原油加工过程中对优化轻质油收率的探讨

摘 要：炼油工艺技术的早期主要手段是简单蒸馏装置，分离出汽油、柴油、重油等油品。随着社会的发展，人们对汽油产品需求的迅猛增长，催化裂化、加氢裂化等从较重的馏分油或重油中生产汽油的热裂化技术不断发展并应用成熟，渐渐成为生产轻质油产品的主要方式。本文简单讨论了影响影响了原油加工过程中轻质油收率的主要因素，对不同工艺技术的炼油加工装置从轻质油收率方面进行了探索，对今后的研究方向进行了展望。

关键词：原油;轻质油收率;炼油

近年来，各地在加紧建设大型炼油厂及配套的油品质量升级项目，以扩大炼油加工能力。在发达国家炼化行业当前开工率低，经济效益受新建炼厂的冲击而下滑。相关人士认为，就炼油行业发展前景和由经济发展造成的需求不确定性来看，整个炼油行业必须采用先进的炼化技术和催化剂技术，以提高生产操作的灵活性。采用低价值的重质进料，生产出高质量、附加值高的产品，优化产业结构，密切跟随市场变化而灵活变化。

当前全世界加工的原油中，占总量一半以上的油为重质含硫原油。专业人士分析认为，未来几年加工的原油会越来越重，硫含量、氮含量也越来越高，不具备加工劣质原油二次加工能力的的炼厂将会被淘汰。在美国，拥有多种重质原油加工技术，装置加工能力强，炼厂见装置匹配程度高，具有较强的加工非常规原油的能力。

将重质油轻质化，是衡量炼厂加工深度的一个重要指标。将减压馏分油、渣油等重质油转化成轻油的能力称为炼厂重油轻质化的能力。通常，以渣油轻质化、催化裂化、加氢裂化和延迟焦化等过程的处理能力总和与原油加工量的比值来表示。该值是体现原油加工过程中轻质油转化水平的指标，在有些国家被称之为转化指数 C.I.。

随着炼油技术的不断发展，重质原油轻质化技术也在不断提高。常减压蒸馏的轻质油收率大小主要取决于原油油品的性质及直馏馏分油的含量。热裂化技术、重质油加氢技术的转化深度又决定了轻质油收率的高低。随着对产品质量指标的要求的不断提高，轻质油收率会受到一定影响，但加工高硫原油采用的加氢技术，一定程度上又改善了裂化原料性质，有利于轻质油收率的提高。

1 影响轻质油收率的主要因素

1.1 原料油的性质

原油的加工通常是首先经过常减压蒸馏装置，切割出一次产品，有直馏石脑油、直馏柴油、直馏蜡油、渣油，这些产品作为二次装置的加工原料。原油的密度、馏程、含水等性质直接影响这几种一次产品的收率。通常炼厂的二次加工装置都是根据常减压装置的产品产量配套建设，所以常减压装置的加工量最大，一次产品的收率对全厂的轻质油收率影响很大。通常。原油的密度越轻，轻质油收率越高。

1.2 加工工艺流程

炼油加工工艺流程的不同，主要在于对柴油产品的精制和重油产品的加工方案。根据目的产品的不同，大致分三种加工方案：燃料型、燃料--润滑油型、燃料--化工型。将主要产品用作燃料的为燃料型，通过二次加工装置将减压馏分油、减压渣油等重馏分油转化为轻质燃料油。燃料--润滑油型的产品除部分用作燃料外，重馏分油部分多用于生产润滑油产品。燃料--化工型产品是产出部门燃料、化工原料及化工产品。燃料--化工型的加工方案能够充合理分利的用石油资源，目前大部分的炼厂都在走炼油化工一体化的加工路线，这样实现了炼厂效益的最大化，成为原油加工的主流发展模式。

1.3 加工装置的特点

1.3.1 常减压蒸馏装置

常减压蒸馏是原油加工的第一道工序，装置的设计及操作情况，对整体的产品质量、侧线收率有很大影响。常减压蒸馏装置通常都包括电脱盐、常压蒸馏、减压深拔三部分。常压分馏前通常还设初馏塔或闪蒸塔，主要作用是蒸出原油化热升温过程中气化的轻油，降低常压加热炉的负荷，平稳常压塔的操作，确保常压塔侧线产品的质量。分馏塔的结构、塔内件、操作工艺条件产品的质量、抽出率。影响收率的因素还包括塔盘开孔率、加热炉出口温度的控制、减压深拔率等。塔盘开孔率适当提高时，轻质油收率会提高。提高直馏蜡油的切割温度，提高减压蜡油的收率，增加为催化裂化或加氢裂化装置原料，也是提高轻质油收率的主要手段。我国已不断改进原油常减压蒸馏装置的工艺技术，尽可能的提高轻油拔出率，控制产品质量、降低装置加工能耗。改进措施主要有实施减压深拔技术、优化换热网络、提高加热率热效率、采用高效塔盘，填料等。

1.3.2 催化裂化装置

随着原油重质化及对石油产品的需求增长，催化裂化工艺因其对原料的适应性强，转化深度大、轻质油手率高、产品质量好等特点，是主要的加工技术。催化裂化工艺是重油轻质化的核心工艺，是提高原油加工深度，增加轻质油收率的重要手段。原料为蜡油，产品为汽油、柴油、重质油、焦炭。反应产物的收率与原料性质、操作条件、催化剂性能等因素有直接关系，汽油收率一般在30-60%。汽研究法辛烷值在80-90范围内，柴油收率在0-40%范围内，焦炭收率约为5-7%，随着原料油残炭增大，焦炭收率也可达到8-10%[1]。

1.3.3 延迟焦化装置

以渣油为原料，经深度热裂化反应产生油气，分馏后可获得干气、液化石油气、汽油、柴油、蜡油和焦炭产品。焦化过程的主要优点是它可以加工残碳值及重金属含量很高的各种劣质渣油，原料适应性更广，在现代炼油工业中，通过合理地配置石油资源和优化装置结构，延迟焦化工艺仍然是一个十分重要的提高轻质油收率的有效途径[2]。

1.3.4 溶剂脱沥青装置

溶剂脱沥青过程主要用于从减压渣油制取高粘度润滑油基础油和催化裂化原料油。该工艺因其能耗较高，所以需要降低能耗、改进工艺。采用带超临界溶剂回收的脱沥青工艺流程，能在不增加能耗的情况下大幅提高脱沥青油的收率。

2 提高收率的发展方向

世界原油性质逐渐趋于劣质化和重质化，原油及产品价格起伏不定。伴随着煤制油、页岩油等新技术的发展，石油炼制行业今后的发展还需要不断提高炼油加工技术水平，降低能耗，降低加工成本。随着经济社会的发展，市场对轻质燃料油的的需求仍在不断扩大，重质油轻质化技术在原油性质劣质化的今天显得尤为重要，所以还需不断加强对重质油轻质化技术的研究。影响轻质油收率的各套装置运行水平的高低也直接影响着装置运行效果，进一步优化装置操作条件、淘汰旧装置、旧设备等也是进一步提高轻质油产品收率发展方向。劣质渣油产品的深度加氢工艺，可以最大限度的提高原油轻质化水平，所以加大渣油加氢工艺的研究应用，提高加氢装置加工量在整个炼厂中的比例，是今后提高轻质油收率的主要方向。

3 结语

重质油轻质化技术是炼油企业生产高附加值产品的主要方式，也是增加炼厂效益的一个主要来源。轻质油收率，即轻质油（化工轻油、汽油、煤油、柴油等）的产量占原油和外购原料油加工量的百分比，是反映原油加工转化深度的综合性指标，是炼油企业之间相互对比、竞争的一个重要指标。影响轻质油收率的因素很多，包括原油本身性质、工艺流程的特点、加工装置的配套平衡以及各加工装置的操作条件等。炼油企业应在日常实际生产过程中，抓好每一个环节，尽可能达到较高的轻质油收率，达到效益最大化。

参考文献：

[1]陳鹏，邹建昆，姜枢等.炼油生产中提高轻质油收率的措施[J].甘肃科技，2003，V19（5）：21-22.

[2]谢长宇，范海英.提高延迟焦化装置原料适应性及轻质油收率[J].中外能源，2011（1）：94-96.

作者简介：

李金华（1974- ），男，汉族，山东东营人，本科学历，山东胜星化工有限公司，研究方向：炼油化工。