延迟焦化装置掺炼马瑞原油技术分析

张在忠，杨晓宏，杨献峰

（ 山东海科化工集团，山东 东营 257105）

延迟焦化装置掺炼马瑞原油技术分析

张在忠，杨晓宏，杨献峰

（ 山东海科化工集团，山东 东营 257105）

根据东营市海科瑞林化工有限公司延迟焦化装置掺炼马瑞原油的情况，对装置生产进行跟踪，尤其是对装置轻质油收率及运行中遇到的问题进行跟踪分析，阐述了掺炼马瑞原油对延迟焦化装置的影响，得出以下结论：延迟焦化装置掺炼马瑞原油是可行的；基于马瑞原油性质，掺炼比例不宜超过20%。

延迟焦化装置；马瑞原油；技术分析

延迟焦化装置是以劣质重质油为原料，在高温和长时间反应条件下进行深度热裂化和缩合反应的热加工过程[1]。延迟焦化具有技术成熟、原料适应性强、产品灵活性大、操作可靠性高以及投资和操作费用相对较低的特点，因此延迟焦化得到了迅速发展。同时为了实现炼厂效益最大化，延迟焦化成为了重油加工流程及组合工艺的重要组成部分[2]。本文主要介绍山东海科化工集团分公司——东营市海科瑞林化工有限公司延迟焦化装置掺炼马瑞原油生产情况，着重分析对装置的影响及掺炼可行性研究。

1 装置掺炼马瑞原油必要性

东营市海科瑞林化工有限公司是山东海科化工集团下属企业，以石油深加工为主，公司设有 120万t/a延迟焦化装置、100万t/a加氢精制装置、50万t/a重整装置、3 000 m3/h (N)甲醇制氢装置及其它配套设施。公司原料采购主要依托国家一类开放口岸—东营港，公司根据市场行情采购各种重油料。众所周知，国家对原油进口采取较为严格的管制政策，因此寻找合适的原料来源，为装置的长周期、平稳运行积累生产数据，提高装置加工方案的灵活性，提高装置整体效益，成为公司急需解决的问题，正是在这种背景下，公司经过多方论证和调研，决定购进一批马瑞原油进行试生产。

2 装置生产情况汇总

2.1 马瑞原油性质(表1)

表1 马瑞原油性质Table 1 Properties of Merey crude oil

原油是由饱和烃、芳烃、胶质、沥青质组成的胶体体系，沥青质像胶体微粒或胶束的核心存在于原油中。胶束的中心部分由相对分子质量高的的多直链芳烃组成，其周围依次环绕着芳烃性较低的组分。当这些由沥青、胶质形成的胶束悬浮在油中，与周围油相呈现出稳定、均匀的物理平衡状态时，沥青质在油品中处于胶溶状态，不会被沉析出来。这种分散体系的稳定性与体系的温度和所含芳烃和胶质的浓度密切相关。体系温度低、芳烃和胶质浓度密切相关。体系温度低、芳烃和胶质浓度高，则分散体系稳定好。当体系的温度或芳烃和胶质的浓度变化到某一临界值时，体系将失去胶体特性而发生聚沉。根据实验数据及相关文献证明，油品中芳烃和胶质含量越高，胶体性质越稳定，而沥青质和饱和烃含量越高，胶体体系越不稳定[3]。马瑞原油的物化性质表明，马瑞原油很容易生焦。

2.2 装置掺炼马瑞原油情况

东营市海科瑞林公司自2011年1月22日开始掺炼马瑞原油，截至到3月21日共掺炼9 682.54 t，每天掺炼约164 t，详细数据见表2。

表2 装置掺炼马瑞原油情况Table 2 The situation of blending Merey crude oil

2.3 掺炼马瑞原油对装置产品分布的影响

根据公司1-3月份生产情况，装置掺炼马瑞原油后各产品收率情况见表3。

表3 产品收率Table 3 Product yield %

从表中可以看出：马瑞原油轻质油含量较重油料高，随着掺炼比的增加，装置轻质油尤其是精制料2收率明显提高，70#沥青及石油焦收率明显降低，装置轻质油收率逐月上升，有利于提高装置的整体效益。

2.4 掺炼马瑞原油装置调整情况

从表4中可以看出，装置掺炼马瑞原油后，主要从加热炉出口温度及焦炭塔压力等进行调整。主要原因是马瑞原油中胶质和沥青质含量较高，生产弹丸焦的几率较大，为了抑制弹丸焦的生产，装置应采取减低加热炉出口温度、提高焦炭塔压力、减低装置循环比等方面调整[4]。

表4 主要操作参数调整情况Table 4 Adjustment of main operating parameters

2.5 装置掺炼马瑞原油遇到的问题

2.5.1 分馏塔频繁冲塔，操作波动较大

马瑞原油含水较高，从化验数据看，含水量在5%左右，这部分水虽然在罐区静止后被脱除一部分，但大部分还是残留在油品中，进入装置后，经过换热温度达到210 ℃，水急剧汽化，水体积膨胀能达到油品的几十倍，造成馏塔内汽液相负荷过大，分馏塔频繁冲塔，操作波动较大，对产品质量控制非常不利。当分馏塔出现冲塔现象时只能通过降温降量、加大回流压顶温等措施来防止塔底物料继续往塔顶冲。因此掺炼马瑞原油，首先应加强油品的脱水工作，在条件允许的前提下，可以考虑增设原油脱盐、脱水设备，以降低对下游装置的冲击。

2.5.2 装置产弹丸焦

从装置收率角度考虑，掺炼马瑞原油可以提高装置轻质油尤其是柴油的收率。但马瑞原油含水较多，比重小，掺炼比例过大很容易造成分馏塔冲塔，不利于产品质量控制[5]。另外掺炼比例过大，焦炭塔管线震动加剧，装置产弹丸焦几率增大，炉管容易结焦，不利于装置的安全生产。2011年3月12日装置掺炼马瑞原油比例达到19%，装置进料性质劣化，原料残炭值高达23%，（沥青质+胶质）的质量分数达到 47.5%，虽然及时采取了降低加热炉出口温度、罐区调和、降低循环比等措施，但仍然造成焦炭塔内生产大量弹丸焦，造成焦炭塔进料线、放水线等被焦块阻塞，装置被迫降量生产。

2.5.3 分馏塔顶结盐，顶循泵运行困难

马瑞原油含盐量较高，大约16～60 mg/L，掺炼比例过大容易诱发分馏塔顶结盐等一系列问题。分馏塔等温一般控制在110 ℃，从掺炼马瑞原油装置运行情况看，分馏塔顶部有结盐的迹象。

主要表现为：汽油干点超指标控制并逐渐上升；顶循泵入口发现有盐块；顶循回流量大流量时出现波动。目前公司没有电脱盐设备，考虑到装置的安全生产及长周期运行，不宜大比例的掺炼马瑞原油[6]。

3 结 论

(1)从提高装置液收及装置整体效益的角度考虑，延迟焦化装置掺炼马瑞原油是可行的。

(2)马瑞原油相对于渣油而言，具有比重轻、轻组分多、盐含量高、硫含量高、胶质和沥青质含量高、金属含量高等特点，掺炼比例过大，容易产生分馏塔顶容易结盐、加热炉容易结焦、装置产弹丸焦几率增大等现象，结合周边炼厂的生产经验及公司1-3月份生产情况，延迟焦化装置掺炼马瑞原油比例不宜超过20%。

［1］瞿国华．延迟焦化工程与工艺[M].北京：中国石化出版社，2011．［2］翟志清，杨志强．掺炼塔河油渣油对延迟焦化装置长周期运行的影响和措施[J].河南化工，2009，26(7)：51-54．

［3］胡尧良．延迟焦化加工 FCC油浆的经济和技术分析[J]. 炼油技术与工程，2006(3)．

［4］张峰，陈春茂，余昌信．超稠原油延迟焦化产生弹丸焦的原因及对策[J]. 炼油技术与工程，2006，36(12)：11-13．

［5］姜伟，郑宗孝. 延迟焦化弹丸焦生成的原因及对策[J]. 炼油技术与工程，2008，38（1）.

［6］王航空．大比例掺渣下稠油焦化运行的问题及对策[J]. 石油炼制与化工，2009 (5)：25-27．

Technical Analysis of Blending Merey Crude Oil Into Delayed Coking Unit

ZHANG Zai-zhong，YANG Xiao-hong，YANG Xian-feng
（ Shangdong Haike Chemical Group, Shangdong Dongying 257105，China）

According to the condition of blending Merey crude oil into delayed coking unit in Haike Ruilin Chemical Co., Ltd., Dongying City , the production unit was investigated, especially the problems in the run were analyzed, and effect of blending Merey crude oil on delayed coking unit was discussed. The results show that blending Merey crude oil into delayed coking unit is feasible; Based on properties of Merey crude oil, the blending ratio should not exceed 20%

Delayed coking unit; Merey crude oil; Technical analysis

TE 624

A

1671-0460（2012）09-0898-02

2012-08-28

张在忠（1966-），男，山东东营人，高级工程师，山东海科化工集团总裁。E-mail：zhangzz@haikegroup.com。

杨献峰（1981-），男，助理工程师。E-mail：yangxf@haikegroup.com。