曹妃甸原油试炼报告.docx
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曹妃甸原油试炼报告
曹妃甸原油试炼
报告
中海沥青股份有限公司
二〇〇六年六月二十日
编制:
程红卫陈鉴斌韩建峰刘雪军孙强
袁若泉曹胜祥董松
审核:
张东春
审定:
刘洪安
前言
曹妃甸油田位于渤海湾西部海域,水深约20米。
油田主要生产设施为由我国自主设计、建造的海洋石油112号浮式生产储油装置(简称FPSO),该装置具有日产80000桶原油和储存100万桶原油的设计能力。
中海油拥有该油田51%的权益,美国科麦奇公司拥有40%的权益并担任作业者,另一合作伙伴中美能源资源公司拥有9%的权益。
今年,该油田的年产量将超过200万方,是中海沥青股份有限公司非常重要的原料来源。
为确保曹妃甸原油的合理分割,制定合理的产品方案,既保证产品质量,又可得到更高的经济效益,中海沥青股份有限公司特安排了此次试炼,试炼从6月6日夜班开始,炼量控制在100m3/h,经过公司员工的共同努力,6月14日上午10:
00试炼工作圆满结束,期间得到了各部门、各车间的大力支持和密切配合。
通过试炼和标定,摸透了曹妃甸原油及其各馏分的基本性质和收率情况,掌握了炼制曹妃甸原油的生产和操作参数,对今后该原油的加工有一定的指导意义。
一、目的要求
通过调整常减压装置的操作参数,取得符合标准要求的油样,对各产品的收率进行标定,通过对曹妃甸原油及各产品性质的化验分析,对曹妃甸原油作出综合评价,确定曹妃甸原油今后的加工方向及产品用途。
二、试炼方案
1、职责
1.1、试炼期间,轻油车间负责工艺指标的统计汇总及装置的安全运行,并调节好产品质量。
2.2、试验期间,化验车间按正常频次对常Ⅲ装置的产品进行化验(柴油馏分按暂按轻蜡油指标,如可以脱酸,则按轻柴油指标,减压渣油暂按焦化原料指标)。
附加样品请按附录A执行,如装置还需其它样品,可通过调度通知化验临时加样。
1.3、储运车间和调度要确保原油量和原料性质的稳定,以及收率的标定工作。
1.4、调度要及时根据车间的需要,通知化验车间做好临时样的检验工作,同时及时协调设备维修部门,确保设备的正常运行。
2、产品方案
2.1、常顶部分为石脑油组分。
2.2、馏程在180℃~365℃之间的组分暂定为轻蜡油,视酸度情况决定是否可作轻柴油。
2.3、减压各侧线去蜡油罐作催化原料。
2.4、减底部分去减粘生产焦化原料(视粘度情况决定作1#焦化原料还是作2#焦化原料)。
2.5在试炼过程中,常压系统应首先确保石脑油、轻蜡油产品质量。
3、运行方案
3.1、为确保原料性质的稳定,试炼过程中应停炼污油。
3.2、减底部分去减粘生产焦化原料。
3.3、本次试炼过程中,中控产品质量、工艺技术指标可暂不考核,但操作人员应严格按试炼方案进行操作,如发现操作人员有违规操作行为,将按有关规定进行考核。
4、工艺指标
4.1、常、减压岗位工艺指标暂时仍执行加工稠油时的工艺指标。
炉工岗位按加工稀油时的工艺指标,减压炉出口温度按400±7℃,减粘炉出口温度从390℃开始逐步提高,如无法确保产品质量,应及时提出时效性指标申请。
4.2、在渣油质量合格的前提下,减压各侧线温度可尽量提高,必要时可申请时效性指标。
5、产品收率的标定
生产运行平稳以后,开始对各产品收率进行标定,标定时间初步定为48小时,由调度负责安排,标定开始后各产品均需单进罐。
标定过程中,储运车间做好原始记录,标定结束后,将记录提供给生产技术部。
另外,标定期间车间要确保工艺指标记录的准确及时,标定结束后将记录复印后交生产技术部,作为以后有针对性制定指标的依据。
三、试炼过程
1、原油预处理
含水
含盐
脱前
0.1%
16.7mg/L
脱后
痕迹
6.25mg/L
本次试炼中,继续使用BS131破乳剂,该破乳剂曾用于旅大原油、锦州93原油,破乳效果良好,本次试炼过程中添加量为400PPm,注水量为6m3/h,电脱操作温度控制在134-139℃,下表为原油进电脱前、电脱后含水、含盐检测结果对比。
2、本次试炼从2006年6月6日夜班开始,在生产运行平稳后,装置于6月12日10:
00至6月14日10:
00对收率情况进行了标定,标定期间炼量控制在100m3/h,加工该原油时常压负荷小于旅大原油,但轻质油收率明显比南堡35-2原油和渤中25-1原油高,下表为时炼期间产品收率、工艺指标以及产品质量情况。
常Ⅲ装置标定期间产品收率情况
油品
装置炼量/产品产量(吨)
收率(%)
曹妃甸原油
4387.22吨(91.40吨/小时)
石脑油
79.93
1.82
轻蜡油
1176.78
26.82
蜡油
1697.42
38.69
减渣
1331.57
31.85
总收率
99.18
时间
工艺指标名称
6月12日
10:
00
6月12日
22:
00
6月13日
10:
00
6月13日
22:
00
常压炉出口温度,℃
378
377
376
371
减压炉出口温度,℃
407
400
399
400
减粘炉出口温度,℃
390
395
391
396
常顶温度,℃
108
105
106
102
常一馏出温度,℃
177
174
175
157
常二馏出温度,℃
268
266
257
252
常三馏出温度,℃
357
357
354
353
常一中抽出温度,℃
188
186
185
174
常一中回流量,m3/h
7
7
7
7
常二中抽出温度,℃
304
302
304
297
减顶温度,℃
53
57
51
47
减顶真空度,MPa
0.100
0.100
0.100
0.100
减一馏出温度,℃
79
90
78
81
减二馏出温度,℃
244
246
241
242
减三馏出温度,℃
323
327
325
315
减粘分馏塔顶温度,
183
178
177
180
减粘分馏塔顶压力,MPa
0.14
0.13
0.15
0.15
常Ⅲ装置标定期间工艺指标情况
曹妃甸原油试炼期间各产品检验项目表
取样地点:
常Ⅲ取样时间:
2006-6-12-10:
00
分析项目
石脑油
轻蜡油
常一线
常二线
减一线
减二线
减三线
减渣(减粘前)
减渣(减粘后)
密度20℃g/cm3
0.7382
0.8753
0.8438
0.8912
0.9105
0.9467
0.9700
0.9924
0.9897
闪点℃
——
70(闭)
55(闭)
108(闭)
134(开)
211(开)
256(开)
90(沸腾)
150(开)
凝点℃
——
-14
<-20
-11
-13
+19
+26
——
+28
冷滤点
——
-10
<-25
-7
-12
——
——
——
——
酸度mgKOH/100ml
——
78.59
19.51
126.29
139.29
——
——
——
——
粘度
100℃mm2/s
——
6.36
20℃
2.57
20℃
10.06
20℃
17.06
20℃
14.27
100℃
84.9
100℃
1024.9
100℃
179.1100℃
硫含量%
0.066
0.10
0.063
0.13
0.17
0.22
0.28
0.33
0.32
铜片腐蚀
(50℃,3h)
1b
1b
——
——
——
——
——
——
——
馏程
初馏点
53
181
164
235
249
270
407
——
——
10%
83
212
187
266
281
392
482
50%
124
278
215
308
315
445
554
90%
159
356
276
365
354
518
592
(65%)
终馏点
192
灰分%(m/m)
——
0.0011
0.001
0.001
0.0026
0.076
0.13
——
6.6
残碳%
——
0.0021
0.0032
0.0067
0.016
0.75
6.2
——
18.4
曹妃甸原油试炼期间各产品检验项目表
取样地点:
常Ⅲ取样时间:
2006-6-12-16:
00
分析项目
石脑油
轻蜡油
常一线
常二线
减一线
减二线
减三线
减渣(减粘前)
减渣(减粘后)
密度20℃g/cm3
0.7367
0.8724
0.8646
0.8916
0.9142
0.9458
0.9676
只检1次
0.9939
闪点℃
——
74(闭)
68(闭)
105(闭)
138(开)
206(开)
256(开)
只检1次
168(开)
凝点℃
——
-15
<-20
-11
-10
+17
+22
——
+29
冷滤点
——
-10
<-25
-6
-9
——
——
——
——
酸度mgKOH/100ml
——
88.35
64.50
118.70
151.76
——
——
——
——
粘度
100℃mm2/s
——
7.5
20℃
3.48
20℃
13.78
20℃
21.78
20℃
13.05
100℃
69.75
100℃
只检1次
215.8
100℃
硫含量%
0.080
0.97
0.066
0.12
0.17
0.22
0.27
——
0.33
铜片腐蚀
(50℃,3h)
1b
1b
——
——
——
——
——
——
——
馏程
初馏点
51
189
183
236
258
289
391
——
——
10%
83
217
204
260
282
382
458
50%
120
275
235
297
318
441
525
90%
155
351
276
364
368
518
592
76%
终馏点
197
灰分%(m/m)
——
0.0009
0.0011
0.001
0.0022
0.023
0.14
——
5.9
残碳%
——
0.0026
0.0024
0.0075
0.017
0.65
4.7
——
15.5
四、原油、产品及各馏分性质分析评价
1、原油实沸点蒸馏数据
我公司化验车间以前就对曹妃甸原油进行了实沸点蒸馏试验,试验数据如下:
馏程℃
窄馏份收率wt%
段累计收率%
总计收率%
HK~200
3.66
3.66
3.66
200~225
0.62
0.62
4.28
225~250
4.54
5.16
8.82
250~275
6.13
11.29
14.95
275~300
4.25
15.54
19.20
300~325
3.22
18.76
22.42
325~350
5.62
24.38
28.04
350~365
2.04
26.42
30.08
365~375
1.37
1.37
31.45
375~395
1.86
3.23
33.31
395~425
6.03
9.26
39.34
425~450
7.96
7.96
47.30
450~475
8.84
16.80
56.14
475~500
5.08
21.88
61.22
2、曹妃甸原油其他检测项目检测结果
项目
检验数据
原油含水
0.1%
原油含盐
16.7mg/L
原油硫含量
0.24%
原油密度(20℃)
0.9399g/cm3
200~350℃馏分
凝点
-11℃
酸度
55.4mgKOH/100ml
密度(20℃)
0.8840g/cm3
硫含量
0.14%
闪点
110℃
350~500℃馏分
残炭
0.07%
密度(20℃)
0.9341
硫含量
0.22%
>500℃渣油
硫含量
0.33%
恩氏粘度(100℃)
81.4oE
蜡含量
4%
针入度(单位:
1/10mm)
212
软化点
39.5℃
延度(15℃)
﹥146cm
3、曹妃甸原油及各馏分性质介绍、评价
曹妃甸原油轻质油收率同旅大原油很接近,高于渤中25-1原油和南堡35-2原油,≤200℃的组分实沸点蒸馏收率为3.66%,实际生产中收率不足2%,200-365℃的组分实沸点蒸馏收率为26.42%,实际生产中收率为26.82%,365-500℃的组分实沸点蒸馏收率为21.88%,实际生产中为38.69%,>500℃的组分实沸点蒸馏收率为38.78%,实际生产中为31.85%。
1)、汽油馏分性质:
汽油馏分收率较低,小于2%,密度在0.73~0.75g/cm3之间(20℃),硫含量较高,大于0.05%。
汽油馏分通过碱洗,腐蚀可以达到1级,碱洗后可以作石脑油。
2)、轻柴油馏分
轻柴油馏分收率较高,达25%以上,但密度较高,大于0.87g/cm3,硫含量较高,在0.10%左右,十六烷指数37.5,不符合柴油标准,且酸度在70mgKOH/100ml以上,碱洗乳化严重,不能做柴油使用,只能作轻蜡油或DST0#燃料油。
3)、蜡油馏分
蜡油馏分收率较高,接近40%,密度较高,大于0.94g/cm3,凝点较高,在+17℃以上,粘度较小,100℃时减二线运动粘度小于20mm2/s,减三线运动粘度大于70mm2/s,流动性较好,该馏分可以作为催化原料,其中一部分可以作为润滑油基础油原料。
4)、渣油馏分
渣油馏分收率不足35%,密度较高,大于0.98g/cm3,由于蜡含量较高(4%),且针入度较高,软化点较低,不适宜生产沥青。
其粘度较低,实沸点蒸馏时,>500℃组分恩氏粘度仅81.4oE(100℃),通过减粘可生产燃料油。
五、油品效益模型
1、测算依据
原油以65.60美元/桶(不含税3302.8354元/吨,含税价3476.6688元/吨)测算,中间费用256.13元/吨,到厂成本价3558.97元/吨。
2、收入成本及税金情况
产品名称
收率(%)
价格
收入
销项税
消费税
含税价格
石脑油
1.82
4598.29
83.69
1.51
5380
轻蜡油
26.82
4470.09
1198.88
5230
催化原料
38.69
3632.48
1405.41
4250
焦化原料
31.85
2991.45
952.78
3500
合计
99.18
3640.75
618.93
1.51
1)单位收入:
3640.75元/吨;
2)单位变动成本:
50元/吨;
3)单位税金:
48.61元/吨;
增值税:
426.69元/吨;
4)单位毛益:
-28.39元/吨;
5)生产厂单位固定成本:
20元/吨;
6)公司费用分摊:
25元/吨;
7)单位生产利润:
-73.39元/吨。
六、与旅大原油和BZ25-1原油的比较
同旅大原油、BZ25-1原油相比,三者均为重质环烷基原油,下面将就三者各馏分进行区别比较。
下表为三种原油的实沸点蒸馏数据对比(以下数据分析单位均为中沥公司化验车间):
曹妃甸原油
BZ25-1原油
旅大原油
HK~200℃
3.66%
1.99%
6.64%
200~365℃
26.42%
19.81%
25.83%
365~510℃
21.88%
32.77%
29.34%
>510℃
48.04%
45.43%
38.19%
下表为三种原油实际生产中的收率对比
曹妃甸原油
BZ25-1原油
旅大原油
石脑油
1.82%
很低,间断外送
4.5%
轻蜡油
26.82%
20.94%
25.5%
蜡油
38.69%
29.36%
36.5%
渣油
31.85%
47.83%
33.05%
1、石脑油馏分
在石脑油收率方面,旅大原油石脑油收率较高,实沸点蒸馏收率为6.64%,实际生产中在4%以上,BZ25-1原油中石脑油含量较低,在1%以下,曹妃甸原油石脑油含量与绥中36-1原油石脑油含量较接近,在1.8%左右。
2、柴油馏分
三种原油的轻柴油馏分中环烷含量都较高,凝点低,密度大,十六烷值低,酸度高,不能直接作轻柴油。
实际生产中,曹妃甸原油和BZ25-1原油生产的轻柴油馏分酸度较为接近,在70mgKOH/100ml左右,旅大原油生产的轻柴油馏分酸度较高,在130mgKOH/100ml左右。
从实际生产收率来看,曹妃甸原油柴油馏分收率最高,达26%以上,其次是旅大原油原油,柴油馏分收率约在25%左右,渤中25-1原油柴油馏分收率最低,在20%左右。
3、蜡油馏分
该原油的蜡油馏分凝点较高,可见蜡含量较高,可作催化原料使用。
曹妃甸原油
BZ25-1原油
旅大原油
减二
减三
减二
减三
减四
减二
减三
减四
密度20℃Kg/cm3
0.9467
0.9700
0.9301
0.9316
0.9318
凝点℃
+19
+26
+8
+22
+28
+15
+21
+30
开口闪点℃
211
256
179
204
239
运动粘度
mm2/s(100℃)
14.27
84.9
8.30
12.48
13.80
8.95
12.23
33.46
下表为曹妃甸原油和旅大原油、SZ36-1原油减压侧线油品在实际生产中检验结果的对比
在实际生产操作中发现,该蜡油馏分作催化原料时,生焦量较大,产品比重较大,下表为以曹妃甸原油蜡油馏分、渤中25-1原油蜡油馏分、旅大蜡油馏分作催化原料时,部分工艺指标及产品密度的对比。
炼量(t/h)
重油提升管出口温度
二再密相温度
2#轻蜡油密度
(g/cm3)
稳定汽油密度
(g/cm3)
渤中25-1蜡油馏分
25
510~517
702-705
0.9273
0.7390
旅大蜡油馏分
25
522-528
715-722
0.9350
0.7393
曹妃甸蜡油馏分
21.5
520~528
705~710
0.9393
0.7404
由上表可以看出,作为催化原料,曹妃甸原油的蜡油馏分,生焦量大,产品密度大,裂化性能不如渤中25-1原油的蜡油馏分,与旅大原油的蜡油馏分较为接近。
4、渣油
从收率上看,曹妃甸原油和旅大原油渣油收率均小于35%,渤中25-1原油渣油收率较高,达40%以上。
当减粘炉出口温度390℃以上时,经3.5小时的反应时间后均可使减压渣油粘度降至33.5oE(恩氏粘度,100℃)以下。
由上面的比较中可以看出,三种原油中,从产品收率上看,曹妃甸原油与旅大原油较为接近,但旅大原油可以生产沥青和润滑油基础油原料,而曹妃甸原油中只能生产燃料油和催化原料。
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