催化裂化油漿綜合利用技術(shù)研究進(jìn)展

1、第14卷第3期石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)Vol.14No.3 2001年9月J OU RNALOFPETROCHEM ICALUN IV ERSITIESSep.2001文章編號(hào):1006-396X(200103-0032-04催化裂化油漿綜合利用技術(shù)研究進(jìn)展陸松(石油大學(xué)(華東重質(zhì)油加工國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,山東東營(yíng)257062摘要:重油深度加工是合理利用石油資源的重要途徑。重油催化裂化技術(shù)在重油深度加工中具有重要作用,在國(guó)內(nèi)尤其重要。重油催化裂化過(guò)程外甩油漿通常在5%左右。這部分油漿目前主要作為燃料油自用。顯然,這種利用方案是不合理的。催化裂化油漿的特點(diǎn)是密度大、H/C原子比低。其中含有大量帶短側(cè)鏈的芳香

2、烴。同時(shí)也含有一定的飽和烴和膠質(zhì)。催化裂化組成上的這些特點(diǎn)對(duì)其合理利用技術(shù)有很大的影響。近年來(lái),對(duì)催化裂化油漿性質(zhì)及其合理利用技術(shù)進(jìn)行了大量研究。這些研究主要涉及將催化油漿與煉油工藝組合以合理利用催化裂化油漿,或是根據(jù)催化裂化油漿的組成上的特征進(jìn)行生產(chǎn)化工產(chǎn)品的利用技術(shù)研究。對(duì)重油催化裂化油漿在煉油工藝中的組合應(yīng)用技術(shù)研究開(kāi)發(fā)情況進(jìn)行了綜述。關(guān)鍵詞:催化裂化;催化油漿;道路瀝青;重油加工中圖分類(lèi)號(hào):TE624.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A目前,國(guó)內(nèi)許多煉油企業(yè)多將催化裂化油漿作為燃料油的調(diào)合組分,這種方案雖然可以有效解決生產(chǎn)實(shí)踐中催化裂化油漿出路的實(shí)際問(wèn)題,但是它對(duì)催化裂化油漿這一寶貴資源的利用效率低,不

3、是催化裂化油漿利用的最佳技術(shù)方案。催化裂化油漿作為催化裂化過(guò)程的副產(chǎn)物,它組成上的特點(diǎn)使之在一些特定的情況下具有較高的利用價(jià)值。目前,有關(guān)催化裂化油漿利用技術(shù)研究歸納起來(lái)主要集中在兩方面,一是根據(jù)催化裂化油漿的特性和煉廠中不同工藝及產(chǎn)品的特點(diǎn),將催化裂化油漿的合理利用與之結(jié)合,達(dá)到既改善了加工工藝及產(chǎn)品的性質(zhì),又有效利用了催化裂化油漿的目的。另一方面主要集中在利用催化裂化油漿生產(chǎn)不同的石油化工產(chǎn)品。對(duì)于后者,已有文獻(xiàn)進(jìn)行了評(píng)述1,本文將對(duì)催化裂化油漿在煉油工藝中的應(yīng)用進(jìn)行評(píng)述。收稿日期:2001-05-09作者簡(jiǎn)介:陸松(1969-,女,浙江蕭山市,助理工程師。1催化裂化油漿在石油加工中的應(yīng)用

4、1.1在溶劑脫瀝青和催化裂化組合工藝中的應(yīng)用溶劑脫瀝青和催化裂化組合工藝技術(shù)將兩種加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合,在原油加工深度中具有十分重要的作用。溶劑脫瀝青工藝可以有效的將對(duì)后續(xù)催化裂化加工有害組分脫除,改善了原料性質(zhì),使得過(guò)程的效率大大提高。但是,溶劑脫瀝青過(guò)程中副產(chǎn)的大量高軟化點(diǎn)脫油瀝青需要合理有效利用。催化裂化油漿中除了含有大量不宜進(jìn)一步加工的組分(重芳烴和膠質(zhì)外,還有一定量的飽和烴和輕芳烴,它們?nèi)允莾?yōu)質(zhì)的裂化反應(yīng)原料,而催化裂化油漿中的重芳烴和膠質(zhì)是優(yōu)良的道路瀝青調(diào)合組分。如果在溶劑脫瀝青渣油中攙兌催化裂化油漿后溶劑脫瀝青,油漿中大部分的飽和烴和輕芳烴被抽提到脫瀝青油中回到催化裂化裝置繼續(xù)加工

5、,而油漿中的大部分膠質(zhì)和重芳烴留在了脫油瀝青中,可望同時(shí)使脫油瀝青的性質(zhì)得到改善,使脫油瀝青能滿足某種產(chǎn)品(如道路瀝青要求。石油大學(xué)對(duì)大量渣油攙兌催化裂化油漿溶劑脫瀝青的研究結(jié)果表明2,3,對(duì)國(guó)內(nèi)多數(shù)原油,攙兌催化裂化油漿后溶劑脫瀝青,不僅可以提高脫瀝青油收率,改善脫瀝青油性質(zhì),脫油瀝青可以直接生產(chǎn)不同規(guī)格的道路瀝青,有些渣油還可以生產(chǎn)重交道路瀝青。表1是二連渣油攙兌催化裂化油漿后脫瀝青的結(jié)果,表中的數(shù)據(jù)可見(jiàn),在渣油中攙兌催化裂化油漿后脫瀝青,在提高脫瀝青油收率的同時(shí),脫油瀝青的性質(zhì)還可以改善。表2是南陽(yáng)攙兌催化裂化油漿后脫瀝青獲得的脫油瀝青的性質(zhì)與國(guó)內(nèi)典型道路瀝青性質(zhì)的比較,由表可知,攙兌催

6、化裂化油漿后可以使得南陽(yáng)脫油瀝青滿足合格道路瀝青的要求。其性質(zhì)優(yōu)于國(guó)內(nèi)目前的許多道路瀝青的性質(zhì),而南陽(yáng)渣油單獨(dú)脫瀝青時(shí),脫油瀝青是不可能滿足道路瀝青要求的。表3是荊門(mén)煉油廠加工的阿曼混合渣油攙兌催化裂化油漿脫瀝青的性質(zhì),由表中結(jié)果可知,在渣油中攙兌催化裂化油漿溶劑脫瀝青,不僅可以改善道路瀝青的性質(zhì),而且還具有降低瀝青蠟含量的作用,這一點(diǎn)對(duì)國(guó)內(nèi)渣油生產(chǎn)道路瀝青具有重要意義,因?yàn)閲?guó)內(nèi)渣油的蠟含量高,在重交道路瀝青的生產(chǎn)中受到制約。表1二連渣油C4溶劑脫瀝青油性質(zhì)T able1The properties of deoiled asphalt of E r-Lian residue solvent

7、asphalting攙兌比,%DAO收率,%殘?zhí)?%軟化點(diǎn)/針入度/(1/10mm延伸度/cm2515備注045.5 2.2551.066.5111.5-60#甲1046.1 1.9048.887.0131-100#乙1551.2 2.0348.791.613432.3100#甲2054.7 2.4549.188.1>15034.2100#乙表2幾種國(guó)產(chǎn)道路瀝青與南陽(yáng)脫油瀝青的性質(zhì)T able2The properties of several domastic parement asphalt and deoiled asphalt ofN an-Yang R esidue solve

8、nt asphalting性質(zhì)茂名錦西勝華勝利鎮(zhèn)海單家寺南陽(yáng)-13南陽(yáng)-23軟化點(diǎn)/50.049.149.849.047.850.54745針入度(25/(1/10mm81629596899710667延度/cm25>100>100>10085>100>100100100 15>100100562211358150150閃點(diǎn)/350>230323296>240320>230>230溶解度(苯,%99.999.999.899.899.899.199.899.8(蠟含量,% 4.17.7 4.5 5.6- 4.2 5.2 4.1薄膜烘箱試

9、驗(yàn)后質(zhì)量損失,%40.10.53-0.060.190.08針入度比,%66.78067.464.657.660.851.954.533第3期陸松.催化裂化油漿綜合利用技術(shù)研究進(jìn)展性質(zhì)茂名錦西勝華勝利鎮(zhèn)海單家寺南陽(yáng)-13南陽(yáng)-23延度/cm25>100>100>10048>10079141145 1529.8- 6.116.812.865273南陽(yáng)減壓渣油攙兌催化裂化油漿溶劑脫瀝青獲得的脫油瀝青。表3阿曼-江漢渣油及其攙兌30%催化裂化油漿后脫油瀝青的性質(zhì)T able3The properties deoiled asphalt of Aman-Ji

10、anghan residue and itsmixed residue with30%RFCC residue性質(zhì)阿曼-江漢123阿曼-江漢+30%1#油漿123阿曼-江漢+20%抽出油12DAO收率,%51.150.047.751.549.746.461.157.5軟化點(diǎn)/49.047.846.948.246.744.849.044.2針入度(25/(1/10mm69.581.511762.682.1114.467.8114.6延度/cm15>150>150>150>150>150>150>150>150 25密度(25/(gmL-10.998

11、80.99780.9968 1.0506 1.0410 1.0098-(蠟含量,% 4.2 5.4 5.5 2.5 2.6 3.2 3.6 3.6溶解度(三氯乙烯,%99.899.999.999.899.999.999.999.8閃點(diǎn)/256247243245243240235237薄膜烘箱試驗(yàn)后質(zhì)量損失,%-0.08-0.07-0.060.210.300.037-0.04-0.03針入度比,%71.271.261.6585448.959.053.6延度/cm1534.256.079.481120>15085148 25>150>150>150>150>15

12、0>150>150>150對(duì)具有溶劑脫瀝青加工工藝,同時(shí)道路瀝青市場(chǎng)看好的煉油企業(yè),在渣油中摻兌催化裂化油漿溶劑脫瀝青是一條投資低,效益好的催化裂化油漿利用方案。2.2提高常減壓蒸餾拔出率盡可能提高常減壓蒸餾的拔出率是常減壓蒸餾裝置追求的目標(biāo),提高常減壓蒸餾拔出率,一方面可以通過(guò)常減壓蒸餾裝置的優(yōu)化達(dá)到,另一方面可以通過(guò)改變蒸餾體系的性質(zhì)獲得,強(qiáng)化蒸餾就是通過(guò)改變蒸餾體系的性質(zhì)而達(dá)到提高拔出率的。一般認(rèn)為石油是一種膠體體系,以瀝青質(zhì)為膠核,其周?chē)搅四z質(zhì)和極性組分形成膠束,分散在油分中形成穩(wěn)定的膠體體系,人為改變膠體體系的性質(zhì),改變了體系的相平衡條件,可望達(dá)到提高拔出率的目

13、的,有人研究將催化裂化油漿通過(guò)適當(dāng)改性后加入到原油或常壓重油中,達(dá)到了提高拔出率的目的。如在孤島常壓重油中加入5%的催化裂化油漿后蒸餾,減壓蒸餾的拔出率提高了近5%4。2.3油漿溶劑抽提與催化裂化組合工藝技術(shù)油漿利用與催化裂化組合是80年代中期提出的利用油漿的方案。它們的基本思路是,催化裂化油漿中除了含有50%的重芳烴和膠質(zhì)之外,還含有50%左右的烷烴類(lèi)。這些部分仍是催化裂化的優(yōu)質(zhì)原料。如果將油漿中的烷烴與重芳烴和膠質(zhì)分開(kāi),烷烴回催化裂化裝置,43石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)第14卷重芳烴和膠質(zhì)則可以根據(jù)其性質(zhì)開(kāi)發(fā)其它產(chǎn)品。中石化洛陽(yáng)工程公司煉廠采用雙溶劑分離萃取5,研究了油漿抽提與催化裂化組合工藝技

14、術(shù)。據(jù)稱(chēng),在催化裂化裝置上采用該技術(shù)后,可以降低裂化氣產(chǎn)率1%2%,提高汽油收率2.5%3.0%,柴油收率下降了2%6%,焦炭產(chǎn)率下降了0.5%1.0%,處理量可提高5%25%。但是,該技術(shù)還有一個(gè)需要解決的問(wèn)題,它將外甩油漿改為外甩重芳烴。重芳烴的利用問(wèn)題成為該技術(shù)推廣的主要制約因素。關(guān)于重芳烴的利用,雖然可以根據(jù)性質(zhì)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)各類(lèi)化工產(chǎn)品。但它由于催化裂化油漿也面臨重質(zhì)化的問(wèn)題,油漿中的膠質(zhì)含量也越來(lái)越高,因此,其化工利用的困難也越來(lái)越大。對(duì)于日益重質(zhì)化的催化裂化油漿,一個(gè)重要的利用方案是將油漿抽提獲得的重芳烴用在道路瀝青的生產(chǎn)和改質(zhì)上。2.4油漿利用與道路瀝青生產(chǎn)隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)公路

15、交通提出更高的要求?！笆濉逼陂g,國(guó)內(nèi)高等級(jí)道路瀝青將會(huì)達(dá)到2.5×104km 。國(guó)內(nèi)原油資源在高等級(jí)道路瀝青生產(chǎn)中沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。因此,合理利用催化裂化油漿與國(guó)內(nèi)原油資源生產(chǎn)高等級(jí)道路瀝青對(duì)提高國(guó)內(nèi)煉油企業(yè)加工效益具有重要作用。錦西煉化總廠將催化裂化油漿氧化后與高含蠟渣油調(diào)合。生產(chǎn)出蠟含量小于2%或3%的重交道路瀝青6。大慶石化廠也采用氧化工藝,直接將重催油漿氧化獲得合格的道路瀝青7。中石化北京石化院利用改性后的催化裂化油漿改善道路瀝青的老化性質(zhì)8。表4列出了部分研究結(jié)果。結(jié)果表明,催化裂化油漿改性后,可以明顯改善道路瀝青的老化性能。這些研究結(jié)果說(shuō)明,催化油漿在道路瀝青的生產(chǎn)和改質(zhì)上可能

16、會(huì)發(fā)揮重要作用。表4催化裂化油漿與脫油瀝青調(diào)合道路瀝青性質(zhì)T able 4The properties of mixed pavement asphalt ofRFCC residue and deoiled asphalt調(diào)合瀝青性質(zhì)脫油瀝青/改性油漿1.4/1.01.6/1.0針入度(25/(1/10mm 8675軟化點(diǎn)/45.147.8延度(15/cm >150>150薄膜烘箱試驗(yàn)后質(zhì)量損失,%0.660.16針入度比,%59.360延度(25/cm 150150參考文獻(xiàn)1ZHAN G Li (張立,XU Zhi -ming (許志明,HU Yun -xiang (胡云翔.A

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20、t production (低含蠟道路瀝青生產(chǎn)工藝方法P.CN 1102847A ,1995.(下轉(zhuǎn)第50頁(yè)53第3期陸松.催化裂化油漿綜合利用技術(shù)研究進(jìn)展05石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)第14卷when equipment needs repairing periodically.When crude oil pipelines shutdown,the temperature of the oil left in the line drops and the viscosity increases.The process of restart up will become very difficu

21、lt,and even blocking line will happen if the temperature drops to condensation point.For the sake of trans porting oil safety,it is necessary to study the situation of radial temperature drop to make sure accurately the allowed shutdown time on the basis of the axial tem perature drop obtained.A pro

22、blem of determining solution on radial heat conduction is presented according to the axial temperature drop formula and radial heat conduction rule after oil pipeline shutdown.And the problem has been solved,the analytic solution formula of the radial oil tem perature has been obtained,a corres pond

23、ing software has also been programmed which provides a scientific basis for determining safe shutdown time in different season.K ey w ords:Crude pipeline;Radial temperature drop;Shutdown time(Ed.:ZW,W (上接第35頁(yè)7ZHAN G Jian-guo(張建國(guó).A technology to produce asphalt from RFCC residue by oxidation process(

24、重油催化裂化油漿氧化生產(chǎn)石油瀝青的方法P.CN1037274C,1997.8NON G Yun(龍軍.A method to improve the old-age properties of pavement asphalt(一種改善老化性能的道路瀝青生產(chǎn)方法P.CN1231308A,1999.Advances in Technology for Rational Utilization of RFCC ResidueL U Song(S tate L aboratory of Heavy Oil Processing,Pet roleum U niversity,S handong Dongying257062,ChinaAbstract:Heavy oil processing is a very important way to make reasonable use of petroleum resource.Residue fluid catalytic cracking(RFCCplays a key role in the upgrading of heavy oil,especially in domestic refinery.About5% RFCC residue was produced in the processes.The m