劣质原油加工及其主要环境问题与对策

被汽 提 出来 。上 述 气 体 经硫 回收 装 置 回收 硫 黄
３ ６ ９ｋ／ ， 占原 油带 人硫 的 ９ ． ０ 。 ５ ． ｔａ 约 ０２％
２ ２ ２ 随产 品带走 ．．
围宽 。在世 界油 价 居 高 不下 的情 况下 ， 了实 现 为 轻 质油 收率最 大 化 的 目标 ， 渣油 加 工 不 采用 焦 化 路线 ， 必须有 更 好 的加 工 （ Ｖ＋Ｎ ） 量 高 的劣 质 ｉ含 渣油 的工艺 技术 （ 如悬 浮床 加氢工 艺技 术 ） 。 总结 国 内外 的研究 和生 产 实 践经 验 ， 油 和 蜡 渣油 的加 工并 没有 绝 对 固定 的模 式 ， 根 据原 料 应 油 的性 质 、 品要 求 、 化率 、 品价格 、 资 、 产 转 产 投 长 周期 运行 、 技术 经济 和环 境保护 等综合 因素确定 ，
２ １ 年 ７月 ０１
炼 油 技 术 与 工 程 Ｐ Ｔ Ｏ Ｅ Ｍ Ｒ ＦＮ Ｒ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ Ｅ ＩＥ ＹＥ ＧＮ Ｅ ＩＧ
第４ １卷 第 ７期
环 境 保 护
劣质 原 油加 工及 其主 要环 境 问题 与对 策
申满对 ，吴德 良
（． １ 中国石化集 团洛 阳石油化 工工程公司 ， 河南省 洛阳市 ４ １０ ； ７ ０ ３ ２ 洛阳市 环保局 ， ． 河南省洛 阳市 ４ １０ ） ７ ０ ０
ｌ 劣质原 油及 其加 工工 艺 的选 择 １ １ 劣质原 油 ． Ａ Ｉ为 ２ Ｐ。 ０～１ 、 度 （ ０ ｏ 为 ０ ９ １～ ０密 ２ Ｃ） ．３ ０ ９ ８ｇ ｅ 的原油 为重质 原 油 ， Ｐ。 于 １ 、 ．９ ／ ｍ Ａ Ｉ小 ０ 密
化） 炼油企业 加工 高硫 、 酸劣 质原 油 的 比例达 到 高
且高硫 原 油主 要产 于 中东 、 洲 和部分 欧洲 国家 。 美 近年来 ， 高 原 油 价 格 的 驱 动 下 ， 拿 大 油 在 加 砂 、 内瑞拉 重 油 的开 发 和 利 用也 成 为 热 点 。不 委
难看出， 今后 国际原油 资 源 中将 以高硫原 油 为主 ，
的特 性 主要 表 现 在硫 含 量 高 、 酸值 高 、 度 高 、 密 残 炭值 高 、 含量 高 、 氮 重金 属含 量 高等方 面 。加工 劣
质原油 给石 化企 业 带 来 更 大 的安 全 和 环 保 挑 战 ，
一
方面 要投 入 巨资来应 对高 酸值 原油 对工 艺设 备 的腐 蚀 问题 ， 确保工 艺装 置 的长周 期安 全运 行 ； 另
方面要 满足 日益严 格 的环 境保 护要 求 ， 产 出 生 目前 ， 环境保 护 部 门对 劣质 原油 加 工 过 程 中
２ ２ ３ 生成 Ｓ ， ． ． Ｏ
各装 置加热 炉每 年 消 耗 ３ ８ ５ｋ 的燃 料 气 、 ２ ． ｔ
通常采用不同工艺联合的组合工艺。
２ 原 油 中硫在 ； Ｔ过 程的分 布分 析 ｂ ａ 以科威 特原 油为例 ， 析 ｌ ．０ Ｍ ／ 分 ５ ０ Ｌａ炼油 厂 在加工 过程 中的硫分 布情 况 。 ２ １ 原油 带入硫 ． 科 威 特 原 油 的基 本 性 质 见 表 １ 由表 １可 。 知 ， 威特 原油 中硫质 量分 数为２ ６ ％ ， 科 ．４ 原料 带人
虽 然装置 加工 水平 提高及 对石 油产 品质量 的
高标 准要 求 ， 目投 产 后 生产 出的汽 油 、 油 、 项 柴 煤 油 和液化 石油 气等 主要 产 品质 量指 标均 达到 国际
市 场要 求 ， 仍免 不 了会 有少 量 的有机硫 、 但 硫化 物
等存在 其 中 ， 着产 品 的销 售 而 “ 动 ” 每 年 达 随 流 ， ２ ７ｔ约 占总硫 的 ０ ０ ％ 。 ７ ， ．７
了 ４ ．８ ， ６６ ％ 含硫 、 含酸 原油 的 比例 达到 了 ８．０ ， ０ ８％
普 通 原 油 的 加 工 比 例 不 足 ２ ％ 。 图 １给 出 了 ０ ２０ ０８年 中国石 化加工 原 油的初 步统计 情 况 。
普通 原油 ３ ３ ３６９ 高硫 原油 ５ ４ ２４４
含 酸原 油２ ４ ６５
硫质 量分 数 大 于 ２ ０ 的原 油 为 高硫 原 油 ； ．％ 酸值
（ Ｏ 大 于 ０ ５ｍ ／ Ｋ Ｈ） ． ｇ ｓ为 高 酸 原 油 ； 金 属 含 量 重
收 稿 日期 ：０ １— ３—１ 。 ２１ ０ ５ 作 者 简介 ： 对 ， 级 工程 师 ，９７年 毕业 于 西 安 冶 金 建 筑学 申满 高 １８
量也 急剧减 少 ， 目前 高 品质原 油 已经 十分 有 限 ， 越 来越 多 的石 化企 业开 始加 工劣 质原 油 。劣质原 油
约 占 ７ ％ ， 中硫 质 量 分 数 在 １ 以 上 的 原 油 占 ５ 其 ％
５ ％ ， 质量 分 数在 ２ 以上 的原 油超 过 ３ ％ ， ６ 硫 ％ ０ 而
含量低 的渣油 ， 采 用 固定床 加 氢工 艺 ； 含量 和 应 硫
金属 含量（ 量分 数 ２ ０～３０ Ｉ ／ ） 的渣 油 ， 质 ０ ０ ｇｇ 高 ￣ 需
采用延 迟焦化 、 溶剂脱 沥青 等浓缩工艺 。
目前 ， 硫减压 渣 油 的清 洁化 生产最 理想 、 高 最
６ ｏ℃ 倾 点／ ℃ 雷氏蒸气压／ Ｐ ｋａ ∞（ ） ％ 水 ， （ ） ％ 硫 ，
６ ８ 酸值（ ＯＨ） ｍ ｇ ．９ Ｋ ／ ｇ・ ～ ＜ 一 ６ ｌ（ ） ｔ ｇ ３ ｃ 铁 ／＊ ， ｇ・ ～ ２ ． ６２ （ ） ・ 一 镍 ／ ｇ ｎｌ ｉ ＂（ ） ・ ～ 钒 ／ ｇ ２ ６ ＂（ ） ｔ ｇ １ ．４ 钠 ／ｚ ｇ・ Ｉ
０ １ ．８ ０７ ． １ ． ０９ ３ ． １５ ３３ ．
联系电话 ： ７ ６８７２ ，— ｉ ｓｅｍ ．ｐｃ ｉｏｅ．ｏ ０ ９～ ４８６４Ｅｍａ ：ｈｎ ｄ １ ＠ｓｎｐｃｅｍ。 ３ ｌ ｅ
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炼
油
技
术
与
工
程
２ １ 年第 ４ 卷 ０１ １
１２ 劣质原 油３ Ｔ － 艺 的选 择 ． ￣ ｒ
进 入循 环流化 床 （ Ｆ ） 炉灰 渣和石 膏等 。 ＣＢ锅
０８５ （ 醇硫 ） ・ ～ ．７ ２ 硫 ／ ｇ
０ ８ ６０ ．７ （ ） Ｉ ｇ 氮 ／ｘ ｇ・ ～ ３ ． ０２ （ 氮 ）ｔ ｇ 碱 ／￣ ｇ・ 一 ｌ ．４ ｃ 盐 ） ｇ・ ｌ １８ （ ／ ｎ～ ２ ．５ ２ ６ ８ ７ ．９ （ 炭 ） ％ 残 ， （ ） ％ 蜡 ， 灰分， ％
１５ ２ｋ 的燃 料油 和 ４４ｋ 的 天然 气 ， ９ ． ｔ ２ ｔ 动力 站 锅
炉每 年 消耗 ４ ５ ５ｋ 石油 焦 ， 些燃 料燃烧 后 ， ７ ． ｔ 这 其
中的硫绝 大部 分 成 为二 氧 化 硫 ， 着 烟气 进 入 大 随 气 中。催 化裂 化装 置在 烧焦过 程 中也产生 二氧 化
２ ２ １ 转化 为硫黄 ． ．
有 效 的 办 法 是 渣 油 加 氢 脱 硫 （ Ｄ － 化 裂 化 Ｒ Ｓ）催 （ Ｃ 组 合 工 艺 或 渣 油加 氢 脱 硫 （ Ｄ ）延 迟 焦 Ｆ Ｃ） ＲＳ一 化 组合 工艺 。采用 Ｒ Ｓ延迟 焦化 组合 工艺 ， 常 Ｄ－ 通 称为“ 化路线” 焦 。此 组 合 工 艺 尽 管 会 将 一 部 分 渣 油转 化成 固体 石 油焦 ， 而且 能 加 工 重 金属 及 沥 青 质含 量高 、 用加 氢路 线无法 加工 的渣油 ， 单位 加
工 能力 的投 资及 运 行 费用 比较 低 ， 油 的适 用 范 渣
原油 中的硫 在 炼 制 过程 中 ， 大多 数 都 变成 硫
化氢 ， 一部 分 混入干 气 和液化石 油气 中， 经脱 硫后
成 为硫化 氢气 体 ； 分溶 解在 水里 ， 一部 变成含 硫污
水， 这些 酸性 水经 过 酸 性 水 汽 提 装 置处 理 后 Ｈ ｓ
对 于 中 国石 化工 业来 讲 ， 工劣 质原 油势 在必行 ， 加
也是 必然 的选择 。
一
２ ０ 中国石 化 集 团公 司 （ 下 简称 中 国石 ０ ８年 以
符合 各种 标准要 求 的清 洁油气 产 品。 硫、 重金 属 等污染 物 排 放 造 成 的 环境 问题 比较 关 注， 因此 ， 文 主要 对 此类 问题 进 行分 析 ， 提 出 本 并 合 理 的污染 防治对 策 。
Ｍ ｔ ５ｌ ．１ ％
度 （ Ｏ ） 于 ０ ９ ８ｇ ｏ 的原 油 为 特 稠原 油 ； ２ 大 ．９ ／ ｎ 硫质 量 分数为 ０ ５ ～ ． ％ 的原 油 为 含硫 原 油 ， ．％ ２ Ｏ
图 １ ２０ ０ ８年 中 国石 化 加 工 原 油 的基 本 情 况
Ｆ ｇ １ Ｃ ａｓｆ ａｉｎ ｏ ｒ ｄ ｉ ｐ ｏ ｅｓ ｄ ｂ Ｉ ＯＰ Ｃ，Ｏ ８ ｉ ． ｌｓｉ ｃ ｔ ｆｃ ｅ ｏ ｒ ｃ ｓ ｅ ｙ Ｓ Ｎ Ｅ ２ Ｏ ｉ ｏ ｕ ｌ
原 油加 工的核 心 问题是 蜡 油和渣 油加 工工 艺 的选 择 。渣油加工 工艺选择 的基本 原则为 ： 渣油加 氢、 重油催 化裂 化 、 剂脱 沥青 、 溶 热转 化 （ 括延 迟 包
项 目
数
值 项
目
数
值
相对密度 以
密 度／ ｃ － ｇ・ ｍ ３ ＡＩ Ｐ。 值 运动黏 度／ Ｉ ｍ ・ ｓ ２ ０℃ ３． ７ ８℃ ５ ０℃
（ 质量 分数 ２０～３０ ｇ ｇ 高 的为渣 油 。 ０ ０ ／ ） 据 美 国《 ｉ＆ Ｇ ｓＪｕｎ１ 统 计 ， ２０ Ｏｌ ａ ｏｒａ） ＞ 在 ０ ２年
院环境工程专业 ， 注册环评工程师 ， 主要从事石化项 目的安全环 保工程设计和环境 影响评 价工作 ， 任该公 司专业副 总工程 师。
摘要 ： 随着世界经济的快速发展 ， 量的石油资源被 消耗 ， 油地 下可 开采储量增 速变缓 ， 油 的品质 日趋 劣 大 原 原 质化 、 重质化。另外 ， 随着环境保护法规 和标准要求 的提 高 ， 炼油工业 面临 的环保压力越 来越 大 ， 因此有 必要优化 原油加工流程 ， 充分 利用石 油资源 ， 提高石油产 品的质量 ， 以实现炼油工业的可持续 发展。介绍 了劣 质原油分类并 根据原油的品质 ， 对原 油加工工艺进行 了合理的选择 ， 也对原油加工过程中硫和重金属 的分布进行 了研 究 ， 着重分 析 了原油中硫及重金属带来 的环境 问题 ， 并对废气污染 、 重金属镍 的固体废 物的污染 提出 了相 应的环境 保护对 含
表 １ 科 威 特 原 油 的基 本 性 质
Ｔａ Fra Baidu bibliotek Ｂａ ｉ ｒ ｐ ｒｉｓｏ ｗａｔｃ ｕ ｅ ｏｌ ｂｅ １ ｓｃ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｆＫｕ ｉ ｒ ｄ ｉ
原油 品质不 同 ， 油 中 渣油 的含 量及 其 性 质 原 会 有 很大 的差异 ， 其 是 渣 油 中以镍 和 钒 为代 表 尤 的重金 属含量 有 的较低 ， 的很 高 ， 有 而重 金属含 量 制 约着 加工 路线 的选择 ３ １。
策 ， 为 设计 和 管理 部 门提 供 参 考 依 据 。 可 关键词 ： 质原油 劣 ￣ ｕｒ＂艺 ｖ 环 境 问题 对 策
石油 是不 可 再生 的化 石 资 源 ， 着 世 界经 济 随
世界 原 油总产 量 ３ ３Ｇ 中， 。 ｔ 含硫 原 油 和 高硫 原 油
的快速发展 ， 大量 的石油 资源 被消耗 ， 油地 下储 原
１５０ ３．
９ ６２ ５ ． ３ ４６ ９ ． ２ ．６ ９ ９ ６ ２ ．１ ３ ８ ．０ ２ ５ ．Ｏ ００ ．０
焦化 和减 黏 裂化 ） 。即硫 含 量 和金 属 含 量低 的渣
ｌ ．６ ＂（ 青 质 ） ％ ２ ３ 沥 ，
油， 首选的加工工艺应为催化裂化 ； 硫含量高、 金属