石油煉制-溶劑脫瀝青

1、,本章內(nèi)容提要,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 溶劑脫瀝青原理 第三節(jié) 溶劑脫瀝青影響因素 第四節(jié) 溶劑脫瀝青工藝流程 第五節(jié) 超臨界流體萃取脫瀝青 第六節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),第1節(jié) 概 述,第 1 節(jié) 概 述,一、為什么溶劑脫瀝青？,裂化產(chǎn)物,飽和烴,瀝青質(zhì),芳烴,膠質(zhì),縮合,裂化,縮合,裂化,側(cè)鏈斷裂,側(cè)鏈 斷裂,側(cè)鏈斷裂,TI,QI,焦炭,焦炭前身物,中間相,縮合/聚合,低苛刻度,高苛刻度,高苛刻度,第 1 節(jié) 概 述,一、為什么溶劑脫瀝青？,渣油富集了原油中大部分的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、重金屬等非理想組分，而這些非理想組分對重質(zhì)油輕質(zhì)化過程非常不利脫瀝青！,通過溶劑作用把渣油中很難轉(zhuǎn)化的瀝青質(zhì)和稠環(huán)化

2、合物，以及對催化加工有害的重金屬和S、N化合物脫除出去，而把質(zhì)量較好的脫瀝青油（DAO）作為催化加工原料。,劣質(zhì)渣油的預(yù)處理方法！,1、脫碳（分母減小）：催化裂化、熱轉(zhuǎn)化、 溶劑脫瀝青 2、加氫：加氫裂化,重質(zhì)油輕質(zhì)化,潤滑油 30年代工業(yè)化，C3，C3/C4為溶劑 催化裂化原料 加氫裂化原料 道路瀝青，建筑瀝青 特別制品（制氫，燃料，碳纖維等）,脫殘?zhí)亢兔摻饘倌芰?qiáng) 靈活性大，不同拔出率可得到不同質(zhì)量DAO 先脫瀝青后加氫，有利于直接加氫。 整體效益好于焦化【焦炭收率高于瀝青收率】,第 1 節(jié) 概 述,四、技術(shù)特點,【勝利：DOA的重金屬：250ppm；CRC：35wt】,本章內(nèi)容提要,第一

3、節(jié) 概述 第二節(jié) 溶劑脫瀝青原理 第三節(jié) 溶劑脫瀝青影響因素 第四節(jié) 溶劑脫瀝青工藝流程 第五節(jié) 超臨界流體萃取脫瀝青 第六節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),第2節(jié) 溶劑脫瀝青原理,利用低分子烷烴對渣油中飽和分、芳香分有相當(dāng)大溶解度，而對膠質(zhì)、瀝青質(zhì)則難溶或幾乎不溶的特性，使膠質(zhì)、瀝青質(zhì)從渣油中脫除。,第2節(jié) 溶劑脫瀝青原理,溶劑,【C3C5烷烴或其混合物】,丙烷對渣油各組分溶解度大小次序：,烷烴環(huán)狀烴類高分子多環(huán)烴類膠狀物質(zhì),注意,丙烷對膠狀物質(zhì)和高分子多環(huán)烴類的溶解度很小，并且溫度越高，其溶解度也越??！,第2節(jié) 溶劑脫瀝青原理,以丙烷為例說明,第1相區(qū)：膠質(zhì)、瀝青質(zhì)不溶，油也不溶 第2相區(qū)：溶劑脫瀝

4、青過程操作區(qū)，油/瀝青/丙烷溶解度 關(guān)系復(fù)雜：溫度，溶解能力,油/瀝青/丙烷 溶解度關(guān)系圖,以丙烷為例說明,溫度是控制產(chǎn)品質(zhì)量 最靈敏的因素！,溫度升高，殘?zhí)恐迪陆担?8 72；3.8% 1.6% 溫度升高可改進(jìn)DAO質(zhì)量，但收率下降； 高溫時，溶解能力降低，變?yōu)橐粋€純提純過程。,第2節(jié) 溶劑脫瀝青原理,本章內(nèi)容提要,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 溶劑脫瀝青原理 第三節(jié) 溶劑脫瀝青影響因素 第四節(jié) 溶劑脫瀝青工藝流程 第五節(jié) 超臨界流體萃取脫瀝青 第六節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),第3節(jié) 溶劑脫瀝青影響因素,一基本工藝,二影響因素,1溫度,丙烷：5090 丁烷：100140 戊烷：150190,恒溫區(qū)，溫度

5、低，選擇性差，溶解能力強(qiáng)，保證DAO收率及DOA質(zhì)量 升溫區(qū)，溫度高，選擇性好，溶解能力弱，保證脫瀝青油的質(zhì)量?；亓?。,接近溶劑臨界點，溶解度隨溫度變化很大 低溫大溶解度，高溫小溶解度，與常規(guī)相反,二影響因素,2溶劑比,決定溶劑脫瀝青過程經(jīng)濟(jì)性的重要因素 反映了萃取能力。溶劑比越大，不溶解瀝青能力越大。 生產(chǎn)潤滑油料：8:1 生產(chǎn)催化裂化原料：4:1 原料進(jìn)塔之前予稀釋,二影響因素,3溶劑及溶劑組成,溶解度增大，脫瀝青油收率提高，但選擇性下降，性質(zhì)下降。 要根據(jù)原料性質(zhì)及對脫瀝青油的性質(zhì)要求，選擇合適的溶劑或混合溶劑組成。,二影響因素,4原料性質(zhì),（1）含油量對最低丙烷用量影響很大,含油量高，

6、用丙烷多 【對丙烷過程不利，減壓渣油要深拔】 瀝青析出是因為丙烷加入改變了油對其溶解度,減壓渣油含油量對脫瀝青油質(zhì)量影響,（2）拔出深度不同的減壓渣油，抽提溫度不同,二影響因素,4原料性質(zhì),本章內(nèi)容提要,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 溶劑脫瀝青原理 第三節(jié) 溶劑脫瀝青影響因素 第四節(jié) 溶劑脫瀝青工藝流程 第五節(jié) 超臨界流體萃取脫瀝青 第六節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),第4節(jié) 溶劑脫瀝青工藝流程,第4節(jié) 溶劑脫瀝青工藝流程,上世紀(jì)70年代以來，被用作渣油加工工藝以后，迅猛發(fā)展?；驹硐嗤?，目的產(chǎn)品和溶劑回收方法或流程不同。,第4節(jié) 溶劑脫瀝青工藝流程,第4節(jié) 溶劑脫瀝青工藝流程,一抽提部分,抽提塔：上部沉降

7、段，下部抽提段,壓力采用到使丙烷為液態(tài)：3.24.0 MPa。,一段法：不生產(chǎn)重DAO，難以同時保證DAO和DOA質(zhì)量 兩段法：生產(chǎn)重DAO，除多得一個有用產(chǎn)品外，可以保證DAO和DOA質(zhì)量,二溶劑回收,【HDAO，LDAO；DOA】,臨界回收LDAO【在嚴(yán)格低于Tc 12得DPLDAO】 蒸發(fā)方法回收DPLDAO，HDAO 加熱爐回收DOA FosterWheeler三效蒸發(fā)流程LEDA（Low Energy DeAsphalt）；公用工程費用為單效的55，超臨界溶劑回收系統(tǒng)與雙效的合用工程費用相當(dāng)。,第一段：1822atm，6070 第二段：150 汽 提：23atm,220250；182

8、2 atm 汽提,三關(guān)鍵設(shè)備,1抽提塔,混合沉降器：早期 靜態(tài)混合器：70年代 擋板塔：大量使用 轉(zhuǎn)盤塔：大量使用，軸承密封有困難,三關(guān)鍵設(shè)備,2回收設(shè)備,沉降塔：空塔 停留時間 蒸發(fā)器：類似換熱器，特殊,本章內(nèi)容提要,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 溶劑脫瀝青原理 第三節(jié) 溶劑脫瀝青影響因素 第四節(jié) 溶劑脫瀝青工藝流程 第五節(jié) 超臨界流體萃取脫瀝青 第六節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),第5節(jié) 超臨界流體萃取脫瀝青,第5節(jié) 超臨界流體萃取脫瀝青,1渣油評價新方法超臨界流體萃取分餾,2超臨界溶劑脫瀝青工藝,ROSE：實際溶劑回收為超臨界狀態(tài) 石油大學(xué)：15萬噸/年工業(yè)裝置,【戊烷-丁烷為溶劑】,本章內(nèi)容提要,第一

9、節(jié) 概述 第二節(jié) 溶劑脫瀝青原理 第三節(jié) 溶劑脫瀝青影響因素 第四節(jié) 溶劑脫瀝青工藝流程 第五節(jié) 超臨界流體萃取脫瀝青 第六節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),第6節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),第6節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),一概述,用C5溶劑，脫瀝青油DAO收率高達(dá)8090； 有效脫除金屬、重膠質(zhì)和瀝青質(zhì)； 為催化裂化和加氫脫硫提供更多優(yōu)質(zhì)原料； 瀝青產(chǎn)率低于延遲焦化焦炭產(chǎn)率。,第6節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),二選擇C5的理由,溶解能力明顯高于C3、C4； 隨著烴類分子含碳數(shù)達(dá)5以后，脫出瀝青質(zhì)量相差不大。當(dāng)溶劑碳數(shù)繼續(xù)增加，脫瀝青油質(zhì)量會迅速變差；溶劑回收困難； 萃取溫度高，傳質(zhì)效果好，分離時間短，對重質(zhì)渣油的萃取

10、更有利； 操作溫度高，熱量容易回收，能耗低； 瀝青收率低，可進(jìn)一步開發(fā)利用途徑；,第6節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),二選擇C5的理由,脫瀝青油收率與溶劑碳數(shù)關(guān)系,第6節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),三技術(shù)優(yōu)勢,1催化裂化,2加氫裂化,可采取相對緩和的工藝條件，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低烯烴含量 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分布會有改善，輕質(zhì)油收率提高 生焦量大大降低，可減少能耗 降低催化劑金屬沉積 減少系統(tǒng)結(jié)焦，有利于長周期運轉(zhuǎn),脫除對加氫影響比較大的金屬如Na,Ca, Fe等 提高催化劑使用壽命，延長開工周期提高處理量 降低操作的苛刻度，節(jié)能降耗,第6節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),四技術(shù)難題及解決方案,DAO收率高，必然使脫油瀝青軟化點升

11、高（180220甚至更高）。不能采用常規(guī)瀝青加熱爐瀝青汽提塔方法； 向其中摻兌油漿以降低粘度和軟化點的作法也有問題，油漿與瀝青的混合問題，加熱爐中油漿的結(jié)焦問題 硬瀝青的出路,中國石油大學(xué)（北京）重質(zhì)油國家重點實驗室提出了創(chuàng)新技術(shù)：,硬瀝青噴霧造粒技術(shù),第6節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),四技術(shù)難題及解決方案,減壓渣油深度溶劑脫瀝青,第6節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),五中試裝置,具有原創(chuàng)性的硬瀝青噴霧造粒系統(tǒng) 工藝-工程-裝備結(jié)合,【100噸/年深度溶劑脫瀝青中試裝置】,第6節(jié) 深度溶劑脫瀝青技術(shù),六典型中試結(jié)果,大港減渣性質(zhì),六典型中試結(jié)果,1脫瀝青油收率性質(zhì)關(guān)系,六典型中試結(jié)果,1脫瀝青油收率性質(zhì)關(guān)系,典型操作條件下DAO的收率,六典型中試結(jié)果,2脫瀝青油性質(zhì),典型操作條件下DAO性質(zhì),典型操作條件下DAO元素及四組分性質(zhì),六典型中試結(jié)果,2脫瀝青油性質(zhì),典型操作條件下DOA性質(zhì),六典型中試結(jié)果,3脫油瀝青性質(zhì),六典型中試結(jié)果,4超臨界溶劑回收,超臨界溶劑回收溶劑相含油量及油相含溶劑量,* 滿足條件， 溶劑密度 0.