溶剂脱沥青
石油炼制-溶剂脱沥青
溶剂
乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
来自FCC气体分馏
溶解度增大，脱沥青油收率提高，但选 择性下降，性质下降。
要根据原料性质及对脱沥青油的性质要 求，选择合适的溶剂或混合溶剂组成。
二．影响因素
4．原料性质
（1）含油量对最低丙烷用量影响很大
含油量高，用丙烷多 【对丙烷过程不利，减压渣油要深拔】
沥青析出是因为丙烷加入改变了油对其溶解度
本章内容提要
第1节 概 述
一、为什么溶剂脱沥青？
裂化
饱和烃
侧链断裂
芳烃
裂化产物
侧链 断裂
裂化 缩合
焦炭前身物
侧链断裂
低苛刻度 高苛刻度 高苛刻度
沥青质
TI
QI
焦炭
中间相
缩合
缩合/聚合
胶质
第1节 概 述
一、为什么溶剂脱沥青？
减渣 Arab heavy Orinoco
饱和份 wt% 17.6
12.1
2．脱沥青油性质
项目 原料 轻脱油
重脱油 总脱沥
青油
典型操作条件下DAO元素及四组分性质
H/C S，wt% N，wt% Sat
四组分，wt% Ar Re nC5沥青质
0.316 1.07 33.7 34.0 29.8
20.7
1.963 0.255 0.728 48.4 34.1 17.4
0
1.919 0.248 0.769 49.4 34.1 16.3
7
0.4
84.0 822 351 8.34 4.3 45.7 0.4 0.5 1.9 0.3 总脱油
83.8
819
9.5
6.4 43.4 0.5
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
ROSE溶剂脱沥青技术
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
3.2.4 重质油溶剂脱沥青工艺技术
KH 对于重油的主要性质应该是一个单调的函数 无论重油的来源如何，只要具有相同的性质，KH 就应该 有相同的数值 KH 能预测重油的反应性能 引入反映化学结构性质的H/C比
K
1 . 216 T .6 d 15 15 . 6
1/ 3
K H 10
21
60
80
100
0 0 20 40 60 80 100 Yield, wt%
CCR,%
Yield, W t%
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Yield, wt%
Saudi Arabia
15
Shengli
400 350
10
V,ppm
300 250 200 150 100 50
30.00
8.00
20
20.00
0 2 4 6 8 10 12
20.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00
4.00
KH
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
0.00 4.00 6.00 8.00 10.00
KH
Characterization index
characteristic parameter, KH
13
14
6、溶剂脱沥青工艺
溶剂脱沥青过程需要采用数倍于原料油的溶剂，其 溶剂回收部分的能耗很高，这是制约其发展的因素 之一 脱油沥青的清洁利用是制约溶剂脱沥青发展的另一 重要因素
二、超临界流体萃取分馏－SCFE
SCFE—supercritical fluid extraction 重质油国家重点实验室对国内外多种减压渣油用超 临界溶剂萃取分馏法进行了系统的研究，结果表明 这是一种分离重质油的很有效手段
溶剂脱沥青抽提深度探讨
溶剂脱沥青抽提深度探讨摘要：过度抽提和混相是溶剂脱沥青装置常出现的问题之一，本文分析了影响抽提的主要因素是：原料性质、抽提温度、溶剂组成、压力。
通过优化抽提条件能够最大限度的避免过度抽提和抽提混相，生产出质量优良的低残炭脱沥青油。
关键词：过度抽提混相抽提温度溶剂组成原料性质压力一、前言溶剂脱沥青装置过程的主要作用是除去渣油中的沥青以降低其残炭值。
该装置是利用混合C4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。
二、装置工艺原则流程及主要工艺过程本装置采用抽提工艺，即在一定压力和温度下，溶剂以液态形式与原料充分混合，液-液抽提，将脱油与沥青分离。
富含溶剂的脱油，经脱沥青油溶液泵增压后进入加热炉升温至超临界状态后，在溶剂分离器内溶剂以气体状态与油分离。
分离后的溶剂在高压下换热冷却至临界温度以下，成为液相溶剂使用。
经汽提进一步回收残余溶剂后的脱油作为催化裂化原料。
而沥青溶液则经沥青加热炉升温、汽提回收溶剂后作为半沥青送出装置。
三、抽提深度不当产生的现象1.过度抽提现象过度抽提从产品的外观表现为沥青呈现粉末状的黑色小颗粒，流动性能很差，延展度差，软化点高等特点。
工艺上的表现为抽提器里的沥青很难通过加热炉，且从抽提器放料的沥青流量逐渐减小，在放料的同时会造成加热炉前的入口压力很高，几乎和抽提器本身的压力相差无几，且加热炉进出口的压降非常大，造成沥青无法正常的通过加热炉。
探讨威胁溶剂脱沥青装置安全运行的因素及控制措施
溶剂脱沥青是一种以小分子烃类为抽提溶剂，从渣油中将沥青质、胶质有效脱除的工艺，需要依靠专业性强、安全性高的装置进行操作。
对此，在进行溶剂脱沥青装置管理时，为有效提升管理质量，减少装置安全事故的发生，有必要掌握影响溶剂脱沥青装置安全运行的因素，并做好安全防控工作。
一、威胁溶剂脱沥青装置安全运行的关键因素分析1.人员操作因素溶剂脱沥青装置的安全运行离不开人力资源支撑。
但就目前溶剂脱沥青装置人员构成来看，普遍存在职工文化水平偏低、老龄化严重、安全意识低下等问题。
例如，某企业溶剂沥青装置职工中75%以上超过45岁，中专及以下学历占80%。
这在一定程度上制约了先进管理理念、安全管理技术、安全管理模式等在溶剂脱沥青装置安全运行中的引入，不利于安全防控水平与能力的提升。
2.设备自身因素设备性能与质量是影响溶剂脱沥青装置安全运行的关键因素。
通过统计近五年溶剂脱沥青设备故障，发现原料泵、溶剂泵、洗涤油泵、低压空冷风机、沥青加热炉瓦斯管线、蒸汽管线、溶剂换热器等均出现过故障。
严重威胁溶剂脱沥青装置运行安全，影响企业炼油质量与效率。
而对设备故障成因进行分析，主要表现为设备老化、设备磨损严重、管线腐蚀、设备与管线接触不良、加热装置局部过热等。
3.生产工艺因素由溶剂脱沥青工艺原理以及工艺流程可知，溶剂脱沥青装置主要以丙烷、丁烷、戊烷等低分子烃类为溶剂，温度、压力、溶剂类型、溶剂比、原料性质等是影响溶剂沥青的核心因素，超临界技术是溶剂油沥青装置生产核心工艺。
因此，受工艺物料性质、工艺操作条件以及产品物化性质等因素影响，溶剂脱沥青工艺危险性较大。
进行溶剂脱沥青工艺改进则是新时期石油化工企业提高生产质量，增强生产效益，降低生产风险的重要举措。
4.安全管理因素安全管理不到位是增加溶剂脱沥青装置运行风险的关键因素。
例如，安全教育培训机制缺失，无法为工作人员提供系统化、专业性指导与培训，不利于工作人员安全意识、安全操作能力、安全管理能力的提升，易出现操作风险；安全事故应急机制缺乏，影响装置安全运行风险预测与评估质量，不利于风险与事故及时防范与控制。
溶剂脱沥青工艺优化
结果对比及讨论
结果对比
将实验数据与已有数据进行对比，分析优 化措施对溶剂脱沥青工艺的影响。通过对 比可以发现，优化后的溶剂脱沥青工艺具 有更高的分离效率和更好的分离效果。
结果讨论
对实验结果进行分析，探讨溶剂脱沥青工 艺的优化原理及实际应用价值。结果表明 ，优化后的溶剂脱沥青工艺能够提高渣油 的利用率和降低废弃物排放量，具有较好 的经济效益和环保效益。
07
参考文献
参考文献
张三, 李四. 溶剂脱沥青工艺研究进展. 石油化工, 2020, 49(1): 1-8. 王五, 马六. 溶剂脱沥青工艺中影响因素的研究. 石油学报(石油加工), 2021, 37(2): 143-150. 刘七, 王五. 基于溶剂脱沥青工艺的节能优化研究. 节能技术, 2019, 37(3): 23-28.
随着原油品质的劣质化和市场需求的变化，溶剂脱沥青工艺面临着诸多挑战，如 提高产品质量、降低能耗和减少环境污染等。
研究目的和意义
研究目的
通过对溶剂脱沥青工艺的优化，提高产品质量、降低能耗和减少环境污染。
研究意义
为石油化工企业提供更加高效、环保和经济的生产方式，满足市场需求，提 高企业竞争力。
02
溶剂脱沥青工艺概述
溶剂脱沥青工艺原理
基于相分离的原理
利用溶剂与沥青的溶解度差异，通过加热和混合，使沥青从 油料中分离出来。
分离过程
溶剂与油料混合，加热至一定温度，沥青溶解在溶剂中，形 成沥青溶液；然后冷却至室温，沥青从溶液中沉淀出来，实 现与溶剂的分离。
溶剂脱沥青工艺流程
原料准备
选择合适的油料，如原油、渣油等。
沉降分离
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THANKS
工业化应用前景及经济效益分析
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。
第十~十二章,溶剂脱沥青、减粘、油浆拔头装置
第十章溶剂脱沥青装置第一节装置概况及特点一、装置概况溶剂脱沥青装置是引进美国UOP公司的Demex工艺专利技术而设计的装置，该技术采用先进的亚临界抽提，超临界回收工艺，具有工艺流程简单、设备少、能耗低等优点。
原设计该装置以中原减压渣油为原料，以正丁烷为溶剂，溶剂比为5～6：1（体积），经过抽提，将脱沥青油（DMO）和沥青质分开，其中为催化裂化提供优质原料脱沥青油（DMO）。
沥青质与澄清油按不同比例调合生产道路沥青。
二、装置规模及组成溶剂脱沥青装置由溶剂脱沥青、道路沥青调合及装车部分组成。
各部分设计加工能力为：溶剂脱沥青： 80×104吨/年道路沥青装车: 15×104吨／年三、装置工艺流程特点1．以C4为溶剂，不设溶剂压缩机。
溶剂脱沥青采用丁烷做溶剂，相对于丙烷脱沥青来说，溶剂蒸汽压低，较容易加压液化，故该装置不设溶剂压缩机，只用一台溶剂泵保证溶剂循环正常进行。
2．采用外混合──内沉降工艺溶剂脱沥青采用外混合──内沉降工艺，抽提器上下温度相同。
减压渣油与溶剂经三级混合后，从抽提器中上部进入抽提器进行沉降分离。
3．采取超临界回收工艺DMO与溶剂在超临界状态下进行分离，此时溶剂具有气体性质，对DMO的溶解能力几乎为零，保证溶剂与DMO能彻底分离。
4．设两个抽提器与沉降器装置设有两套抽提器和胶质沉降器，以保证能达到80×104吨/年的处理量，沉降器也相应改为两个。
第二节工艺原理及工艺流程说明一、工艺原理该装置是以常减压装置的减压渣油为原料，在一定的温度和压力条件下，利用液体溶剂对减压渣油中的油组份有较大的溶解度而对胶质、沥青质几乎不溶的特性，在抽提器内进行抽提，使其分为抽提油溶液相和沥青溶液相，利用两相比重差的作用，比重小的抽提油溶液逐渐上升至抽提器顶部成为提取液；而比重大的沥青溶液逐渐沉降至抽提器底部成为提余液。
抽提油溶液经加热升温，溶剂的溶解度降低，选择性提高，在沉降器中，使胶质溶液从提取液中沉降出来，这样就将渣油中的胶质、沥青质脱除，获得脱沥青油。
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
溶脱沥青-焦化对比分析
一、主要技术方案溶剂脱沥青主要技术方案如下：1 采用一段抽提工艺技术抽提器具有分离效率高、处理能力大、设备尺寸小的特点。
因此，工艺流程上采用了一段抽提技术，省去了二段抽提工艺的沉降器。
该工艺流程简单、设备少、操作难度降低。
2 采用非临界抽提超临界回收技术抽提器操作温度低于溶剂临界温度以保证溶剂在抽提器内是液相。
而溶剂回收部分的DAO分离器是在超临界条件下操作，在超临界条件下溶剂基本上失去了对油品的溶解能力，因此脱沥青油下沉与溶剂分离达到回收溶剂的目的。
大部分溶剂（约90％）从分离器顶部溢出，这部分溶剂温位较高，可与脱沥青油溶液换热，回收大部分热量。
3 采用导热油系统装置内设置导热油系统，导热油经过导热油加热炉升温后再分别与DAO溶液和沥青汽提塔进料换热。
导热油取代了常规流程中的沥青溶液加热炉和DAO溶液加热炉，不仅简化了流程还降低了操作费用。
4溶剂消耗量较低DAO汽提塔和沥青汽提塔采用较低压力和较高温度操作，保证溶剂的汽提效果，使DAO产品和沥青产品中携带的溶剂量减少。
延迟焦化主要技术方案如下：技术方案的选择以装置的“安、稳、长、满、优”生产为目标，采用国内外先进、成熟可靠的工艺技术和设备，使装置在环境保护、长周期运行、目的产品收率、自动化水平和能量消耗等方面达到新的较高水平。
1环境保护水平有了新的飞跃由于延迟焦化工艺是将减压渣油转化为较轻质油品和焦炭的工艺，而焦炭的除去采用水力除焦技术，不可避免地会产生粉尘、污水、废气等污染物。
为减少污染，本设计采取如下措施：1.1冷焦水密闭循环，消除恶臭气味采用冷焦水密闭循环流程，对冷焦水全过程进行密闭循环处理，减少冷焦水对周围环境的污染。
处理后的冷焦水再循环使用，从冷焦水中回收的污油作为急冷油回炼。
其流程特点如下：a)采用旋流除油器技术冷焦水中含有一定量的油和焦粉，采用密闭冷却时，如直接进空冷器，容易造成空冷器堵塞，影响冷焦水的冷却。
本次设计冷焦水出口加过滤器并采用旋流除油器技术，在冷焦水进空冷器前，先进入旋流除油器（旋流除油器是利用离心分离的原理，将水中的污油除去，旋流器出口水含油约100ppm），然后再进入空冷器进行冷却。
溶剂脱沥青资料
影响溶剂脱沥青的因素 温度
如果抽提塔内温度梯度变小，抽提效果往往变坏，塔内分层 不清。 但温度梯度也不能过大，若抽提塔的顶部与底部温差过大， 塔内就会产生过分的内回流，形成溢泛。 可见，适宜的温度梯度是保证产品质量和收率的重要条件， 温度梯度通常为20℃左右。 顶部温度可通过改变顶部加热盘管蒸汽量来调节，而底部温 度由溶剂进塔温度决定。
影响溶剂脱沥青的因素 温度
以丙烷脱沥青为例， 温度较低时，丙烷对油有较大的溶解度。 随着温度升高，丙烷选择性提高，溶解能力 降低，因此，从丙烷溶解油的溶液中析出的 胶质、沥青质越多，脱沥青油的残炭值变小， 但收率降低；脱出的沥青的软化点也相应降 低。
温度对脱沥青油的质量及收率的影响(丙烷比10:l)
我国也有相当数量的装臵，约30套左右，单 套装臵的规模在0.25-0.4 Mt/a。
概述
溶剂脱沥青工艺是从减压渣油制取高粘度 润滑油基础油、催化裂化或加氢裂化原料油的 一个重要加工过程，也是生产微晶蜡必不可少 的关键环节。
概述
工艺概述
概 述
概 述
溶剂脱沥青过程所指的“沥青”并非一种严 格定义的产品或化合物，它是指减压渣油中 最重的那一部分，主要是沥青质和胶质，有 些情况下也会包括少量芳烃和饱和烃，其具 体组成因生产目的不同而异。
溶剂脱沥青原理
当以低相对分子质量的烷烃(C3, C4, C5)作溶剂 时，根据溶解过程的分子相似原理，渣油中相对 分子质量较小的饱和烃和芳烃较易溶解，而胶质 及沥青质则较差，甚至不溶。
从分子的极性大小来看各组分的溶解度，也是饱 和烃最大，芳烃次之(其中的多环芳烃又差些)， 胶质又次之，而沥青质则基本不溶。
溶剂脱沥青原理
12-脱沥青
温度的影响
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溶剂脱沥青原理
➢温度上升，溶解度下降，曲线最低位置 下降，同时右移（略增加溶剂比） 。
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溶剂脱沥青原理
几点结论： 1. 在较低温度时，丙烷比（溶剂比）对收率和
质量的关系中有一最低点和最优点。 2. 提高温度可以改进油的质量，但收率将会降
低。 3. 温度较高，溶剂比较大时，溶剂比增加，抽
量则收率下降； • 溶剂中C4多会使选择性降低，溶解度上升，质
量变差。
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丙烷中加入丁烷或乙烷时对DAO粘度的影响 15
3．溶剂比
• 不同的原料与产品有不同溶剂比。
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溶剂比－油收率－油的残炭值之间的关系
17
4．原料性质
• 原料中油越少（即胶质、沥青质多）， 丙烷用量下降，脱沥青也较容易。
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提的油的收率增加，为纯提取过程。 4. 若原料油中，油的比例小，溶剂比可小些，
温度也可低些。
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二、影响溶剂脱沥青的因素
影响因素有原料油的性质、温 度、压力、溶剂比、溶剂性质和溶 剂组成。实际上主要是温度、溶剂 组成和溶剂比。
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1．温度
• 温度的影响。 • 抽提塔内的温度分布。 • 要有温度梯度。
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温 1－DAO收率(%)
度 对
2－DAO运动粘度（210F）
3－DAO残炭值
DAO
的 4－沥青软化点 质 量 及 收 率 的 影 响
剂油比10：1
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2．溶剂
• 分子量越低，溶解能力越低，选择性越好。 • C2－压力太高，C4－选择性较差。 • 溶剂中C2多会使压力增高，DAO收率降低； • 溶剂中C3＝多会使选择性降低，要保持相同质
第十二讲 溶剂脱沥青工艺
20万吨丁烷溶剂脱沥青装置操作规程详解
20万吨/年丁烷溶剂脱沥青装置操作规程目录第一章工艺技术规程 (1)1.1 装置概况 (1)1.1.1 装置简介 (1)1.1.2工艺原理 (2)1.1.3工艺流程说明 (4)1.1.4工艺原则流程图（详见附录10.1） (7)1.2工艺指标 (7)1.2.1 原料指标 (7)1.2.2 半成品、成品指标 (7)1.2.3 公用工程指标 (7)1.2.4 物料平衡 (8)1.2.5 主要操作条件 (9)1.2.6 原材料消耗、公用工程消耗及能耗指标 (9)第二章操作指南 (10)2.1 抽提岗位操作法 (10)2.1.1 抽提岗位划分 (10)2.1.2 抽提岗位职责 (10)2.1.3 抽提岗位操作法 (10)2.2 回收岗位操作法 (15)2.2.1 回收岗位划分 (15)2.2.2 回收岗位职责 (15)2.2.3 回收岗位操作法 (15)2.3 司炉岗位操作法 (16)2.3.1 司炉岗位划分 (16)2.3.2 司炉岗位职责 (16)2.3.3 司炉岗位操作法 (17)第三章开工规程 (18)3.1 开工统筹图（详见附录10.3） (19)3.2 开工纲要 (19)3.2.1 开工前准备工作 (19)3.2.2 系统吹扫试压 (19)3.2.3 装置收溶剂 (19)3.2.4 装置溶剂循环 (20)3.2.5 装置柴油循环 (20)3.2.6 装置引渣油，操作调整。
(20)3.3 开工操作 (21)3.3.1 开工前准备工作 (23)3.3.1.1 开工总原则 (23)3.3.1.2 制定方案、联系有关部门、准备好开工物料 (23)3.3.2 系统吹扫试压 (24)3.3.4 装置溶剂循环 (30)3.3.5 装置柴油循环 (32)3.3.6 装置引渣油，操作调整。
(33)3.4 辅助说明 (35)3.4.1 系统吹扫试压注意事项 (35)3.4.2 高压系统装水流程 (35)3.4.3 装置收溶剂注意事项 (36)3.4.4 装置溶剂循环注意事项 (36)3.4.5 装置溶剂循环流程 (37)3.4.6 装置开工盲板表 (37)3.4.7 装置开工加热炉升温曲线 (38)3.4.8 装置开工危害识别与风险消减措施 (39)3.4.9 装置开工安全环保措施 (39)第四章停工规程 (42)4.1 停工统筹图（详见附录10.4） (43)4.2 停工纲要 (43)4.2.1 停工前准备工作 (43)4.2.2 装置停止进料，原料系统柴油冲洗 (43)4.2.3 装置溶剂循环，退尽系统含油 (43)4.2.4 装置退溶剂，系统放火炬 (43)4.2.5 装置蒸汽吹扫 (44)4.2.6 停工收尾工作 (44)4.3 停工操作 (44)4.3.1 停工前准备工作 (45)4.3.2 系统停止进料，原料系统柴油冲洗 (46)4.3.3 装置溶剂循环，退尽系统含油 (46)4.3.4 装置退溶剂，系统放火炬 (48)4.3.5 装置蒸汽吹扫 (50)4.3.6 停工收尾工作 (50)4.4 辅助说明 (51)4.4.1 停工时安全注意事项 (51)4.4.2 停工拆除盲板表 (52)4.4.3 吹扫流程 (53)4.4.4 停工盲板表 (55)4.4.5 装置停工加热炉降温曲线 (55)4.4.6 装置停工危害识别与风险消减措施 (56)4.4.7 装置停工安全环保措施 (56)第五章加热炉操作规程 (59)5.1 点火 (59)5.1.1 A级操作纲要 (59)5.1.2 B级具体操作 (60)5.1.3 C级辅助说明 (67)5.2 停炉 (68)5.2.2 B级具体操作 (69)5.3 加热炉正常操作 (72)5.3.1 燃料气火嘴正常操作调整 (72)5.3.2 炉出口（膛）温度的控制 (72)5.3.3 预防炉管结焦 (73)5.3.4 炉膛温度调节 (73)5.3.5 炉膛负压调节 (74)5.3.6 过剩空气调节 (74)5.3.7 日常巡检和注意事项 (74)5.4 加热炉特殊操作 (75)5.4.1 烘炉 (75)5.4.2 空气—蒸汽烧焦 (76)5.4.3 爆炸气体分析 (77)5.5 加热炉常见事故处理 (78)5.5.1 炉管破裂着火 (78)5.5.2 炉管弯头漏油着火 (79)5.6 溶剂脱沥青装置加热炉仪表控制原则流程图 (79)第六章基础操作规程 (80)6.1 蒸汽往复泵 (80)6.2 离心泵 (90)6.3 风机 (108)6.4 换热器 (116)第七章事故处理预案 (123)7.1 事故处理原则 (123)7.2 紧急停工方法 (123)7.3 事故处理预案 (124)7.4 事故处理预案演练规定 (130)第八章操作规定 (131)8.1 定期工作规定 (131)8.2 操作规定 (135)第九章仪表控制系统操作法 (136)9.1 主要工艺操作仪表逻辑控制说明及工艺控制流程图 (136)9.2 位号对照 (139)第十章安全生产及环境保护 (143)10.1 安全知识 (143)10.2 安全规定 (143)10.3 装置防冻防凝措施 (154)10.4 本装置历史上发生的主要事故、处理方法及经验教训 (157)10.5 本装置易燃易爆物的安全性质：爆炸范围、闪点、自然点 (158)10.6 装置主要有害物质的有关参数 (158)10.7 装置污染物主要排放部位和排放的主要污染物 (161)第十一章附录 (162)11.1 工艺原则流程图 (162)11.2 柴油冲洗、冲压流程图 (163)11.3 开工统筹图 (164)11.4 停工统筹图 (165)10.5 加热炉仪表控制原则流程图 (166)11.6 设备明细表 (167)11.7 主要设备结构图 (172)11.8 装置平面布置图 (173)11.9 可燃气体报警仪布置图 (174)11.10 装置消防设施布置图 (175)11.11 安全阀定压值 (176)11.12 控制参数报警值 (177)11.13 常用基础数据 (178)第一章工艺技术规程1.1 装置概况1.1.1 装置简介溶剂脱沥青装置地处厂区南端，北边与催化裂化装置的原料罐区接壤，南北长95米，东西宽75米，占地面积7125平方米。
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溶剂脱沥青原理
溶剂比－油收率－油的残炭值之间的关系
由此可见，在油收率 －溶剂比曲线上就会 出现一个最低点，这 个点就是在一定温度 下能析出胶状物质的 最大量。此时，无论 怎样改变溶剂比都不
能超过这个数值。
溶剂脱沥青原理
如果要得到比上述曲线最低点的脱炭程度更高的油，只能采 用升高温度的办法，因为升高温度能降低溶解度，因而可使 曲线上最低点的位置降低。
溶剂脱沥青原理
温度由38℃ 升至72℃时，脱炭程度也随之加 深。由此可见，在丙烷脱沥青时，温度是控 制产品质量的最灵敏因素。
在温度升高至70℃以上或更高的温度时，不 仅降低了曲线的位置，而且还改变了曲线的 形状。
溶剂脱沥青原理
原因：温度升高时，油和丙烷之间的溶解度 大为减小，油中只能溶解少量丙烷，这时， 或者只能析出少量胶状物质，形成分别以沥 青、油、丙烷为主的三个液相共存；或者油 中溶入的丙烷量较少，还不足以使胶状物质 析出，于是形成油-沥青和丙烷-油两个液相。
溶剂脱沥青原理
但是这种情况并不是无限制的，因为丙烷毕 竟对胶状物质还有一定的溶解度，当加入的 丙烷量增大至一定数量时，溶液的溶解度就 接近丙烷的溶解度，此时若再加入丙烷，溶 液的溶解度降低得很少。但是由于溶液的总 量增加了，因此，总还能多溶解一些胶状物 质，于是，表现出来的现象是析出的胶状物 质随着溶剂用量的增加而减小。
概述
沥青并不是沥青质，它包括沥青质、胶质、
某些大分子烃类、以及含有硫、氮的化合物， 甚至还含有Ni、V等金属的有机化合物。
溶剂脱沥青原理
溶剂：低分子烃类，如丙烷、丁烷、戊烷以及它 们的混合物。
溶剂脱沥青原理：以各种烃类在这些低分子烃类 中的溶解度不同作为基础，利用它们对环烷烃、 烷烃及低分子芳香烃有相当大的溶解度，而对胶 质沥青质则难溶或几乎不溶的特性，使胶质和沥 青质从渣油中脱除的。
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。
溶剂脱沥青原理
当以低相对分子质量的烷烃(C3, C4, C5)作溶剂 时，根据溶解过程的分子相似原理，渣油中相对 分子质量较小的饱和烃和芳烃较易溶解，而胶质 及沥青质则较差，甚至不溶。
从分子的极性大小来看各组分的溶解度，也是饱 和烃最大，芳烃次之(其中的多环芳烃又差些)， 胶质又次之，而沥青质则基本不溶。
丙烷－渣油体系溶解度原理图 丙烷:渣油=2:1（体积比）
溶剂脱沥青原理
从零下若干度到稍高于20℃的范围内，分离 出的不溶物量随着温度升高而减少，也即溶 解度增大；
到温度稍高于20℃时，两相变为完全互溶的 一相。这就是说，在低于20℃前出现第一个 两相区。
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。
在低温时，溶解度较小，升高温度则溶解度 增大。
当温度升至一定程度后，二者完全互溶。
当温度升至临界温度，压力处于临界压力时，
溶剂已经具有气体的性质，这时它将不溶解 溶质而是把溶质全部析出。
溶剂脱沥青原理
这个变化并不是突然发生的，在靠近临界温 度而还未到临界温度的某个区域内，溶解度 就随着温度的升高而降低，等到临界温度时 溶解度等于零。
溶剂脱沥青原理
渣油中的沥青质是以胶束状态存在，芳烃和 胶质对这种状态起着稳定作用。在加入低分 子烷烃后，这种稳定状态被破坏，沥青质也 可能沉淀出来。因此，有的作者也称渣油溶 剂脱沥青过程为“抽提－沉淀分离”过程。 但从广义上考虑，此过程仍属抽提过程。
溶剂脱沥青原理
一种物质在有机溶剂中溶解度变化的一 般规律是：
溶 剂 脱 沥 青
溶剂脱沥青
概述
目录
溶剂脱沥青原理
影响溶剂脱沥青的因素
溶剂脱沥青工艺流程
概述
溶剂脱沥青是以液态的丙烷等小分子烃类为 抽提溶剂，将渣油分离成残炭、重金属、硫 和氮含量均较低的脱沥青油和含“油分”较 少的脱油沥青的工艺过程。
概述
溶剂脱沥青工艺技术始于1930年，国外至今 已有近200套。 我国也有相当数量的装置，约30套左右，单 套装置的规模在0.25-0.4 Mt/a。
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。
在第二个两相区内，溶解度随温度变化的规律与在 第一个两相区时是相反的，在讨论丙烷脱沥青时必 须记住这一点。
溶剂脱沥青原理
丙烷对渣油中各组分的溶解度是不同的，按 其大小次序排列依次为： 烷烃＞环状烃类＞高分子多环烃类＞胶状 物质。
丙烷对胶状物质和高分子多环烃类的溶解度 很小，并且温度越高，其溶解度也越小。
概述
溶剂脱沥青工艺是从减压渣油制取高粘度 润滑油基础油、催化裂化或加氢裂化原料油的 一个重要加工过程，也是生产微晶蜡必不可少 的关键环节。
工艺概述
概述
概述
概述
溶剂脱沥青过程所指的“沥青”并非一种严 格定义的产品或化合物，它是指减压渣油中 最重的那一部分，主要是沥青质和胶质，有 些情况下也会包括少量芳烃和饱和烃，其具 体组成因生产目的不同而异。
溶剂脱沥青原理
因此，采用低相对分子质量烷烃作溶剂对渣 油进行抽提时，可以把渣油中的饱和烃及芳 烃(在炼厂常把这部分称为油分)提取出来， 从而分离出胶质及沥青质，也可以只分离出 重胶质及沥青质。
与原子比较高，达到生产 高粘度润滑油和改善催化裂化进料的要求。