渣油加工工艺的开发

康紫阳

摘  要：对比了含硫渣油加工的两种极具代表性的组合工艺。最终显示，尽管渣油加氢-催化裂化组合工艺的一次性投资及加工花费相对较高，然而因为其液体产品的反应收率高、总价值量大，促成其的最终效益反而更优，此外组合工艺在环保与产品质量及结构方面均略高一筹。从煤油厂发展的角度来说，组合工艺设备投资与加工费用均有下滑的态势，并且其在高原油价格方面也占有相对优势。所以含硫渣油加工模式最佳采用的组合工艺就是渣油加氢-催化裂化。

关键词：渣油加工;对比分析;组合工艺

引言：

当前，国内含硫渣油加工的路线以焦化方案与加氢方案为主。笔者基于茂名与镇海石化两个企业的装置数据之上，研究与剖析了加氢与焦化两种含硫渣油加工设计的成本、利润、环保、产品质量及结构，以供参考。

一、组合工艺的经济性

1.两方案的各个环节布置

经济性是筛选加工方案的一个关键要素，所以务必搞好对比工作。本文对比了我国含硫渣油加工中最具代表性的两个加工方案。

2.基础计算与最终结果的比较及分析

为了让所选择的参数数据尽可能地切合现实，降低误差，加氢方案基于茂名石化创设的2×10^6 t/a的渣油加氢设备与加工加氢渣油的催化裂化设备的现实成本与工业数据展开计算，因为此方案柴油的十六烷值相对较低，方案中选择中压加氢改质工艺予以增强它的十六烷值。而焦化方案里，通过将减压瓦斯与焦化蜡油进行加氢精制后去催化裂化，因为柴油、荒煤气与催化柴油的质量不高，以此选择加氢处理技术从而增强其最终质量，高硫焦放到CFB（循环硫化床锅炉）制造蒸汽与发电，它的成本与相关的产品数据都参考镇海石化厂的工业设备的规划数据。笔者为方便对比，两方案所选择的加工规模相同，镇海现实工业设备规模略小于焦化方案中的加工规模，因此必须做一定的调整。VGO与中东含硫渣油是两方案所需的加工原料，调和比率是茂名2×10^6 t/a的渣油加氢设备现实参数，产品与原始材料的价格以我国市场平均价为标准。CFB锅炉外供电流遵循此区域为0.64元/kW.h，蒸气75元/t。

基于上述比较做出最終结果分析，以此可得，与加氢方案相比，焦化方案的一次性投资要低许多，就算加上高硫焦的CFB锅炉的花费，总金额相较而言依旧偏低，此外焦化方案的操作成本与加氢方案相比，也极为偏低。然而加氢方案却占有着得天独厚的优势，如其液收高、经济利润大等等，所以从整体角度来看，加氢方案的优势更为显著。

3.敏感因素分析

3.1原油价格

筛选渣油加工工艺的过程中，原油价格也是需要考虑的一个重要因素。两个方案的液体收率差异性较大，加氢方案明显较高，轻质液体产品的价格往往伴随油价的变化而变化。而蒸汽、石油焦与电量的价格浮动极小，几乎不变，所以，当原油价格提升时，加氢方案的总产值就会凸显自身优势。这主要是受加氢方案中轻质产品较多的因素所决定，故其经济效益与原油价格的升降反而成反比，伴随石油资源的逐步匮乏，原油价格必将上浮，所以加氢方案对煤油厂的长远发展更为有利。

3.2装置投入

两个方案的中枢装置就是延迟焦化与渣油加氢装置，其对方案总投资数目的影响非常大。当前，从国外焦化与加氢的投资比可看出，在国外焦化方案的资金投入并不小于加氢，而我国如今渣油加氢装置的中枢技术大部分源于进口，同时伴随国内材料生产与设备制造的持续深化，以及进口关税的下滑，未来，两个装置的投资比将朝着外国的行情日益贴近，到时装置投资差额也会由此缩小，因而加氢方案的经济性更好。

3.3蒸汽、电力价格

每个区域的蒸汽与电力价格都有着极大的差异，往往在燃料不充分或水利资源匮乏的区域相较而言更高，焦化方案的盈利水平受该因素的影响极大。伴随蒸汽与电力价格的上升，焦化方案的盈利空间就会缩小。

3.4氢气价格的影响

焦化方案的耗氢量是加氢方案的?，所以加氢方案的投资成本也在一定程度上受氢气价格的影响。氢气价格的差异性主要受制氢原料的种类所影响，倘若应用中以干气制氢为主，则氢气价格就会降低。以此能够优化工厂制氢原料的比例，从而降低制氢成本，最终实现降低渣油加氢成本的目的。

二、组合工艺的产品质量及结构

焦化方案的轻质油与液体产品收率远远低于组合工艺。而国内的固态可燃物质（煤）较为充裕，但石油资源较为匮乏，液体石油产品十分有限，把匮乏的液体石油资源最大可能地转变成液体石油产品，是我们未来需要奋斗的方向，并非是把液体石油换成固体石油焦燃料。所以，加氢方案的产品结构更为合理。

中东含硫渣油通过加氢精制后，残碳值、重金属率、硫量与氮量等杂质比重都会大大下降，能够当成催化裂化的优质原材料。并且催化裂化产品中，汽油产品的辛烷值相对偏高，而硫与烯烃的含量极低，能够当成优质的汽油调和组分，尽管它的阻聚期较短，然而能够加入抗氧剂来化解该问题。柴油除了十六烷值偏低之外，其他各项指标均可达到要求。所以组合工艺除了可以让渣油最大轻质化以外，同时还可以直接生产切合环保标准的轻质产品。

三、组合工艺的环保优势

渣油加氢-催化裂化组合工艺能够有效去除原材料中的非烃杂质（如：硫、氮等），同时能够深度消除加氢后的硫化氢、氨等气体，极好地防止了污染环境现象的出现，而且组合工艺是由劣质清油里直接制作、提取的无污染燃料的组合技术。焦化工艺所制造的污染物极多，一方面体现在焦化阶段，倘若没有将除焦过程中所形成的焦粉进行密封接收，则会导致粉尘污染。另一方面体现在焦的存储、运输、排渣阶段，在这个过程中也很难防止粉尘的污染。所以，与焦化方案相比，组合工艺在环保方面的优势更为突出。

结束语：

在我国原油产量早已无法满足逐步增长的炼油能力的要求与市场经济增长需要的当代，大量提炼进口原油尤其是含硫原油是必然的趋势。为提升渣油加工深度，相关科研人员必须不断开发渣油的加工工艺，尤其是含硫渣油的加工工艺，从而将经济效益发挥到最大化。

参考文献

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[2]  丁巍，赵云鹏，万臣，赵德智.加氢处理和催化裂化联合工艺加工渣油的新技术[J].现代化工，2016，36（09）：139-142.