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炼油企业催化油浆的综合利用及经济性分析中石化延迟焦化科技情报站徐宝平催化裂化是原油加工的重要装置之一,但随着原油劣质化和催化掺炼渣油工艺的应用,需增加外甩油浆量但因燃油税制的改进,需求市场萎缩,这些油浆大多作为便宜重质燃料油销售,炼油企业的经济效益受到影响,发展油浆深加工或者拓展油浆的应用市场越来越受到国炼油企业重视在确定催化油浆加工方案前,我们首先要对其性能作初步了解一.催化油浆的性能催化油浆是减压蜡油和减压渣油经过催化裂化反响后进入分储塔,再经蒸储别离所得的塔底重质组分油与减压渣油相比,催化油浆密度大>的〕,粘度、康氏
1.0113残炭低从族组成份析,催化油浆比减压渣油的芳燃含量高,胶质含量低;其次是储分轻,催化油浆的播出温度多数在以下,而减压渣油的储出量,通常惟独50%500℃500℃摆布山5%多个炼油企业的减压渣油和催化油浆性质数据分别如下表、-12o表/减压渣油性质胶质、粘度100℃组成,wt%密度g/cm3残炭wt%S%N%饱和煌芳香煌沥青质mm2/
0.9815渣油
15.
5029.
3030.
1040.60S渣油
0.
982421.
6537.
9640.39不工银4120119436残炭胶质、粘度-沥青组成,饱和烧芳香香质g/cm3wt S%N%100°mm2/swt%
1.013%
283034.
2037.50油浆
1.
048427.
1052.
1020.
0013.71油浆
6.
6037.
0057.
705.30辽河油浆
1.
03010.
3425.X
68.X
4.
800.
722.X
202211.
057528.
4066.
704.
90.、r.uwo
33.
6852.
4813.94HfL TJ▲、次
7、年重油过剩,燃料油价格惟独元/吨,年,受原油价格飙升2022202224502022及中石化严格限制炼油企业燃料油出厂,市场燃料油价格上扬至元/吨,同样当年2974焦炭价格到达元/吨,催化油浆作沥青或者燃料油的经济效益不及作延迟焦化原料1382当焦炭价格下跌至元/吨时,焦化产品综合均价下降到元/吨,和燃800300-3150料油和沥青的市场价接近,但是和元的三年均价仍有元/吨的优势2693500当焦炭价格继续下滑至元/吨,燃料油、沥青价格维持在元/吨时,催化6003000油浆进延迟焦化就没有明显的经济效益,但是和元的燃料油三年均价仍有2693300400元的盈利空间年中石化工销售重油万吨,其中催化油浆万吨如果选择一个延
2022514.
4265.4迟焦化装置数量多,同时出沥青的炼油企业,按照催化油浆性质和地域位置,有针对性地采集局部催化油浆,通过过滤法〔或者蒸镭法〕脱除催化剂颗粒,沥青炼油企业已有的氢气资源和技术发展脱氮、硫等预处理,再进延迟焦化装置生产针状焦过程见图如以下图-7图催化裂化油浆生产针状焦工艺流程-7为考核生产针状焦的经济效益,焦化产品综合均价计算如表所示-5表生产针状焦的焦化产品综合均价计算-5物料名称税前价格元/吨说明收率%干气
20002.5/1凝缩油
35002.123年平均价汽油20225000iv.U3柴油4400蜡油380017547500针状焦估算价格4400焦化产品综合均价元/吨4641计算说明,催化油浆生产针状焦的焦化产品综合均价为元/吨,比表中的普4641-5通延迟焦化产品综合均价元/吨高出元/吨考虑运输本钱和新的供需关系,33001341化油浆生以万吨/年延迟焦化装置规模计算,可增加效益亿/年以上六.催12010产橡胶软化剂和填充油软化剂是在橡胶加工过程中用于改善胶料加工性能的操作配合剂生胶中参加软化剂后,不仅能改善胶料的塑性,降低胶料的粘度和混炼时的温度,缩短混炼时间,节省混炼时的动力消耗,且能改善碳黑与其它配合剂的分散与混合,对压延和挤出起润滑作用,同时可降低硫化胶的硬度,提高硫化胶的抗强度、伸长率、耐寒性等性能依据软化剂的化学性质和物理性质可分为芳烧类软化剂、环烷燃类软化剂和链烷烧类软化剂而芳煌软化剂具有密度大、粘度高、亲和性好、加工性能优的特点,是橡胶工业良好的软化剂催化裂化油浆密度大、粘度大、芳烽和环烷煌含量高,与合成橡胶相溶性好因此,适合于在丁苯、顺丁、氯丁、丁晴等合成橡胶及天然橡胶加工中使用,也适合于在载重轮胎、深色橡胶制品的创造工艺中应用国利用催化油浆生产橡胶软化剂的石化企业有•石化炼油厂利用芳含大于的油浆,经沉降别离后直接作为天然橡胶和各种40%合成橡胶的软化剂;•石化厂将油浆经脱沥青、精制、脱色等制取了二元族煌型橡胶软化剂;•齐鲁石化公司和炼油厂采用催化裂化重芳燃研制了橡胶软化剂•石化公司年月日,石化公司已连续生产橡胶填充油余吨,为公20226263000司节约本钱多万元600七.催化油浆制取石油芳燃增塑剂从催化裂化油浆中提取出的芳煌可用作聚氯乙烯制品的增塑剂大量应用说明,石油芳燃增塑剂与树脂的相溶性好,易于塑化,电性能和机械性能较好,价格便PVC宜,可降低制品的价格,以芳煌为辅助增塑剂的聚氯乙烯制品因性能好,不仅可PVC作硬质、半硬质,还可作软质制品,用于乳液聚合或者悬浮聚合的聚氯乙烯制品•三叶石化厂以兰炼每年副产万吨的催化裂化油浆为原料,通过减压精储及8〜10后续特定工艺,选择适当的操作条件,调节炉出口、塔底、塔顶温度和回流比等,控制增塑剂的芳煌含量、黏度,改善其闪点和水分等指标,并发展精细过滤以进一步降低灰分和机械杂质等
[4]•石化公司炼油厂以辽河油浆为原料制备的橡胶软化剂,克油橡胶填充油、塑料或者橡塑共混料的增塑剂具有优异的使用性能,具有明显的经济效益和社会效益
[5]年月,芳煌增塑剂的市场价格为元,远高于燃料油价格202275000八完毕语多个企业的试验和生产数据说明,催化裂化油浆含有较多的重芳煌组分,作延迟焦化原料的焦炭产率要高于减压渣油,随着催化油浆对减压渣油的比例提高,延迟焦化的焦炭产率也提高但是在现行的汽柴油、沥青、燃料油和焦炭价格下,催化油浆适合作焦化原料但随焦炭价格的降低或者燃料油价格的上扬,这种事态将有所改变在我国石化行业中,催化裂化油浆大量作燃料油会冲击市场,压制燃料油价格,炼油效益受损,在当今燃油附加税开设以后,不建议催化油浆大量集中上市在当今沥青生产中,受原油品种的限制,急需添加催化油浆中的芳煌组分,改善沥青的延伸度等指标催化油浆通过蒸偏降闪点作为沥青改性剂使用,可以提高沥青性能和价格文章还建议将系统部的催化油浆资源按照性质和区域位置集中,发展脱催化剂颗粒、加氢脱硫和氮处理,利用现有的某个中型万吨/年)的延迟焦化装置,将(80—100催化油浆集中生产针状焦,不仅可以消化炼油企业多余的重油,还可以大幅度拓展催化油浆的使用围,提高炼油的经济效益,充分发挥催化油浆的社会价值参考文献炼油技术与工程〃年第三期延迟焦化装置加工催化裂化油浆的经济技术分析胡尧
1.2022良;国际煤炭网〃
2..in«V延迟焦化技术交流暨第二届焦化年会报告论文集〃焦化装置掺炼油浆的技术经济分析子明
3.RFCC立海郭守学,化工〃年第三期利用油浆制取芳烧型橡胶增塑剂袁军,朝晖42002石油化工高等学校学报〃年第三期辽河蜡油催化油浆在橡胶和塑料中的应用静轩乔三阳
5.1994*芳煌指数值(英文:BMCI),原是Buix^au ofMineralCorrelationIndex(美国矿物局相关指数)一词的缩写,现广泛用作表示一种油品的芳构性指数,假定正己烷为苯为常用值衡量生产乙烯的瓦斯油裂解原料的裂0,100BMCI解性能,并关联乙烯的大致收率油浆
1.
025038.
5053.
607.90油浆
1.
016431.
1064.
804.10油浆
20221.
0690135265.
9820.50任丘油浆
3.
2030.
6057.
0012.40油浆
1.
008236.
5060.
103.40___________油浆
1.
071820.
4160.
549.06表-催化油浆性质(续)2胶质、密度残炭粘度沥青质组成,饱和烧芳香香100°wt%g/cm3wt S%N%1mm2/s(大港油浆%
26.
9063.
609.
501.
01606.80油浆
31.
1064.
804.
101.M
355.
5039.
4349.
9010.67天津
0.
983011.
650.
5439.
855.39胜利
0.
620.
711.1C
474.
8072.
909.X
202211.
1813.
32.
801.
05831.
2512.
3065.
7015.
506.502022203810AQI—IQ AQ
20221120.
6017.Z
104.
311.02721QQ74255高桥
0.
700.351•\J^20221弘
1.871277452341268高桥
0740.
2334170.802022209715Q96375441420221八QA
0.
101.13002T
73.
6291.
64354202221.20减压渣油和催化油浆芳燃含量比照方以下图-2图减压渣油和催化油浆芳燃含量比照-2上述统计显示油浆含有的饱和燃是优质蜡油,含蜡量高的催化油浆可30〜40%返催化装置再次回炼;摆布的芳煌是一种极有价值的化工产品,探索催化油浆50〜70%的深加工有广阔的市场和良好的经济效益二.催化油浆作延迟焦化原料国延迟焦化装置掺炼催化油浆已积累了一定的经历,但是,随着焦炭和燃料油、沥青市场价格的波动,延迟掺炼催化油浆的效益时好时坏据石化年测算,每加工吨催化油浆可获多元利润,按焦化装置每年202212004万多吨催化油浆的加工处理能力计算,年可创效万元800石化于年成功解决了焦化装置掺炼催化油浆工业应用的一系列难题2022据其测算,每加工吨催化油浆可获多元利润,年可创效多万元1170700通过油浆掺炼小试,对生产中的物料平衡,产品质量,生产操作,经济效益等方面发展了分析,认为油浆掺炼将导致焦化装置液收下降,气体及焦炭产率上升,蜡油芳燃含量上升,不利于提高装置加工量及经济效益的提高年对油浆进延迟焦化发展了试验,试验说明随掺油浆比例的提高,焦2022炭、蜡油产率提高产品构造发生如下变化:表焦化掺油浆的产品构造变化-3一物科-掺油浆也01015202533凝缩油
2.
752.
681.
852.
542.
712.01汽油
13.
1614.
1914.
9412.
3913.
1914.16柴油
32.
430.
3629.
5931.
9528.
4221.16蜡油
21.
2322.
3423.
3721.
9921.
524.4焦炭
24.
524.
6124.
6525.
1827.
2329.98焦化产品的核算价格按照年的税前平均价格计算,具体如下:2022表焦化产品核算价格-4物料名称元/吨干气2000凝缩油3500汽油5000柴油4400蜡油3800焦炭1382照此产品构造变化情况和核算价格计算的延迟焦化产品综合均价如以下图-2图焦化产品综合均价与掺催化油浆后蜡油、焦炭产率变化情况-2*焦化产品综合均价各产品收率%>各产品核算价格/100上图说明,在掺炼催化油浆的过程中,蜡油产率和焦炭产率同时上升,由-2于焦炭价格远远低于蜡油产品的价格,焦化产品综合均价随油浆比例的提高而逐步下降除此之外,还对、的催化油浆进延迟焦化作了经济效益评估,分别如以下图36图年焦化掺油浆试验图年掺油浆小试-3202241999图年掺油浆生产图出年掺油浆生产-520012022由上图可见,和延迟焦化随着掺催化油浆比例的增加,焦炭和蜡油产率2-6稍有上升趋势,但是焦化产品的综合均价都呈现明显的下降趋势延迟焦化装置在掺炼催化油浆的生产过程中应该注意以下几个方面工作:选择催化油浆与热输渣油在线混合后再进入焦化装置的加工路线,有效防止了进料
1.混合不均,保证了焦化进料性质的稳定;严格控制油浆掺炼比例和催化油浆中的固体含量,减少了油浆掺炼对装置轻收和焦
2.炭质量灰分的影响,抑制了催化剂颗粒对管线设备的磨损;针对掺炼后装置焦炭收率明显上升的特点,调整消泡剂注入时间和浓度,加强对料
3.位计监控,超过安全高度及时切塔;.采取适当加大装置循环比等措施,减少蜡油产量,同时,适当延长焦炭塔吹汽时间,4提高蒸汽用量,降低焦炭挥发分,较好地解决了产品质量变差的问题;.控制掺炼比,加大炉管第
二、三点注汽量,降低炉管生焦量,提高焦脱落速率,在5装置循环比增大的情况下,最大限度地制约了炉管的结焦趋势[]2除此之外,生产中带来的负面影响还有一旦掺炼量过大或者催化油浆中固体含量过高,都极易引起焦炭灰份超标;
1.延迟焦化原料换热器结垢;
2..促使分储塔底循环过滤器焦粉沉积结焦;
3.油浆中的催化剂粉末会对泵体叶轮及底循、炉管等管线造成磨损[引有企业的生4产实践证明,当焦化原料的催化剂含量超过含量超过时,设备的损坏相当严重,4%周后就会浮现机泵叶轮磨损,叶轮孔道阻塞,管线穿孔等现象2三.催化油浆作燃料油催化油浆作燃料油首先要解决的如何脱出油浆中催化剂颗粒常用的过滤法和萃取法向来没有形成规模产业而影响催化油浆全部作燃料油特别是年成品油消费2022税调整后,燃料油消费税提高至每升元,相当于生产本钱每吨增加大局部炼厂
0.840%,将倾向于削减燃料油产量而转向沥青市场,所以催化油浆作燃料油的比例锐减为了全面比照催化油浆进焦化和出重油、沥青产品的效益,特依据焦化企业的生产数据和不同的焦炭、燃料油和沥青市场价格发展的计算说明在焦炭价格与燃料油(或者沥青〕价格各为元/吨、元/吨的情况下,催化油浆作延迟焦化原料和8003000作燃料油(或者沥青)的经济效益是齐平的当焦炭价格高于元/吨或者燃料油、800沥青价格低于元/吨,催化油浆适宜作延迟焦化原料;反之那么适合做燃料油(或3000者沥青)和国外炼油过程不同,我国炼油企业中的催化裂化比例大,每年催化油浆产出数量大,其中芳煌更是一种珍贵的资源,稍加处理可以进一步提高其市场价格和经济效益如作丙烷脱沥青剂和沥青改性剂、生产针状焦等四.催化油浆生产丙烷脱沥青强化剂或者沥青改性剂丙烷脱沥青的萃取过程掺炼催化裂化油浆后,使萃取塔的进料密度变大,粘度变小进料密度变大,使进料与丙烷的密度差变大;进料粘度减小,使萃取阻力降低,这都有利于萃取过程的发展,提高脱沥青油的收率将催化油浆掺兑到渣油中脱沥青,催化油浆中可以继续裂化的组分回到脱沥青油中,不宜裂化的组分(重芳煌和胶质)留在脱油沥青中,使脱油沥青的性质得以改善由于国根抵建立速度的加快和进口沥青价格居高不下,如今,利用炼厂催化裂化油浆这一贫蜡富芳组分作改性剂,生产高等级道路沥青的研究很活泼当沥青的沥青质高、硬度大、延伸度大时,参加适量的芳煌和胶质,可改善延伸度和耐久性油浆的初储点普通较低,不能直接用作改善沥青质量的组分实验室研究说明,利用强化蒸储将油浆(强化剂)参加沥青或者渣油中,再发展减压蒸储,使饱和的、对沥青质量不利的组分蒸出,而有利的组分留在沥青中,从而改善了沥青质量,生产出优质的沥青现已将催化油浆做沥青改性剂的的企业有克拉玛依将新疆混合原油丙烷脱油沥青与催化裂化油浆等改性剂调和,可生
1.产出符合国标要求的各种牌号重交沥青GB/T15180-
94.锦西炼油厂将油浆减压蒸储,除去小于的福分,得到富芳、能改善沥2400℃青质量的有效组分,与辽河减渣调合,生产出质量符合的高等级道路沥青该工艺全年可处理油浆万吨,得到GB/H5180-944有效组分万吨,可调合高等级道路沥青万吨,年增效多万元
2.
5613.2500分公司通过反复试验,对催化油浆发展适当切割,将拔头油浆应用于沥青产
3.品生产中,能够改善沥青延伸性能,并生产出低蜡含量的高质量重交道路沥青为加快试验成果转化,年建成为了万吨/年催化油浆202210减压拔出装置,主体设备减压塔、分液罐、冷却器等利旧,工艺管线除进出料管线新增外,其余管线均利旧该工程总投资为万元478催化油浆的储出温度在摆布,假设要作沥青改性剂,需要发展适当的减50%350C压蒸储,以切除轻组分,防止沥青闪点的降低在年度,沥青和燃料油的价差很小,都在元/吨之间,催化油浆20222900—3000作沥青改性剂和作燃料油的经济性没有太大的差异,但是,由于焦炭价格从年的元/吨提高到年的元/吨,催化油浆作焦化原料的经2022400-50020221200-1300济效益明显好于作沥青改性剂和燃料油;当焦炭价格到达元/吨时,焦化产品综合1382均价到达元/吨,高于现在的沥青和燃料油价格;当焦炭价格下跌至元/吨时,3300800焦化产品综合均价惟独元/吨,和现在的沥青、燃料油价格齐平;当焦炭价3200-3300格继续下跌至元/吨时,焦化产品的综合均价只有元/吨,催化油浆作焦6003000-3100化原料的效益不及作沥青改性剂和燃料油五.催化油浆生产针状焦针状石油焦是新型的碳素材料,用它制成的碳素制品具有高结晶度、高纯度、低烧蚀量、低热膨胀系数等特点,被广泛用于炼钢、宇航等重要部门针状焦生产以延迟焦化工艺为根抵根据针状焦机理的研究,生产针状焦的原料必须是芳煌含量高(稠环大份子芳煌不在其),芳燃指数不小于硫含量不大于总氮不大于BMCI120,
0.5%,
0.05%,苯不溶物不大于灰分低,并在热转化过程中具有较高的中间相转化温度和较宽的10%,中间相温度围,能生成较大的中间相小球体催化裂化澄清油中几乎全都是带短侧链的芳煌,是生产针状焦的最好材料针状焦的价格普通受国生产情况的影响程度比较小,这是因为针状焦产品大局部是由进口所致,进口的针状焦中即有煤系针状焦,也有石油系针状焦,普通而言石油系针状焦要比煤系针状焦价格高出目前国的石油针状焦的价格在元20〜30%,6000-7000/吨之间,近期随着石油的价格的波动已上升到元/吨生焦)75001美国生产针状焦的原料均以催化裂化澄清油为主,生产能力居世界第一•石化在年代末,中石化石科院与石化厂合作,以催化裂化澄清油和回炼油抽出90油为原料,在万吨/年延迟焦化装置上完成万吨/年针状焦工业试验装4015置,针状焦生产,针状焦收率达产品质量到达生产要求,40%,但因各种原因后来终止生产;•石化经过多年攻关试验,年产量达万吨,针状焦灰分降低到以下,真密度
30.5%稳定在以上
2.13业专家表示,按照我国电炉炼钢开展趋势,估计到年,国针状焦年需求量将2022超过万吨,全球针状焦消费量将增至万吨同时,由于兴旺国家正在缩减碳素制4092品的开展,为我国碳素制品大量占领国际市场创造了条件,针状焦市场的开展前景也因此看好。