鄧偉強
(中海油石化工程有限公司,山東青島 266061)
隨著對石化產(chǎn)品需求的逐步加大,催化裂化作為主要的石油二次加工工藝在煉油行業(yè)扮演者重要的角色,進一步的增加了原油的利用率。同時產(chǎn)生的催化油漿的再利用也逐漸成為煉油行業(yè)亟待解決的問題之一。同時,石油作為不可再生能源也逐步的在減少,為保證社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展,對催化油漿的再利用手段仍舊是我們需要努力探尋的方向。
催化裂化油漿中富含飽和烴與芳烴、稠環(huán)芳烴以及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等,通過有效手段進行分離,再進行深加工,可以發(fā)揮巨大的經(jīng)濟效益。飽和烴可以作為優(yōu)質(zhì)的催化裂化原料;芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)是生產(chǎn)導熱油、重交瀝青等的優(yōu)質(zhì)原料。同時,油漿還可以作為強化蒸餾劑進一步提高蒸餾拔出率,增加輕油收率,提高經(jīng)濟效益。
然而,催化油漿中含有大量的催化劑顆粒,容易引起結(jié)焦,影響催化裂化裝置正常生產(chǎn)運行,制約了再利用工藝的選擇,也會對相關產(chǎn)品產(chǎn)生不利影響。
減渣是富含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)組分的膠體體系[1]。將減渣與催化油漿進行混合,油漿中含有部分縮合性極強的芳烴,渣油中瀝青質(zhì)、膠質(zhì)對它們的吸附溶解趨勢大于原渣油中的小分子芳香分和飽和分。在蒸餾時,使這些小分子脫離原體系變得更為容易,而一些稠環(huán)大分子芳香烴將留在蒸餾殘油中,這些組分是優(yōu)質(zhì)道路瀝青的瀝青組分[2]。將減渣催化油漿蒸餾后的殘余物進行氧化,可以大大改善作為道路瀝青的各項指標,針入度和軟化點均得到很大的改善,通過控制氧化深度,可以生產(chǎn)出合格的重交瀝青。
本次實驗所用原料為某煉廠的催化油漿以及減壓渣油組分,催化油漿的性質(zhì)見表1,減壓渣油的相關性質(zhì)見表2。
表1 催化油漿性質(zhì)
表2 減壓渣油相關性質(zhì)
由表1及表2可知,催化油漿中芳香分含量較高,是生產(chǎn)道路瀝青的優(yōu)質(zhì)原料。所采用的減壓渣油的針入度較高,延度相對較小,暫不能達到合格的道路瀝青的指標要求。
通過不同摻兌比例將催化油漿與減壓渣油進行強化減壓蒸餾[3],對所得到的蒸餾殘油按照道路瀝青標準進行分析。經(jīng)過進一步氧化工藝處理后再進行性質(zhì)分析,以核實是否滿足合格的道路瀝青的要求[4]。
2.1.1 減渣與催化油漿摻兌比例的影響
將催化油漿與減壓渣油以不同比例摻兌[5],通過控制合適的拔出率,在控制蒸餾殘余物的針入度符合AH-70重交石油瀝青要求的前提下,綜合分析其軟化點、延度等參數(shù)的變化情況,實驗結(jié)果詳見表3。
表3 減渣與催化油漿按不同比例混合后蒸餾殘余物的性質(zhì)
2.1.2 實驗結(jié)果討論
通過上表可以看出,將催化油漿和減壓渣油按照不同的比例進行混合后,經(jīng)過進一步減壓蒸餾,在控制適當?shù)陌纬雎室源_保所得蒸餾殘余物的針入度滿足AH-70重交道路瀝青的前提下,其針入度以及延度均表現(xiàn)出不同的結(jié)果。
(1)在催化油漿摻兌比為10%,拔出率為9.33%的實驗中,蒸餾殘余物的針入度為78,符合AH-70重交瀝青對針入度的要求,而軟化點及延度指標均不符合要求。分析原因主要是催化油漿本身含有相當大的一部分輕組分,在拔出率與摻兌比例相當?shù)那闆r下,減壓渣油中的較輕組分仍舊存留在殘余物中,影響了軟化點及延度的指標。
(2)在催化油漿摻兌比為20%,拔出率為21.97%的實驗中,蒸餾殘余物的針入度為77.8,仍然滿足AH-70重交瀝青對針入度的要求。而軟化點及延度指標仍舊不符合要求。此時拔出率超過了催化油漿的摻兌比例,繼續(xù)蒸餾會使一相應的芳香分和膠質(zhì)等被拔出,會對殘余物的相應指標產(chǎn)應負面的影響相應指標不滿足要求也在情理之中。
(3)在催化油漿摻兌比為30%時,拔出率為30.22%的實驗中,蒸餾殘余物的針入度為71.8,延度為117,均滿足AH-70重交瀝青的要求。而軟化點為39,不滿足要求。
(4)在催化油漿摻兌比為40%,餾分油收率為33.87%的實驗中,蒸餾殘余物的針入度為68.7,軟化點為45,延度在126,均滿足AH-70重交瀝青的要求。
通過上面的實驗可以看出,催化油漿的摻兌比例與拔出率對蒸餾殘余物的影響較為明顯,在油漿摻兌比為40%,拔出率低于該比例的情況下,所得到的蒸餾殘余物才能滿足AH-70重交瀝青的要求,其他情況仍舊進行優(yōu)化以改善軟化點及延度等參數(shù)。
將上面實驗中所得到的蒸餾殘余物通過氧化瀝青工藝進行進一步加工,將所得到的產(chǎn)物進行進一步分析,分別對20%摻兌油漿(A)及30%摻兌油漿(B)兩種實驗所得的蒸餾殘余物以不同的氧化條件進行實驗,實驗結(jié)果詳見表4。
表4 不同氧化條件下的瀝青性質(zhì)
通過上面的實驗可以看出,經(jīng)過氧化工藝進一步加工,在不同的氧化條件下,蒸餾殘余物的針入度、軟化點以及延度等指標均有不同程度的的改善。氧化時間越長,產(chǎn)品的針入度降低,軟化點升高,延度適當降低。通風量對延度的影響不是很顯著。通過適度氧化工藝可以進一步改善瀝青的各項指標,使其滿足重交道路瀝青的要求。
(1)將減渣與催化油漿進行不同比例混合后經(jīng)過減壓蒸餾工藝,可以改善蒸餾殘余物中瀝青組分的配伍性,在適度的條件下可以生產(chǎn)AH-70重交瀝青。
(2)對不合格的殘余物進行氧化處理,在適度的氧化條件下可以顯著改善其針入度、軟化點以及延度等指標,進一步達到AH-70重交瀝青的要求。