蓬莱原油加工的研究

王伟(中海油气(泰州)石化有限公司，江苏 泰州 225300)

0 引言

某常减压装置设计加工绥中原油和旅大原油。原油经常减压装置加工后被分为石脑油、柴油、减压蜡油、减压渣油等满足后续加工装置要求的中间产品，其中绥中原油的减压蜡油是生产优质环烷基润滑油的原料。由于绥中原油逐年减产，优质的环烷基原料产量变少，为进一步扩大环烷基润滑油原料，在2021年5月期间对蓬莱原油进行了加工试验。

1 蓬莱原油性质

蓬莱原油产自渤海湾，密度936.5 kg/m³，凝点-22 ℃，硫含量(质量百分比)0.31%，酸值4.9 mgKOH/g，API度为19.0，属于低硫高酸环烷-中间基重质原油。其主要性质详如表1所示。

表1 蓬莱原油主要性质

蓬莱原油侧线蜡油低温性能良好，环烷烃含量+芳烃含量近60%，是生产环烷基特色润滑油产品的优质原料，但蓬莱原油本身也存在加工劣势，蓬莱原油性质极不稳定，钙含量显著高于同类海洋原油，其中钙含量高达270 mg/L以上，钙、镁、铁等的总金属含量达到400 mg/L以上，因此脱金属剂的加注量不能仅以剂钙比为参考标准，应充分考虑总金属含量，以剂与金属含量比为参考标准；酸值4.90 mgKOH/g(约为平时加工原油的3倍)，硫含量为0.31%，属于高酸低硫重质原油，酸值为海洋原油中最高水平，给生产加工带来了一定的困难。

2 加工情况

自5月6日开始掺炼，截至5月21日17时，装置加工了蓬莱原油与秦皇岛、旅大、绥中原油按不同比例进行掺炼的原油，总体加工情况比较稳定，各项分析指标基本与依据评价数据的预测一致，各阶段掺炼情况统计如表2所示。

表2 蓬莱原油掺炼加工阶段及比例

蓬莱原油酸值较高，侧线原油中最高酸值达到8.69 mgKOH/g(370～395 ℃馏分)侧线原油的最高值是原油酸值的两倍，加工过程中对减压侧线的高温环烷酸腐蚀工作是加工中的重点，因此本次掺炼总体控制掺炼后原油总酸值不超过3 mgKOH/g，侧线油酸值不超过6 mgKOH/g。原油金属中钙是影响后续渣油中灰分的主要影响因素，也是影响后续焦化装置石油焦中灰分和钙指标的主要影响因素，因此总量控制掺炼比例对减轻后续装置的影响也将起到源头的把控作用。

3 对装置的运行影响情况

电脱盐单元自掺炼后电流明显上升，一级电流从55 A上涨到100 A，二级电流上涨到130 A，三级电流上涨到150 A，期间三级电流最大达到185 A；经过降低电压、调整一级注水量及混合压差后，电流稳定。

期间试用某牌号脱钙剂，加注量300 mg/L，原料油钙含量偶尔大于200，基本在110波动。电脱盐切水COD较未掺炼期间略有上升，平均在1 800～2 000 mg/L之间，电脱盐电流升高，乳化层增厚，界位不清晰，含盐污水发黄发黑，脱盐水可见明油。

4 物料平衡

加工期间物料平衡如下：

(1)旅大原油掺炼蓬莱原油，掺炼比例6.4%，如表3所示。

表3 旅大原油掺炼物料平衡对比

(2)秦皇岛原油掺炼蓬莱原油，如表4所示。

表4 秦皇岛原油掺炼物料平衡对比

(3)绥中原油掺炼蓬莱原油，如表5所示。

表5 旅大原油掺炼物料平衡对比

从物料平衡来看，蓬莱原油与秦皇岛原油掺炼，减压渣油收率更低，符合公司总体优化方向，绥中原油掺炼期间，生产90号沥青，沥青收率与未掺炼情况略有提升。

5 对产品质量的影响

后续润滑油加氢装置加工少量蓬莱原油与绥中原油混合后生产的减压蜡油组分，产品性质、反应条件以及基础油收率均没有明显变化，掺炼对增加环烷基润滑油原油总的原料量有利。

减压渣油供焦化装置一直保持30%～60%的掺炼比例进行加工，焦化装置各侧线产品及石油焦产品指标正常，石油焦灰分较未掺炼蓬莱原油期略有上涨，接近0.35%。石油焦灰分中主要元素为铁、硅、钙、铝、钠和镁，还有少量的钒、钛和铬等，主要以它们的氧化物形式存在。影响石油焦灰分大小的因素首先是原油的含盐量和脱盐程度。原油中的盐分经过蒸馏或裂解加工后大部分富集在渣油中，而渣油中的盐分大部分残留在焦炭中[1]，要保证石油焦的灰分合格，就要控制好蓬莱油的比例。

6 对装置的腐蚀影响

高酸原油造成腐蚀的主要是碳数较小的石油酸，特别是碳数小于20的石油酸[2]，其主要集中在减压馏分中间。常减压装置掺炼加工蓬莱原油期间，减压侧线油以减二线酸值为最高，相应的侧线油中铁离子含量也偏高，经相应的调整减一中高温缓蚀剂注入量后，满足工艺防腐及后续环烷基润滑油装置进料要求，如表6所示。

表6 加工期间酸值最高值统计表

根据在线腐蚀监控系统数据，掺炼造成减顶腐蚀加剧。调整减顶中和缓蚀剂注入量后有所缓解。

7 加工期间存在的问题

(1) 蓬莱原油掺炼期间，能耗上升明显，掺炼比例越大，能耗越高，主要是燃料气消耗量增加较多。

(2) 蓬莱原油掺炼期间，由于高温环烷酸腐蚀加剧，需要提高高温缓蚀剂加注量，以确保装置腐蚀速率可控，同时确保中间产品满足后续装置加工原料指标要求。

(3) 蓬莱原油盐含量较高，由于原油密度较大，从而影响脱后含水超标。在掺炼蓬莱原油过程中出现脱后含盐合格而含水不合格现象。

(4) 蓬莱原油的含钙量比较高，生产期间试用几种脱钙剂，但是试用效果很不好。后经分析脱钙剂基本酸性比较强，而电脱盐注水采用的是酸性水汽提装置的净化水，水质呈碱性，影响了脱钙剂的性能[3-4]。

8 结语

文章对蓬莱原油加工试验进行了总结，并探讨了相关工艺问题。经研讨，得出以下结论：

(1) 蓬莱原油属于中国海油渤海湾油田产区的劣质原油，由于其高酸、高钙的属性不适于单独加工，但在装置加工量不足的情况下，为了达到装置高负荷生产，蓬莱原油可作为掺炼油种在常减压装置作为增量的环烷基原油进行加工。

(2) 蓬莱原油通过掺炼带来的影响，目前通过控制掺炼比例基本可以消除；同时对环烷基润滑油的生产有更多的原料；在提高全厂负荷的同时，会减少渣油的产量。

(3) 蓬莱原油掺炼期间中间产品质量能满足本装置及下游装置要求。由于蓬莱原油具有较好的低温性能，在小比例掺炼绥中36-1原油的情况下(不大于10%)，其减压蜡油是很好的环烷基润滑油基础油装置的原料[5-8]。

(4) 针对蓬莱原油的脱盐脱水问题，可能会引起常减压装置电脱盐系统紊乱，我们曾考虑在原油卸船时加注低温破乳剂，在罐区进行低温破乳，以提高脱盐效率，而且在其中的一船原油卸船时进行了加注，加注后罐区脱水效果明显变好，而且脱出的水比较清澈，基本不含油，从而进一步保证后续产品质量及装置长周期运行[9]。

(5) 加工蓬莱原油，掺炼比例不易超过40%；即使掺炼30%的锦州秦皇岛原油情况下，其性质也表现突出；在炼制期间，脱钙剂、中和剂及低温缓蚀剂都需大剂量注入，不利于装置降本增效；炼制期间掺炼比例不均匀，需频繁调整脱钙剂注入量，不利于平稳操作。而且大量加注脱钙剂等助剂的情况下，含盐污水的处理比较困难，对污水处理厂冲击比较大。

(6)腐蚀方面，蓬莱原油酸值较高，且需要大剂量加注脱钙剂。为避免塔顶系统出现腐蚀问题，两套重交沥青装置每2 h检测一次塔顶切水pH值，最终，中和剂翻三倍加注情况下，塔顶切水pH值可保持在7左右，低温缓蚀剂翻两倍加注，塔顶切水铁离子可控。掺炼蓬莱油期间装置正在进行高温缓蚀剂标定，期间出现一次高温侧线超标数据，高温缓蚀剂由45 mg/L调整至60 mg/L，随后加样高温侧线铁离子数据合格，趋于稳定[10-11]。