延遲焦化裝置摻煉馬瑞原油技術分析

張在忠，楊曉宏，楊獻峰

（ 山東海科化工集團，山東 東營 257105）

延遲焦化裝置摻煉馬瑞原油技術分析

張在忠，楊曉宏，楊獻峰

（ 山東海科化工集團，山東 東營 257105）

根據東營市海科瑞林化工有限公司延遲焦化裝置摻煉馬瑞原油的情況，對裝置生產進行跟蹤，尤其是對裝置輕質油收率及運行中遇到的問題進行跟蹤分析，闡述了摻煉馬瑞原油對延遲焦化裝置的影響，得出以下結論：延遲焦化裝置摻煉馬瑞原油是可行的；基于馬瑞原油性質，摻煉比例不宜超過20%。

延遲焦化裝置；馬瑞原油；技術分析

延遲焦化裝置是以劣質重質油為原料，在高溫和長時間反應條件下進行深度熱裂化和縮合反應的熱加工過程[1]。延遲焦化具有技術成熟、原料適應性強、產品靈活性大、操作可靠性高以及投資和操作費用相對較低的特點，因此延遲焦化得到了迅速發展。同時為了實現煉廠效益最大化，延遲焦化成為了重油加工流程及組合工藝的重要組成部分[2]。本文主要介紹山東海科化工集團分公司——東營市海科瑞林化工有限公司延遲焦化裝置摻煉馬瑞原油生產情況，著重分析對裝置的影響及摻煉可行性研究。

1 裝置摻煉馬瑞原油必要性

東營市海科瑞林化工有限公司是山東海科化工集團下屬企業，以石油深加工為主，公司設有 120萬t/a延遲焦化裝置、100萬t/a加氫精制裝置、50萬t/a重整裝置、3 000 m3/h (N)甲醇制氫裝置及其它配套設施。公司原料采購主要依托國家一類開放口岸—東營港，公司根據市場行情采購各種重油料。眾所周知，國家對原油進口采取較為嚴格的管制政策，因此尋找合適的原料來源，為裝置的長周期、平穩運行積累生產數據，提高裝置加工方案的靈活性，提高裝置整體效益，成為公司急需解決的問題，正是在這種背景下，公司經過多方論證和調研，決定購進一批馬瑞原油進行試生產。

2 裝置生產情況匯總

2.1 馬瑞原油性質(表1)

表1 馬瑞原油性質Table 1 Properties of Merey crude oil

原油是由飽和烴、芳烴、膠質、瀝青質組成的膠體體系，瀝青質像膠體微粒或膠束的核心存在于原油中。膠束的中心部分由相對分子質量高的的多直鏈芳烴組成，其周圍依次環繞著芳烴性較低的組分。當這些由瀝青、膠質形成的膠束懸浮在油中，與周圍油相呈現出穩定、均勻的物理平衡狀態時，瀝青質在油品中處于膠溶狀態，不會被沉析出來。這種分散體系的穩定性與體系的溫度和所含芳烴和膠質的濃度密切相關。體系溫度低、芳烴和膠質濃度密切相關。體系溫度低、芳烴和膠質濃度高，則分散體系穩定好。當體系的溫度或芳烴和膠質的濃度變化到某一臨界值時，體系將失去膠體特性而發生聚沉。根據實驗數據及相關文獻證明，油品中芳烴和膠質含量越高，膠體性質越穩定，而瀝青質和飽和烴含量越高，膠體體系越不穩定[3]。馬瑞原油的物化性質表明，馬瑞原油很容易生焦。

2.2 裝置摻煉馬瑞原油情況

東營市海科瑞林公司自2011年1月22日開始摻煉馬瑞原油，截至到3月21日共摻煉9 682.54 t，每天摻煉約164 t，詳細數據見表2。

表2 裝置摻煉馬瑞原油情況Table 2 The situation of blending Merey crude oil

2.3 摻煉馬瑞原油對裝置產品分布的影響

根據公司1-3月份生產情況，裝置摻煉馬瑞原油后各產品收率情況見表3。

表3 產品收率Table 3 Product yield %

從表中可以看出：馬瑞原油輕質油含量較重油料高，隨著摻煉比的增加，裝置輕質油尤其是精制料2收率明顯提高，70#瀝青及石油焦收率明顯降低，裝置輕質油收率逐月上升，有利于提高裝置的整體效益。

2.4 摻煉馬瑞原油裝置調整情況

從表4中可以看出，裝置摻煉馬瑞原油后，主要從加熱爐出口溫度及焦炭塔壓力等進行調整。主要原因是馬瑞原油中膠質和瀝青質含量較高，生產彈丸焦的幾率較大，為了抑制彈丸焦的生產，裝置應采取減低加熱爐出口溫度、提高焦炭塔壓力、減低裝置循環比等方面調整[4]。

表4 主要操作參數調整情況Table 4 Adjustment of main operating parameters

2.5 裝置摻煉馬瑞原油遇到的問題

2.5.1 分餾塔頻繁沖塔，操作波動較大

馬瑞原油含水較高，從化驗數據看，含水量在5%左右，這部分水雖然在罐區靜止后被脫除一部分，但大部分還是殘留在油品中，進入裝置后，經過換熱溫度達到210 ℃，水急劇汽化，水體積膨脹能達到油品的幾十倍，造成餾塔內汽液相負荷過大，分餾塔頻繁沖塔，操作波動較大，對產品質量控制非常不利。當分餾塔出現沖塔現象時只能通過降溫降量、加大回流壓頂溫等措施來防止塔底物料繼續往塔頂沖。因此摻煉馬瑞原油，首先應加強油品的脫水工作，在條件允許的前提下，可以考慮增設原油脫鹽、脫水設備，以降低對下游裝置的沖擊。

2.5.2 裝置產彈丸焦

從裝置收率角度考慮，摻煉馬瑞原油可以提高裝置輕質油尤其是柴油的收率。但馬瑞原油含水較多，比重小，摻煉比例過大很容易造成分餾塔沖塔，不利于產品質量控制[5]。另外摻煉比例過大，焦炭塔管線震動加劇，裝置產彈丸焦幾率增大，爐管容易結焦，不利于裝置的安全生產。2011年3月12日裝置摻煉馬瑞原油比例達到19%，裝置進料性質劣化，原料殘炭值高達23%，（瀝青質+膠質）的質量分數達到 47.5%，雖然及時采取了降低加熱爐出口溫度、罐區調和、降低循環比等措施，但仍然造成焦炭塔內生產大量彈丸焦，造成焦炭塔進料線、放水線等被焦塊阻塞，裝置被迫降量生產。

2.5.3 分餾塔頂結鹽，頂循泵運行困難

馬瑞原油含鹽量較高，大約16～60 mg/L，摻煉比例過大容易誘發分餾塔頂結鹽等一系列問題。分餾塔等溫一般控制在110 ℃，從摻煉馬瑞原油裝置運行情況看，分餾塔頂部有結鹽的跡象。

主要表現為：汽油干點超指標控制并逐漸上升；頂循泵入口發現有鹽塊；頂循回流量大流量時出現波動。目前公司沒有電脫鹽設備，考慮到裝置的安全生產及長周期運行，不宜大比例的摻煉馬瑞原油[6]。

3 結 論

(1)從提高裝置液收及裝置整體效益的角度考慮，延遲焦化裝置摻煉馬瑞原油是可行的。

(2)馬瑞原油相對于渣油而言，具有比重輕、輕組分多、鹽含量高、硫含量高、膠質和瀝青質含量高、金屬含量高等特點，摻煉比例過大，容易產生分餾塔頂容易結鹽、加熱爐容易結焦、裝置產彈丸焦幾率增大等現象，結合周邊煉廠的生產經驗及公司1-3月份生產情況，延遲焦化裝置摻煉馬瑞原油比例不宜超過20%。

［1］瞿國華．延遲焦化工程與工藝[M].北京：中國石化出版社，2011．［2］翟志清，楊志強．摻煉塔河油渣油對延遲焦化裝置長周期運行的影響和措施[J].河南化工，2009，26(7)：51-54．

［3］胡堯良．延遲焦化加工 FCC油漿的經濟和技術分析[J]. 煉油技術與工程，2006(3)．

［4］張峰，陳春茂，余昌信．超稠原油延遲焦化產生彈丸焦的原因及對策[J]. 煉油技術與工程，2006，36(12)：11-13．

［5］姜偉，鄭宗孝. 延遲焦化彈丸焦生成的原因及對策[J]. 煉油技術與工程，2008，38（1）.

［6］王航空．大比例摻渣下稠油焦化運行的問題及對策[J]. 石油煉制與化工，2009 (5)：25-27．

Technical Analysis of Blending Merey Crude Oil Into Delayed Coking Unit

ZHANG Zai-zhong，YANG Xiao-hong，YANG Xian-feng
（ Shangdong Haike Chemical Group, Shangdong Dongying 257105，China）

According to the condition of blending Merey crude oil into delayed coking unit in Haike Ruilin Chemical Co., Ltd., Dongying City , the production unit was investigated, especially the problems in the run were analyzed, and effect of blending Merey crude oil on delayed coking unit was discussed. The results show that blending Merey crude oil into delayed coking unit is feasible; Based on properties of Merey crude oil, the blending ratio should not exceed 20%

Delayed coking unit; Merey crude oil; Technical analysis

TE 624

A

1671-0460（2012）09-0898-02

2012-08-28

張在忠（1966-），男，山東東營人，高級工程師，山東海科化工集團總裁。E-mail：zhangzz@haikegroup.com。

楊獻峰（1981-），男，助理工程師。E-mail：yangxf@haikegroup.com。