裂解原料轻质化趋势及裂解炉运行标定结果,把裂解温度提高到845℃,可使乙烯收率提高0.5个百分点.     

抽提重组石脑油以提高裂解烯烃与重整芳烃收率

采用溶剂抽提工艺对石脑油组分进行重组。以抽提后链烷烃质量分数较高的抽余油作为蒸汽裂解制烯烃原料,芳烃潜含量较高的抽出油作为催化重整原料。结果表明,选取环丁砜作为抽提溶剂,优化的间歇式抽提工艺条件为:温度40℃,溶剂/原料油(体积比)4,稀释剂水的质量分数为0.5%;在此条件下进行连续式抽提实验,抽余油的链烷烃质量分数增至67.41%;以抽余油为裂解原料,与原料油相比,三烯总收率增加了2.04个百分点。抽出油经减压蒸馏脱溶剂后,芳烃潜含量与原料油相比提高了16.1个百分点。     

FDFCC工艺降低催化裂化汽油烯烃含量

FDFCC工艺是降低催化汽油烯烃含量的有效技术。论述了该工艺的技术特点、流程设计和工业应用情况。工业应用结果表明,该工艺可使烯烃体积分数降低30个百分点左右,硫含量下降20％左右,改质汽油诱导期增加,MON和RON略有增加,并且苯含量基本维持不变,芳烃含量远远小于规定指标40％。     

Separating group compositions in naphtha by adsorption and solvent extraction to improve olefin yields of steam cracking process

In order to improve the steam cracking feeds, several model compounds including normal paraffins, iso-paraffins, cyclanes and aromatics were selected as the feeds of steam cracking process and the olefin yields were investigated. In the typical reaction conditions, the normal paraffins in the naphtha contribute most to the ethylene in the products; the iso-paraffins are the main sources of the propylene; the cyclanes mainly produce the butadiene and the aromatics can hardly produce olefins. According to this, the adsorption process and solvent extraction process were adopted to separate the group compositions in naphtha properly to optimize the cracking feeds. The n-paraffins in naphtha were gathered through adsorption process using 5A molecular sieves. The ethylene yield improved by 13% using the desorption oil rich in n-paraffins as the cracking feed. The aromatics and the cyclanes were extracted from the naphtha. Compared with the naphtha, the ethylene and propylene yields of the extraction raffinate oil were 3.0 and 1.5% higher respectively.     

煤化工石脑油作为乙烯裂解原料的技术分析

由物性分析可知,煤化工石脑油中易裂解的链烷烃含量高(90%(w)),环烷烃、芳烃含量较低,芳烃潜含量低;结合860~900℃下裂解气/液相产物收率对比可知,煤化工石脑油为优质裂解原料,适宜在高温(900℃)下进行裂解;随着裂解温度升高,裂解液相收率降低,液相中芳烃含量提高,裂解液相以C_5~205℃组分为主(75%(w)),苯、甲苯、二甲苯合计占70%(w)以上。与炼厂拔头油、石脑油相比,煤化工石脑油价格低、产量将逐年增加,裂解乙烯、三烯收率高而液相产物收率略低,因此,煤化工石脑油作为乙烯企业原料结构的合理补充,将是解决乙烯原料短缺和提升煤炭资源深加工经济效益的新路径。     

FCC汽油选择性加氢脱硫工艺优化设计

应用中国石化抚顺石油化工研究院（FRIPP）新开发的催化裂化（FCC）汽油选择性深度加氢脱硫技术（OCT-MD）：先将FCC汽油脱臭后切割为轻、重两个馏分,与FCC汽油直接先切割相比,轻馏分的总硫质量分数降低45％左右,硫醇硫质量分数≤10μg／g,RON损失较小,可以大大降低重馏分加氢脱硫深度,减少烯烃过度饱和造成的辛烷值损失。重馏分加氢脱硫反应采用低压操作方案有利于减少产品辛烷值损失,反应器入口压力最好不大于2．0MPa。采用二乙醇胺法处理后循环氢H2S质量分数≤100μg/g,不但可以提高脱硫率,还可大大减轻硫化氢与未反应的烯烃重排生成大分子硫醇的程度。根据中试和模拟计算结果,OCT—MD技术第一次在湛江东兴石油企业有限公司新建的FCC汽油选择性深度加氢脱硫装置上使用。     

深度催化裂解石脑油加氢工艺技术的工业应用

介绍了加氢精制和芳烃抽提的组合工艺在陕西延长石油(集团)有限责任公司榆林炼油厂200 kt/a深度催化裂解(DCC)装置的工业应用情况。该工艺可脱除DCC裂解石脑油中的硫和烯烃,降低苯含量,经加氢处理后的脱戊烷油硫和氮的质量分数均小于0.5μg/g,完全满足苯抽提进料性质要求,辛烷值RON在100以上。经苯抽提抽苯后,RON仍在98以上,可用于生产高辛烷值国Ⅴ车用汽油调合组分。该工艺不仅大幅提高了DCC裂解石脑油的经济价值,生产可替代甲基叔丁基醚的汽油调合组分,实现了资源优化配置,为DCC裂解石脑油拓展了产品去向,并大大促进DCC工艺的推广应用。     

石脑油蒸汽热裂解过程中的结焦速率研究

在实验室蒸汽热裂解装置(BSPA)上,考察了石脑油进料质量流速、裂解温度、烃分压和运行时间等反应条件对石脑油热裂解过程中裂解炉管结焦速率的影响。结果表明,在石脑油进料速率为90 g/h,水油质量比为0.6,炉管进口压力为0.05 MPa的条件下运行6 h,随着裂解温度的升高,裂解炉管结焦速率逐渐增大;当裂解温度为850℃时,结焦速率与烃分压呈线性关系;随着裂解炉运行时间的延长,结焦速率下降。