日處理100噸—500噸油漿/渣油、重油生產柴油和瀝青一、簡介 催化裂化是當今重質油輕質化最重要的加工手段之一。為了適應對輕質燃料油需求的增長和原油的重質化，提高原料的摻渣比，某些FCC裝置直接加工常壓渣油，還有一些FCC裝置開始摻煉減壓渣油。原料變重給FCC裝置帶來許多不利影響，特別是結焦和結垢使裝置不能正常運行。為了防止裝置的結焦和結垢以及維持裝置的熱平衡，許多煉油廠采用此甩油漿的辦法解決這一矛盾。隨著原料不斷重質化，油漿的產量將進一步增加。因此，它的有效利用越來越受到人們的重視。 目前，國內的催化油漿一般作為廉價的重質燃料油出廠。為了取得催化油漿高附加值的產品，人們進行許多研究工作，確定油漿可以進行抽提并能進一步進行深加工。由于油漿含有25%～30%的飽和烴，這部分飽和烴是優質的清洗劑和導熱油原料；同時油漿中的芳烴達50%以上，芳烴是一種極有價值的化工產品，產品用途廣泛，市場前景廣闊。因此催化油漿作為廉價的重質燃料油燒掉是非常可惜的，對其開發利用，將會給社會帶來良好的經濟效益。中國在油漿利用方面的研究起步較晚，雖然經過近幾年的試驗和研究，取得長足進展，但仍處于初級階段，仍需要加大科技力量的投入。由于催化裂化外甩油漿含有35%左右的飽和烴、50%左右的芳烴及膠質瀝青質，不同煉油廠FCC裝置的油漿性質見表1。經過多年的研究和試驗，結果表明通過采用溶劑抽提工藝可以使油漿得到初步分離，分離后的蠟油是清洗劑、導熱油和制造橡膠軟化劑的優質原料，同時其抽出油含有大量的芳烴（90%左右）通過進一步深加工精制，可制得高附加值的芳烴，從而使油漿得到充分的綜合利用。表1 FCC外甩油漿主要成分組成，wt%利津煉油廠茂名石化濱州石化海南煉油廠飽和烴28.532.6830.529.6芳香烴60.955.4858.660.1膠質10.611.9410.910.3密度，g/cm31.0131.00461.0251.0082由于中國油漿深加工利用剛剛起步，中國目前僅有幾家生產，處理量不足100kt/a，中國石油林源煉油廠在2002年建成投產50kt/a的油漿抽提裝置。而中國催化裂化裝置每年外甩油漿3Mt左右，遠沒有開發利用，因此在開發利用方面具有很大潛力。油漿中大約含30%的飽和烴，50%的芳烴和稠環芳烴，10%的膠質，若將其有效地分離，進行深度加工，可以發揮巨大的經濟效益.經過國內眾多科技工作者在這方面的研究，其具體工藝如下：1、生產70#瀝青和輕柴、重質柴油和石腦油：我們將油漿通過加熱爐加熱后，將其在反應塔內進行一次性閃蒸。當反應溫度在470℃-490℃時，反應出的重油部分是優質的70#瀝青和防水材料；分餾出的輕柴、重質柴油，石腦油。詳情見下面的產品方案、主要生產設備和工藝流程簡圖。（1）產品方案70#瀝青、輕質柴油、重質柴油、石腦油。（2）主要生產設備表1裝置區設備一覽表 序號項目規格數量１加熱爐5000KW12反應塔φ2100*7200*1423分餾塔φ1000*-2750*1214空氣罐V=10m315換熱器 36機泵Q=15m3/h,H=120m157空氣機V=7.5m3/min28原料罐V=1000m339成品罐V=700m33（3）工藝流程 70#瀝青 ↗ 油漿→ → 換熱→加熱 輕質柴油和重質柴油 ↘石腦油 密度：1.03水分：≦2.0%油漿是黑褐色粘稠狀的可燃液體，是一種混合物，燃燒性能好，發熱量高，灰分少，主要用于工業燃料。70#瀝青密度：1.15-1.25軟化點43-55℃延伸度1.5m以上輕質柴油密度：0.84-0.85閃點：大于48℃凝點：-20-5℃十六烷值：大于40℃重質柴油：密度：0.88-0.92凝點：+12℃石腦油：密度：0.74-0.76二、工藝介紹 熱裂化裝置為重油加工比較徹底的工藝，它以減壓渣油、油漿、廢機油為原料在470℃的高溫下進行深度熱裂化和縮合反應的熱加工過程。生產石腦油、輕質柴油、重質柴油、70#瀝青、燃料氣。工藝介紹熱裂化裝置的工藝流程由不同的類型，就生產規模而言，有一爐兩塔流程。其特點是將渣油以很高的流速，在高熱的條件下以強烈喘流通過加熱爐爐管，在很短時間內通過渣油或油漿的臨界裂解溫度范圍，達到焦化反應溫度，并迅速離開加熱爐管，進入反應塔的反應空間，使裂化、縮合等到反應塔內進行。 原料油經換熱（360℃）進加熱爐對流段升溫到470℃左右，進入分餾塔下部換熱段與反應塔頂來的高溫油氣直接換熱，將原料油中輕組分油蒸出，同進又加熱了原料油。蒸發段溫度在360-380℃。若該溫度低，冷凝下來的循環油量就大，循環比就大，反之則循環比小。分餾塔底溫度控制在385-390℃,并且有塔底循環油泵保持油料的不斷循環，以盡量減少塔底結焦的機會。原料油中蠟油以上的重餾分與來自反應塔油氣中被凝的循環油一起流入塔底，快速升溫到470℃左右。為了減少加熱爐管結焦，使油品以強烈湍流狀態通過油品的臨界反應區，氣液混合物流速提高到30-45m/s，達到熱裂化裝置反應的目的。 加熱爐出口油料通過高溫閥進入反應塔，依靠本身降溫放出的顯熱進行反應，分解生成的油氣為460℃左右，從反應塔頂引出，進入分餾塔與原料油換熱后分割為汽油、柴油、重質柴油以及氣體。縮合生成的反應層從下至上逐漸焦結在反應塔內壁。反應塔是間歇操作，切換周期一般為23天，除焦等其它操作時間20天。在生產中反應塔反應及泡沫層料位逐步達到全塔高度的2/3-3/4即停止進料，切到另一個反應塔。反應塔停止進料后，必須立即吹汽，趕走殘余油氣，減少反應的揮發分。最后進行除焦。干氣通過脫硫塔進入干氣罐供全廠燃燒。控制方案介紹1、分餾塔頂液位控制LIC1105串級控制2、反應塔頂出口溫度控制TIC1110串級控制反應塔A、B頂出口溫度控制一般采用與急冷油入反應塔流量FIC1109進行串級調節控制。3、分餾塔原料油進料溫度TIC1115分程控制分餾塔原料油進料溫度調節TIC1115選用分程調節，分別對應0-50%和50-100%進行控制，在中間點設定一定的死區進行控制。4、加熱爐出口溫度串級選擇控制爐出口溫度用出口溫度與爐膛溫度組成串級控制，出口溫度可主環單投；調節機構既可以是燃料氣，又可以是燃料油。5、加熱爐熱效率三、工藝流程圖（副頁）熱裂化工藝參數表一裂化原料催化油漿二裂化條件裂化工藝參數 數量 單位爐管出口溫度495 ℃爐管冷油線速度2.1M／S反應塔壓力1.95MPa冷油循環比2.2四：物料衡算使用煉油廠催化裝置外甩的油漿，經熱裂化裝置進行熱加工，生產70#道路瀝青。產品分布情況：氣體3％，汽油5-8％，柴油35-38％，70#道路瀝青43％，反應＜0.8％。裝置所產生的3％的氣體，作為加熱爐和蒸汽鍋爐的燃料，消耗約1％，剩余2％用于燃料氣體發電，所產生的電能供應整個裝置用電量的80％以上，使整個裝置能耗降低到最低水平。五：效益分析—投資預算 建設一座10萬噸／年熱裂化裝置（可擴大到15萬噸/年），罐區投資120萬元，裝置區投資320萬元，（加熱爐為10萬噸價格53萬、分餾塔28米高直徑1.5米16萬、動力裝置18萬、反應塔高7.2米直徑2.2米價格13萬、閥門大約21萬、無縫鋼管30萬、DCS系統32萬、焊工施工費大約17萬、保溫費用20萬。員工培訓和開工費10萬，4噸蒸汽鍋爐23萬元）辦公場所、變壓器60萬元總投資約300萬元，價格有3%的浮動。備注：催化塔、瓦斯壓縮機、脫硫塔（根據資金定奪，催化塔（柴油脫色塔）30萬，脫硫塔（增加辛烷值）20萬，瓦斯壓縮機35萬）每天（24小時）的加工量180噸—280噸。根據2010年2月20日油品價格計算效益情況：原料，催化油漿，4000元／噸。產品，汽柴油6100元×0.37＝2257元，重質柴油油5800元×0.14 =812元70#道路瀝青3300元×0.41＝1353元，產品合計收入4422元，每噸加工費包括設備折舊約100元，每噸凈利潤大于200元，每天加工200噸。技術經濟初步分析 熱裂化裝置原料可以是油漿、渣油、廢機油。產品汽油經過脫硫后是優質的汽車燃料，重質柴油可作為船泊燃料油或鍋爐燃料油，輕質柴油經過催化精制處理后是較好的柴油產品，具有很好的市場前景。該工藝具有流程簡單、原料適應性強、技術成熟可靠、投資和操作費用較低等特點。 項目采用熱裂化的方法將油漿或渣油轉變為汽油、柴油、重柴、干氣，石腦油、柴油、重柴通過精制可獲得合格產品，所以將熱裂化裝置與精制裝置建成聯合裝置能較好地解決油漿和渣油的深加工與產品的質量問題，具有較高的經濟效益和社會效益。六.結論根據加工油裝置加工能力大小給出以下結論：1．管式加熱爐為5-10萬噸加工能力2．換熱裝置為換熱器有6臺、冷凝器有2臺，足夠達到理想效果。換熱系統、冷卻系統保持完好，符合裂化裝置的換熱和冷卻要求3．分餾系統達不到分餾效果。必須上一臺28米高直徑1.5米的分餾塔。4．動力裝置，原料泵為５.變頻四臺泵，原料泵兩臺、分餾塔底泵兩臺６.儀表老化建議建DCS系統。７.空氣機、空氣干燥器8.浮球3個，氣動調節閥共計6個、2個電動靶式流量。10．反應塔高7.2米直徑2.2米。11.焊工施工費、保溫費用。員工培訓和開工費12.裝置儀表照明13.全套設備總耗電量是200kw變壓器就可以了單位： 江蘇省徐州市亞歐高新技術專利有限公司聯系人 孟新生手機： 13852432520網 址：http://www.mxs830.com.cn/電子郵件: mxs830@126.com地址: 江蘇省徐州市科技城科技創業中心辦公大樓520室
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