原油减压渣油

减压渣油

1、前言

焦化装置以减压渣油为主要原料，主要产品为焦化汽油、柴油、蜡油及石油焦，是实现重油轻质化的主要手段，它以加工原料和加工工艺的灵活性日益受到炼油企业的重视。重油催化裂化（RFCC）外甩油浆是改善催化裂化工况的常用手段，而该油浆的出路一直是各炼厂需解决的头痛问题。济南分公司50万吨/年延迟焦化装置原设计原料为减压渣油：RFCC油浆为9：1的混合原料，后来该装置又成功开发了浮渣回炼、甩油回炼、全厂污油回炼等新工艺，为实现对炼厂原油的吃干榨尽起到了重要作用。济南分公司焦化装置曾以不同比例掺炼过RFCC油浆，但RFCC油浆作为焦化装置的原料究竟有何利弊，掺炼比例多少合适，有何经济效益？本文针对济南分公司焦化装置掺炼RFCC催化油浆的实际情况，从其对产品分布影响、产品质量影响、设备磨损情况、经济效益四个方面进行分析，以期找到问题的最佳答案，实现炼厂效益最佳化。

2、RFCC油浆与减压渣油性质比较

济南分公司焦化装置原料减压渣油来自常减压装置，以胜利油田临盘原油为主；RFCC油浆来自80万吨/年催化裂化及140万吨/年催化裂化装置，内含有一定的催化剂固体粉末，一般为2g/l，最高达到过9.2g/l（2003年10月24日分析数据）。两种原料性质见表1。

由表1可见，与减压渣油相比，RFCC油浆的密度较大，芳烃含量高，残炭、粘度小于减压渣油，S、N含量与减压渣油基本相近。

表1 RFCC油浆及减压渣油的主要性质

分析项目减压渣油RFCC油浆

密度g/m3 982.4 1071.8 粘度（100℃）mm2/s614.7 41.50

残炭％（m）16.34 15.74

硫含量％（m）12510 10168

凝固点℃37 22

盐含量％/ 0.18

总氮ppm 6371 6358

族组成

饱和烃％21.65 20.41

芳烃％37.96 60.54

胶质％38.27 16.53

沥青质％ 2.12 2.52

3、焦化装置掺炼RFCC油浆生产概况

济南分公司50万吨/年延迟焦化装置于2002年11月28日一次开车成功，开工初期全部以减压渣油作为原料。2003年3月份以后，基本按照RFCC油浆掺炼比例为10%的设计值作为原料，直至7月份第一周期按计划停工。焦化装置第二周期生产于2003年8月3日开车成功，其中8月份全部以减压渣油作为原料以110%负荷生产9月份曾掺炼部分常压渣油作为原料。进入2003年10月份以后，随着全厂生产方案的调整，焦化装置的负荷及RFCC油浆掺炼比例出现大

幅度调整，本文所取数据多来自这一时期。

2003年10月1日～8日，焦化装置仍然全部以减压渣油为原料，10月8日以后开始大比例掺炼油浆，由于罐区来料中RFCC油浆掺炼比例有时无法确定，且11月中旬炼厂原油中掺入黄岛油和沙轻原油，该文仅采取了较准确的掺炼比为25%、33%、41%的数据进行分析，该期间原料性质亦无大变化。10月18日～25日，油浆掺炼比例为25%，处理量36～40T/H；11月1日～5日，RFCC油浆掺炼比为41.6%，处理量35T/H，该期间由于处理量较低，为提高加热炉管内介质线速度，采取了部分蜡油回炼进原料罐的措施；11月24日～30日，油浆量维持在20T/H左右，掺炼比为33%，装置以62.5T/H的处理量满负荷生产。

4、掺炼RFCC油浆后对产品收率的影响

掺炼RFCC油浆前后主要产品收率变化见表2。

表2 掺炼RFCC油浆前后主要产品收率变化

注：A、掺炼比为41%时部分蜡油回炼作原料；B、掺炼比为33%时改为生产-10#柴油方案。

从表2可以看出，焦炭产率随着掺炼量的增加而明显增加，焦化汽柴油收率及装置总液收明显下降。如掺炼比为33%时，较不掺炼RFCC油浆时对比，焦炭收率增加4.58%，装置总液收降低7.78%。另外，本次RFCC油浆掺炼比达到

41%时，由于加工负荷较低（仅56%），采取了部分蜡油回炼进原料罐的方式，（目的是为了增加加热炉管内线速度避免炉管结焦，增加原料线速度减少油浆中催化剂固体颗粒沉积，）因此该段时期汽柴油收率较高，但焦炭收率高达38.67%，装置总液收仅52.38%，同样说明了以上观点。

分析认为，掺炼RFCC油浆后，由于油浆中芳烃含量高，油浆中约有50%左右的蜡油馏分，该组分难以裂解，相对减压渣油而言易于结焦，因此掺炼油浆后蜡油收率会有所上升，汽柴油收率则下降明显，焦炭收率明显升高。

5、掺炼RFCC油浆后对产品质量的影响

由于我装置仅化验分析焦化汽柴蜡油的密度及馏程，不分析族组成，因此由于分析数据主要受控制手段的影响，生产上焦化汽柴蜡油的密度及馏程变化不大，在此未予列出；焦化蜡油残炭在生产负荷不变的情况下随着油浆的掺炼比不同应有所变化，但由于济南分公司焦化装置在掺炼油浆期间生产负荷大幅度波动，蜡油残炭受加热炉注汽量的影响较大，也不具有分析比较价值；焦炭中硫含量又主要受济南分公司原油硫含量的影响，因此我们仅分析比较受掺炼油浆影响较大的焦炭灰份予以分析比较，见表3。

表3 掺炼油浆前后焦炭灰份变化

油浆掺炼比% 0 9.2 25 33 41

焦炭灰份% 0.15 0.21 0.48 0.58 0.36

由表3可见，随着油浆掺炼比的增大，焦炭灰份呈明显上升趋势。油浆掺炼比为41时焦炭灰份反倒为0.36%，分析认为由于蜡油大比例回炼，生焦率较高，稀释了焦炭灰份所致。

6、掺炼RFCC油浆后存在的生产问题

6.1 对产品质量的影响

在焦化原料中掺炼RFCC油浆首先必须考虑对焦炭质量的影响，主要指对焦炭灰份的影响，因为RFCC油浆中的固体颗粒的带入首先反映在焦炭灰份升高上。2B焦炭灰份指标为0.5%，在未掺炼RFCC油浆的情况下，焦炭灰份一般低于0.2%，一旦掺炼量过大或RFCC油浆中固体含量过高，都极易引起焦炭灰份超标。11月中旬，原料为沙轻原油期间，焦炭灰份最高达1.73%(11月12日数据)，已属不合格品（3B级焦炭为1.2%）。后切断罐区来的RFCC油浆后（仅保留80万吨/年催化裂化来的油浆），焦炭灰份迅速降至0.39(11月22日数据)，焦炭灰份受RFCC 油浆影响极为明显。这说明为保证焦炭质量，控制RFCC油浆掺炼比及RFCC油浆中的固体含量非常必要.

在焦化原料中掺炼RFCC油浆还对焦化蜡油有较大影响。由于RFCC油浆中芳烃含量较高，该组分难以裂解，因此掺炼油浆后很大一部分又随着焦化蜡油组分作为产品出装置，最终又回到催化裂化装置。如此循环，既增大了催化、焦化装置的能耗，又使得焦化蜡油质量变差。前已述及济南分公司焦化蜡油未做出掺炼油浆前后的质量分析对比，但据安庆分公司焦化装置的实际生产数据知，该装置掺炼8%的RFCC油浆后，蜡油族组成中饱和烃由59.17%下降至51.1%，下降了8%，芳烃含量由36.06%增加到41.41%，增加了5.35%，蜡油残炭由0.1%升高至0.35%,可见蜡油质量明显变劣。

6.2 RFCC油浆带水的影响

RFCC油浆密度一般都比水大，脱水比较困难，特别是当RFCC油浆若在罐区内与冷渣油混合时，更容易带水。若原料带水严重，将引起操作大幅波动，其至会