高酸重质原油全额高效加工的技术创新与工业应用 中国海洋石油总公司惠州炼油总经理王少飞

柴油十六烷值可提高 20 个单 位，航煤烟点达到 26.2mm ， 使装置柴油产品达到欧Ⅴ标准， 航煤符合国家 3 号喷气燃料指 标要求 同时，还生产了芳潜含量很高 的石脑油，为重整提供更多的 优质原料。
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次高酸值蜡油馏分优化加工技术开发
对蓬莱19-3原油酸分布研究表明，属高酸重质原油次高酸值馏份
李大东
3.3、“含酸原油加工过程的防腐研究及对策”课题验收意见
3
高酸重质原油全流程防腐技术开发 ③ 加工高酸油的腐蚀监测技术
1 、防腐蚀技术开发
在世界上首次在常减压、加氢、焦化、催化等装置的重要部位建立了以在线腐蚀 探针、腐蚀挂片、定点测厚和化学分析监测组成的四位一体的腐蚀监测技术，四 种监测技术的监测数据可相互补充、校核，与其它企业采用单一的监测技术相比， 监测结果更加准确、灵敏
整体技术经济指标
轻油收率：82.98% 可比综商：96.45% 加工损失：0.35% 单因耗能：7.90千克标油/吨.因数
国际先进
3.1、国际评价机构评价
2010、2011、2012年美国SOLOMON公司对惠州炼油项目进行了总体评估，认为惠 州炼油在亚太与世界处于领先位置。
3.2、高酸重质原油加工技术的集成与应用成果签定
超高酸值煤柴油馏分加工技术开发 试验研究：
采用催化加氢方式可有效解决加工过程脱酸问题，但同时发现如果 采用典型炼厂处理该馏份的加工工艺 - 加氢精制工艺，虽然可脱除 煤柴油馏份中的硫、氮、氧等，解决高酸问题，但产品质量无法满 足柴油的十六烷值和航煤烟点指标要求。 加氢脱芳工艺试验 希望通过脱除该馏份芳烃的方式提 高柴油产品十六烷值
针对其水质特点，在中试研究基础上
臭氧催化氧化专用催化剂
独特的一级两段臭氧催化氧化反应流程
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成功开发高含酸原油加工含盐污水处理组合工艺
臭氧催化氧化 专用催化剂
曝气生物滤池 一级两段臭氧催 高酸重质原油加工含盐污水处理组合工艺工艺包 高酸重质原油 （RBF）工艺 含盐污水处理 成套工艺 化氧化反应流程
360-450℃ 4.3 mgKOH/g 17.73% 中试研究表明： 催化加氢 催化裂化工艺 450-524℃ 3.7 mgKOH/g 18.79%
蓬莱19-3 原油酸
有效脱酸，成功解决高
酸带来的一系列问题
但总流程设计中蜡油加工选择那种加工工艺或两个工艺加工规模比例将对 整个炼厂技术经济指标起到至关重要的作用。
1 、防腐蚀技术开发
以蓬莱19-3等三种高酸重质原油为介质，对碳钢、Cr5Mo、0Cr13、不含Mo奥 氏体不锈钢以及316L不锈钢进行了动态腐蚀评价 3）不含Mo奥氏体不锈钢 在高酸原油中的腐蚀速率 2 ）在高温下 Cr5Mo 耐环 存在明显温度拐点 1）在280℃出现腐蚀高峰 烷酸腐蚀性能低于碳钢
通过对多种高酸重质原油酸分布研究表明，高酸重质原油各馏份酸 值有较大差异，酸分布最集中的馏份是煤柴油馏份
煤柴油 馏份 约占总酸量的27.39%
柴油馏分中环烷烃所占 比重较大（蓬莱19-3原 油柴油馏份中总环烷烃 含量达到49.9%）
柴油组份十六烷值低（一般在30左右） 航煤组份烟点低
1
3
高酸重质原油全流程防腐技术开发 ③ 加工高酸油的腐蚀监测技术
1 、防腐蚀技术开发
同时开发了腐蚀监控系统软件 建立了腐蚀数据库和专家系统 实现动态监测全厂设备管道的腐蚀 状况和防腐措施效果。
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高酸重质原油全流程防腐技术开发
2 高酸原油电脱盐成套技术开发
密度大 盐含量高 酸值高
高酸重 质原油
镁μg×g-1 沸点/℃＜180 沸点/℃＞560 原油类别
107.9
70.63 4.47 33.54 低硫环烷中间基
加工过程出现如下问题： 一是设备腐蚀和催化剂堵塞和中毒风险巨 大，给炼油厂长周期运行提出严峻挑战 二是原油各段馏份质量较差，很难满足产 品高品质的质量要求 三是重质和胶质、沥青质含量高，导致若 采用普通加工工艺，全厂轻质油收率低
酸值高
腐蚀性强
密度大
重金属含量高
高酸重 质原油
轻馏分少
破乳脱盐脱水难
四是高酸原油污水处理无成熟工艺技术， 达标排放难度大
1、概况：加工路线选择
直馏石脑油加 工路线
直馏煤、柴油 改质路线
加工技术路线的 重点和难点
VGO加工 路线
加工技术线路
减压渣油 加工路线
乙烯原料的 提供
芳烃原料 的提供
1
超高酸值煤柴油馏分加工技术开发
1、概况：PL19-3原油主要特点
PL19-3原油主要特点
分 析 项 目 数 据 值
0.9279 20.4 3.57 -34 5.77 0.31 0.38 146.4 17.51 18.5 24.38 78.72
密度大（0.92kg/m3）、粘度高，API度低
密度(20℃)/g×cm-3 API度 酸值/mgKOH×g-1 凝点/℃ 残炭，% 硫，% 氮，% 盐含量/g.m-3 胶 质，%
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高酸重质原油全流程防腐技术开发 ① 高酸原油腐蚀规律及选材研究
1 、防腐蚀技术开发
在世界上首次明确了加工高酸原油的含Mo与不含Mo奥氏体不锈钢的适用 温度范围 经济合理地解决了该类原油在工业化加工中的腐蚀选材难题 形成了高酸原油加工设备和管道选材技术体系 授权了多项专利 目前该适用温度范围已被 SHT3129-2012《高酸原油加工装置设备和 管道设计选材导则》采纳
1
超高酸值煤柴油馏分加工技术开发
中压加氢裂化工艺
通过对国内外多种高酸重质原油的 环烷酸进行分析： 结构均以一、二、三环为主， 在 350℃ 以 上 ， 还 含 有 一 定 量的四、五环结构 芳烃含量很少，烯烃含量也 较少 认为解决高酸原油加工问题 的关键是如何最大限度的对 环烷烃和芳烃进行开环
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高酸重质原油全流程防腐技术开发 ② 工艺防腐技术研究
1 、防腐蚀技术开发
通过对低温部位离子模型的研究及应用环 烷酸腐蚀研究成果，经过大量的试验研究， 成功开发了多种针对高酸重质原油组合加 注技术及助剂（反向破乳剂、高、低温缓 蚀剂、脱金属剂等），同时设计开发了独 特的助剂加注喷嘴结构形式和优化的加注 点布局，实现了对装置重点腐蚀部位的全 覆盖和充分发挥助剂效果。
中国石油和化学工业联合会--欧洲石化咨询公司联合主办
亚洲石化科技大会 中国北京
高酸重质原油全额高效加工的 技术创新与工业应用
中海石油炼化有限责任公司
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概况
主要技术集成与创新 应用
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1、概况
中国海油在渤海发现PL19-3亿吨级整装油田，结合炼油工业重质化、劣质 化发展趋势，做出了建设惠州炼油项目的决定，集中加工海洋高酸重质原油。
主要水质指标COD由3000 mg/l降至1200 mg/l
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成功开发高含酸原油加工含盐污水处理组合工艺
在全流程水质剖析过程中发现：
杂环化合物 大分子烷烃类 有机酸类 酯类 占残余COD总量的85%以上 水残余COD 分子量在200～400之间 碳原子10～30个
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成功开发高含酸原油加工含盐污水处理组合工艺
通过研究发现，高酸重质原油蜡油具有芳烃含量源自文库的特点， 将有利于加氢裂化装置生产高质量的芳烃原料
加氢裂化工艺
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次高酸值蜡油馏分优化加工技术开发
对高压加氢裂化与催化裂 化不同加工处理能力的组 合的经济性比较
降低加氢裂化工艺的氢气
使用成本
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高酸重质原油全流程防腐技术开发 ① 高酸原油腐蚀规律及选材研究
水平对比
国际领先 国际先进 国际先进 国际领先
超高酸值煤柴油馏分加 柴油十六烷值从 33 升至 52 ，航煤烟点达到 工技术 26.5mm满足国家3号喷气燃料指标要求 高酸重质原油全流程防 加工劣质原油情况下实现整厂四年一修水平 腐技术
高酸原油电脱盐成套技 处理易乳化和重质原油情况下：脱后原油含 脱后含盐一般为3mg/l 术 盐1.86mg/l，脱后含盐合格率100％ 高酸重质原油污水处理 100%处理高酸重质原油含盐污达到国家排 技术开发 放标准 均采用和性质较好的污水汇兑方式 处理 国际先进水平：轻质油收率82%； 商品率：95% 加工损失：0.4% 中石化最优值：单因耗能 6.76 千克 标油/吨.因数（青岛炼化）； 加工损失0.36%（金陵石化）； 轻质油收率 82.04 （东兴石化）； 可比综商96.33（ 天津石化）
共计：53个
1999年中国海洋石油总公司在渤海 油区发现蓬莱19-3特大型亿吨级整 装油田
中国海洋石油总公司决定在 广东惠州高标准建设一个全 额加工海洋高酸重质原油的 加工企业
要高效全额加工高酸重质原油，必须对核心工艺、防腐技术及污水处理技术 进行攻关。 为此中国海洋总公司成立了专门项目组开展科研攻关，项目组坚持走自主创 新之路，以“产、学、研”模式组织国内科研院所及著名大学，创新性开发 了具有完全自主知识产权的高酸重质原油全额高效加工的技术。
（20.4），尤其是沥青或胶质含量较高，
属于稠油或劣质原油； 酸值高（3.57mgKOH/g），硫含量较低；
凝点较低；
氮含量较高； 盐含量高、重金属含量较高；
铁μg×g-1 镍μg×g-1 钠μg×g-1
煤油烟点、柴油十六烷值低；
轻质油收率较低； 低硫环烷中间基原油；
钙μg×g-1
对常规生化处理工艺的微 生物有较强的抑制作用
动植物油 300～600 mg/l
高酸重质原 油加工产生 常规炼厂
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成功开发高含酸原油加工含盐污水处理组合工艺
首次创新采用了大回流比、隔离式曝气的内循环曝气生物滤池（RBF） 工艺对含盐污水进行预处理其具有抗冲击性强、微生物种群更加丰富的 特点
可以有效去除生物毒性较 强的有机酸类、杂环化合 物、酚类等，降解率分别 达到90%、30%、95%
蓬莱19-3Ⅱ期、 蓬莱25-6、 蓬莱19-9
岐口17-2东 渤西油田群(5) 埕北油田 曹妃甸18-1 BZ13-1 CFD18-2 渤中26-2N 渤中19-4 Bz26-3 渤中34-1N 渤中25-1/S 渤中34-2/4 渤中34-5
旅大10-1
蓬莱19-3 I
渤南(2) 渤中28-2S 渤中28-2SN 渤中29-4 渤中34-1 渤中34-3
环烷酸盐：
较强的表面活性剂，脱盐过程中很容易 发生乳化，生产顽固乳化液
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高酸重质原油全流程防腐技术开发
2 高酸原油电脱盐成套技术开发
通过对高酸重质原油环烷酸分布、 环烷酸微观结构进行分析以及环 烷酸对界面张力影响的研究
发现传统的单一电脱盐 形式不能满足脱盐效果 和稳定性
为此创新采用了高速电脱盐和高效交直流电脱盐技术的组合模式 （一级高速电脱盐技术和两级高效交直流电脱盐技术组合）
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高酸重质原油全流程防腐技术开发
2 高酸原油电脱盐成套技术开发
根据高酸原油破乳、水滴聚集、沉降的规律和高酸重质原油在高 压电场中上升速度
成功开发了适用于高酸原油脱盐脱水的交流弱电场 直流中电场、直流高强电场的新型亲油垂直波纹聚结电极板
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成功开发高含酸原油加工含盐污水处理组合工艺
环烷酸类、芳香酸类 N、O杂环化合物 （占COD总量的14.66%） （占COD总量的8.59%） 含盐污水 COD 3500～5500mg/l
渤海海域油气田
秦皇岛32-6N 秦皇岛32-6 南堡35－2
曹妃甸11-1/11-2 曹妃甸11-3/11-5 曹妃甸11-6/12-1S
锦州25-1 锦州25-1S
秦皇岛33-1
渤中3-2
旅大27-2 /32-2
锦州9-3E 锦州9-3 锦州20-2/N 锦州21-1 金县1-1 绥中36-1 旅大5-2 旅大4-2
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次高酸值蜡油馏分优化加工技术开发
催化裂化工艺 以产汽油为主， 柴油因十六烷值 低品质不高
加氢裂化工艺 根据目标产品不同有多种类型，与催化裂化 工艺相比其特点是产品质量等级高，轻质油 收率高，并可大量生产高附加值航煤和化工 原料，是炼厂实现配套生产芳烃和乙烯原料 的重要手段
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次高酸值蜡油馏分优化加工技术开发
该成套技术2011年通过石化联合会组织的鉴定，鉴定结论认为：该成套技术不 仅有效解决了高酸原油全额加工可行性问题，同时实现了高效加工的目标，整 体水平达到世界先进水平。
本成套技术指标与国内外技术水平对比
创新技术 本成果技术指标及水平 国内外同类型技术水平
无 国际先进水平：整厂四年一修；国 内先进水平：整厂三年一修