沙特混合原油重油加工路線選擇

劉瑞英，閆曉梅

（洛陽瑞澤石化工程有限公司，河南洛陽471003）

目前煉油廠原料油越來越重質化、劣質化[1]。原油性質的變化對煉廠加工方案的設計有全局性的影響。經濟增長和石化產業擴張持續拉動石油需求，繼2019年我國原油進口量首次突破5億t之后，2020年達5.4億t，同比增長7.3%，成為全球第一大原油進口國。受多個大型項目投產驅動，國內石油化工產業繼續擴張，2020年我國原油加工量達到6.74億t，同比增長3%，但增速較2019年降低4.6百分點。我國原油產量2020年達到1.95億t，同比增長1.6%。我國原油進口增速繼續高于國內原油產量增速，對外依存度仍在持續擴大[2]。近年來，沙特含硫原油進口數量迅速增加，沙特混合原料油性質與國內原油有很大不同，硫含量、重金屬含量高，是典型的高硫中間基原油，其加工主要難點在重油加工[3]。

1 重油加工組合工藝介紹

重油中碳含量一般為83%~87%，氫含量一般為10%~12%，氫碳原子比一般為1.4~1.7，而一般汽、柴油等輕質油的氫碳比為1.8左右，所以在重油加工過程中最重要的任務就是提高氫比例，以得到更多汽、柴油等輕質燃料以及其他化工原料[4]。提高氫比例有脫碳和加氫兩種途徑。脫碳技術除了熱加工（延遲焦化及催化裂化）之外，還有溶劑脫瀝青。加氫技術有三種，即固定床渣油加氫、沸騰床渣油加氫裂化及懸浮床渣油加氫裂化。

脫碳路線對原油的適應性強，一次投入、操作費用低，但原油的有效利用率低，輕油收率低。加氫路線對原油資源的利用率高，輕油收率高，但對原油的適應性差，投資、操作成本均較高。

常見重油加工組合工藝有以下幾種：

1）催化－焦化組合工藝。減壓渣油作為延遲焦化原料，減壓蠟油與焦化蠟油加氫處理后進催化，催化油漿作為延遲焦化進料。工藝原則流程見圖1。

圖1 催化－焦化組合工藝

2）焦化－催化－加氫裂化組合工藝。減壓渣油進延遲焦化，重蠟油去催化，輕蠟油去加氫裂化。工藝原則流程見圖2。

圖2 焦化－催化－加氫裂化組合工藝

3）渣油加氫－催化裂化雙向組合工藝。減壓渣油進固定床渣油加氫，渣油加氫后的重油作為催化裂化裝置原料，催化油漿進渣油加氫。工藝原則流程見圖3。

圖3 渣油加氫－催化裂化雙向組合工藝

4）渣油溶劑脫瀝青－瀝青IGCC－催化－加氫裂化組合工藝。渣油進溶劑脫瀝青，脫油瀝青進IGCC，脫瀝青油和重蠟油加氫處理后進催化裂化，輕蠟油進加氫裂化。工藝原則流程見圖4。

圖4 溶劑脫瀝青－催化－IGCC組合工藝

5）渣油溶劑脫瀝青－焦化－催化裂化－加氫裂化組合工藝。渣油進溶劑脫瀝青，脫油瀝青進焦化，脫瀝青油與重蠟油加氫后進催化裂化，輕蠟油及焦化蠟油進加氫裂化。工藝原則流程見圖5。

圖5 溶脫－焦化－催化裂化組合工藝

6）渣油沸騰床加氫裂化－蠟油加氫－催化組合工藝。渣油進沸騰床加氫裂化，殘渣至焦化，蠟油與重蠟油一起加氫處理后進催化，輕蠟油至加氫裂化裝置。工藝原則流程見圖6。

圖6 沸騰床加氫－催化組合工藝

7）懸浮床加氫裂化－蠟油加氫－催化組合工藝。渣油進懸浮床加氫裂化，少量殘渣作燃料，蠟油與重蠟油加氫處理后進催化，輕蠟油至加氫裂化裝置。工藝原則流程見圖7。

圖7 懸浮床加氫－催化組合工藝

2 新建煉廠總加工流程選擇

以新建1 000萬t/a煉油化工一體化項目為例，設計采用的基準原油為具有代表性的沙特混合原油，原料性質見表1。

表1 混合原料油性質

2.1 不同油品的加工工藝對比

1）渣油加工工藝對比。不同性質的渣油應選擇不同的加工工藝，如表2所示[5]。

由表2可知，該混合油極難加工，適宜的加工工藝有懸浮床加氫裂化、焦化或溶劑脫瀝青。

2）蠟油加工。減壓蠟油的輕質化一般有兩種工藝，一是催化裂化（或催化裂解），二是加氫裂化。

3）柴油加工。重柴油采用加氫裂化工藝加工，不僅降低了柴油產量，而且增加了目標產品。輕柴油作為柴油加氫精制裝置的進料。柴油加氫精制裝置按生產滿足國Ⅵ質量要求的車用柴油考慮。

4）煤油加工。直餾煤油餾分除硫醇指標不能滿足要求外，其他指標均滿足3#噴氣燃料的要求，因此考慮采用臨氫工藝精制后生產3#噴氣燃料。

5）石腦油加工。石腦油餾分芳潛含量較高，全部作為重整原料。

6）資源的綜合利用。全廠統一設置輕烴回收設施。全廠的氣體、液化氣集中脫硫、脫硫醇；全廠富胺液集中再生，酸性水集中處理，酸性氣送硫磺回收裝置。

2.2 加工方案及效果分析

2.2.1 加工方案

根據原料性質并結合產品方案要求，分析研究上述加工工藝后，組合成了如下流程，以常減壓＋催化裂解＋重整＋芳構化＋PX＋煤油加氫＋柴油加氫裂化＋蠟油加氫裂化＋乙苯苯乙烯為固定配備，可變部分在于減渣的處理方法，按加氫、脫碳兩個方向形成以下兩套方案，見表3。

表3 加工方案說明

2.2.2 效果分析

依據《中國石油化工項目可行性研究技術經濟參數與數據》（2019年版）中提供的投資項目經濟效益測算價格（以布倫特原油40美元/桶、60美元/桶及80美元/桶的接軌價格為基準）分別測算兩個方案的經濟數據，見表4。

由表4可以看出，40美元體系下，方案一內部收益率低于方案二，方案一投資回收期高于方案二；60美元體系下，方案一內部收益率與方案二內部收益率、投資回收期基本相當；80美元體系下，方案一內部收益率高于方案二，方案一投資回收期低于方案二。

表4 經濟指標對比

3 結論與建議

市場價格高時，宜采用加氫路線加工原料油；市場價格低時，宜采用脫碳工藝路線加工原料油。原油加工前應先根據原油種類、來源、性質及數量，對比不同加工方案，再根據投資效益分析選擇最優方案。此方法的優點在于加工的原油種類、性質及數量明確，對比參照的基準相同，各個方案投資簡單明了，易于判斷，但存在的主要問題是不同的加工方案對原油有不同的適應性，原油價格的差異和加工方案適應性體現不夠，建議引進線性規劃方法（LP）優化軟件，此軟件可同時對原油和總加工流程方案進行適應性匹配，從而確定最優方案[6]。