蠟油加氫處理摻煉催化油漿利弊分析

周艷紅， 張學輝，金兆華

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蠟油加氫處理摻煉催化油漿利弊分析

周艷紅1， 張學輝1，金兆華2

（1. 中國石化撫順石油化工研究院，遼寧 撫順 113001; 2. 中國石油天然氣股份有限公司撫順石化分公司, 遼寧 撫順 113001）

針對催化油漿的特點、組成以及目前油漿再利用的途徑和利用過程中所面臨的問題進行了闡述和分析。通過加氫處理試驗，對蠟油加氫裝置摻煉油漿的可行性進行了研究和驗證，同時也對蠟油加氫裝置摻煉催化油漿的利弊進行了分析，為油漿的充分利用提供了一條可行的途徑。

催化油漿；加氫處理；產品性質

世界原油開采已有100多年歷史，原油的質量逐年變重、變差，原油中輕質油品的含量在逐年降低。石油產品供求矛盾日益突出，一方面，國內外油品市場對輕、中質油品的需求仍將呈持續上升的趨勢，重質油品深度轉化要求越來越高。另一方面，原油性質越來越差，重質化、劣質化趨勢明顯。 環保法規日趨嚴格，各國對煉油產品，特別是汽油、柴油等輕質油品的質量要求越來越高，隨著我國國民經濟持續快速增長，石油消費量呈劇增之勢，我國進口高硫原油加工量逐年增加[1]。在上述兩種趨勢下，既能以較經濟合理的代價實現重油輕質化、所得到產品又能滿足不斷苛刻的汽柴油產品規格的煉油技術成了國內外重點開發的煉油技術之一。

聯合國環境與發展大會通過了“21世紀議程”，提出了將可持續發展戰略作為新世紀各國的共同發展方向。二十一世紀的石油工業要求同時兼顧經濟效益、環境保護、節約能源、可持續發展等戰略。要求最有效地利用石油資源，生產環境友好的石油產品。

催化裂化（簡稱FCC）工藝是石油煉制工業中重質油品轉化為輕質油品的有效手段，由于其能夠將重、劣、差原料轉化為汽油、柴油和液化氣等高價值產品，提高石油產品的經濟價值，在世界范圍內得到廣泛應用和發展，是重要的重油加工手段，也是當今世界發展最快的重油轉化工藝。我國FCC汽油占汽油調和總量的三分之二以上，FCC工藝是我國汽油的主要來源。近年來為了解決市場對輕質油品需求越來越大和對重質燃料需求越來越小的矛盾，其原料范圍越來越大，如摻煉CGO、DAO、LCO、甚至AR和VR等，一些組分難以裂化，轉化率持續降低，輕收、液收均曾下降趨勢。尤其是其中堿氮含量較高時，汽油收率下降得更加明顯，反應苛刻度被迫提升，造成油漿產率增加，質量越來越差。

催化裂化油漿（以下簡稱油漿）是一種芳烴濃縮物，其特點[1]為密度大（>0.95 g/cm3），氫碳原子比低（1.27~1.45）。通常，油漿組成的質量分數如下：芳烴50%~60%，飽和烴30%~40%，殘炭值高（>4.95%），芳香份高（>40%），飽和份低（<50%），金屬含量高，同時含有一定的硫、氮等。同時，油漿中含有大量的催化劑粉末，種種不利因素，使油漿的加工變得十分困難[2,3]。

1 油漿再利用途徑

催化裂化油漿可用作渣油或原料瀝青的改性劑，調和生產高等級道路瀝青[4]。用油漿做調和高等級道路瀝青的調和劑，將油漿中能夠起到改善瀝青性質的互補組分補充到瀝青中，從而起到改善瀝青品質的作用。

油漿在丙烷脫瀝青工藝中，可以作為強化劑使用[5]，FCC油漿流動性好，輕組分少，重組分含量高，與減壓渣油相比，更加適合作為強化劑使用。在丙烷脫瀝青工藝萃取過程加入FCC油漿后，原料密度變小，流動性變好，降低了萃取的阻力，由于密度的差異更大，在萃取塔內脫瀝青油和脫油瀝青更容易分離開，從而可以提高分離效果，提高產品的收率，而且可以改善產品性質，更好的滿足生產要求。

作為延遲焦化裝置的原料[6]，可以進一步將FCC油漿中的輕質組分、能夠進一步裂解的組分轉變為輕質組分。雖然會增加焦炭的產率，但與FCC油漿直接作為燃料油相比，具有更好的經濟效益和社會效益。

2 蠟油摻煉油漿加氫處理的可行性

2.1 可行性分析

催化油漿加工面臨的問題主要包括：性質差、芳烴特別是多環芳烴含量高、帶有大量催化劑粉塵。要實現催化油漿固定床加氫處理，解決催化劑粉塵的影響是首要問題。近幾年，隨著分離技術以及分離設備的不斷發展與進步，催化劑粉塵基本可以在一定程度上清除，目前油漿的分離技術主要包括：自然沉降法，過濾分離法，靜電分離法，離心分離法，化學沉降助劑法等，選擇合適的分離方法，可以將催化劑粉塵控制在滿足生產要求的范圍以內。

2.2 加氫處理實驗

分別以蠟油原料以及摻煉催化油漿的混合油為加氫原料，其摻煉比例以工業催化裂化裝置的實際油漿比例為參考依據，混合油的比例為鎮?；旌嫌桐U催化柴油=100︰8.33（質量比）。

從表1中原料油的組成來看，催化油漿的密度大，硫含量較低，氮含量以及堿氮含量都比較高，膠質、瀝青質、殘炭等含量與蠟油原料相比要高出許多，芳烴含量、特別是多環芳烴含量都較高，可以看出，在蠟油原料中摻煉油漿后，混合原料的密度增大，氮含量及芳烴含量，特別是多環芳烴含量增量明顯?？傮w來看，混合原料的性質變差，尤其是氮含量的增加，將會給加氫反應過程及加氫催化劑穩定性增加難度。

表1 原料油主要性質

在相同的反應壓力和氫油比條件下進行加氫工藝試驗，主要條件及產品分布見表2。

表2 加氫工藝條件及產品分布

從表2可以看出，由于催化油漿結構復雜，芳烴含量高，氮含量高，在蠟油加氫處理裝置上摻煉催化油漿，在蠟油處理量不變的情況下，摻煉油漿后，加氫難度變大，但通過控制催化油漿的摻煉量，以及通過提高反應溫度仍能夠達到控制指標，但化學氫耗將會有一定的增加。

從表3加氫產品性質可以看出，摻煉催化油漿后，加氫生成油的密度有一定程度的增加，加氫生成油在硫含量相當的條件下，氮含量相比摻煉油漿前的時候要高出較多，同時，摻煉油漿后，加氫生成油的堿氮、瀝青質、殘炭、芳烴都有一定程度的增加。但與油漿加氫前相比，油品性質有了較大程度的提高，硫氮等雜質含量大幅降低的同時，芳烴含量、多環芳烴等都有較大幅度的降低，從催化裂

表3 加氫生成油主要性質

化原料角度考慮，油品性質大幅改善，對于催化裂化產品分布以及產品性質都有益處。

3 結論

從加氫試驗結果可以看出：將適當比例的催化油漿，經過濾達到要求后，在蠟油加氫裝置中進行摻煉，雖然會一定程度上增加加氫反應的難度，尤其是脫氮難度，但仍能達到很好的效果，具有可行性，在充分利用油漿的同時，也為催化裂化擴大原料來源提供了一條可行的路線。不足之處主要體現在過濾效果，即使過濾達到一定要求，仍會有少量催化劑粉塵帶入加氫裝置中，對裝置長周期運轉不利，氮含量以及芳烴含量高也是不得不面對的問題，因此，油漿摻量比例將會受到一定的限制?？傮w來看，將催化油漿在蠟油加氫裝置中摻煉是一條可行的技術路線。

［1］王峰，趙德智，曹祖賓，等.催化裂化油漿加工工藝及發展[J].當代化工， 2003，32(1): 45-49.

［2］韓德奇，杜蘭英.催化裂化油漿利用的新途徑[J].節能，2000，(11):44-45.

［3］李峰林，韓忠祥，孫昱東.催化裂化油漿的綜合利用[J].山東化工，2007,36(9):6-9.

［4］張兆前,李正,朱根全,等.催化裂化油漿的技術進展[J].化工進展，2007,26（11）：1559-1562.

［5］林秀麗，盧春燕，馬海桐，等.催化裂化油漿綜合利用的發展趨勢[J].茂名學院學報，2011,21（3）：12-15.

［6］范雨潤，孫鑒.丙烷脫瀝青裝置摻煉催化裂化油[J].石油煉制與化工，1998，29(8):6-9.

Analysis of Advantages and Disadvantages of Blending FCC Slurry in VGO Hydrotreating Process

1，1，2

（1. Fushun Research Institute of Petroleum and petrochemicals, SINOPEC, Liaoning Fushun, 113001, China；2. PetroChina Fushun Petrochemical Company,Liaoning Fushun, 113001, China）

The characteristics of catalytic oil slurry were analyzed, and the way and facing problems of oil slurry reuse were discussed. By hydrotreating test, the feasibility of blending FCC slurry in VGO hydrotreating unit was studied and verified. At the same time, advantages and disadvantages of blending FCC slurry were also analyzed, which could provide a feasible way to make full use of oil slurry.

Catalytic oil slurry; Hydrogenation；Properties of the product

TE 624

A

1671-0460（2014）06-1043-03

中國石油化工集團公司資助項目。

2014-06-02

周艷紅（1979-），女，工程師，碩士，遼寧撫順人，2003年畢業于沈陽化工學院化學工程與工藝專業。現從事分析檢測技術工作。E-mail：zhouyanhong.fshy@sinopec.com，電話：024-56389267。