ROSE溶剂脱沥青技术
溶剂脱沥青讲义-课件(PPT演示)
国内溶剂脱沥青的装臵水平
我国现有溶剂脱沥青装臵28套（22个炼厂)， 其中丙脱19 套（能力502.5万吨／年），丁 烷脱沥青 8 套（能力390万吨／年，异丙醇 脱沥青1套（2.5万吨／年）。 最大能力：丙脱60 万吨／年（国外100万吨 ／年，Exxon公司Bayton炼厂），丁脱80 万 吨／年（国外最大260万吨／年，波兰）。 能耗：丙脱1170~2295.6MJ/t，丁脱 2284.6~1017.8MJ/t。
残炭/ ω%
Ni + V, mg/kg 脱油沥青 软化点/ ℃
4.5
1.6 94
12.5
31.0 193
12.7
29.0 -
13.0
29.0 177
7.9
22.5
11.5
64.0 -
6.9
20.0 137
国外溶剂脱沥青工业化情况
KBR公司：ROSE工艺，32套，最大260万吨／年， 总能力超过2500万吨／年。在运转的有19套， 能力为1600万吨／年。 UOP公司：Demex工艺，13套，最大210万吨／ 年，总能力约1300万吨／年。 Foster-Wheeler公司：LEDA工艺（主要是转盘 塔丙烷脱沥青），42套，总能力1250万吨／年。
ROSE工艺技术特点
亚临界抽提－超临界溶剂回收工艺 一段／两段抽提－沉降流程 早期使用乱堆填料和高压降进料分配器， 后来改用高效规整填料（KOCH-GLITSCH公司提供） 和低压降进料分配器（ROSEMAX）。 ROSEMAX：1995年工业化，处理量提高最 大达60％，循环溶剂纯度提高达90％（含 油量从4.01%降到0.41%）。
溶剂脱沥青技术 讲座
溶剂脱沥青的技术进展与工艺优化[1]
![溶剂脱沥青的技术进展与工艺优化[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/56cc984ffe4733687e21aad1.png)
１前言溶剂脱沥青工艺是生产催化裂化或加氢裂化原料以及润滑油加工过程的一个重要环节，也是生产微晶蜡、凡士林、光亮油等各种优质石油蜡产品必不可少的关键环节，它生产的副产品———脱油沥青是生产道路沥青和建筑沥青的重要原料。
所以，溶剂脱沥青装置是炼油企业重要的加工单元之一，其盈利水平将直接影响企业在市场上的竞争力。
２国外溶剂脱沥青技术发展概况自１９３６年Ｍ．Ｗ．Ｋｅｌｌｏｇｇ公司的第一套工业化装置问世以来，至今已有１００多套装置投产。
这６０多年间，由于加工廉价劣质原料、节能以及日益严格的环保法规的要求，使溶剂脱沥青新工艺、新技术快速发展。
在这些新技术中，最具代表性的是２０世纪７０年代由科尔－麦吉（Ｋｅｒｒ－ＭｃＧｅｅ）公司开发的渣油超临界抽提（ＲＯＳＥ）工艺，目前已有３０套超临界抽提装置投产［１］。
此外，还有ＵＯＰ公司的抽提脱金属法（Ｄｅｍｅｘ）、Ｆｏｓｔｅｒ－Ｗｈｅｅｌｅｒ公司的低能耗脱沥青（ＬＥＤＡ）以及ＩＦＰ的ＳＯＬＶＡＨＬ等各种溶剂脱沥青技术。
２．１Ｋｅｌｌｏｇｇ公司超临界抽提（ＲＯＳＥ）技术［２］超临界抽提（ＲＯＳＥ）工艺最初由科尔－麦吉公司（Ｋｅｒｒ－ＭＣＧｅｅ）开发。
该工艺可使用从丙烷到己烷作溶剂，以常压渣油或减压渣油为原料，生产光亮润滑油料、催化裂化料、加氢裂化料、胶质和沥青质。
但据报道，已有的工业化ＲＯＳＥ装置多以戊烷作溶剂获取催化裂化和加氢裂化原料，而用丙烷作溶剂获取残渣润滑油料的ＲＯＳＥ工业化装置只有５～６套。
该工艺抽提部分设备采用混合器及多段分离塔，使沥青、胶质、脱沥青油分离，且分离塔内采用乱堆式填料，原则工艺流程如图１所示。
如图１所示，ＲＯＳＥ工艺是在沥青分离塔中进行减压渣油原料和戊烷溶剂的接触，完成分离，然后于超临界条件下在ＤＡＯ（脱沥青油）分离塔中回收溶剂。
在超临界条件下，油在溶剂中的溶解度很低，使溶剂从油中分离出来而不必采用高剂油比，从而得到优质的脱沥青油。
Ｋｅｒｒ－ＭｃＧｅｅ公司声称，该工艺需高达１３．３ＭＰａ（常规工艺为３～４ＭＰａ）的压力，剂油体积比为５～１３．１，在分离过程中所用溶剂的８５％～９３％可不经气化而直接回收利用。
我国溶剂脱沥青工艺的主要技术进展[1]
![我国溶剂脱沥青工艺的主要技术进展[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/b6f91775a417866fb84a8ed1.png)
我国溶剂脱沥青工艺的主要技术进展沈本贤华东理工大学(上海市200237)摘要:总结了我国溶剂脱沥青工艺的主要技术进展如新溶剂的应用、沉降两段法脱沥青工艺开发、组合工艺的开发、模式识别调优技术的应用、临界溶剂回收技术的应用、新设备的应用、超临界溶剂脱沥青技术开发和优化换热等。
探讨了溶剂脱沥青工艺的发展趋势,如广泛使用混合C4等重溶剂,发展和完善组合工艺,综合利用脱沥青油组分等。
主题词:溶剂脱沥青 技术开发 国内的 国外的 技术发展水平 述评 重油深度加工已成为当前炼油工业的主要组成部分。
作为重油轻质化主要加工工艺之一的溶剂脱沥青技术具有独特的作用与地位。
目前,中国石油化工集团公司共有20套溶剂脱沥青装置,总加工能力为6.45Mt/a。
我国交通事业的迅速发展,需要大量的轻质油品如汽油柴油等,溶剂脱沥青得到的脱沥青油(DAO)送入催化裂化或加氢裂化装置可以得到汽油、煤油和柴油等轻燃料油。
用高含蜡原料油通过溶剂脱沥青生产润滑油料的同时还可以生产道路沥青。
自1958年我国建成第一套溶剂脱沥青装置至今,我国的溶剂脱沥青技术已取得了显著的技术进步,不少大炼油企业均建有溶剂脱沥青装置[1,2]。
1 国外溶剂脱沥青技术国外对溶剂脱沥青技术的研究还在继续深入进行[3,4]。
主要有美国K err2MeG ee Refining C orpo2 ration,UOP,F oster Wheeler和K ellogg等公司,它们开发了许多各具特色的溶剂脱沥青工艺技术。
其中影响较大的是ROSE和DE MEX工艺。
ROSE和DE MEX工艺由于采用了超临界溶剂回收技术,而且使用丁烷或戊烷等较重的溶剂,使得回收溶剂温位较高,易于回收热能,所以节能明显。
这些过程的能耗数据见表1。
表1 国外主要溶剂脱沥青工艺综合能耗名称产品能耗/M J・t-1 ROSE润滑油料,催化裂化装置原料949.1DE MEX润滑油料722.3LE DA润滑油料,催化裂化装置原料1925.5 ROSE工艺与DE MEX工艺不同之处是:①DE2 MEX工艺抽提塔下半部通入副溶剂,以尽可能地把原料中的轻组分抽提出来,而ROSE工艺抽提塔则无副溶剂入塔。
溶剂脱沥青技术进展与工艺优化
当前我国的原油加工经过不断的工艺创新，已经在装置的工况发生了重大的改进。
通过脱沥青装置的改造升级，能够很好对渣油进行减压，形成优质润滑油基础油料、催化裂化料等。
主要的工艺优化过程围绕着加工原油的性质和丙烷脱沥青装置的技术创新进行。
1 溶剂脱沥青技术概述1）溶剂脱沥青装置既是生产重质润滑油的主要装置，又是一个重油加工装置，它在炼厂中占有很重要的地位。
减压渣油经溶剂脱沥青装置后，脱除沥青质、胶质和含金属的非烃化合物。
脱沥青油既可做重质润滑油原料，又可做催化裂化原料；脱油沥青直接调和成道路沥青或氧化成建筑沥青，重质润滑油料在脱蜡后还可生产地蜡。
2）溶剂脱沥青是加工重质油的一种石油炼制工艺，其过程是以减压渣油等重质油为原料，利用丙烷、丁烷等烃类作为溶剂进行萃取，萃取物即脱沥青油可做重质润滑油原料或裂化原料，萃余物脱油沥青可做道路沥青或其他用途。
3）抽提塔。
抽提塔的作用有：在渣油进口和主溶剂进口之间为抽提区，渣油进口以上部分为分馏区，主溶剂进口以下为沥青沉降区。
4）溶剂临界/超临界回收塔。
脱沥青油溶液分离器又称为超临界塔或临界塔，它实际上是一个可在溶剂临界压力以上操作的液-液分离器，用以回收脱沥青油溶液中的溶剂。
5）增压泵。
脱沥青油溶液增压泵是实现超临界溶剂回收工艺的关键设备，它需要具有1.5MPa 以上的扬程，入口能承受高的压力和温度，泵的作用是能保证实现溶剂在系统内循环。
2 技术进展和工艺改进溶剂脱沥青作为一个提取过程，当质量指标和原料产品品种等对整个脱沥青过程产生影响的前提下，需要进行技术的改进。
最初溶剂脱沥青是为了生产重质润滑油而进行的工艺，随着原油性质的变化和重油轻质化的要求不断提高，需要脱沥青油的收率和质量不断提高。
国内研究机构和生产企业进行了大量的试验和实践，取得显著的成果。
1）脱沥青装置的优化包括装置的优化和工艺参数的优化。
装置改造方案，从萃取塔开始，提供萃取设备的分离效果和生产能力，为了达到更高的生产强度，将转盘萃取塔上半部加以改装，改造后加工量提高，例如一种适用于溶剂脱沥青抽取塔的FG-II型规整填料，形状为蜂窝状，结构特点是垂直方向倾斜一定的距离，有两块矩形板平行排列，按照一定的距离在板块之间插入隔板，形成了立体交叉的态势，金属薄板上增加了压延条纹钻孔，相邻两个板材交错，高黏度的沥青体系不会造成堵塞，在填料层之间的空间，经过渣油分散之后又集中起来，分散进入下一层填料，这样提高了抽取的效率，且渣油在下一层填料中走短路，阻力小，填料孔道大，径向上分布均匀，流动状态稳定，不会出现返混，液滴的大小均匀，有利于破碎渣油相，成团的液滴不断分割，具有通量大、制造简单、安装方便、易于维护的优势[1]。
溶剂脱沥青
溶剂脱沥青原理
渣油中的烃类和胶状物质本来是互溶的，或 者是有些呈溶胶均匀地分散在油中。 当丙烷加入到渣油中，温度在60-70℃或更低 时，由于丙烷对烃类的溶解度还很大，于是 丙烷与烃类形成均匀的溶液。
溶剂脱沥青原理
丙烷对胶状物质的溶解度很小，因此溶液对 胶状物质的溶解度比烃类的要小得多，所以 当加入的丙烷量增加时，溶液对胶状物质的 溶解度就会下降，当下降至不能溶解全部胶 状物质时它们就会从溶液中析出，并且随着 溶剂比的继续增大，胶状物质析出量也增大。
影响溶剂脱沥青的因素 溶剂
实际生产中工业溶剂不可能是单一的溶剂，而溶剂的组成直 接影响脱沥青的结果。
一般工业丙烷来源于催化裂化气体分馏装臵，丙烷中会含有 其他烃类，由于各种烃类的基本性质不同而影响抽提操作及 效果。因此对溶剂的其它组分含量要加以限制。 如对于生产重质润滑油为主的丙烷脱沥青装臵，为了保证脱 沥青油质量与收率，降低溶剂比，减少溶剂消耗，对丙烷溶 剂的要求是:丙烷含量不小于80％ ,C2不大于2％,C4不大于 4%，丙烯含量也要尽量低。
溶剂脱沥青原理
当温度升高至40℃后，又开始有不溶物析出，而且随 着温度的升高，析出的物质增加，至丙烷的临界温度 (97℃)时，油全部析出。 由此可见，从40℃到97℃又出现第二个两相区。 丙烷脱沥青过程就是在这第二个两相区温度范围内操 作的。
溶剂脱沥青原理
而第一个两相区温度范围内是不适宜脱沥青操作， 因为在-42℃-20℃温度下，不仅胶质、沥青质几乎 不溶于丙烷，而且固体烃(蜡)也只稍溶于丙烷，所 以在分出胶质、沥青状物质的同时，蜡也会被分出， 这样就会使蜡和沥青都不能应用。
溶剂脱沥青原理
石油化工溶剂脱沥青工艺简介
石油化工溶剂脱沥青工艺简介溶剂脱沥青是一个劣质渣油的预处理过程。
用萃取的方法，从原油蒸馏所得的减压渣油（有时也从常压渣油）中，除去胶质和沥青，以制取脱沥青油同时生产石油沥青的一种石油产品精制过程。
1、原料：减压渣油或者常压渣油等重质油2、产品：脱沥青油等3、基本概念溶剂脱沥青是加工重质油的一种石油炼制工艺，其过程是以减压渣油等重质油为原料，利用丙烷、丁烷等烃类作为溶剂进行萃取，萃取物即脱沥青油可做重质润滑油原料或裂化原料，萃余物脱油沥青可做道路沥青或其他用途。
4、生产流程包括萃取和溶剂回收。
萃取部分一般采取一段萃取流程，也可采取二段萃取流程。
沥青与重脱沥青油溶液中含丙烷少，采用一次蒸发及汽提回收丙烷，轻脱沥青油溶液中含丙烷较多，采用多效蒸发及汽提或临界回收及汽提回收丙烷，以减少能耗。
临界回收过程，是利用丙烷在接近临界温度和稍高于临界压力（丙烷的临界温度96.8℃、临界压力4.2MPa）的条件下，对油的溶解度接近于最小以及其密度也接近于最小的性质，使轻脱沥青油与大部分丙烷在临界塔内沉降、分离，从而避免了丙烷的蒸发冷凝过程，因而可较多地减少能耗。
国内的溶剂脱沥青工艺流程主要有沉降法二段脱沥青工艺、临界回收脱沥青工艺、超临界抽提溶剂脱沥青工艺。
（1）沉降法二段脱沥青工艺沉降法两段脱沥青是在常规一段脱沥青基础上发展起来的。
在研究大庆减压渣油的特有性质的基础上，注意到常规的丙烷脱沥青不能充分利用好该资源，而开发出的一种新脱沥青工艺（2）临界回收脱沥青工艺溶剂对油的溶解能力随温度的升高而降低，当温度和压力接近到临界条件时，溶剂对油的溶解能力已降到很低，这时，该丙烷溶剂经冷却后可直接循环使用，不必经过蒸发回收。
（3）超临界抽提溶剂脱沥青工艺超临界流体抽提是利用抽提体系在临界区附近具有反常的相平衡特性及异常的热力学性质，通过改变温度、压力等参数，使体系内组分间的相互溶解度发生剧烈变化，从而实现组分分离的技术。
溶剂脱沥青讲义演示
4.29
N/%
0.1
0.1
0.21
0.14
0.2
残炭/%
2.85
6.36
10.7
4.79
10.1
Ni＋V/ mg/kg
3
7
19
16
38
Demex过程旳脱沥青效果举例-2
沥青收率
密度
S/ω% Ni＋V/
mg/kgቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
软化点/℃
沙轻减渣
沙重减渣
60 40 22 70 45
1.077
4.96 154
1.110 1.154
针入度/ 1/10 mm 延度/ cm
原料油
100 0.9222 7.48 121.68 9.8 39 ＞350 3.0
沉降法 两段脱沥青
65 87 6.0/2.0 34.0 0.8816 0.53 21.44 34.0 0.9050 2.58 72.90 0.7 52 47 >100
一段法 对比组 65
锦西丙烷脱沥青装置使用填料效果：
在相同条件下，塔旳比负荷增长12～15％； 轻脱油收率提升4％，总旳脱沥青油收率 提升3.5%；
生产催化料时，溶剂比（质量）从3.0降到 2.6，装置处理能力提升44％。
国内溶剂脱沥青旳装置水平
我国既有溶剂脱沥青装置28套（22个炼厂)， 其中丙脱19 套（能力502.5万吨／年），丁 烷脱沥青 8 套（能力390万吨／年，异丙醇 脱沥青1套（2.5万吨／年）。
脱沥青油 收率/ φ% 对进料 密度/ g/cm3 残炭/ ω% 98.8℃粘度 / mm2/s 金属 Ni mg/kg V mg/kg 脱金属率/ %
沙特
1.0232 15.0 17000 73.6 365.0
石油炼制-溶剂脱沥青
第1节 概 述
四、技术特点
1. 脱残炭和脱金属能力强
【胜利：DOA的重金属：250ppm；CRC：35wt％】
2. 灵活性大，不同拔出率可得到不同质量DAO 3. 先脱沥青后加氢，有利于直接加氢。 4. 整体效益好于焦化【焦炭收率高于沥青收率】
减压渣油 DAO，%(v) DOA，%(w) Coke，%(w) coke/DOA
减压渣油含油量对脱沥青油质量影响
减渣占原油，wt% DAO CRC，wt%
52
1.90
27
1.48
23
1.23
21
0.81
二．影响因素
4．原料性质
（2）拔出深度不同的减压渣油，抽提温度不同
项目
渣油性质，20
CRC％
收率％
操作条件Pkg/cm2
顶温，℃
萃取段顶温，℃
萃取段低温，℃
DAO性质CRC，wt％
分
剂
离
戊烷回收系统
脱
沥 青
气固分离
硬沥青粉
第6节 深度溶剂脱沥青技术
五．中试装置【100吨/年深度溶剂脱沥青中试装置】
具有原创性的硬沥青 喷雾造粒系统
工艺-工程-装备结合
轻
重
油
相
分
离
戊烷回收系统
气固分离
第6节 深度溶剂脱沥青技术
六．典型中试结果
大港减渣性质
Mn
残炭 wt%
SN
四 组 分，wt%
DAO
Feed F
C3
R
Asphalt
50 60 70 50 60 70
43 53
66
二．影响因素
2．溶剂比
决定溶剂脱沥青过程经济性的重要因素 反映了萃取能力。溶剂比越大，不溶解沥青能力越大。 生产润滑油料：8:1 生产催化裂化原料：4:1 原料进塔之前予稀释
溶剂脱沥青技术应用与进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 9 期溶剂脱沥青技术应用与进展廖志新，罗涛，王红，孔佳骏，申海平，管翠诗，王翠红，佘玉成（中国石化石油化工科学研究院有限公司, 北京 100083）摘要：溶剂脱沥青可拓宽原料组成及性质限制范围，避免高残炭及高金属含量制约，与转化工艺灵活组合可处理分子量大、氢含量低、杂质含量高的渣油、油浆及油砂沥青等，显著提高转化率、降低装置操作苛刻度、提高经济效益。
本文分析了溶剂脱沥青技术特点及国内外工业化溶剂脱沥青技术应用情况和实施效果，综述了以溶剂脱沥青技术为上游或下游工艺的氢转化、裂化、气化等组合工艺最新进展。
以低碳数烃类、CO 2及其改性剂、共沉淀剂分类阐述了溶剂作用及研发进展，分析了塔及内构件结构优化、设备改造的新技术，指出未来仍需对溶剂脱沥青技术进行更多基础和优化研究。
提出进一步提高抽提效率、降能耗，扩大在非常规原油改质中的应用，将劣质油/油砂/未转化油直接或间接转化为高附加值化学品等可能是溶剂脱沥青技术的未来发展方向。
关键词：溶剂脱沥青；渣油；萃取；分离；超临界；工艺流程中图分类号：TE624；TQ211 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）09-4573-14Application and progress of solvent deasphalting technologyLIAO Zhixin ，LUO Tao ，WANG Hong ，KONG Jiajun ，SHEN Haiping ，GUAN Cuishi ，WANG Cuihong ，SHE Yucheng(Sinopec Research Institute of Petroleum Processing Co., Ltd., Beijing 100083, China)Abstract: Solvent deasphalting can broaden the limited range of raw material composition and properties to avoid the restriction of high carbon residue and high metal content. The flexible combination of solvent deasphalting and conversion process can deal with residual oil, oil slurry and oil sand asphalt with large molecular weight, low hydrogen content and high impurity content, significantly improve the conversion rate, reduce the severity of unit operation, and improve economic benefits. The characteristics of solvent deasphalting technology are analyzed, and the application and implementation effects of solvent deasphalting technology successfully industrialized at home and abroad are summarized. The latest progress of hydrogen conversion, cracking, gasification and other combined processes with solvent deasphalting technology as upstream or downstream process are reviewed. The solvent action and R&D progress are described based on the classification of low carbon hydrocarbons, CO 2 and its modifiers, and coprecipitators. The new technologies for tower and internal structure optimization and equipment transformation are analyzed. It is pointed out that more basic and optimization research on solvent deasphalting technology are needed in the future. It is proposed that the future development direction of solvent deasphalting technology may be to further improve extraction efficiency, reduce energy综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-2012收稿日期：2022-10-27；修改稿日期：2022-11-18。
溶剂脱沥青抽提深度探讨
的难 易程度 。减压渣 油的残炭 大幅升 高 ，而抽 提温 度没有 及时 的调整 ， 会使 得抽 提 器沥 青质 脱 除率 过高 ，造 成 Ｆ 一 ２ ２ ０ １ 炉 管通 过 量大 而显 示 出炉管压 降大 ，导 致抽 提器 的界位 大 幅上涨 。 这是 因为 原料变 重 ，减 压渣 油的 胶质和 沥 青质 的比 例 占了很大 的 部分 ，导致 溶 剂的溶 解性 能
变差 ，最终 导致抽提 界位不可 控。 ４ ． 压力 的影响 抽提 系统 的操 作 压力 主要 用 于保 证溶 剂与 油 之 间为 液一 液 抽提 ， 因此 其压 力必 须 高于溶 剂 的饱和 蒸气 压力 ，否 则溶 剂会 汽化 影响 抽提 效果 ，且 产生 的不 凝气 还会 使增 压泵发 生 抽空 ．进 而造 成事 故 。为 了 保 证抽提 操 作是在 双液 相 区内进 行 ，对某种 溶 剂和 某个 操作 温度 都有 个 最低 线 压力 ，此最 低 限压 力 由体 系 的相 平衡 关 系确 定 ，操作 压 力 应 高于此最 低限压 力 。在近 临界溶 剂抽提 或超临 界溶 剂抽提 的条件 下 ， 压 力对溶 剂 的密 度有很 大 的影响 ，进 而对 其溶解 力有很 大的 影响 。在
炭值 。该 装置 是 利用 混合 ｃ ４为 溶 剂 ，以减 压渣 油 为原料 ，在 一 定的 压力 和温度 下 ，利用溶 剂对 原 料 中的饱 和烃和 芳烃 有较 大 的溶解 性而 对胶 质 和沥 青质 几乎 不溶 的 特性 ，达到 脱沥 青 油和 沥青 分离 的 目的 。 但是 溶剂脱 装置 在运 行 中会 由于 多 方面 因素 导致过 度抽 提和 混相 ，过 度抽 提会产 出高软 化 点且很 硬 的沥 青质 ，导 致炉管 压降 很大 ，易造 成 炉管 结焦 。混相 会堵塞 低 压冷却 系统 ，降低冷 却 的效率 ，还 会造 成脱 沥 青油颜 色 发黑 、残 碳 偏高 。本 文 主要 分析 了抽 提温 度 、溶 剂 组 成 、 原料 性质 、压力 等影 响 因素 。通过 优化 抽提 条件最 大 限度 的避免 过度 抽提 和混相 ，生 产 出质量 优 良的低 残炭 脱沥 青油 。所 以选择 适合 的抽 提条件 变得 非常重要 。
溶剂脱沥青工艺技术的进展
第２期 收稿日期：２０２０－１０－１５作者简介：高 桐（１９９０—），女，江苏扬州人，工程师，硕士研究生，从事炼油工程设计方面工作。
溶剂脱沥青工艺技术的进展高 桐（中海油石化工程有限公司工艺系统室，山东青岛 ２６６１０１）摘要：介绍了溶剂脱沥青技术在现代炼油实践中的发展趋势。
作者介绍了俄罗斯和中国的超临界溶剂脱沥青技术在工业上的节能应用，并讨论了几种有望提高分离效率和分离深度的技术：包括利用声波，添加二氧化碳溶剂和有机碳酸盐进行溶剂脱沥青的前沿技术。
关键词：溶剂脱沥青；沥青质；脱沥青油中图分类号：ＴＥ６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）０２－００７３－０２ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＰｒｏｃｅｓｓＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＳｏｌｖｅｎｔＤｅａｓｐｈａｌｔｉｎｇＧａｏＴｏｎｇ（ＣＮＯＯＣＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６１０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｔｒｅｎｄｉｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｌｖｅｎｔｄｅａｓｐｈａｌｔｉｎｇ．Ｒｅｆｉｎｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｓｏｆｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎＲｕｓｓｉａａｎｄＣｈｉｎａａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆａｃｏｕｓｔｉｃｅｎｅｒｇｙ，ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅａｎｄｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎａｔｅｔｈａｔｃｏｕｌｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｐｒｏｄｕｃｅｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙｄｅａｓｐｈａｌｔｅｄｏｉｌａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｌｖｅｎｔｄｅａｓｐｈａｌｔｉｎｇ；ａｓｐｈａｌｔｅｎｅｓ；ｄｅａｓｐｈａｌｔｅｄｏｉｌ 原油中的重金属（特别是ＮＩ和Ｖ）和残碳（ＣＣＲ）是阻碍深度精炼的主要原因。
溶剂脱沥青工艺技术工业应用及发展
溶剂脱沥青工艺技术工业应用及发展发布时间：2021-03-17T02:38:20.285Z 来源：《中国科技人才》2021年第4期作者：李楚佳[导读] 重油深度加工已成为当前炼油工业的主要组成部分。
作为重油轻质化主要加工工艺之一的溶剂脱沥青技术具有独特的作用与地位。
中国石油化工股份有限公司茂名分公司 525000摘要：随着原油供应劣质化，环保法规日趋严格，重油加工技术成为石油化工企业的重要研究方向。
本文简要介绍溶剂脱沥青工艺发展概况，阐述了目前主要溶剂脱沥青技术及应用，指出组合工艺是未来溶剂脱沥青技术发展的重要方向。
关键词：溶剂脱沥青；工艺技术；工业应用；发展引言重油深度加工已成为当前炼油工业的主要组成部分。
作为重油轻质化主要加工工艺之一的溶剂脱沥青技术具有独特的作用与地位。
目前，中国石油化工集团公司共有20套溶剂脱沥青装置，总加工能力为6.45Mt/a。
我国交通事业的迅速发展，需要大量的轻质油品如汽油柴油等，溶剂脱沥青得到的脱沥青油（DAO）送入催化裂化或加氢裂化装置可以得到汽油、煤油和柴油等轻燃料油。
用高含蜡原料油通过溶剂脱沥青生产润滑油料的同时还可以生产道路沥青。
自1958年我国建成第一套溶剂脱沥青装置至今，我国的溶剂脱沥青技术已取得了显著的技术进步，不少大炼油企业均建有溶剂脱沥青装置。
一、溶剂脱沥青工艺发展概况全球第1套溶剂脱沥青装置由M.W.Kellogg公司于1936年投产。
我国首套装置于1958年在兰州炼油厂投产，规模12×104t/a。
目前世界有100多套装置，总加工能力5000×104t/a。
我国此类装置约30套，总加工能力接近900×104t/a，占全球比重超过15%。
二、目前主要溶剂脱沥青技术及应用2.1ＲOSE技术ＲOSE技术（渣油超临界溶剂脱沥青）是20世纪70年代由美国科尔-麦吉公司开发的，1995年Kellogg公司购买了ＲOSE技术，并对其进行了完善。
溶剂脱沥青的工艺流程
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1. 原料准备。
将焦炭沥青切碎至合适粒度，粒度一般为 3-10mm。
溶剂脱沥青技术研究进展
溶剂脱沥青技术研究进展张董鑫;李京辉;徐鲁燕【摘要】对比国内外主要溶剂脱沥青技术的应用情况、加工工艺条件以及综合能耗,包括国外Rose技术、Demex技术等及国内重油梯级分离技术;对利用溶剂脱沥青技术生产高附加值特种产品进行了综述,包括以溶剂脱沥青技术为基础生产150BS光亮油以及中间相沥青等;阐述了以溶剂脱沥青技术为龙头的重油加工组合工艺的研究进展,最后指出国内的溶剂脱沥青技术存在发展不平衡等问题,与国外相比尚有差距,应加强对工艺、设备的优化,提高我国溶剂脱沥青水平.【期刊名称】《当代石油石化》【年(卷),期】2018(026)012【总页数】9页(P34-42)【关键词】溶剂脱沥青;重油加工;超临界萃取;组合工艺;高附加值产品【作者】张董鑫;李京辉;徐鲁燕【作者单位】中国石油大学(北京),北京 102249;中国石油辽河石化分公司,辽宁盘锦124022;中国石油辽河石化分公司,辽宁盘锦124022【正文语种】中文近年来，原油重质化日趋严重，而轻质化油品的需求日益增加。
如何合理加工利用劣质重油变得日益重要，重油的深度加工也成为当前炼油行业的重要组成部分。
溶剂脱沥青工艺是纯物理抽提过程[1]，早期主要应用于从重油中制取重质润滑油，而且在相对较低的温度下没有对原油结构产生破坏，残炭、沥青质和重金属的脱除率高，能够得到性质较好的脱沥青油作为良好的二次加工原料。
另外可以利用脱油沥青经过改质生产道路沥青，既可以丰富产品结构也是对原料更充分的利用，这对企业无疑具有十分重要的意义。
由于国际原油普遍重质化、石油产品质量要求严苛等原因，作为渣油加工方法之一的溶剂脱沥青技术得到迅速发展。
1 国外溶剂脱沥青发展1936年，M.W.Kellogg公司生产出第一套溶剂脱沥青工业装置[2]，至今，已经有100多套投入生产。
80多年来，原油劣质化对工艺设备的要求、环境保护以及节能降耗对工艺设备的要求都促使溶剂脱沥青技术快速发展。
溶剂脱沥青装置
溶剂脱沥青装置摘要：本报告调查了国内外溶剂脱沥青装置的生产技术水平，对国外溶剂脱沥青典型的工艺流程和基本数据进行了阐述，对国内溶剂脱沥青挖潜改造所采取的措施进行了调查，并对国内外溶剂脱沥青装置的技术经济水平进行了比较。
通过对中国石油溶剂脱沥青装置生产技术水平的调查，为中国石油今后溶剂脱沥青装置的发展提出了建议。
1 概述溶剂脱沥青技术是从减压渣油中制取高粘度重质润滑油发展起来的，已有60余年的历史了。
20世纪70年代以来，由于石油资源、市场供应和环境保护等方面的原因，国外重油过剩，要求石油产品结构轻质化，特别要求以低硫燃料油取代高硫渣油燃料。
于是，溶剂脱沥青工艺作为渣油加工方法，生产裂化原料或加氢脱硫原料日益受到重视。
最初该工艺主要以丙烷为溶剂，溶剂采用常规蒸发汽提回收工艺，流程复杂，能耗高，而且脱沥青产品收率低。
近20年来，国外一些公司陆续开发了以丁烷、戊烷为溶剂的脱沥青新工艺，脱沥青油的收率与丙烷脱沥青工艺相比有了较大幅度的提高。
此外，由于溶剂采用了超临界回收技术，能耗和设备投资均相应降低，这种深度脱沥青的新工艺已成为制备催化裂化原料和硬沥青的重要方法。
自1936年M.W.Kellogg公司的第一套溶剂脱沥青工业化装置问世以来，目前世界上已有100多套溶剂脱沥青装置投产。
在这60多年的时间里，加工廉价劣质原料的要求、节能的要求以及日益严格的环保法规的要求，促使溶剂脱沥青新工艺、新技术快速发展。
据SFA太平洋公司统计，1999年世界具有加工渣油能力的装置近600套，加工能力为8.1亿t/a，其中溶剂脱沥青能力占3.1%，为2524.5万t/a[1]。
目前国际上采用的溶剂脱沥青方法主要有美国科尔-麦吉(Kerr-Mcgee)公司的超临界抽提ROSE (Residuum Oil Supercritical Extraction )工艺、美国环球油品(UOP)公司的抽提脱金属DEMEX 工艺、Foster-Wheeler公司的低能耗脱沥青的LEDA工艺、埃索公司溶剂脱沥青FWC 工艺、凯洛格(Kellogg)公司的溶剂脱碳SDC工艺、法国石油研究院（IFP）以戊烷脱沥青的多段沉降SOLV AHL工艺、俄罗斯以轻汽油为溶剂的道本（Dobem）工艺、日本凡善的多降液管的筛板抽提MDS工艺以及我国国内目前普遍使用的英国壳牌(Shell)公司的水力驱动转盘的抽提Hydro-Cyclon工艺等。
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柴油
汽油 B 混合塔 BLEND ER
常压瓦斯油
柴油
减压蒸馏 原料的50%
减 压 蒸 馏 塔 V D U
石脑油 轻循环油
油浆
ROSE
沥青
常压重油 + 减压重油 ROSE消除减压 蒸馏瓶颈
原厂 设计 原油 °API 千桶/日 减压蒸馏 焦化 焦炭 吨/日 ROSE 催化裂化 （FCC） 31.1 202 100 38 2050 72 31.1 202 100 18 1420 38 90 ROSE 减压蒸馏 旁路 31.1 202 50 18 1420 69 90
ROSE帮助焦化脱瓶颈
90
ROSE消除减压蒸馏和焦化的
瓶颈
石脑油 常 压 蒸 馏 塔 C D U 原油 石脑油 加氢 精制 装置 NHTU 柴油 加氢 精制 装置 DHT C3 烯烃 常压重油 C4 烯烃 石脑油 轻质减压瓦斯油 重质减压瓦斯油 脱沥青油 DAO 石脑油 减压重油 送往DHT的轻 延迟 质焦化瓦斯油 焦化 重质焦化瓦斯油 装置 DCU 石油焦 冷流 加氢 瓦斯油 处理 CFHTU 柴油 流化 催化 裂化 装置 FCCU 烷基化 ALKY 选择性脱硫 SCANFINER 循环油加氢 裂化LCO HC 燃油 连续 催化 重整 装置 CCR 液化石油气 重整油 丙烯
重质原油对现有设备的影响
石脑油
CDU 影响不大
蒸馏馏分
重质原油 使蒸馏受限
催化裂化 原料
VDU 受限 焦化 受限
$$
焦化原料
产生更多催化裂化原料 （可溶于C3/C5溶剂）
降低的焦化原料 和焦炭生成
常规的 蒸馏方法
ROSE 方法
溶剂脱沥青 (SDA)
• 常规 SDA ♦通过沸腾进行溶剂回收 ♦产生于20世纪30年代 ♦多为小型装置
DAO循环泵 溶剂循环泵 汽提塔 蒸汽 沥青质 汽提塔 蒸汽 脱沥青油 （DAO）
常规 SDA: 高能耗
等温线 – 温度升高 超临界 流体 C
A 液相 E 液相
A D
B
E
压力升高
A – 萃取 E – 闪蒸 F – 汽提
气相 F
A – 萃取 B – ROSE 换热器 C - DAO 分离器 D – 循环溶剂 E – 闪蒸 F – 汽提
原油
柴油
汽油 B 混合塔 BLEND ER
常压瓦斯油
柴油
减 压 蒸 馏 塔 V D U
石脑油 轻循环油
油浆
石脑油 减压重油 送往DHT的轻 延迟 质焦化瓦斯油 焦化 重质焦化瓦斯油 装置 DCU 石油焦
ROSE
基础炼厂 --- 中质阿拉伯原油
设计 原油 °API 千桶/日 减压蒸馏 焦化 焦炭 吨/日 ROSE 催化裂化 （FCC） 31.1 202 100 38 2050 72 传统处理渣油的减压蒸馏
脱沥青油 (DAO) 便于下游加工
DAO
超临界 SDA- ROSE
• • • • 节能的超临界溶剂回收 低成本/高收益 超过55套授权装置 产能1,200,000 桶/天 沥青质
渣 油
含残炭、金属、氮等的沥青
ROSE 2-段工艺流程图
冷却器 ROSE 换热器
开始 混合器 沥青分离塔
冷凝器 溶剂缓 冲罐
加工更多或更重质的原油
原厂 设计 原油 °API 千桶/日 减压蒸馏 焦化 焦炭 吨/日 ROSE 催化裂化 （FCC） ROSE 减压蒸馏 旁路 补充装置
31.1 202 100 38 2050 72
31.1
202
31.1 202 50 18 1420 69 90
31.1 303 100 27 2130 89 135
案例研究
案例研究: 利润最大化
• 现有炼厂
• 原油: 200MBPSD 中质阿拉伯原油 (°API > 31) • 渣油转化: 延迟焦化装置 (DCU) • FCC 作为主要汽油装置
• 目标
• 消除 VDU 和 DCU 瓶颈 • 提高原油处理量 • 加工更重质的原油
基础炼厂
石脑油 常 压 蒸 馏 塔 C D U 石脑油 加氢 精制 装置 NHTU 柴油 加氢 精制 装置 DHT C3 烯烃 常压重油 C4 烯烃 石脑油 轻质减压瓦斯油 重质减压瓦斯油 冷流 加氢 瓦斯油 处理 CFHTU 柴油 流化 催化 裂化 装置 FCCU 烷基化 ALKY 选择性脱硫 SCANFINER 循环油加氢 裂化LCO HC 燃油 连续 催化 重整 装置 CCR 液化石油气 重整油 丙烯
原油
柴油
汽油 B 混合塔 BLEND ER
常压瓦斯油
柴油
减 压 蒸 馏 塔 V D U
石脑油 轻循环油
油浆
ROSE
沥青
ROSE 消除焦化瓶颈
设计 原油 °API 千桶/日 减压蒸馏 焦化 焦炭 吨/日 ROSE 催化裂化 （FCC） 31.1 202 100 38 2050 72 ROSE 31.1 202 100 18 1420 38
ROSE消除焦化瓶颈
石脑油 常 压 蒸 馏 塔 C D U 石脑油 加氢 精制 装置 NHTU 柴油 加氢 精制 装置 DHT C3 烯烃 常压重油 C4 烯烃 石脑油 轻质减压瓦斯油 重质减压瓦斯油 脱沥青油 DAO 石脑油 减压重油 送往DHT的轻 延迟 质焦化瓦斯油 焦化 重质焦化瓦斯油 装置 DCU 石油焦 冷流 加氢 瓦斯油 处理 CFHTU 柴油 流化 催化 裂化 装置 FCCU 烷基化 ALKY 选择性脱硫 SCANFINER 循环油加氢 裂化LCO HC 燃油 连续 催化 重整 装置 CCR 液化石油气 重整油 丙烯
通过加工更多的原油而提高经济效益
100 18 1420 38 90
加工更多或更重质的原油
原厂 设计 原油 °API 千桶/日 减压蒸馏 焦化 焦炭 吨/日 ROSE 催化裂化 （FCC） 31.1 202 100 38 2050 72 31.1 202 100 18 1420 38 90 ROSE 减压蒸馏 旁路 31.1 202 50 18 1420 69 90 补充装置 31.1 303 100 27 2130 89 135 更重质的 原油 27.9 186 100 26 2033 43 85
经济地加工重质油
Ting Chan June 2012
以经济的渣油解决方案提高利润
• 加工更多和（或）更重质的原油 • 润滑油的原料和沥青产品 • 最大限度地利用现有资产 • 改良的渣油加工方案 • 实现高性价比的转变 • 使停工检修期最短
原料是高成本部分
燃料产品输送的成本组成
利润
资金
操作 原料
结论
ROSE® 有助于实现利润最大化 方式如下:
• 最大限度生产FCC优质原 料 • 帮助消除VDU和DCU的 瓶颈 • 可以提高处理量和使用低 成本的重质原油
气相 F
焓值升高
超临界 ROSE – 低能量
常规 SDA – 高能量
最佳组合 – ROSE与催化裂化
% DAO中的成分
100
80 硫 60
40 氮 20 残炭
金属
沥青质
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 DAO 产率, VOL %
润滑油原料和沥青产品
13 套授权的ROSE装置应用于润滑油领域 18 套授权的ROSE装置应用于生产沥青 ROSE与加氢裂化和异构脱蜡相结合，能够经济地生产出II类和 III类基础油。
原料
脱沥青油 (DAO) 便于下游加工
DAO
渣 油
沥青质
含残炭、金属、氮等的沥青
常规 SDA: 高能耗
等温线 – 温度升高
A 液相 E
通过相变进行溶剂回收
压力升高
A – 萃取 E – 闪蒸 F – 汽提
气相 F
焓值升高
常规 SDA – 高能量
溶剂脱沥青 (SDA)
常规 SDA
• • • 通过沸腾进行溶剂回收 产生于20世纪30年代 多为小型装置 原料