应对高硫劣质原油的炼油总工艺流程设计

延迟 焦 化模式 ， 主要用 于 加 工 含硫 中 间基 原 油 ， 如 胜利 类 原油 。当 时 的重 油加 工 手 段 主 要 是重 油 催 化裂 化工 艺 和延 迟 焦 化 工 艺 ， 整 装 置 和 加 氢 装 重 置 的规 模 较 小 ， 程 相 对 简 单 ， 油 厂 复 杂 程 度 流 炼 不高。 随 着 国际 原 油 价 格 持 续 维 持 在 高 位 ， 降 低 为 原油 采购 成 本 ， 工 高 硫 劣 质 原 油 成 为 我 国炼 油 加
百分 点 ， 高油价 条 件下 ， 济 效 益 和社 会 效 益 显 在 经
著 。因此 ， 年 来 国 内多 家 企 业 为 了 改 善 催 化 裂 近
资 和运行 费 用 来 加 工 高 硫 劣 质 原 油 ， 大 降 低 了 大
原 油采 购成本 。延迟 焦化 装置 配套建 设 Ｃ Ｂ锅 炉 Ｆ 系统 ， 化高硫 石油 焦 ， 项 目提 供 蒸 汽 和 电力 补 消 为 充， 取得 了良好 的经 济效 益 。 目前 ， 工 艺模 式 已 该 在 中国石化 镇 海 炼 油 化 工股 份 有 限公 司 （ 海 炼 镇 化 ） 上 海石 化 、 岛 炼 油 化 工 有 限 责 任 公 司 等 多 、 青 家公 司 应 用 ， 程 示 意 见 图 １ 以 镇 海 炼 化 为 流 。 例ｌ ， 万 吨 级延 迟 焦 化 装 置 配 套 的热 电站 配 置 ＿ 百 ２ ］
石 加 工 工 艺
油
炼
制
与
化
工
２１ ０ ２年 ７月
ＰＥＴＲ０ ＬＥＵ Ｍ ＰＲ（ＣＥＳＳＩ Ｇ Ｎ Ｄ ） Ｎ Ａ ＰＥＴＲ ＯＣＨ ＥＭ Ｉ ＣＡＬＳ
第 ４ ３卷 第 ７期
应对 高硫 劣 质 原 油 的炼 油 总 工艺 流 程 设 计
鞠 林 青
（ 国寰 球 工 程 公 司 ，北 京 １ ０ ２ ） 中 ０ ０ ９
曾发 表 论 文 多 篇 。 通 讯联 系人 ：鞠 林 青 ， — ｉ ｊ ｌ ｑｎ ＠ ｈ ｃ ｃ ｃ ｍ。 Ｅ ｍａ ：ｕｉ ｉｇ ｑ ｅ． ｏ ｌ ｎ
年 的 ２ ９Ｍｔ 加 ８ ７ ３ 增 ． ８百分 点 ， 且新建 或 扩建炼 油
８ ６
石
油
炼
制
与
化
工
２ １ 年 第 ４ 卷 ｏ２ ３
渣 油加 氢 ＋ 重 油 催 化裂 化 、 剂脱 沥青 ＋ 整 体 煤 溶
气 化联合 循 环发 电系 统 （Ｇ Ｃ ， 每种 模 式 都 有 ＩＣ ）但
明 显 的局 限 性 。
质 量分 数小 于 １ ０ｇ ／ ； ２ ｇｇ 处理 后 的催化裂 化原 料性 质要 求 为 ： 质量 分 数小 于 ０ ３ 、 炭小 于 ６ 硫 ． 残 ％、 金 属 （ ＋Ｖ） 量 分 数 小 于 １ ｇｇ 副产 的柴 油 Ｎｉ 质 ５ｇ ／， 硫 质量 分数 约为 ３ ０ｇ ／ 、 ０ ｇｇ 十六烷 值 为 ４ ， 直接 ２可
设 计 中 ， 炼 油 厂 大 型 化 和 原 油 来 源 多 样 性 的矛 盾 、 工非 常规 超 重 质 原 油 、 油 厂 多 产 汽 油 和 提 供 化 工 轻 油 的 对 加 炼 矛 盾 、 产 低 硫 产 品 以及 油 煤 一 体 化 的 发 展 等 问题 提 出 了可 行 的思 路 和建 议 。 生
求从 ２１ ０ ３年 １ ２月 ３ １日以后按 ５ ． ｇ的标准 执 ０Ｐ ／ ｇ
行 ， 逐步 过 渡 到 １ ｇｇ的超 低 硫 水 平 ； 通 柴 并 ０ｇ／ 普
油和 车用 柴 油 中的 硫 含 量 也 将 大 幅度 降 低 ， 别 分
降至 质 量 分 数 小 于 ０ ０ ５ 和 ５ ． ｇ 且 要 改 善 ． ３ ０Ｐ／ ， ｇ
摘
要 ：针 对 加 工 高 硫 劣 质 原 油 的 发 展 模 式 ， 结 了延 迟 焦 化 ＋ 循 环 流 化 床 （ Ｆ ） 炉 、 油 加 氢 ＋ 重 油 总 Ｃ Ｂ锅 渣
催 化 裂 化 以及 溶 剂 脱 沥 青 十Ｉ Ｃ 等 三 种 成 熟 的 炼 油 总 工 艺 流 程 ， 析 了 各 流 程 的局 限 性 。在 炼 油 总 工 艺 流 程 ＧＣ 分
体燃 料 ， 对 于 延迟 焦 化 方 案 ， 油 收率 提 高 约 ５ 相 轻
１ ０Ｍｔ ． ／ ａ延迟 焦化装 置 在 中 国石 化上 海石 油 化 工 股份 有 限公 司 （ 海 石 化 ） 产 后 ， 内的 延 迟 焦 上 投 国
化装 置建 设 进Baidu Nhomakorabea入 高 峰 期 ， 别 是 用 较 低 的 建 设 投 特
油 ， 有南 、 美 洲 的 超 重 油 和 油 砂 沥青 ， 还 北 以及 部
分高 酸劣 质 油 。２ ０ ０ ０年 以后 ， 内 的汽 油 和柴 油 国 产 品质量 也 处 于 快 速 提 升 阶段 ， 油 的硫 含 量 要 汽
・
油， 如大庆类 原油等 ； 者常减压蒸馏 ＋催化 裂化 ＋ 或
十六烷 指 数 和 十 六 烷 值 ， 就 使 得催 化 裂 化 汽 油 这 深 度加 氢脱硫 、 油馏 分 深度 加 氢精 制或 改 质 、 柴 蜡 油 馏分 加 氢 处 理 或 加 氢 裂 化 、 至 重 油 加 氢 处 理 甚 的地位 越来 越重 要 。
行业 发展 的趋 势 ， 这 又 与 环 境 保 护 要 求 日趋 严 而
收稿 日期 ：２ １—Ｏ１ ；修 改 稿 收 到 日期 ：２ １— １１ 。 Ｏ １１ ４ ０ ２０ —６
作 者 简 介 ：鞠 林 青 （ ９ ２ ） 男 ， 士 ， 级 工 程 师 。１ ９ １７ 一 ， 硕 高 ９ ９年
毕 业 于 抚 顺 石油 学 院 ， 现从 事 炼 油厂 的 总 体 规 划 和 设 计 工 作 ，
化 进料 、 大原 油 来 源 和提 高 经 济 效 益 纷 纷 建 设 扩
大 型 的渣 油加 氢装 置 ， 四川 石 化公 司 ， 如 中化 泉 州 公司， 中国石 化 石 家 庄 炼 化 公 司 、 岭 分公 司 、 长 金 陵分公 司 、 上海 石化 、 海 炼 化 等 多家 企 业 正在 建 镇 设 和规 划建设 之 中 。
油总 工艺 流 程 以应 对 原 油 的 高硫 化 和 劣 质 化 ， 并
满 足 产 品 质 量 升 级 换 代 的 要 求 ， 必 须 面 对 的 紧 是
要 问题 。
１ 加 工 高 硫 劣 质 原 油 的 紧 迫 性
自 １９ ９ ３年 我 国成 为 原 油净 进 口国 以来 ， 油 原 进 口量 持续 增 加 ， ０ １年达 到 约 ２ ０ Ｍｔ较 ２ １ ２１ ６ ， ００
柴油 液化气
汽 油
主要 为 ２台 ２ ０ ｔ ２ ／ ｈ高 温 高 压 Ｃ Ｂ 锅 炉 和 ２台 Ｆ
２ ５ＭＷ 汽轮发 电机组 ， 设计 年 消耗 石油 焦 ０ ３ ． ０Ｍｔ 和石灰 石 ０ １ ， 对外 供 电 ５ ． ３Ｍｔ在 １ＭＷ 的同时 ， 再
柴油
油浆
外供 中压 、 低压 蒸 汽 分 别 为 １ ０ｔ ４ ／ ｈ和 ８ ／ 。 由 ０ｔ ｈ
关 键 词 ： 硫 劣 质 原 油 总 工 艺 流 程 设 计 高
产 品清 洁 化
炼 油 厂 的 总 工 艺 流 程 是 炼 化 企 业 的 基 础 和 核
项 目的原 油供 应主要 依靠 进 口解 决 。以 ２ ０ ０ ０年 为 界 ， 国进 口原 油 主要经 历 了两 个 阶段 ，０ ０年 以 我 ２０ 前， 主要 以进 口低硫 原 油 为 主 ， 以适 应 原 有 炼 油厂 的生 产能力 和 总工艺 流 程要 求 ； ０ ０年 以后 ， ２０ 随着 低硫 和高 硫 原 油 的价 差 扩 大 ， 国进 口中东 地 区 我 等原 油数 量 和 种 类 逐 步 增 多 ， 油 厂 特 别 是 新 建 炼 的沿 海 炼 油 厂 都 面 临 着 加 工 高 硫 劣 质 原 油 的 问 题 。这些 高硫 劣质 原油 不 仅 包 括 中东 的高 硫类 原
用 于调 合普 通 柴 油 ； 续催 化 裂 化 汽 油 的硫 质 量 后
２ １ 延 迟焦 化 ＋Ｃ Ｂ锅炉模 式 ． Ｆ
延 迟焦 化工艺 技 术是 重 油 轻 质化 工 艺 中原 料 适 应性 最强 的工 艺 ， 理论 上 对 进 料 的硫 、 属 、 金 沥 青 质 等含量 及 残 炭 没有 限 制 ， 投 资 和 运 行 成 本 且 相对 较低 ， 一 需 要 关 注 的是 石 油 焦 的 出路 和 污 唯 水 的处 理 问 题 。 自 ２ ０ ０ １年 大 型化 的 “ 炉 两 塔 ” 一
溶剂 脱沥 青 （ 化） ＧＣ 焦 ＋Ｉ Ｃ组 合模 式 （ 流程 示 意 见 图 ３ 代表 了加工高 硫 劣质 原油 的 清洁 化 发展 ） 方 向 ， 键 是 一并 解 决 了 加 工 高硫 劣 质 原 油 时 有 关
减 压 蜡 油
关 重油 轻质 化 、 高硫 沥 青 （ 油 焦 ） 石 出路 、 价 氢气 廉
供 应 、 料 补 充 、 汽 供 应 等诸 多 难 题 。Ｉ Ｃ 主 燃 蒸 Ｇ Ｃ
减 压 渣 油
要 包 括空气 分 离 器 、 化 及 合 成 气 冷 却 、 换 、 气 变 酸 性气脱 除 、 Ｓ Ｐ Ａ氢 气提 纯和 汽 电联 产 等几 部 分 ， 单
项技 术成熟 ， 技术 集 成难 度 相 对较 大 ， 为 核 心 但 最 的气 化技术 主要 为 Ｓ ｅｌ 司 的 Ｓ ＧＰ工 艺 和 Ｇ ｈ ｌ公 Ｃ Ｅ 公司的 Ｔ ＧＰ工艺 。国 内炼 化 企 业 中， 福建 炼 化 一 体化 项 目首 次 采 用该 组 合 模 式［ ， ４ 不但 解 决 了高 ］
年 以前 ， 国炼 油 厂 加工 规 模 和 市 场需 求 都 较 小 ， 我
加 工 的 原 油 主 要 是 低 硫 的 大 庆 类 原 油 和 含 硫 的 胜
利类 原 油 ， 同时环 境 保护 和 产 品质 量要 求 也 不 高 ， 所 以炼 油厂 的加 工流 程 基本 上 为 简 单 的 常减 压 蒸 馏 ＋催 化裂 化 模 式 ， 要 用 于加 工 低 硫 石 蜡 基 原 主
的重 油加 工 模 式 来 转 化 减 压 渣 油 ， 熟 的 模 式 主 成 要有 ３种 ＿ ： １ 延迟 焦 化 ＋循 环 流 化床 （ Ｆ ） 炉 、 ］ Ｃ Ｂ 锅
工 高硫 、 等金 属 含 量 和 中等 残 炭 的 原 料 方 面 表 中 现 出极好 的经 济 性 。 目前 ， 油 加 氢 装 置 的 进 料 渣 性质 一般 控制值 在 ： 炭小 于 ２ 、 属 （ ＋Ｖ） 残 Ｏ 金 Ｎｉ
心 ， 全厂 的技 术 先 进 性 和经 济 合 理 性 起 着 决 定 对 性作 用 。炼 油总工 艺 流程 的设 计 主 要 依 据加 工 原 油性 质 、 品种类 和 质量 要 求 、 艺 技 术 的 发展 水 产 工
平 以及 投资 实力 等多方 面 因素综 合 决定 。在 ２ ０ ００
于 Ｃ Ｂ锅 炉具 备使 用 煤 的条件 ， 以炼 油 厂 可 根 Ｆ 所 据 石油 焦和煤 炭 的市 场 价格 和综 合 运 行 成本 灵 活
控 制 Ｃ Ｂ原 料 。 Ｆ
图 ２ 渣 油 加 氢 ＋ 催化 裂化 模 式 流 程 示 意
２ ３ 溶剂 脱沥 青 （ 化 ） ＧＣ ． 焦 ＋Ｉ Ｃ组合模 式
分数一 般在 １ ０￣ ／ ０ ｔ ｇ左 右 ， 本 上 可 以满 足 调 合 ｇ 基 生产 国 Ⅳ汽 油产 品 的要 求 。在 新 建炼 油 厂 选 用渣 油加氢 ＋ 重 油催 化裂 化模 式 的 总 流 程 条 件 下 ， 全 厂轻 油收 率 可大 于 ８ ［ ， 油 基本 上 转 化 为 液 １ ３ 渣 ］
格， 生产过 程 的清 洁化 和 石 油产 品 的超 低 硫 化 、 优 质化 存在 一 定 的 矛 盾 。 因此 ， 计 选 择 合 适 的 炼 设
２ 加 工 高硫 劣质 原 油 的 总 工 艺 流 程 及 其 局
限性
目前 ， 内炼 油 厂 加 工 高 硫 劣 质 原 油 已经 具 国 备 一定 的 经验 ， 核 心 问题 仍 是 如何 选 用 经 济 性 其