沙特混合原油重油加工路线选择

刘瑞英，闫晓梅

（洛阳瑞泽石化工程有限公司，河南洛阳471003）

目前炼油厂原料油越来越重质化、劣质化[1]。原油性质的变化对炼厂加工方案的设计有全局性的影响。经济增长和石化产业扩张持续拉动石油需求，继2019年我国原油进口量首次突破5亿t之后，2020年达5.4亿t，同比增长7.3%，成为全球第一大原油进口国。受多个大型项目投产驱动，国内石油化工产业继续扩张，2020年我国原油加工量达到6.74亿t，同比增长3%，但增速较2019年降低4.6百分点。我国原油产量2020年达到1.95亿t，同比增长1.6%。我国原油进口增速继续高于国内原油产量增速，对外依存度仍在持续扩大[2]。近年来，沙特含硫原油进口数量迅速增加，沙特混合原料油性质与国内原油有很大不同，硫含量、重金属含量高，是典型的高硫中间基原油，其加工主要难点在重油加工[3]。

1 重油加工组合工艺介绍

重油中碳含量一般为83%~87%，氢含量一般为10%~12%，氢碳原子比一般为1.4~1.7，而一般汽、柴油等轻质油的氢碳比为1.8左右，所以在重油加工过程中最重要的任务就是提高氢比例，以得到更多汽、柴油等轻质燃料以及其他化工原料[4]。提高氢比例有脱碳和加氢两种途径。脱碳技术除了热加工（延迟焦化及催化裂化）之外，还有溶剂脱沥青。加氢技术有三种，即固定床渣油加氢、沸腾床渣油加氢裂化及悬浮床渣油加氢裂化。

脱碳路线对原油的适应性强，一次投入、操作费用低，但原油的有效利用率低，轻油收率低。加氢路线对原油资源的利用率高，轻油收率高，但对原油的适应性差，投资、操作成本均较高。

常见重油加工组合工艺有以下几种：

1）催化－焦化组合工艺。减压渣油作为延迟焦化原料，减压蜡油与焦化蜡油加氢处理后进催化，催化油浆作为延迟焦化进料。工艺原则流程见图1。

图1 催化－焦化组合工艺

2）焦化－催化－加氢裂化组合工艺。减压渣油进延迟焦化，重蜡油去催化，轻蜡油去加氢裂化。工艺原则流程见图2。

图2 焦化－催化－加氢裂化组合工艺

3）渣油加氢－催化裂化双向组合工艺。减压渣油进固定床渣油加氢，渣油加氢后的重油作为催化裂化装置原料，催化油浆进渣油加氢。工艺原则流程见图3。

图3 渣油加氢－催化裂化双向组合工艺

4）渣油溶剂脱沥青－沥青IGCC－催化－加氢裂化组合工艺。渣油进溶剂脱沥青，脱油沥青进IGCC，脱沥青油和重蜡油加氢处理后进催化裂化，轻蜡油进加氢裂化。工艺原则流程见图4。

图4 溶剂脱沥青－催化－IGCC组合工艺

5）渣油溶剂脱沥青－焦化－催化裂化－加氢裂化组合工艺。渣油进溶剂脱沥青，脱油沥青进焦化，脱沥青油与重蜡油加氢后进催化裂化，轻蜡油及焦化蜡油进加氢裂化。工艺原则流程见图5。

图5 溶脱－焦化－催化裂化组合工艺

6）渣油沸腾床加氢裂化－蜡油加氢－催化组合工艺。渣油进沸腾床加氢裂化，残渣至焦化，蜡油与重蜡油一起加氢处理后进催化，轻蜡油至加氢裂化装置。工艺原则流程见图6。

图6 沸腾床加氢－催化组合工艺

7）悬浮床加氢裂化－蜡油加氢－催化组合工艺。渣油进悬浮床加氢裂化，少量残渣作燃料，蜡油与重蜡油加氢处理后进催化，轻蜡油至加氢裂化装置。工艺原则流程见图7。

图7 悬浮床加氢－催化组合工艺

2 新建炼厂总加工流程选择

以新建1 000万t/a炼油化工一体化项目为例，设计采用的基准原油为具有代表性的沙特混合原油，原料性质见表1。

表1 混合原料油性质

2.1 不同油品的加工工艺对比

1）渣油加工工艺对比。不同性质的渣油应选择不同的加工工艺，如表2所示[5]。

由表2可知，该混合油极难加工，适宜的加工工艺有悬浮床加氢裂化、焦化或溶剂脱沥青。

2）蜡油加工。减压蜡油的轻质化一般有两种工艺，一是催化裂化（或催化裂解），二是加氢裂化。

3）柴油加工。重柴油采用加氢裂化工艺加工，不仅降低了柴油产量，而且增加了目标产品。轻柴油作为柴油加氢精制装置的进料。柴油加氢精制装置按生产满足国Ⅵ质量要求的车用柴油考虑。

4）煤油加工。直馏煤油馏分除硫醇指标不能满足要求外，其他指标均满足3#喷气燃料的要求，因此考虑采用临氢工艺精制后生产3#喷气燃料。

5）石脑油加工。石脑油馏分芳潜含量较高，全部作为重整原料。

6）资源的综合利用。全厂统一设置轻烃回收设施。全厂的气体、液化气集中脱硫、脱硫醇；全厂富胺液集中再生，酸性水集中处理，酸性气送硫磺回收装置。

2.2 加工方案及效果分析

2.2.1 加工方案

根据原料性质并结合产品方案要求，分析研究上述加工工艺后，组合成了如下流程，以常减压＋催化裂解＋重整＋芳构化＋PX＋煤油加氢＋柴油加氢裂化＋蜡油加氢裂化＋乙苯苯乙烯为固定配备，可变部分在于减渣的处理方法，按加氢、脱碳两个方向形成以下两套方案，见表3。

表3 加工方案说明

2.2.2 效果分析

依据《中国石油化工项目可行性研究技术经济参数与数据》（2019年版）中提供的投资项目经济效益测算价格（以布伦特原油40美元/桶、60美元/桶及80美元/桶的接轨价格为基准）分别测算两个方案的经济数据，见表4。

由表4可以看出，40美元体系下，方案一内部收益率低于方案二，方案一投资回收期高于方案二；60美元体系下，方案一内部收益率与方案二内部收益率、投资回收期基本相当；80美元体系下，方案一内部收益率高于方案二，方案一投资回收期低于方案二。

表4 经济指标对比

3 结论与建议

市场价格高时，宜采用加氢路线加工原料油；市场价格低时，宜采用脱碳工艺路线加工原料油。原油加工前应先根据原油种类、来源、性质及数量，对比不同加工方案，再根据投资效益分析选择最优方案。此方法的优点在于加工的原油种类、性质及数量明确，对比参照的基准相同，各个方案投资简单明了，易于判断，但存在的主要问题是不同的加工方案对原油有不同的适应性，原油价格的差异和加工方案适应性体现不够，建议引进线性规划方法（LP）优化软件，此软件可同时对原油和总加工流程方案进行适应性匹配，从而确定最优方案[6]。