211219779_伊朗重原油混炼生产重交道路沥青可行性探究

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1 伊朗重原油性质及作为沥青生产原料的背景
1.1 伊朗重原油性质
伊朗重原油盐含量25.2 mg/L,镍含量24mg/kg,钒含量90mg/kg,属于高重金属原油;胶质含量6.37%,沥青质含量1.98%,蜡含量6.2%,硫含量2.43%,酸值为0.17 mgKOH/g,属于高硫低酸中间基原油。
1.2 伊朗重原油可以作为道路沥青生产原料的背景
结合中国石油化工研究院、中国石油规划总院等对伊朗重原油调查研究和原油评价分析发现,伊朗重原油重金属含量高,炼厂普遍采用的生产工艺为延迟焦化加工路线,导致渣油中的金属含量超过400μg/g。高比例掺炼或单炼伊朗重原油,重金属在渣油中富集,超过了渣油加氢装置的进料设计条件,易造成装置催化剂中毒失活,影响渣油加氢装置的长周期运行,从而提高了其作为道路沥青生产原料的经济性[1]。
2 沥青生产中对原油性质的要求2.1 一般原则
原油品种的选择对合格道路沥青的生产至关重要。环烷基油较中间基原油更适合生产沥青,二者的生产工艺会有所区别。环烷基原油含蜡量少、延度高、与石料的结合力强,感温性、高低温性能和抗老化性能好,适合用蒸馏法生产道路沥青,是生产重交道路沥青的首选原油。中间基原油含有一定数量的蜡、沥青收率高低不同、延度较小,适合用蒸馏-溶剂脱沥青-调和以及蒸馏-调和的方法生产道路沥青,也可用于生产重交道路沥青。
2.2 优质沥青原料的初步判断方法
通过实验室对原油进行评价试验可以准确判断某种原油是否适合生产道路沥青及其生产难易程度。同时,科研人员也在实验的基础上研究总结了一些经验预测方法,通过原油中的沥青质(A)、胶质(R)及蜡含量(W)三者之间的质量比的比值判定就是应用较普遍的方法。该方法大致可将原油分为三类:(1)(A+R)/W<0.5,该原油不适合生产沥青;(2)(A+R)/W=0.5~1.5,该原油可生产普通道路沥青;(3)(A+R)/W>1.5,该原油可生产重交通道路沥青。
2.3 伊重原油生产沥青的适应性
伊朗重原油胶质含量6.37%,沥青质含量1.98%,蜡含量6.2%,根据沥青原料的经验预测方法,伊重原油的(A+R)/W=1.35,按一般标准判断可生产普通道路沥青。       
伊朗重原油混炼生产重交道路沥青可行性探究
蔡佳烨
广西东油沥青有限公司 广西 钦州 535008
摘要:本文的主要目的是探究伊朗重原油与其他品种原油混炼生产重交道路沥青的可行性。通过对比分析生产沥青原油的一般性质要求与伊重原油性质,结合沥青装置及配套设施现状,初步判定广西东油沥青有限公司具备加工伊朗重质原油条件,并提出伊重原油与其他原油混炼生产重交道路沥青试验方案。
关键词:伊朗重原油 混炼 重交道路沥青 可行性Feasibility Study on Producing Heavy duty Road Asphalt by Mixing Iran Heavy Crude Oil
Cai Jiaye
Guangxi Dongyou Asphalt Co.,Ltd.,Qinzhou  Guangxi 535008
Abstract :The main purpose of this paper is to explore the feasibility of mixing Iranian heavy crude oil with other kinds of crude oil to produce heavy traffic road asphalt. By comparing and analyzing the general requirements for the production of asphalt crude oil with the properties of Iranian heavy c
rude oil ,and combining the current situation of asphalt plants and supporting facilities ,it is preliminarily determined that Guangxi Dongyou Asphalt Co.,Ltd. (hereinafter referred to as the Company) is qualified to process Iranian heavy crude oil ,and a test plan for mixing Iranian heavy crude oil with other raw oils to produce heavy traffic road asphalt is proposed.
Keywords :Iran heavy crude oil ;Mixing ;Heavy traffic road asphalt ;Feasibility
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pgd-476表1 伊重原油减压渣油分析数据与 
AH-70A、B
[1-4]
指标对比表
项目伊重减压渣油AH-70B [1-4]
AH-70A [1-4]
针入度(25℃)
/1/10mm 6560~8060~80软化点/℃48.0≥44.0≥46.0延度 (10℃)/cm 18.3≥10.0≥15.0黏度(60℃)/Pa·s 257≥180≥180针入度比,%60.0≥58≥61延度(10℃)/cm
5.5
≥4.0
≥6.0
表2 和其他组分调和后的伊重原油减压渣油数据表
滑动水口项目
伊重减渣70∶阿曼
丙脱30
伊重减渣93∶抽出油7
针入度(25℃)/ 1/10mm
7174软化点/℃50.049.0延度 (10℃)/cm 16.021.1黏度(60℃)/Pa·s 236.5171.9针入度比,%63.064.9延度(10℃)/cm
6.1
6.2
通过上述伊朗重原油减渣和调和后的分析数据(表1和表2)可以看出:(1)减渣各项性能无法全部达到70A沥青要求,勉强可达到B级道路沥青指标,但指标卡边。(2)通过延度较好的组分调和后,如阿曼或沙轻的丙脱沥青、糠醛精制抽出油进行调和后可生产70A道路沥青。
3 生产沥青对装置及系统配套的要求3.1 装置的减压运行水平
影响沥青质量的主要操作参数是真空度和炉出口温度。真空度是减压塔操作的基础,对减压拔出率影响最大,也影响沥青产品的质量;炉出口温度对收率、针入度、软化点和组成等影响显著。生产沥青主要操作原则及要求是低炉温、高真空、低压降,根据调研国内某炼厂沥青装置伊朗重原油生产操作参数,其减压炉出口温度控制在370~390℃,真空度控制在92~98.5kPa,压降为1.5kPa。
3.2 装置的耐腐蚀能力槐木可以做防腐木吗
如采用类似田东和高富的高硫高酸油(马瑞16),则对设备的耐腐蚀性要求非常高,尤其是减压部分工艺管线和设备。佛山高富公司沥青蒸馏装置的减压部分工艺管线和设备,通过定期大检修,逐步更换成了耐腐蚀的不锈钢材料316L和317L。即便如此,在每2年一次的大检修中,塔内
件的腐蚀也非常严重,规整填料大多呈粉碎粘结状。采用高硫低酸的中东原油生产沥青,腐蚀要相对轻,主要是防止高硫腐蚀[2]。
3.3 调和储运设施
适合生产沥青的原油尽可能专炼或按合适的比例掺炼,沥青产品必须专罐储存,并在罐内设置加热装置。沥青产品罐及调和罐必须设有搅拌设施,以保证沥青产品出厂质量的稳定性。
3.4 沥青装置现状果蔬包装机
(1)沥青装置基本情况。广西东油沥青有限公司沥青装置主要以伊拉克巴士拉重质原油、沙特中质原油、科威特原油为原料生产重交道路沥青产品,减压炉出口温度控制在345~375℃,真空度控制在96~99.5kPa,年产沥青40万t。装置采用减压蒸馏工艺,生产出的减压渣油蜡含量低,抗热老化能力和低温性能优良,质量指标符合交通部标准—《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)A变压器防盗器
H-70、AH-90通道路沥青要求。
(2)巴士拉重、沙中、科威特、伊朗重原油生产道路沥青适应性。巴士拉重原油胶质含量43.4%,沥青质含量7.0%,蜡含量3.8%,硫含量3.89%,酸值为0.52 mgKOH/g,属于高硫含酸中间基原油;沙中原油性质:胶质含量16.5%,沥青质含量2.1%,蜡含量3.5%,硫含量2.56%,酸值为0.19 mgKOH/g,属于高硫低酸中间基原油;科威特原油胶质含量40.8%,沥青质含量4.6%,蜡含量3.6%,硫含量2.44%,酸值为0.62 mgKOH/g,属于高硫含酸中间基原油。                             
由以上原油性质可知,巴士拉重、沙中、科威特原油沥青质(A)、胶质(R)、蜡含量(W)三者关系(A+R)/W分别为13.26、5.31和12.56,符合(A+R)/W>1.5的判定。
从巴士拉重和伊朗重原油的分析评价数据来看,2种原油均属于高硫中间基原油,凝点比较相近,凝点<-24℃,原油盐含量、酸值较低,属于低酸原油;但2种原油中的族组成差异较大,尤其是沥青质和胶质差异较大,伊朗重原油组分的(胶质+沥青质)含量只占8.4%,饱和烃+芳香烃组分占比达91.6%;而巴士拉重原油组分的胶质+沥青质占比达50.4%,饱和烃+芳香烃组分占比49.6%。通过原油性质的对比分析,伊朗重原油没有巴士拉重原油更加适合生产优质的A级道路沥青。
(3)装置加工高硫高酸原油的能力。装置原设计为加工高酸重质原油装置,经过后期不断的升级改造,对装置的部分换热设备、塔内件、相应的抽出管线、转油线的材质进行了升级,沥青
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装置的部分易腐蚀设备和管线更换成了316L的材质,个别管线更换成了20#钢和316L的复合材料,减压塔内件、塔盘基本都更换成了316L的材质。从以往装置加工苏丹达尔油、陆丰油、潘禺油、西江油的情况来看,整个装置运行比较平稳,设备腐蚀较小,未因腐蚀发生较大的泄漏或着火事故,装置对加工高硫、高酸原油具有较好的耐受性。
(4)储运设施情况。厂区储运共有8台20000m 3原油储罐,原油泵房有4台原油进装置输送泵,现有设施满足原油专炼和掺炼的储存和输送要求。同时,厂区储运有6台5000m 3沥青专用储罐,储罐配套有保温和搅拌设施,满足沥青储存要求。
监控备用电源
4 伊朗重原油生产重交通道路沥青的加工建议
4.1 伊朗重原油单炼,减渣作为沥青调和组分
广西油沥青有限公司加工伊朗重原油采用减压蒸馏工艺,减渣处理方式主要是作为沥青调和组分。以
单一的伊朗重原油为原料进沥青装置直接加工生产,可得到合格的石脑油、柴油组分、混合蜡油组分,这些中间产品可以直接输送至广西石化各个二次加工装置进行加工生产,但伊朗重原油在进入沥青装置加工期间,对整个电脱盐系统带来了较大的影响,工艺操作和工艺防腐方面也会出现较大波动,对装置的平稳运行影响较大。根据伊朗重原油的减压渣油的馏分评价数据来看,100℃的运动黏度高达35716mm 2/s,软化点高达67.5℃,一般的常减压蒸馏装置工艺及设备方面已经不能满足加工要求,减压塔底产品也不能满足道路沥青的指标要求,只能作为硬质沥青调和原料出厂销售,或者通过工艺操作调整与催化油浆进行调和作为非标调和沥青或其他用途燃料出厂销售,但整体经济效益较低。
4.2 将不同原油按照一定比例混合后生产
合格道路沥青
该公司沥青装置通过近5年的道路沥青实际生产与经验摸索,以伊拉克巴士拉重原油与沙特中质原油或科威特原油按一定比例混炼生产出合格
的A级道路沥青,不同性质原油通过相关组分的相互补充和工艺操作调整,最终减压渣油可满足不同牌号道路沥青质量指标要求。通过伊朗重原油评价数据初步判断,伊朗重原油组分的胶质和沥青质含量较低,饱和烃和芳香烃组分含量较高,巴士拉重原油组分的胶质和沥青质含量较高,饱和烃和芳香
烃组分含量较低,可以通过优化组合巴士拉重、伊朗重和沙中或科威特原油,结合大连西太和茂名石化沥青生产经验,委托中石油系统内外相关重油或沥青专业研究机构通过模拟实验确定合适的混炼配比和加工方案,生产合格的90#、70#道路沥青产品。根据大连西太2016年沥青生产实践经验和数据,可以优先委托实验室研究机构通过重复性实验确认混炼配比方案生产优质道路沥青。 
方案一:巴士拉重∶伊朗重∶沙中约为70∶20∶10,最终配比方案以相关研究机构实验室级配比研究数据为准。
方案二:伊朗重∶沙中约为30∶70,最终配比方案以相关研究机构实验室级配比研究数据为准。
5 结束语
广西经济发展起步较晚,区内高速公路建设方兴未艾,至2030年广西高速公路总里程将突破15200㎞,未来10年广西区内将有8000㎞的高速公路建设任务,道路运输网络新建与养护并行,路面材料有着巨大的市场需求。通过分析总结伊朗重原油普遍加工路线存在的问题及加工生产沥青需具备的条件,提供了其加工生产道路沥青的研究方向,扩大了沥青装置备选原料品种,有利于优化原料采购成本、降低区域道路基础设施建设成本,为区域经济社会发展作出积极贡献。
参考文献
[1]候玉祥.中国炼油技术[M].北京:中国石化出版社,1991:389-391.
[2]牛毓,李朋,康东会.进口原油生产道路沥青可行性考察[J].石油沥青,2015,29(6):32-38.
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