上海昌吉就化工型炼油厂总体工艺方案研究

随着我国炼油能力的进一步增长，成品油需 求增长放缓甚至停滞，而乙烯和芳烃等化工产品 需求仍然巨大，炼油行业面临着转型与升级的压 力。以往的炼厂设计以燃料型或燃料 － 化工 型为主，如何充分利用好原油资源，实现炼油 向化工方向的转变，满足油头化尾和提质增效的 要求，已成为各大石油公司重点关注的问题。本 工作以某新建 10． 0 Mt /a 炼油厂为例，按照分子 炼油的理论，分析了化工型炼油厂的总体工艺方 案，通过优化各馏分油的加工，实现了零成品油 的生产以及最大化生产芳烃产品和乙烯裂解原 料的目的，为新建化工型炼厂或现有炼厂改造提供了设计参考。

炼油总体工艺方案。
1． 1 原油的选择 炼油企业 90% 以上的成本是购买原油的成 本。根据我国 2016 年的进口原油数据可以看 出，沙特阿拉伯是对我国出口石油最多的国 家。因此，以储量丰富、容易获得的中东原油作 为设计油种具有典型的代表性; 同时低油价下轻 质原油的产量和贸易量趋多，因此，以沙特轻质 原油和沙特中质原油按 1∶ 1 混合油为原料进行。

1． 2 规划方案 分子炼油就是从分子水平来认识石油加工 过程，准确预测产品性质，优化工艺和加工流程， 提升每个分子的价值。分子炼油在炼油厂总 体设计中更加注重“宜油则油、宜芳则芳、宜烯则 烯、宜润则润、宜化则化”的物料加工原则，做到 “全处理、无浪费、吃干榨净”。根据“分子炼油” 的理论，针对化工型炼油厂的特殊设计要求，采 用最先进的工艺技术路线，结合流程模拟计算
混合原油经常减压蒸馏之后分为液化石油 气( LPG) 、石脑油馏分、柴油馏分、蜡油馏分和减 压渣油馏分。其中，直馏轻石脑油分离后直接作 为乙烯原料，直馏重石脑油加氢精制后作为重整 原料生产芳烃; 柴油和蜡油馏分分别采用加氢裂 化工艺多生产优质的石脑油，其中，轻石脑油作 为优质乙烯原料，重石脑油直接作为重整原料生 产芳烃; 减压渣油的加工采用沸腾床加氢裂化工 艺进行轻质化，未转化油通过气化工艺( IGCC) 生 产合成气，进一步生产氢气，其余合成气作为加 热炉补充燃料和系统锅炉燃料，实现了零渣油和 清洁化加工; 不再需要外购天然气或煤作为补充 燃料; 副产液化气经分离后，丙烷和正丁烷作为 优质的乙烯原料，异丁烷通过正构化装置后进一 步生产正丁烷作为乙烯原料; 副产的燃料气经过 分离后，碳二组分作为乙烯裂解原料，其余作为 燃料气使用。

结果与讨论

2． 1 渣油的加工
减压渣油的加工量为 1． 96 Mt /a，主要性质 如表 2 所列。受环保政策的影响，减压渣油进行 延迟焦化等传统热加工的方式受到限制，而渣油 加氢与催化裂化组合工艺( ＲDS + FCC) 模式只会 多产汽柴油。而采用减压渣油加氢裂化工艺进行加工，可以获得更多的轻质油品，如石脑油、柴 油、蜡油，逐渐会受到青睐。采用分子炼油的设 计理念，与传统的 ＲDS 生产较多的加氢重油( 一 般约为 85% ) 相比，渣油加氢裂化技术的产品轻 质液体收率更高，轻质产品更有利于二次加工多 产石脑油生产芳烃和乙烯原料，而未转化油( 收 率约为 23% 、残炭约为 41% ) 采用 IGCC 工艺得 到合成气及氢气，其中合成气既可以作炼厂工艺 燃料又可以系统锅炉燃料。而经过分离得到的 氢气可以给炼厂提供氢源。这不仅实现了渣油 的清洁化转化，并且满足了项目的氢气供应和燃 料供应.

2． 2 柴油馏分和减压轻蜡油的加工
柴油馏分的加工量为 3． 61 Mt /a，蜡油的加 工量为3． 73 Mt /a，因此，分别采用压力等级的加氢 裂化装置工艺进行加工，其中柴油馏分和减压蜡油 馏分的加工量及主要性质

2． 3 轻烃资源的综合利用
整个炼厂的轻烃资源非常丰富，主要包括 LPG 和干气 2 大类LPG 经过气分装置后能够得到丙烷、正丁烷 和异丁烷。异丁烷最后正构为正丁烷，最终得到 丙烷约 0． 25 Mt /a，正丁烷约 0． 72 Mt /a，均作为 优质的乙烯原料。干气经过干气分离之后得到 炼 厂 干 气 约 0． 17 Mt /a 和 富 乙 烷 气 体 约0． 20 Mt /a。

2． 4 规划方案优化
重整芳烃原料安排 由表 7 可知，重整芳烃原料中重石脑油总加 工量为 6． 34 Mt /a，需要 2 套重整装置，单套规模 为 3． 50 Mt /a，同时配套石脑油预加氢装置 2． 20 Mt /a( 直馏轻石脑油 + 直馏重石脑油 + 渣 油加氢裂化石脑油，总规模约为2． 02 Mt /a) 。 通过该方案对重石脑油的加工，最终预计生 产间二甲苯 0． 20 Mt /a，对二甲苯( PX) 3． 69 Mt /a， 苯 0． 86 Mt /a，同时将抽余油作为乙烯裂解原料， 实现芳烃生产最大化。

结论
a． 渣油的加工采用沸腾床渣油加氢裂化 + 未转化油 IGCC 的组合模式，实现了减压渣油的 轻质化和清洁化加工，同时满足了氢气、燃料气 和蒸汽的供应。
b． 减压蜡油和柴油馏分采用轻油型的加氢 裂化工艺，多产优质的重石脑油和轻烃分别作为 重整芳烃原料和乙烯裂解原料。
c． 整 体 规 划 后，优质乙烯原料加工量为 3． 88 Mt /a，可以满足 1． 50 Mt /a 乙烯裂解装置 需要; 重石脑油加工量为 6． 34 Mt /a，加上乙烯裂 解汽 油 产 量 0． 45 Mt /a，最终对二甲苯产量 为3． 85 Mt /a。