湯友梅

(中國石化中原油田分公司石油化工總廠，河南濮陽 457165)

柴油降凝劑對柴油的凝固點和冷濾點有一定的降凝降濾的作用，但不是所有的降凝劑對所有的柴油都起作用，原因是不同的原油含蠟量及其他組成不同。中原油田的原油是石蠟基原油，因此降凝劑要想在我廠的常壓裝置應用，首先要篩選對我廠加工的原油有降凝降濾效果的降凝劑，然后再確定降凝劑的加入濃度及效果，最后才能在裝置使用。

1 降凝劑原理

柴油中加入降凝劑后，當溫度降低，蠟晶剛一形成時，降凝劑就會與蠟晶共同析出或吸附在蠟晶表面上，阻止了蠟晶間的相互黏接，防止生成連續(xù)的結晶網(wǎng)，使蠟晶顆粒更加細微，能很好地通過濾網(wǎng)。降凝劑這種破壞或改變蠟結晶的功能，就可降低柴油的冷濾點和凝點。柴油降凝劑的加入，可以改變蠟的結晶形態(tài)或蠟晶的大小，但并不能阻止蠟晶的析出及減少析蠟量。因此，在降凝劑的作用下，當柴油溫度降低到接近冷濾點時，柴油中會出現(xiàn)數(shù)量較多的細微蠟晶顆粒，使油品外觀變得渾濁，但這并不影響柴油順利通過濾網(wǎng)(或濾清器)。

2 降凝劑的實驗室篩選

2.1 降凝劑的篩選試驗

為了能篩選到適合我廠所加工原油性質(zhì)的降凝劑，從2010年的下半年我廠就開始對六家降凝劑生產(chǎn)廠家送來的降凝劑做降凝試驗，我廠是用-10#柴油做的實驗。

表1 河南濮陽某化工廠降凝劑LD601試驗數(shù)據(jù) ℃

從表1的實驗數(shù)據(jù)可以得知，該化工廠所生產(chǎn)的降凝劑，對我廠的柴油冷濾點沒有效果，對凝固點的降凝有效果，綜合評價，該化工廠生產(chǎn)的降凝劑不能滿足我廠的需要。

下面對另外5個化工廠生產(chǎn)的降凝劑分別做了降凝試驗，結果分別見表2、表3、表4、表5和表6。

表2 西安某化工廠降凝劑XL090試驗數(shù)據(jù) ℃

表3 河南鄭州某化工廠降凝劑ZHG002試驗數(shù)據(jù) ℃

表4 江蘇南京某化工廠降凝劑NHB560試驗數(shù)據(jù) ℃

表5 河南濮陽某化工廠降凝劑JH-002試驗數(shù)據(jù) ℃

表6 江蘇南京某化工廠降凝劑NGJ102試驗數(shù)據(jù) ℃

從以上六個化工廠生產(chǎn)的降凝劑的實驗效果看，這些降凝劑對柴油的凝固點的降凝效果都很好，但是對柴油冷濾點的降濾效果卻相差很大，以河南濮陽某化工廠降凝劑為佳。

以上降凝劑實驗，降凝劑的濃度之所以采用1 000 mg/kg、500 mg/kg，主要是從兩個方面的考慮，一個是成本，降凝劑的價格都在4萬元以上，如果柴油中降凝劑的加入濃度為1 000 mg/kg，那么就意味著每噸柴油的成本就增加40元的降凝劑費用，再加上其他的操作費用等，每噸柴油成本的增加額將在50元左右，按照測算，每噸柴油降凝劑費用增加額不能超過40元，冷濾點的降幅要在2℃或以上，這樣柴油的收率才能提高1%以上，添加降凝劑才有意義。

2.2 降凝劑的加入濃度試驗

篩選出來的對我廠的柴油有降濾效果的降凝劑，又做濃度試驗，以確定降凝劑的最佳加入量。

表7 河南濮陽某化工廠降凝劑加入濃度試驗 ℃

從以上數(shù)據(jù)可以看出，對于柴油降冷濾點的效果，降凝劑的濃度只是在一定范圍內(nèi)有效果，超過這個濃度效果沒有太大的變化，低于這個濃度范圍，效果就差了，從經(jīng)濟效益和降濾效果綜合考慮，最終確定降凝劑的加入濃度為500 mg/kg。

3 降凝劑的實際應用及經(jīng)濟效益

3.1 降凝劑在我廠常壓裝置上的現(xiàn)場應用

2010年10月，為滿足冬季-10#柴油的市場需求，我廠提出增加柴油產(chǎn)率的要求。生產(chǎn)-10#柴油時常壓裝置的拔出率比生產(chǎn)0#柴油時大為降低，生產(chǎn)-10#柴油時不僅柴油產(chǎn)率下降，而且使常壓渣油的收率增高，進而增加了后續(xù)加工裝置——催化裝置的加工負荷，同時，也增加了全廠的加工成本。為了增加-10#柴油產(chǎn)率，我廠調(diào)整了常三線餾出口柴油質(zhì)量指標，把95%的餾出溫度從342℃調(diào)整到352℃，產(chǎn)率增加了，但是柴油的凝固點、冷濾點不合格。通過往柴油成品大罐中加降凝劑調(diào)和來降低凝固點、冷濾點，但由于混合不均勻，影響柴油產(chǎn)品質(zhì)量。

為了解決這一難題，我廠根據(jù)在實驗室優(yōu)選的降凝劑，開始在常壓裝置上現(xiàn)場應用。在常壓裝置常三線餾出口與柴油成品罐之間增加降凝劑調(diào)合混勻罐，小批量調(diào)勻再進入大罐。

具體實施是用隔膜泵將降凝劑從容127上部打入罐中，再將一定量的常二線油從容127下部引入容127中，使柴油和降凝劑的比例達到3∶1。然后用泵120/1從容127底部抽出混合液，返回容127上部，進行充分攪拌，使之混合均勻。最后用泵將混合液從容111/2看樣口打入容111/2中，流程見圖1。

混勻罐中的降凝劑與柴油的混合比例，是先按照實驗室小試所確定的最佳添加比例每千克柴油中加入500 mg降凝劑，通過計算得出80 m3混勻罐所需的降凝劑添加量。按常壓裝置每天實際加工量2 600 t計算，每天產(chǎn)柴油1 000 t，加入比例為500 mg/kg，即每天加入0.5 t降凝劑。為保證加入連續(xù)性和充分性，先將降凝劑加入柴油中充分攪拌，混合均勻即可。常壓裝置先通過改造流程，將常三線柴油引入容-127，按柴油和降凝劑3∶1比例充分均勻調(diào)和，調(diào)和液通過泵均勻注入容-111/2最高看樣口，進入水洗罐內(nèi)，保證了降凝劑與柴油充分的均勻混合。

3.2 應用效果

由于對輕柴油而言，在實際使用中冷濾點比凝點指標顯得更加重要。因此對使用降凝劑前后的柴油冷濾點的化驗分析數(shù)據(jù)做了統(tǒng)計，結果如下:

圖1 柴油注降凝劑流程簡圖

共試用濮陽降凝劑5.1 t降凝劑，化驗取樣36個，柴油加降凝劑前冷濾點平均-3.4℃，降凝后冷濾點平均-5.6℃，平均冷濾點降2.2℃，比對結果見表8。

表8 試驗降凝劑前后數(shù)據(jù)對比表

由表8可得出，冷濾點平均降2.2℃，柴油95%餾出溫度提高10℃，凝點降低10℃以上，柴油收率提高1.5%。由此可見，降凝劑的應用，在保證產(chǎn)品質(zhì)量合格情況下，對提高柴油收率效果顯著。

3.3 經(jīng)濟效益評價

本項目自2010年10月投用以來試用效果顯著，原油處理量按100萬t/a算，常壓柴油收率每增加1%，多增效益200元?？傆嬅磕暝黾有б?00萬元。

4 結論

根據(jù)試驗情況，優(yōu)選出適合我廠柴油的降凝劑，降凝劑加入量在500 mg/kg時完全能夠滿足生產(chǎn)要求，不僅提高了產(chǎn)品收率、保證了產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益，而且有效地降低了催化裝置生產(chǎn)的加工壓力，保障了裝置的平穩(wěn)運行。在實際使用過程中，柴油性質(zhì)變化對降凝劑效果影響較大，加工不同的原油時，降凝效果有改變，具體的變化情況將在今后的分析實驗中進行總結。