渣油回炼技术总结

黄福祥

我厂蒸馏催化（一顶二）装置，设计能力按原油50吨／年（催化蜡油13万吨／年），82年
实际处理量为43.3万吨／年，使用山东用材低铝微球和兰炼Y 一9 型分子筛型混合（比例为2 ：
3 ）催化剂。几年来装置能耗一直较高，1981年平均62.96 万千卡／吨原油，其主要原因在于
热能利用不甚合理，热量损失大。例如，拔头油加热炉和蜡油加热炉，热效率低（只有一65—
72％），且拔头油炉热负荷不足，换热流程不尽合理，热损失较大。此外还有大量低温位热量
没有充分利用，为了降低装置能耗，提高轻质油收率。于1982年6 月10日至24日进行了第—阶
段的渣油回炼试验。6 月25日大检修中进行换热流程改造。8 月15日开工，29日进行正式渣油
回炼至今，10月份停喷燃油，10月中旬停用蜡油加热炉，8 个月生产一直正常。
渣油回炼后与回炼前的81年同期相比，装置能耗降了3.35万千卡／吨原油，汽油收率（包
括石脑油）提高1.79％，液态烃提高o.35％，富汽中氢气提高10％，催化剂单耗显著下降。回
炼量在7 ％（对总进料）以下，产品质量稳定。

一、渣油回炼与换热流程简介
1.渣油回炼前部分换热流程

图一拔头油、蜡油换热流程
1.初溜塔2.6一泵3.7—一换热器4.8一炉子5.蜡油中间罐
图一换热流程是为了解决拔头油加热炉热负荷不足，蜡油炉热量过剩安排的。拔头油经初
馏塔底抽出，先与渣油换热获得一定热量后再进入炉子加热去分馏塔。蜡油从中间罐抽出先与
原油换热给原油一定热量后，再去加热炉加热到要求温度送至反应器中，热量几经转换损失较
大，利用不合理。
2.渣油回炼后部分换热流程

图二拔头油、蜡油换热流程
2.5泵3.拔头油加热炉
6.换热器4.蜡油中间罐
说明：虚线是渣油回炼线
图二中：由于投用了热负荷为1000万千卡／时因筒炉，因此拔头油从初馏塔底抽出，不经
换热而直接去加热炉至分馏塔，这样把渣油中这一部分热量转给蜡油。蜡油经渣油换热，温度
达到350℃以上去反应，为停用蜡油炉创造了条件。
蜡油进反应前温度较低，反应不足热量由使用助燃剂和渣油回炼增加生焦量提供。
3.渣油回炼量与回炼比例
八二年渣油回炼量与回炼比例
表一

二、渣油回炼前后的能耗对比

1982年9 月以前催化剂跑损较大，新鲜剂加入系统多，且蜡油加热炉未停，再生器喷燃油。
为了数据可靠性，取82年10月一12月与81年10—12月同期相比，数据列入表二中。

渣油回炼前后能耗
表二

82年月能耗中不包括加热软水等项外输能。这样作数据有可比性，显示了渣油回炼后停用
蜡油加热炉的节能效果。
渣油回炼后，月平均能耗降低了3.35万千卡／吨原油，即降低35.65 ％。

三、物料平衡

采用81年10—12月和82年10—12月生产—20#柴油方案对比，具数据见表三。

物料平衡对比表
表三

焦碳产量一栏中，81年和82年均是由系统中催化剂定碳分析而得。81年再生器打燃烧油量
由再生器烟气分析计算得总碳量减去前者碳量，其量合并渣油一栏中。
从表三中可以看出，渣油回炼后，汽油（包括石脑油）收率增加了，液态烃收率增加，轻
才明显下降，总轻质油收率不变，焦碳产率增加了0.61％。

四、渣油回炼过程中生焦量的变化情况
渣油回炼生焦量变化见表四。表四中焦炭产量与产率是由催化剂定炭和再生烟气分析数据
取其平均值计算而得。以示区别燃烧油量。10月～12月二种方法计算其值是相同的，因再生器
停打燃烧油。

82渣油回炼前后生焦量的变化
表四

从元月到5 月末进行渣油回炼。蜡油要进炉子加热到反应所需温度，不是热量由再生器补
打燃烧油～50公斤／时。
6 月10日开始回炼渣油，有目的地降低蜡油预热温度至350 —360 ℃。由于渣油回炼量较
小，热量不足，所以加大燃烧油。6 月9 日燃烧油量大，平均在210 公斤／时。

五、渣油回炼对产品质量的影响
1.对汽油、轻柴油的影响
渣油回炼前后汽油、柴油质量详见表五、表六。
从表六中可见，柴油厂六烷值带规律性下降，其余各项质量稳定，汽油质量稳定。
汽油质量
82年 表五

轻柴油质量
82年 表六

2.对液态烃性质的影响：
82年渣油回炼前后，液态烃组成分布见表七。从表七平均值一栏中可以看出，液化气中，
乙烷、乙烯、丙烷含量未变，而丙烯增高，了烷了烯相对减少。

液态烃组成分布
表七

注：液态烃中H2S含量在渣油回炼前后无明显变化。
3.气体组成变化情况
富气及干气组成分布见表八。从表八叫’我们可以看出，氢气这一项变化很大。6月至11
月底氢气增加不明显。从12月初开始至83年元月增加快，这是由于10月以前新鲜剂补充多，再
生剂置换快，重金属系统中催化剂上的沉积量增长较慢。但从10月份催化剂置换率下降(见表
十一)。重金属在催化剂上积累加快，另外从10月开始回炼量加大(见表一)，重金属积累也加
快，因11月18日至12月15日近一个月没有富气分析，此间变化无数据。
富气组成分布 ％(体) 表八

干气组成分布 ％(体)

六、催化剂损失及重金属对催化剂污染
1.催化剂损失情况
催化剂损失情况见表九。由于今年3月至9月12日操作不正常，两器流化不好，催化剂跑损
偏大，故取1981年10月至12月与82年10月至12月相同生产方案操作稳定状态下对比。从表九中
明显看出催化剂跑损减少。渣油回炼时催化剂单耗下降39.7％，催化剂单耗下降的主要原因是
再生器停喷燃烧油。因燃烧油时大时小，时有时无，使再生器内床层流化不稳定。
催化剂损失对比 表九

2.重金属对催化剂污染
重金属对催化剂污染程度见 表十

※兴污染指数
Ni当量=〔Ni+Cu+1／4(Fe+V〕PPm。
从表十中数据，我们不难看出，催化剂上的Ni含量增长较快，随回炼时间的延长而量逐增。
但Fe和Cu根本没有什么变化。其值在水平线上上下波动。这说明Fe和Cu主要来自延于新鲜催化
剂本身带入，蜡油和渣油Fe和Cu含量较少(见表十一)
有关物料重金属分析 〔PPM〕 表十一

3.催化剂上重金属镍含量与富气中氢气含量的对应关系平衡催化剂上重金属镍含量上升。
富气中氢气含量也随之上升。详见图三。金属镍沉积在催化剂上，主要复盖在具有催化活性的
内外表上。使催化剂活性降低。同时，金属镍本身就是一种脱氢缩合反应催化剂，它加速催化
脱氢反应的进行。故催化剂上重金属镍上升，则反应气体一富气中氢气含量随之上升。
从图三中我们还可以看到，氢气增加到26％左右后，上升速度较慢，只是在20％至26％之
间波动。富气中氢含量人为地进行了控制。提高催化剂置换率，由0.2318吨／日提到0.2729
吨／日，降低渣油回炼量，由2.5 吨／时降到1.5 ～1.9 吨／时，提高分子筛催化剂Y 一9 的比
例，3A与Y 一9 之比为l ：1.换言之，就是控制平衡剂上Ni含量和提高抗重金属的能力。

七、操作条件

　　　　　　 渣油回炼前后的操作条件
表十二

续表十二

　　※蜡油代二中


※炉102为方箱炉；
塔107为吸收解吸塔；
塔108为稳定塔。
八、遇到的问题和解决的方法

实践告诉我们，当富气中氢含量上升到20％以上时，富气中凝缩油增加，气压机因入门带
油飞动。
解决的方法是提高压机转数和加强凝缩油回收。
九、问题讨论
1.渣油回炼量是总进料的7 ％时，生焦量可提高33.4％左右。根据阳碳离子理论，渣油回
炼提高生焦量主要是催化剂上的镍和铁在催化反应条件下加速了脱氢缩合生成焦炭的反应。
2.在本装置要求反应深度不太大的情况下，用渣油回炼作为两器热平衡的调节控制手段，
操作上是切实可行的，其操作灵活性虽不如再生器喷燃烧油来得快，但经过6 个多月的实践证
明，还是比较好控制的。对改进流化质量和减少催化剂损失都是有利的。
3.反应再生系统重金属的平衡浓度（最高浓度）
根据82年10～12月的操作系数，很容易计算出催化剂上镍的平衡浓度。当平衡时，系统中
催化剂上镍浓度不变，输入（渣油带入、新鲜剂带入）镍等于输出镍（再生烟气和反应油气中
催化剂带出）。
已知：催化剂置换率：0.2318吨／日，Y 一9 和3A剂平均Ni含为：17.00PPm渣油进料：52.8
吨／日，一平均Ni含为3.665PPm反应油气带出催化剂为跑损量的20％，计算：如图

图三 富气中氢气含量与平衡剂上在金属Ni含量的适应关系图

000358;[/$$p]