高酸重质原油全额高效加工的技术创新与工业应用__中国海洋石油总公司惠州炼油总经理王少飞.pdf
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1、高酸重质原油全额高效加工的 技术创新与工业应用 亚洲石化科技大会中国北京 中国石油和化学工业联合会-欧洲石化咨询公司联合主办 中海石油炼化有限责任公司 1 概况 2主要技术集成与创新 3应用 锦州9-3E 渤海海域油气田 绥中36-1 锦州20-2/N 锦州9-3 秦皇岛32-6 渤西油田群(5) 渤中34-2/4 埕北油田 蓬莱19-3 I 渤中25-1/S 渤南(2) 曹妃甸11-1/11-2 曹妃甸11-3/11-5 旅大5-2 旅大4-2 南堡352 旅大10-1 曹妃甸11-6/12-1S 渤中34-5 渤中28-2SN BZ13-1 CFD18-2 锦州21-1 渤中34-1 渤中
2、34-3 渤中28-2S 蓬莱19-3期、 蓬莱25-6、 蓬莱19-9 曹妃甸18-1 锦州25-1S 秦皇岛33-1 秦皇岛32-6N 渤中3-2 渤中19-4 旅大27-2 /32-2 渤中34-1N 渤中26-2N 渤中29-4 金县1-1 共计:53个 锦州25-1 Bz26-3 岐口17-2东 中国海油在渤海发现PL19-3亿吨级整装油田,结合炼油工业重质化、劣质 化发展趋势,做出了建设惠州炼油项目的决定,集中加工海洋高酸重质原油。 1、概况 1999年中国海洋石油总公司在渤海 油区发现蓬莱19-3特大型亿吨级整 装油田 中国海洋石油总公司决定在 广东惠州高标准建设一个全 额加工海
3、洋高酸重质原油的 加工企业 要高效全额加工高酸重质原油,必须对核心工艺、防腐技术及污水处理技术 进行攻关。 为此中国海洋总公司成立了专门项目组开展科研攻关,项目组坚持走自主创 新之路,以“产、学、研”模式组织国内科研院所及著名大学,创新性开发 了具有完全自主知识产权的高酸重质原油全额高效加工的技术。 密度大(0.92kg/m3)、粘度高,API度低 (20.4),尤其是沥青或胶质含量较高, 属于稠油或劣质原油; 酸值高(3.57mgKOH/g),硫含量较低; 凝点较低; 氮含量较高; 盐含量高、重金属含量较高; 煤油烟点、柴油十六烷值低; 轻质油收率较低; 低硫环烷中间基原油; PL19-3原
4、油主要特点 分分 析析 项项 目目数数 据据 值值 密度密度( (2020)/g)/gcmcm- -3 30.92790.9279 APIAPI度度20.420.4 酸值酸值/mgKOH/mgKOHg g- -1 13.573.57 凝点凝点/ /- -3434 残炭残炭,% %5.775.77 硫硫,% %0.310.31 氮氮,% %0.380.38 盐含量盐含量/g/g. .m m- -3 3146.4146.4 胶胶质质,% %17.5117.51 铁铁ggg g- -1 118.518.5 镍镍ggg g- -1 124.3824.38 钠钠ggg g- -1 178.7278.72
5、 钙钙ggg g- -1 1107.9107.9 镁镁ggg g- -1 170.6370.63 沸点沸点/1801804.474.47 沸点沸点/56056033.5433.54 原油类别原油类别低硫环烷中间基低硫环烷中间基 1、概况:PL19-3原油主要特点 高酸重 质原油 腐蚀性强酸值高 密度大轻馏分少 破乳脱盐脱水难重金属含量高 一是设备腐蚀和催化剂堵塞和中毒风险巨 大,给炼油厂长周期运行提出严峻挑战 二是原油各段馏份质量较差,很难满足产 品高品质的质量要求 三是重质和胶质、沥青质含量高,导致若 采用普通加工工艺,全厂轻质油收率低 四是高酸原油污水处理无成熟工艺技术, 达标排放难度大
6、加工过程出现如下问题: 加工技术线路 加工技术路线的 重点和难点 直馏煤、柴油 改质路线 直馏石脑油加 工路线 VGO加工 路线 乙烯原料的 提供 减压渣油 加工路线 芳烃原料 的提供 1、概况:加工路线选择 超高酸值煤柴油馏分加工技术开发1 通过对多种高酸重质原油酸分布研究表明,高酸重质原油各馏份酸 值有较大差异,酸分布最集中的馏份是煤柴油馏份 煤柴油 馏份 约占总酸量的27.39% 柴油组份十六烷值低(一般在30左右) 航煤组份烟点低 柴油馏分中环烷烃所占 比重较大(蓬莱19-3原 油柴油馏份中总环烷烃 含量达到49.9%) 1超高酸值煤柴油馏分加工技术开发 加氢脱芳工艺试验 希望通过脱除
7、该馏份芳烃的方式提 高柴油产品十六烷值 试验研究: 采用催化加氢方式可有效解决加工过程脱酸问题,但同时发现如果 采用典型炼厂处理该馏份的加工工艺-加氢精制工艺,虽然可脱除 煤柴油馏份中的硫、氮、氧等,解决高酸问题,但产品质量无法满 足柴油的十六烷值和航煤烟点指标要求。 1超高酸值煤柴油馏分加工技术开发 结构均以一、二、三环为主, 在350以上,还含有一定 量的四、五环结构 芳烃含量很少,烯烃含量也 较少 认为解决高酸原油加工问题 的关键是如何最大限度的对 环烷烃和芳烃进行开环 中压加氢裂化工艺 柴油十六烷值可提高20个单 位,航煤烟点达到26.2mm, 使装置柴油产品达到欧标准, 航煤符合国家
8、3号喷气燃料指 标要求 同时,还生产了芳潜含量很高 的石脑油,为重整提供更多的 优质原料。 通过对国内外多种高酸重质原油的 环烷酸进行分析: 次高酸值蜡油馏分优化加工技术开发2 对蓬莱19-3原油酸分布研究表明,属高酸重质原油次高酸值馏份 360-450 4.3 mgKOH/g 17.73% 450-524 3.7 mgKOH/g 18.79% 蓬莱19-3 原油酸 但总流程设计中蜡油加工选择那种加工工艺或两个工艺加工规模比例将对 整个炼厂技术经济指标起到至关重要的作用。 中试研究表明: 催化加氢催化裂化工艺 有效脱酸,成功解决高 酸带来的一系列问题 以产汽油为主, 柴油因十六烷值 低品质不高
9、 根据目标产品不同有多种类型,与催化裂化 工艺相比其特点是产品质量等级高,轻质油 收率高,并可大量生产高附加值航煤和化工 原料,是炼厂实现配套生产芳烃和乙烯原料 的重要手段 2次高酸值蜡油馏分优化加工技术开发 催化裂化工艺加氢裂化工艺 2次高酸值蜡油馏分优化加工技术开发 通过研究发现,高酸重质原油蜡油具有芳烃含量高的特点, 将有利于加氢裂化装置生产高质量的芳烃原料 加氢裂化工艺 2次高酸值蜡油馏分优化加工技术开发 对高压加氢裂化与催化裂 化不同加工处理能力的组 合的经济性比较 降低加氢裂化工艺的氢气 使用成本 高酸重质原油全流程防腐技术开发3 1 、防腐蚀技术开发 高酸原油腐蚀规律及选材研究
10、以蓬莱19-3等三种高酸重质原油为介质,对碳钢、Cr5Mo、0Cr13、不含Mo奥 氏体不锈钢以及316L不锈钢进行了动态腐蚀评价 1)在280出现腐蚀高峰 2)在高温下Cr5Mo耐环 烷酸腐蚀性能低于碳钢 3)不含Mo奥氏体不锈钢 在高酸原油中的腐蚀速率 存在明显温度拐点 高酸重质原油全流程防腐技术开发3 1 、防腐蚀技术开发 高酸原油腐蚀规律及选材研究 在世界上首次明确了加工高酸原油的含Mo与不含Mo奥氏体不锈钢的适用 温度范围 经济合理地解决了该类原油在工业化加工中的腐蚀选材难题 形成了高酸原油加工设备和管道选材技术体系 授权了多项专利 目前该适用温度范围已被SHT3129-2012高酸
11、原油加工装置设备和 管道设计选材导则采纳 高酸重质原油全流程防腐技术开发3 1 、防腐蚀技术开发 工艺防腐技术研究 通过对低温部位离子模型的研究及应用环 烷酸腐蚀研究成果,经过大量的试验研究, 成功开发了多种针对高酸重质原油组合加 注技术及助剂(反向破乳剂、高、低温缓 蚀剂、脱金属剂等),同时设计开发了独 特的助剂加注喷嘴结构形式和优化的加注 点布局,实现了对装置重点腐蚀部位的全 覆盖和充分发挥助剂效果。 高酸重质原油全流程防腐技术开发3 1 、防腐蚀技术开发 加工高酸油的腐蚀监测技术 在世界上首次在常减压、加氢、焦化、催化等装置的重要部位建立了以在线腐蚀 探针、腐蚀挂片、定点测厚和化学分析监
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- 高酸重质 原油 全额 高效 加工 技术创新 工业 应用 _ 中国 海洋石油总公司 惠州 炼油 总经理 王少飞
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