高硫减压渣油加工方案的技术经济比较

高硫减压渣油加工方案的技术经济比较高硫减压渣油加工方案的技术经济比较 孔令健 中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司 淄博 255408 摘要 摘要 对中国石化齐鲁分公司高硫减压渣油两种生产方案 即减压深拔工艺生产重交沥青和 VRDS FCC 组合工艺生产轻质油品进行技术经济比较 结果表明 在公司裂解原料不能完全自给 的前提下 VRDS FCC 组合工艺的单位利润优于减压深拔工艺 但随着重交沥青价格的上升 VRDS FCC 组合工艺的优势将逐渐减弱 关键词 关键词 减压渣油 减压深拔 加工方案 比较 中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂经改扩建后 原油加工能力达到 8 500 kt a 其中胜 利原油 2 500 kt a 科威特油 沙特中质 简称沙中 油 沙特轻质 简称沙轻 油各 2 000 kt a 由于原油资源配置问题 2003 年炼油厂实际原油总加工量为 7 945 6 kt 其中 进口高硫原油 4 455 7 kt 包括适合生产重交通道路沥青 以下简称重交沥青 的科威特 原油 933 0 kt 胜利炼油厂对高硫渣油的设计加工方案有两种 一种是通过减压深拔 浅 度氧化 工艺生产重交沥青 另一种是通过重油加氢 VRDS 处理后为催化裂化 FCC 提 供原料即 VRDS FCC 组合工艺生产轻质油品 本文以科威特 与沙中油性质基本相同 渣油 为例对两种加工路线加以讨论 1 1 减压深拔工艺与减压深拔工艺与 VRDS FCCVRDS FCC 组合工艺组合工艺 1 11 1 减压深拔工艺减压深拔工艺 胜利炼油厂 1998 年开发了进口原油制取重交沥青的新技术 并成功应用于工业生产 1 如果原料适宜 减压深拔是生产重交沥青的一种比较简单的加工方式 科威特原油凝点为 31 蜡含量为 1 69 硫含量为 3 06 特性因数 K 为 12 1 属于低凝 高硫 中间基 原油 其减压渣油中的饱和烃含量为 18 62 沥青质为 7 52 胶质为 25 10 芳烃为 48 76 蜡含量 蒸馏法 1 60 具有蜡含量低 芳烃 胶质含量高 四组分含量匹配等 特点 是制取重交沥青的优质原料 在胜利炼油厂第三常减压装置 将科威特渣油采用湿式减压深拔的工艺直接生产重交 沥青 其工艺操作条件如表 1 所示 产品性质评价见表 2 表表 1 1 减压深拔工艺的操作条件减压深拔工艺的操作条件 原油加工量 kt d 1 减压炉出口温 度 减压塔真空度 kPa 减压塔汽化段残 压 kPa 减压塔塔底吹汽 t h 1 减压塔底抽出温 度 8 5 10 383 385 96 98 2 8 3 0 2 0 2 5 373 375 表表 2 2 减压深拔生产重交沥青的评价数据减压深拔生产重交沥青的评价数据 项目产品性质评价值Q SHR004 2000 标准试验方法 AH 90AH 70AH 90AH 70 密 度 25 g cm 31 0251 027报 告报告GB T8928 针入度 25 10 1mm917980 10060 80GB T4509 延度 15 cm150130 100 100GB T4508 软化点 44 846 142 5244 54GB T4507 溶解度 三氯乙烯 99 9499 96 99 0 99 0GB T11148 薄膜烘箱试验 质量变化 0 04 0 03 1 0 0 8GB T5304 针入度比 62 869 3 50 50GB T4509 延度 15 cm 150130报 告报 告GB T4508 延度 25 cm 150 150 100 75GB T4508 闪点 开口 300329 230 230GB T267 蜡含量 蒸馏法 2 31 9 3 0 3 0GB T0425 科威特渣油通过减压深拔生产出的重交沥青完全符合中国石化集团公司企业标准二号 重交通道路沥青技术要求 Q SHR004 2000 的条件 主要指标如含蜡量 薄膜烘箱实验后 15 延度以及针入度达到或超过同类进口沥青水平 沥青样品经中国石化集团沥青产品检 验中心 交通部交科所 山东省交科所等权威部门评定 也得出相同结论 1 21 2 VRDS FCCVRDS FCC 组合工艺组合工艺 第三常减压装置生产重交沥青剩余的减压渣油可以作为 VRDS FCC 组合工艺的进料 1500kt a VRDS 装置的主要作用是将减压渣油通过脱硫 脱氮 脱金属 加氢裂化及芳烃 饱和等加氢反应 降低油品中的硫 氮及金属含量 为催化裂化装置提高掺渣量创造条件 其原料及产品性质见表 3 科威特减压渣油经 VRDS 加氢处理后的石脑中芳烃含量 17 65 环烷烃含量 30 22 适宜作重整原料 柴油的 十六烷值为 50 硫含量为 72 10 6 具有 高十六烷值 低硫含量的特点 是优质轻柴油的调和组分 蜡油含硫量为 0 12 低于一 般直馏蜡油含硫 0 8 的水平 常压渣油硫含量为 0 2 金属脱除率 80 残碳为 4 6 蜡油 常压渣油以及减压渣油都可以作催化裂化装置的原料 拓宽了催化原料的来源 提高了催 化裂化装置的掺渣量 由于加氢后的油品含硫量低 掺入催化原料后可降低催化原料的硫 含量 减轻催化产品加氢精制的负担 因催化裂化装置受到催化剂烧焦的限制 约 19 的 VRDS 减压渣油去作燃料油 催化裂化装置的汽油辛烷值较高 是汽油产品的主要调和组分 而其柴油十六烷值只有 20 35 需加氢精制后方可作为产品 各装置产生的干气经二乙醇 胺 DEA 脱硫后才能作为燃料或制氢原料气 VRDS FCC 组合工艺流程见图 1 图图 1 1 VRDS FCCVRDS FCC 组合工艺流程简图组合工艺流程简图 表表 3 3 VRDSVRDS 装置原料及主要产品性质装置原料及主要产品性质 产品 项目原料 石脑油柴油蜡油常压渣油减压渣油 密度 g cm 30 981 6 0 7160 841 0 901 6 0 929 7 0 949 2 沸点 IBP3719380327399 10 66220438423522 50 117277484533 90 147343538 EP176365 元素含量 10 6 Ni 26 10 037 918 4 V19 4 0 013 05 8 Fe19 01 105 08 7 Ca22 70 23 65 8 Na11 70 51 31 4 S 2 910 160 007 20 120 200 29 N 0 560 001 20 063 60 170 300 40 残碳 11 880 24 609 93 2 2 两种加工方案的讨论两种加工方案的讨论 2 12 1 两种加工方案的技术经济对比两种加工方案的技术经济对比 科威特渣油通过减压深拔可以生产出符合 Q SHR004 2000 标准的 AH 90 AH 70 高等级 道路沥青 其特点是生产工艺简单 但不能生产更多的轻质油品 VRDS FCC 组合工艺汽油 柴油产率高 总轻油收率 77 21 附加值较高 经 VRDS 加氢处理后的渣油作为催化原料 有利于提高催化裂化装置的掺渣量 目前 第一催化装置掺入 VRDS 的常渣量达到 60 第 二催化装置掺入 VRDS 的减渣量达到 30 这样可以增加渣油加工深度 生产出更多高品质 的轻质油品 总之 减压深拔工艺可以生产高等级道路沥青 VRDS FCC 组合工艺则主要为了生产汽 油 柴油等轻质油品 炼油装置加工费定义如下 装置加工费 固定成本 加工量 可变单位成本 由此可知 生产装置的单位加工费与装置处理量有关 为方便起见 固定成本分摊与 单位可变成本均采用 2003 年装置实际运转加工量的累计平均值 装置的加工量以 2003 年 的科威特减压渣油量 321 2 kt 来计算 产品价格按照 2003 年的平均值计算 科威特渣油 按减压深拔工艺与 VRDS FCC 组合工艺的利润核算见表 4 表 5 表 6 表表 4 4 减压深拔与减压深拔与 VRDS FCCVRDS FCC 工艺的加工费核算工艺的加工费核算 VRDS FCC 组合工艺减压深拔工艺 项目 加工费 不含税 元 t 1分配加工量 kt加工费 不含税 元 t 1分配加工量 kt 重油加氢203 57321 2 催化裂化104 25266 1 柴油加氢110 5284 9 气体脱硫8 5851 5 硫 磺657 695 3 三常减压16 62321 2 加工费合计 万元10 640 55533 83 表表 5 5 减压深拔与减压深拔与 VRDS FCCVRDS FCC 工艺的产品收入核算工艺的产品收入核算 项 目 产品价格 元 t 1VRDS FCC 组合工艺减压深拔工艺 瓦 斯959 438 4 液 化 气2371 4820 8 硫 磺398 345 3 石 脑 油2 019 3210 5 汽 油2 383 19107 8 柴 油2 181 16108 9 燃 料 油1 092 1930 7 重交沥青1 320 21320 产品收入合计 万元60 866 6542 246 72 注 减压渣油深拔时损失 0 38 重交沥青的价格以 AH 90 的平均价格为标准 表表 6 减压深拔与减压深拔与 VRDS FCC 工艺的利润核算工艺的利润核算 万元 项 目 VRDS FCC 组合减压深拔工艺 销 售 60 866 6542 246 72 原料费用35 081 1435 081 14 装置加工费10 640 55533 83 增 值 税2 544 07994 76 消 费 税4 273 19 教育附加费204 5229 84 城 建 费477 2169 63 所 得 税3 303 371 827 38 利 润4 342 603 710 14 单位利润 元 t 1135 20115 51 科威特减压渣油进 VRDS FCC 组合工艺的单位利润为 135 20 元 t 减压深拔工艺的单 位利润为 115 51 元 t 所以 VRDS FCC 组合工艺比减压深拔工艺的效益好 因重交沥青的 价格受成品油价格的影响较小 若成品油价格基本保持不变时 重交沥青 AH 90 的价格 升至 1 340 元 t 不含税 时 VRDS FCC 组合工艺与减压深拔工艺的效益相等 VRDS FCC 组合工艺便失去了优势 2 22 2 齐鲁分公司自身的特点对渣油加工方式的影响齐鲁分公司自身的特点对渣油加工方式的影响 2 2 1 原油进厂靠管输 由于目前齐鲁分公司的原油进厂是靠华北原油管线输送 成本较低 但每次输送不同 品种的油品时都存在油头和油尾现象 若输送生产重交沥青的进口原油时 需从黄岛组织 单油种管输进厂 专罐专存 单独加工 为把管内存油和所输送的油品分开必须 掐头去尾 这样就有约 15 kt 专输送的油品进入其他油品中 造成可供直接减压深拔生产重交沥青 的有限原料进一步减少 给大批量生产重交沥青带来一定的局限性 若加工后的减压渣油 进 VRDS FCC 组合工艺则无需单独组织进厂和加工 2 2 2 加工流程的特点 齐鲁公司胜利炼油厂第一常减压装置主要加工胜利原油 产生的减压渣油进延迟焦化 装置生产石油焦 第二 三常减压装置主要加工进口原油 产生的渣油进 VRDS FCC 组合工 艺生产轻质油品或深拔生产重交沥青 这是齐鲁公司加工流程的一个特点 由于进口原油 总量较少 不能满足二 三常减压装置同时加工 只能安排在三常加工 而三常同时需要 给 VRDS 提供原料 因此重交沥青的生产只能间断进行 频繁调整操作会造成沥青原料质量 不稳 科威特减压渣油性质见表 7 从表 7 可以看到 其总金属含量达到 112 5 10 6 特 别是钠的含量为 14 1 10 6 是设计值的 4 7 倍 沥青质含量为 7 52 是设计值的 2 35 倍 金属含量高会导致 VRDS 装置反应器脱金属催化剂过早失活 沥青质胶质含量过高会堵 塞催化剂微孔 在温度超过 420 时催化剂极易结焦 VRDS 装置自 1998 年 12 月加工进口 减压渣油 因催化剂结焦导致床层压降升高更换催化剂 4 次 严重影响了炼厂的轻油收率 和装置运行效益 表表 7 7 科威特油减压渣油性质科威特油减压渣油性质 项目指标要求科威特减渣 残 碳 19 218 4 沥青质 4 717 52 S 3 864 21 N 0 5250 61 Fe 10 6 6 04 3 Ni 10 6 4335 2 Ca 10 6 51 6 V 10 6 6457 30 Na 10 6 314 1 3 3 结论结论 1 齐鲁石化胜利炼油厂加工进口高硫减压渣油的两种方案作用不同 减压深拔工艺 是生产重交沥青一种较为简单的方式 VRDS FCC 组合工艺则主要为了生产轻质油品 可以 得到 77 72 的轻油收率 由于 VRDS FCC 的单位利润高于减压深拔工艺 因此高硫减压渣 油应首先选择 VRDS FCC 组合工艺生产轻质油品 在重交沥青 AH 90 价格高于 1 340 元 t 不含税 时 可以考虑重交沥青的生产 2 由于原油管输进厂及加工流程的特点 制约着减压深拔生产重交沥青的进一步发 展 科威特减压渣油由于性质较差 进 VRDS 装置会影响其长周期运行 因此建议减少科威 特原油的配置量 强化和提高科威特原油的电脱盐效果 多增加沙特轻质油 沙特超轻质 油的配置量 以利于炼油厂提高炼油技术水平和优化乙烯裂解原料 参参 考考 文文 献献 1 孙振光等 齐鲁牌重交通道路沥青的研究与应用 齐鲁石油化工 2001 29 4 265 268 Comparison between Techno economy of the Processing Schemes of High sulfur Vacuum Residuum Kong Lingjian SINOPEC Qilu Branch Zibo 255408 ABSTRACT The two processing schemes of high sulfur vacuum residuum in SINOPEC Qilu Branch were compared from the viewpoint of techno e