上海昌吉就化工型煉油廠總體工藝方案研究
導讀:按照分子煉油理論,對某新建 10. 0 Mt /a 化工型煉廠的總體工藝方案進行了優化,主要目標是最大化生產優質的乙烯和重整芳烴原料,實現零黑色產品和零成品油。
來源:未知
發布日期:2019-12-04 14:39【大 中 小】
隨著我國煉油能力的進一步增長,成品油需 求增長放緩甚至停滯,而乙烯和芳烴等化工產品 需求仍然巨大,煉油行業面臨著轉型與升級的壓 力。以往的煉廠設計以燃料型或燃料 - 化工 型為主,如何充分利用好原油資源,實現煉油 向化工方向的轉變,滿足油頭化尾和提質增效的 要求,已成為各大石油公司重點關注的問題。本 工作以某新建 10. 0 Mt /a 煉油廠為例,按照分子 煉油的理論,分析了化工型煉油廠的總體工藝方 案,通過優化各餾分油的加工,實現了零成品油 的生產以及最大化生產芳烴產品和乙烯裂解原 料的目的,為新建化工型煉廠或現有煉廠改造提供了設計參考。
煉油總體工藝方案。
1. 1 原油的選擇 煉油企業 90% 以上的成本是購買原油的成 本。根據我國 2016 年的進口原油數據可以看 出,沙特阿拉伯是對我國出口石油最多的國 家。因此,以儲量豐富、容易獲得的中東原油作 為設計油種具有典型的代表性; 同時低油價下輕 質原油的產量和貿易量趨多,因此,以沙特輕質 原油和沙特中質原油按 1∶ 1 混合油為原料進行。
1. 2 規劃方案 分子煉油就是從分子水平來認識石油加工 過程,準確預測產品性質,優化工藝和加工流程, 提升每個分子的價值。分子煉油在煉油廠總 體設計中更加注重“宜油則油、宜芳則芳、宜烯則 烯、宜潤則潤、宜化則化”的物料加工原則,做到 “全處理、無浪費、吃干榨凈”。根據“分子煉油” 的理論,針對化工型煉油廠的特殊設計要求,采 用最先進的工藝技術路線,結合流程模擬計算
混合原油經常減壓蒸餾之后分為液化石油 氣( LPG) 、石腦油餾分、柴油餾分、蠟油餾分和減 壓渣油餾分。其中,直餾輕石腦油分離后直接作 為乙烯原料,直餾重石腦油加氫精制后作為重整 原料生產芳烴; 柴油和蠟油餾分分別采用加氫裂 化工藝多生產優質的石腦油,其中,輕石腦油作 為優質乙烯原料,重石腦油直接作為重整原料生 產芳烴; 減壓渣油的加工采用沸騰床加氫裂化工 藝進行輕質化,未轉化油通過氣化工藝( IGCC) 生 產合成氣,進一步生產氫氣,其余合成氣作為加 熱爐補充燃料和系統鍋爐燃料,實現了零渣油和 清潔化加工; 不再需要外購天然氣或煤作為補充 燃料; 副產液化氣經分離后,丙烷和正丁烷作為 優質的乙烯原料,異丁烷通過正構化裝置后進一 步生產正丁烷作為乙烯原料; 副產的燃料氣經過 分離后,碳二組分作為乙烯裂解原料,其余作為 燃料氣使用。
結果與討論
2. 1 渣油的加工
減壓渣油的加工量為 1. 96 Mt /a,主要性質 如表 2 所列。受環保政策的影響,減壓渣油進行 延遲焦化等傳統熱加工的方式受到限制,而渣油 加氫與催化裂化組合工藝( RDS + FCC) 模式只會 多產汽柴油。而采用減壓渣油加氫裂化工藝進行加工,可以獲得更多的輕質油品,如石腦油、柴 油、蠟油,逐漸會受到青睞。采用分子煉油的設 計理念,與傳統的 RDS 生產較多的加氫重油( 一 般約為 85% ) 相比,渣油加氫裂化技術的產品輕 質液體收率更高,輕質產品更有利于二次加工多 產石腦油生產芳烴和乙烯原料,而未轉化油( 收 率約為 23% 、殘炭約為 41% ) 采用 IGCC 工藝得 到合成氣及氫氣,其中合成氣既可以作煉廠工藝 燃料又可以系統鍋爐燃料。而經過分離得到的 氫氣可以給煉廠提供氫源。這不僅實現了渣油 的清潔化轉化,并且滿足了項目的氫氣供應和燃 料供應.
2. 2 柴油餾分和減壓輕蠟油的加工
柴油餾分的加工量為 3. 61 Mt /a,蠟油的加 工量為3. 73 Mt /a,因此,分別采用壓力等級的加氫 裂化裝置工藝進行加工,其中柴油餾分和減壓蠟油 餾分的加工量及主要性質
2. 3 輕烴資源的綜合利用
整個煉廠的輕烴資源非常豐富,主要包括 LPG 和干氣 2 大類LPG 經過氣分裝置后能夠得到丙烷、正丁烷 和異丁烷。異丁烷最后正構為正丁烷,最終得到 丙烷約 0. 25 Mt /a,正丁烷約 0. 72 Mt /a,均作為 優質的乙烯原料。干氣經過干氣分離之后得到 煉 廠 干 氣 約 0. 17 Mt /a 和 富 乙 烷 氣 體 約0. 20 Mt /a。
2. 4 規劃方案優化
重整芳烴原料安排 由表 7 可知,重整芳烴原料中重石腦油總加 工量為 6. 34 Mt /a,需要 2 套重整裝置,單套規模 為 3. 50 Mt /a,同時配套石腦油預加氫裝置 2. 20 Mt /a( 直餾輕石腦油 + 直餾重石腦油 + 渣 油加氫裂化石腦油,總規模約為2. 02 Mt /a) 。 通過該方案對重石腦油的加工,最終預計生 產間二甲苯 0. 20 Mt /a,對二甲苯( PX) 3. 69 Mt /a, 苯 0. 86 Mt /a,同時將抽余油作為乙烯裂解原料, 實現芳烴生產最大化。
結論
a. 渣油的加工采用沸騰床渣油加氫裂化 + 未轉化油 IGCC 的組合模式,實現了減壓渣油的 輕質化和清潔化加工,同時滿足了氫氣、燃料氣 和蒸汽的供應。
b. 減壓蠟油和柴油餾分采用輕油型的加氫 裂化工藝,多產優質的重石腦油和輕烴分別作為 重整芳烴原料和乙烯裂解原料。
c. 整 體 規 劃 后,優質乙烯原料加工量為 3. 88 Mt /a,可以滿足 1. 50 Mt /a 乙烯裂解裝置 需要; 重石腦油加工量為 6. 34 Mt /a,加上乙烯裂 解汽 油 產 量 0. 45 Mt /a,最終對二甲苯產量 為3. 85 Mt /a。