催化油漿利用

資料資料催化油漿的利用催化裂化是煉油企業(yè)加工的重要裝置之一，并隨著原油劣質(zhì)化和催化摻煉渣油工藝的應(yīng)用，需增加外甩油漿量。但因燃油稅制的改進(jìn)，市場(chǎng)需求萎縮，這些油漿大多作為廉價(jià)重質(zhì)燃料油銷售。國營煉油企業(yè)受體制影響，進(jìn)行油漿深加工或拓展油漿的應(yīng)用會(huì)承受各種羈絆，尤其是安全、員工老齡化等因數(shù)影響，不愿重視，也不愿去為。民營企業(yè)因人才缺乏、又無科研機(jī)構(gòu)，不能搞。而我公司占據(jù)地利，正是好時(shí)機(jī)。其原因.我國煉油企業(yè)中的催化裂化比例大，每年催化油漿產(chǎn)出數(shù)量大，原料來源容易。.催化油漿的芳烴含量高，芳烴更是一種寶貴的資源，稍加處理可以進(jìn)一步提高其市場(chǎng)價(jià)格和經(jīng)濟(jì)效益。.可作丙烷脫瀝青劑和瀝青改性劑、生產(chǎn)針狀焦市場(chǎng)的發(fā)展前景看好。在確定催化油漿加工方案前，我們首先要對(duì)其性能作初步了解。催化油漿的性質(zhì)催化油漿是減壓蠟油和減壓渣油經(jīng)過催化裂化反應(yīng)后進(jìn)入分餾塔，再經(jīng)蒸餾分離所得的塔底重質(zhì)組分油。與減壓渣油相比，催化油漿密度大(N1.0g/cm3),粘度、康氏殘?zhí)康汀淖褰M成分析，催化油漿比減壓渣油的芳烴含量高，膠質(zhì)含量低；其次是餾分輕，催化油漿的50％餾出溫度多數(shù)在500℃以下，而減壓渣油的500℃餾出量，通常只有5％左右［1］。多個(gè)煉油企業(yè)的減壓渣油和催化油漿性質(zhì)數(shù)據(jù)分別如下表-1、2。表-1減壓渣油性質(zhì)組成，wt%密度g/cm3殘?zhí)縲t%s%N%飽和烴芳香烴膠質(zhì)、瀝青質(zhì)粘度100℃mm2/s安慶渣油0.981515.5029.3030.1040.60719.84濟(jì)南渣油0.982421.6537.9640.39九江渣油0.99315.1843.6241.202286.00表-2催化油漿性質(zhì)組成，wt%密度g/cm3殘?zhí)縲t%s%N%飽和烴芳香烴膠質(zhì)、瀝青質(zhì)粘度100℃mm2/s石家莊油漿1.01328.3034.2037.50安慶油漿1.04846.6027.1052.1020.0013.71安慶遼河油漿5.3037.0057.705.302008安慶11.03010.720.3425.0068.004.802.002008安慶21.057528.4066.704.90勝利油漿1.004633.6852.4813.94九江油漿1.025038.5053.607.90

九江大慶油漿1.016431.1064.804.102008九江油漿1.069013.5265.9820.50任丘油漿3.2030.6057.0012.40大慶油漿1.008236.5060.103.40濟(jì)南油漿1.071820.4160.5419.06表-2催化油漿性質(zhì)（續(xù)）組成，wt%密度g/cm3殘?zhí)縲t%s%N%飽和烴芳香烴膠質(zhì)、瀝青質(zhì)粘度100℃mm2/s大港油漿6.8026.9063.609.50安慶大慶油漿1.01605.5031.1064.804.10天津1.043511.639.4349.9010.67勝利0.98304.800.6250.5439.855.390.712008武漢11.10471.1815.3072.909.002.802008武漢21.058312.61.250.3812.3065.7015.506.502008荊門11.08050.6017.2164.3118.482008高橋11.02727.740.700.3534.6243.5519.971.872008高橋21.03349.260.740.2334.1752.3412.680.802008廣州10.97153.320.8458.2237.544.140.102008廣州21.13003.6291.643.541.20上述統(tǒng)計(jì)顯示：油漿含有30?40%的飽和烴是優(yōu)質(zhì)蠟油，含蠟量高的催化油漿可返催化裝置再次回?zé)挘?0?70%左右的芳烴是一種極有價(jià)值的化工產(chǎn)品，探索催化油漿的深加工有廣闊的市場(chǎng)和良好的經(jīng)濟(jì)效益。催化油漿的利用方法一、催化油漿作燃料油焦化裝置原料國內(nèi)延遲焦化裝置摻煉催化油漿已積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但是，隨著焦炭和燃料油、瀝青市場(chǎng)價(jià)格的波動(dòng)，延遲摻煉催化油漿的效益時(shí)好時(shí)壞，我們把它作為備用手段。二催化油漿作燃料油、.催化油漿作燃料油首先要解決的如何脫出油漿中催化劑顆粒。常用的過濾法和萃取法一直沒有形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)，影響催化油漿全部作燃料油。尤其是2008年成品油消費(fèi)稅調(diào)整后，燃料油消費(fèi)稅提高至每升0.8元，相當(dāng)于生產(chǎn)成本每噸增加40%，大部分煉廠將傾向于削減燃料油產(chǎn)量而轉(zhuǎn)向?yàn)r青市場(chǎng)，所以催化油漿作燃料油的比例銳減。三、催化油漿生產(chǎn)丙烷脫瀝青強(qiáng)化劑或?yàn)r青改性劑丙烷脫瀝青的萃取過程摻煉催化裂化油漿后，使萃取塔的進(jìn)料密度變大，粘度變小。進(jìn)料密度變大，使進(jìn)料與丙烷的密度差變大；進(jìn)料粘度減小，使萃取阻力降低，這都有利于萃取過程的進(jìn)行，提高脫瀝青油的收率。將催化油漿摻兌到渣油中脫瀝青，催化油漿中可以繼續(xù)裂化的組分回到脫瀝青油中，不宜裂化的組分（重芳烴和膠質(zhì)）留在脫油瀝青中，使脫油瀝青的性質(zhì)得以改善。由于國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)速度的加快和進(jìn)口瀝青價(jià)格居高不下，如今，利用煉廠催化裂化油漿這一貧蠟富芳組分作改性劑，生產(chǎn)高等級(jí)道路瀝青的研究很活躍。當(dāng)瀝青的瀝青質(zhì)高、硬度大、延伸度大時(shí)，加入適量的芳烴和膠質(zhì)，可改善延伸度和耐久性。油漿的初餾點(diǎn)一般較低，不能直接用作改善瀝青質(zhì)量的組分。實(shí)驗(yàn)室研究表明，利用強(qiáng)化蒸餾將油漿（強(qiáng)化劑）加入瀝青或渣油中，再進(jìn)行減壓蒸餾，使飽和的、對(duì)瀝青質(zhì)量不利的組分蒸出，而有利的組分留在瀝青中，從而改善了瀝青質(zhì)量，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的瀝青?，F(xiàn)已將催化油漿做瀝青改性劑的的企業(yè)有：克拉瑪依：將新疆混合原油丙烷脫油瀝青與催化裂化油漿等改性劑調(diào)和，可生產(chǎn)出符合國標(biāo)GB/T15180-94要求的各種牌號(hào)重交瀝青。錦西煉油廠：將油漿減壓蒸餾，除去小于400℃的餾分，得到富芳、能改善瀝青質(zhì)量的有效組分，與遼河減渣調(diào)合，生產(chǎn)出質(zhì)量符合GB/T15180-94的高等級(jí)道路瀝青。該工藝全年可處理油漿4萬噸，得到有效組分2.56萬噸，可調(diào)合高等級(jí)道路瀝青13.2萬噸，年增效500多萬元。九江分公司：通過反復(fù)試驗(yàn)，對(duì)催化油漿進(jìn)行適當(dāng)切割，將拔頭油漿應(yīng)用于瀝青產(chǎn)品生產(chǎn)中，能夠改善瀝青延伸性能，并生產(chǎn)出低蠟含量的高質(zhì)量重交道路瀝青。為加快試驗(yàn)成果轉(zhuǎn)化，2009年建成了10萬噸/年催化油漿減壓拔出裝置，主體設(shè)備減壓塔、分液罐、冷卻器等利舊，工藝管線除進(jìn)出料管線新增外，其余管線均利舊。該項(xiàng)目總投資為478萬元。催化油漿的50%餾出溫度在350℃左右，若要作瀝青改性劑，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p壓蒸餾，以切除輕組分，防止瀝青閃點(diǎn)的降低。在2009年度，瀝青和燃料油的價(jià)差很小，都在2900—3000元/噸之間，催化油漿作瀝青改性劑和作燃料油的經(jīng)濟(jì)性沒有太大的差別，但是，由于焦炭價(jià)格從2007年的400-500元/噸提高到2008年的1200-1300元/噸，催化油漿作焦化原料的經(jīng)濟(jì)效益明顯好于作瀝青改性劑和燃料油；當(dāng)焦炭價(jià)格達(dá)到1382元/噸時(shí)，焦化產(chǎn)品綜合均價(jià)達(dá)到3300元/噸，高于現(xiàn)在的瀝青和燃料油價(jià)格；當(dāng)焦炭價(jià)格下跌至800元/噸時(shí)，焦化產(chǎn)品綜合均價(jià)只有3200-3300元/噸，和現(xiàn)在的瀝青、燃料油價(jià)格齊平；當(dāng)焦炭價(jià)格繼續(xù)下跌至600元/噸時(shí)，焦化產(chǎn)品的綜合均價(jià)只有3000-3100元/噸，催化油漿作焦化原料的效益不及作瀝青改性劑和燃料油。四、催化油漿生產(chǎn)針狀焦針狀石油焦是新型的碳素材料，用它制成的碳素制品具有高結(jié)晶度、高純度、低燒蝕量、低熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn)，被廣泛用于煉鋼、宇航等重要部門。針狀焦生產(chǎn)以延遲焦化工藝為基礎(chǔ)。根據(jù)針狀焦機(jī)理的研究，生產(chǎn)針狀焦的原料必須是芳烴含量高（稠環(huán)大分子芳烴不在其內(nèi)），BMCI芳烴指數(shù)不小于120,硫含量不大于0.5%，總氮不大于0.05%，苯不溶物不大于1.0%，灰分低，并在熱轉(zhuǎn)化過程中具有較高的中間相轉(zhuǎn)化溫度和較寬的中間相溫度范圍，能生成較大的中間相小球體。催化裂化澄清油中幾乎全都是帶短側(cè)鏈的芳烴，是生產(chǎn)針狀焦的最好材料。針狀焦的價(jià)格一般受國內(nèi)生產(chǎn)情況的影響程度比較小，這是因?yàn)獒槧罱巩a(chǎn)品大部分是由進(jìn)口所致，進(jìn)口的針狀焦中即有煤系針狀焦，也有石油系針狀焦，一般而言石油系針狀焦要比煤系針狀焦價(jià)格高出20?30%,目前國內(nèi)的石油針狀焦的價(jià)格在6000-7000元／噸之間，近期隨著石油的價(jià)格的波動(dòng)已上升到7500元/噸（生焦）。美國生產(chǎn)針狀焦的原料均以催化裂化澄清油為主，生產(chǎn)能力居世界第一。?安慶石化：在90年代末，中石化北京石科院與安慶石化廠合作，以催化裂化澄清油和回?zé)捰统槌鲇蜑樵希?0萬噸/年延遲焦化裝置上完成15萬噸/年針狀焦工業(yè)試驗(yàn)裝置，針狀焦生產(chǎn)，針狀焦收率達(dá)40%，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到生產(chǎn)要求，但因各種原因后來終止生產(chǎn)；?錦州石化：經(jīng)過多年攻關(guān)試驗(yàn)，年產(chǎn)量達(dá)5萬噸，針狀焦灰分降低到0.5％以下，真密度穩(wěn)定在2.13以上。業(yè)內(nèi)專家表示，按照我國電爐煉鋼發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)計(jì)到2013年，國內(nèi)針狀焦年需求量將超過60萬噸，全球針狀焦消費(fèi)量將增至102萬噸。同時(shí)，由于發(fā)達(dá)國家正在縮減碳素制品的發(fā)展，為我國碳素制品大量占領(lǐng)國際市場(chǎng)創(chuàng)造了條件，針狀焦市場(chǎng)的發(fā)展前景也因此看好。我公司有針對(duì)性地收集部分催化油漿，通過減壓蒸餾法，脫除催化劑顆粒，瀝青煉油企業(yè)已有的氫氣資源和技術(shù)進(jìn)行脫氮、硫等預(yù)處理，再進(jìn)延遲焦化裝置生產(chǎn)針狀焦。過程見圖如下圖-7。能化期優(yōu) W此裝曾分循塔 翡飽塔 加氫特制 過退除此過濾催化裂化油漿生產(chǎn)針狀焦工藝流程為考核生產(chǎn)針狀焦的經(jīng)濟(jì)效益，焦化產(chǎn)品綜合均價(jià)計(jì)算如表-5所示。表-5生產(chǎn)針狀焦的焦化產(chǎn)品綜合均價(jià)計(jì)算物料名稱稅前價(jià)格元/噸說明收率％干氣20002008年平均價(jià)2.571凝縮油35002.123汽油500010.03柴油440023.73蠟油380017.54針狀焦7500估算價(jià)格44.00焦化產(chǎn)品綜合均價(jià)元/噸4641計(jì)算表明，催化油漿生產(chǎn)針狀焦的焦化產(chǎn)品綜合均價(jià)為4641元/噸，比表-5中的普通延遲焦化產(chǎn)品綜合均價(jià)3300元/噸高出1341元/噸。考慮運(yùn)輸成本和新的供需關(guān)系，以10萬噸/年延遲焦化裝置規(guī)模計(jì)算，可增加效益1億/年以上。五、催化油漿生產(chǎn)橡膠軟化劑和填充油軟化劑是在橡膠加工過程中用于改善膠料加工性能的操作配合劑。生膠中加入軟化劑后，不僅能改善膠料的塑性，降低膠料的粘度和混煉時(shí)的溫度，縮短混煉時(shí)間，節(jié)省混煉時(shí)的動(dòng)力消耗，且能改善碳黑與其它配合劑的分散與混合，對(duì)壓延和擠出起潤滑作用，同時(shí)可降低硫化膠的硬度，提高硫化膠的抗張強(qiáng)度、伸長率、耐寒性等性能。依據(jù)軟化劑的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)可分為芳烴類軟化劑、環(huán)烷烴類軟化劑和鏈烷烴類軟化劑。而芳烴軟化劑具有密度大、粘度高、親和性好、加工性能優(yōu)的特點(diǎn)，是橡膠工業(yè)良好的軟化劑。催化裂化油漿密度大、粘度大、芳烴和環(huán)烷烴含量高，與合成橡膠相溶性好。因此，適合于在丁苯、順丁、氯丁、丁腈等合成橡膠及天然橡膠加工中使用，也適合于在載重輪胎、深色橡膠制品的制造工藝中應(yīng)用。國內(nèi)利用催化油漿生產(chǎn)橡膠軟化劑的石化企業(yè)有：錦州石化煉油廠：利用芳含大于40%的油漿，經(jīng)沉降分離后直接作為天然橡膠和各種合成橡膠的軟化劑；武漢石化廠：將油漿經(jīng)脫瀝青、精制、脫色等制取了二元族烴型橡膠軟化劑；齊魯石化公司和濟(jì)南煉油廠：采用催化裂化重芳烴研制了橡膠軟化劑。蘭州石化公司：2009年6月26日，蘭州石化公司已連續(xù)生產(chǎn)橡膠填充油3000余噸，為公司節(jié)約成本600多萬元。六、催化油漿制取石油芳烴增塑劑從催化裂化油漿中提取出的芳烴可用作聚氯乙烯制品的增塑劑。大量應(yīng)用表明，石油芳烴增塑劑與PVC樹脂的相溶性好，易于塑化，電性能和機(jī)械性能較好，價(jià)格便宜，可降低PVC制品的價(jià)格，以芳烴為輔助增塑劑的聚氯乙烯制品因性能好，不僅可作硬質(zhì)、半硬質(zhì)，還可作軟質(zhì)制品，用于乳液聚合或懸浮聚合的聚氯乙烯制品。蘭州三葉石化廠以蘭煉每年副產(chǎn)8?10萬噸的催化裂化油漿為原料，通過減壓精餾及后續(xù)特定工藝，選擇適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件，調(diào)節(jié)爐出口、塔底、塔頂溫度和回流比等，控制增塑劑的芳烴含量、黏度，改善其閃點(diǎn)和水分等指標(biāo)，并進(jìn)行精細(xì)過濾以進(jìn)一步降低灰分和機(jī)械雜質(zhì)等。[4]錦州石化公司煉油廠以遼河油漿為原料制備的橡膠軟化劑，克油橡膠填充油、塑料或橡塑共混料的增塑劑具有優(yōu)異的使用性能，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。[5]2009年7月，芳烴增塑劑的市場(chǎng)價(jià)格為5000元，遠(yuǎn)高于燃料油價(jià)格。觀點(diǎn)多個(gè)企業(yè)的試驗(yàn)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，催化裂化油漿含有