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        粗白油的調和研究及經濟評價

        2017-07-18 11:48:06孔令健
        石油化工技術與經濟 2017年2期
        關鍵詞:白油加氫精制加氫裂化

        孔令健

        (中海油惠州石化有限公司,廣東 惠州516086)

        粗白油的調和研究及經濟評價

        孔令健

        (中海油惠州石化有限公司,廣東 惠州516086)

        中海油惠州石化有限公司利用來自4.0 Mt/a蠟油加氫裂化裝置、3.6 Mt/a煤柴油加氫裂化裝置和2.0 Mt/a焦化汽柴油加氫精制裝置的煤油及柴油餾分進行了3號與5號粗白油調和實驗及工業(yè)應用研究。實驗和研究發(fā)現(xiàn):蠟油加氫裂化及煤柴油加氫裂化的煤油單獨或自然比例調和均能滿足3號粗白油的質量標準;由于芳烴質量分數較高,焦化汽柴油加氫裝置的柴油餾分無論單獨使用或與其他兩套加氫裂化裝置的柴油餾分調和,均無法生產符合質量標準的5號粗白油調產品;兩套加氫裂化的柴油按照20∶28的裝置餾出量自然比例進行調和,調和后樣品性質全部滿足5號粗白油的產品質量標準。預計3號及5號粗白油的生產每年可為企業(yè)增效3.41億元。

        粗白油 加氫 調和 應用

        中國海洋石油集團進入煉油產業(yè)時間較晚,成品油零售終端數量僅為中國石化的1%~2%,其全資子公司——中海油惠州石化有限公司(以下簡稱惠州石化)所生產成品油的60%~70%只能低價銷售給中國石化或地方加油站,不能完全實現(xiàn)產品的應有價值,因此惠州石化積極尋找提升成品油價值的途徑。粗白油是生產工業(yè)白油、化妝品用白油等的原料,產品價值較高。為了進一步提升企業(yè)產品多樣性及競爭力,惠州石化在前期市場調研的基礎上,進行了3號及5號粗白油的調和實驗,并根據調和實驗結果進行工業(yè)生產。

        1 粗白油調和實驗

        1.1 實驗方法

        1.1.1 原料

        惠州石化有兩套加氫裂化和一套加氫精制裝置,分別是采用Shell Global Solutions加氫裂化專利的4.0 Mt/a蠟油加氫裂化裝置,采用中國石化石油化工科學研究院(RIPP)加氫裂化專利的3.6 Mt/a煤柴油加氫裂化裝置,以及采用中國石化工程建設公司(SEI)加氫精制技術的2.0 Mt/a焦化汽柴油加氫精制裝置。本次實驗的原料是來自蠟油加氫裂化裝置、煤柴油加氫裂化裝置、焦化汽柴油加氫精制裝置的柴油餾分,以及來自蠟油加氫裂化裝置、煤柴油加氫裂化裝置的煤油餾分。

        1.1.2 分析方法

        運動黏度分析采用的是GB/T 265—1988《石油產品運動粘度測定法和動力粘度計算法》,密度分析采用ASTMD 4052《液體密度和相對密度測定法》(數字式密度計法),傾點分析采用GB/T 3535—2006《石油產品傾點測定法》,閃點分析采用GB/T 261—2008《閃點的測定》(賓斯基-馬丁閉口杯法),顏色分析采用GB/T 3555—1992《石油產品賽波特顏色測定法》(賽波特比色計法),銅片腐蝕分析采用GB/T 5096—1985(1991)《石油產品銅片腐蝕試驗法》,硫分析采用SH/T 0689—2000《輕質烴及發(fā)動機燃料和其他油品的總硫含量測定法》(紫外熒光法),芳烴質量分數分析采用SH/T 0753—2005《潤滑油基礎油化學族組成測定法》(薄層色譜法),氮分析采用SH/T 0704—2001《石油及石油產品中氮含量測定法》。

        1.2 結果與討論

        1.2.1 原料性質

        4.0 Mt/a的蠟油加氫裂化裝置反應壓力為13.0~14.5 MPa,將常減壓裝置的減二線、減三線油轉化為石腦油、航煤、柴油餾分和未轉化油即尾油,采用兩個反應器并聯(lián)方案;3.6 Mt/a煤柴油加氫裂化裝置采用雙劑串聯(lián)一次通過的加氫裂化工藝,反應壓力為9.5~11.5 MPa,將常減壓直餾煤油、柴油餾分和催化柴油轉化為石腦油、航煤餾分和未轉化油即柴油餾分;2.0 Mt/a焦化汽柴油加氫精制裝置反應壓力7.0~8.5 MPa,將焦化汽柴油、部分催化柴油進行加氫精制。在生產5號粗白油原料期間,3套裝置的原料性質保持相對穩(wěn)定。3套裝置的原料性質見表1。

        表1 3套加氫裝置的原料性質

        生產粗白油原料期間,3套臨氫裝置均維持正常操作參數,詳細操作工藝參數見表2。

        表2 裝置關鍵運行參數

        由于生產工藝不同,3套加氫裝置的產品性質也有所不同,其中兩套加氫裂化裝置由于采用高壓臨氫生產工藝,生產的柴油餾分具有硫、芳烴和氮質量分數低的特點,是調和生產5號粗白油的首選原料。焦化汽柴油加氫精制裝置采用相對緩和的中壓加氫精制工藝,所生產的柴油餾分中芳烴質量分數偏高,達到33.6 mg/kg。主要柴油餾分性質見表3。

        表3 3套裝置的柴油餾分性質分析

        調和生產3號粗白油的原料是兩套加氫裂化所生產的煤油餾分,單獨餾分性質均較好,餾分中的硫質量分數均小于1 mg/kg,芳烴質量分數只有6.5%~6.8%,氮質量分數均小于0.2 mg/kg,詳細性質見表4。

        表4 兩套加氫裂化裝置的煤油餾分性質

        1.2.2 調和實驗

        1.2.2.1 5號粗白油調和實驗

        為了便于裝置實際操作,實驗調和比例參考3套裝置的柴油餾分實際產量,3套加氫裝置的柴油餾分正常生產時的產量分別是2 010,2 800,3 810 t/h。

        將3套裝置生產的柴油餾分分別采樣后,焦化汽柴油加氫精制裝置的柴油與其他兩套加氫裂化裝置的柴油一起或單獨混合,經分析樣品的芳烴質量分數均超過了粗白油不大于15%的質量指標,因此,焦化裝置柴油餾分無法作為5號粗白油的調和原料。具體分析數據見表5。

        將兩套加氫裂化裝置生產的柴油餾分按照20∶28餾出量自然比例進行調和實驗,調和后的樣品3的芳烴質量分數只有8.8%,遠低于產品質量標準15%的要求,調和后的其他樣品性質也全部滿足5號粗白油的產品質量標準。樣品分析數據見表6。

        表5 焦化汽柴油裝置柴油餾分與其他

        注:A為蠟油加氫裂化裝置的柴油餾分;B為煤柴油加氫裂化裝置的柴油餾分;C為焦化汽柴油加氫精制裝置的柴油餾分。

        表6 5號粗白油樣品性質

        1.2.2.2 3號粗白油調和實驗

        兩套加氫裂化的裝置煤油餾分單獨生產已符合3號粗白油質量指標,由于兩套裝置煤油餾分的自然餾出量分別是3 810,3 205 t/h,為了方便工業(yè)生產,按照38∶32進行調和,調和后的樣品4性質指標見表7,其樣品性質符合相關質量指標。

        表7 3號粗白油樣品性質分析

        2 工業(yè)應用

        2.1 裝置改造

        為了滿足粗白油產品質量要求,對原有裝置進行技術改造,將原來一個產品儲罐清罐后作為接受5號粗白油的產品罐,新增產品單獨出廠管線,出廠泵利用舊設備,可以實現(xiàn)5號粗白油的調和組分單獨調和進罐、單獨出廠。

        由于出廠能力限制,租用其他企業(yè)的儲罐作為3號粗白油產品出廠罐,新增廠內航煤罐區(qū)至隔壁單位的儲罐DN200 mm的管線800 m,該部分管線2017年3月施工結束并吹掃后投用。

        2.2 5號粗白油工業(yè)生產

        2017年1月,5號粗白油改造項目施工完畢。蠟油加氫裂化柴油與煤柴加氫裂化柴油按照裝置餾出量自然比例20∶28進行進罐調和,成功調和生產出符合國家質量標準的5號粗白油產品,并實現(xiàn)當月產品出廠25 kt。產品質量分析結果見表8,從5號粗白油產品實測結果可以看出:其芳烴質量分數為8.81%,有較大裕度;同時也應注意40 ℃運動黏度下限指標。

        表8 5號粗白油產品性質分析

        2.3 3號粗白油工業(yè)生產

        2017年3月,新增廠內罐區(qū)至隔壁儲罐的管線施工完畢,將兩套加氫裂化的煤油按照裝置餾出口自然比例調和生產3號粗白油(產品性質見表9),當月實現(xiàn)了15 kt 3號粗白油出廠。

        表9 3號粗白油產品性質分析

        3 經濟評價

        航煤根據國家統(tǒng)一配額生產,惠州石化每年航煤配額只能滿足航煤產量的50%~60%,其余的航煤只能調和為柴油銷售出廠,降低了產品價值;同時柴油除部分供應中海油成品油零售終端外,其余需要低價批發(fā),同樣降低了產品的應有價值。

        3.1 5號粗白油經濟評價

        5號粗白油的生產與生產柴油產品相比,不額外增加燃動消耗,從而不增加額外加工費用,由于2017年1月5號粗白油的裸稅價較0號(Ⅴ)柴油高約950元/t,按照年度銷售計劃300 kt測算,預計生產5號粗白油可為企業(yè)年度增效2.85億元。

        3.2 3號粗白油經濟評價

        3號粗白油在調和生產時雖然不額外增加加工費用,但由于需要租用其他企業(yè)的儲罐出廠,增加銷售費用65元/t。3號粗白油的裸稅價較0號(Ⅴ)柴油高630元/t,剔除租罐費用,可以增值555元/t,3號粗白油預計年度銷售100 kt,可增效0.56億元。

        4 結論

        (1)實驗調和及工業(yè)應用表明,蠟油加氫裂化及煤柴油加氫裂化裝置所生產的柴油,可以生產符合國家質量標準的5號粗白油。在目前工廠生產條件下,焦化汽柴油裝置的柴油餾分由于芳烴質量分數超標,不能作為5號粗白油的調和組分。兩套加氫裂化裝置所生產的煤油可以生產符合國家質量要求的3號粗白油。

        (2)生產3號及5號粗白油產品的經濟效益顯著,該項目投產后預計可為企業(yè)每年增加效益3.41億元。

        (3)生產方案靈活,可以根據3號、5號粗白油與煤油、柴油的市場價格情況進行適時轉換,在粗白油與柴油價差翻轉時,粗白油的調和餾分又可以生產航煤、柴油。

        Study on Blending of Coarse White Oil and its Economic Evaluation

        Kong Lingjian

        (CNOOCHuizhouPetrochemicalCo.,Ltd.,Huizhou,Guangdong516086)

        CNOOC Huizhou Petrochemical Co.,Ltd.carried out No.3 and No.5 coarse white oil blending experiment and industrial application with kerosene and diesel oil produced from 4.0 Mt/a wax oil hydrocracking unit,3.6 Mt/a coal diesel hydrocracking unit and 2.0 Mt/a coking gasoline and diesel hydrotreating unit.Experiments and research showed that: the kerosene produced by wax oil hydrogenation hydrocracking and coal diesel hydrocracking can meet the quality standards of No.3 coarse white oil when using alone or blending with natural ratio; but the diesel fraction produced with coking gasoline and diesel hydrogenation unit cannot produce No.5 coarse white oil products meeting quality standards whether using alone or blending with diesel fraction produced by the other two hydrocracking unit due to the high mass fraction of aromatics; the blending diesel blended with diesel fractions from the two sets of hydrocracking units with natural ratio of 20∶28 could meet the quality standards of No.5 coarse white oil.The No.3 and No.5 thick white oil is expected to achieve annual efficiency of RMB341 million.

        coarse white oil,hydrogenation,blending,application

        2017-01-24。

        孔令健,男,1972年出生,蘇州大學工程碩士,高級工程師,現(xiàn)在中海油惠州石化從事煉油生產計劃優(yōu)化管理工作。

        1674-1099 (2017)01-0043-05

        TE626

        A

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