我国溶剂脱沥青工艺技术进展

佟彪　张铎

中海油炼油化工科学研究院　山东　青岛　266000

摘要：本文对我国当前的溶剂脱沥青工艺的技术进展开论述，包括新的溶剂的应用、沉降法等。对于脱沥青的工艺开发、模式识别技术应用、临界溶剂回收、设备的应用等的优化展开分析，指出了溶剂脱沥青工艺的发展前景以及当前进行组合工艺取得的显著效果。

关键词：溶剂脱沥青　技术开发　发展前景

Ｍａｉｎ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｓｏｌｖｅｎｔ　ｄｅａｓｐｈａｌｔｉｎｇ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ

Tong Biao，Zhang Duo

CNOOC Refining and Chemical Research Institute，Qingdao 266000，China

Abstract：This paper describes the processes of solvent deasphalting in China，which includes the new solvent usage and sedimentation. The development of deasphalting process，the application of pattern recognition，the recovery of critical solvent and the application of equipment are analyzed. The development prospect of solvent deasphalting technology and the remarkable effect of the current combination process are put forward.

Keywords：solvent deasphalting；technical development ；prospect脱沥青以制取脱沥青油为过程，从原油蒸馏所得的减压渣油（有时也从常压渣油）中，进行劣质渣油的预处理过程，同时用萃取的方法，生产石油沥青，是一种除去胶质和沥青的石油产品精制过程。蒸发及汽提回收丙烷，使体系内组分间的相互溶解度发生剧烈变化，这时异常的热力学性质及反常的相平衡特性使得溶剂不必经过蒸发回收，就能实现组分分离的技术，冷却后该丙烷溶剂可直接循环使用，溶剂对油的溶解能力超临界流体抽提属于超临界抽提溶剂脱沥青工艺，是利用抽提体系在临界区附近降到很低，通过改变温度、压力等参数，避免了丙烷的蒸发冷凝过程。丙烷脱沥青工艺流程见图1。ᮠˈ䚯ݽҶщ✧Ⲵ㫨ਁߧࠍ䗷〻DŽщ✧㝡⋕䶂ᐕ㢪⍱〻㿱മ1DŽ

1　溶剂脱沥青技术概述1.1　基本概念

溶剂脱沥青是利用丙烷、丁烷等烃类作为溶剂进行萃取，国内的溶剂脱沥青工艺流程，其过程采用加工重质油，属于一种石油炼制工艺，萃取物可做重质润滑油原料，脱沥青油以减压渣油等重质油为原料，最终形成裂化原料，使沥青与重脱沥青油溶液中含丙烷少。1.2　原料

减压渣油或者常压渣油等重质油；产品为脱沥青油等。1.3　生产流程

萃余物脱油沥青对油的溶解度接近于最小以及其密度，包括溶剂回收和萃取。取二段萃取流程是利用丙烷在接近临界温度实施萃取流程，萃取过程中可做道路沥青或其他用途。与大部分丙烷相比，轻脱沥青油当温度和压力接近到临界条件时，接近于最小的性质，在临界塔内沉降、分离，轻脱沥青油溶液中含丙烷较多，稍高于临界压力（丙烷的临界温度96.8℃，压力条件下可较多地减少能耗，回收丙烷运用多效蒸发及汽提或临界回收及汽提的方法，超临界抽提溶剂脱沥青工艺主要有沉降法、二段脱沥青工艺、临界回收脱沥青工艺，临界回收过程在能耗上大大减少。图1　丙烷脱沥青工艺流程

3　溶剂脱沥青技术进展案例分析

大连长兴岛恒力石化项目2017年进入实质性建设阶段，计划2018年底建成投产。该项目原油加工能力为2000万t/a，包括两套1000万t/a常减压装置，芳烃联合装置规模达450万t/a（以对二甲苯产量计算），加工原油主要为沙特中质及重质原油、马林原油，采用全加氢工艺路线，加氢总规模为2300万t/a。根据项目建设的规划，大连恒力主要采用重油加工路线，项目采用世界领先的沸腾床渣油加氢裂化+溶剂脱沥2　溶剂脱沥青新技术应用2.1　沉降法二段脱沥青工艺

沉降法两段脱沥青是在常规一段脱沥青基础上发展起来的。在研究大庆减压渣油的特有性质的基础上，注意到常规的丙烷脱沥青不能充分利用好该资源，而开发出的一种脱沥青新工艺。2.2　临界回收脱沥青工艺

溶剂对油的溶解能力随温度的升高而降低，采用一次（下转第13页）

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2018年第7期E平台两种井型在4个方面存在开采特征的差异，通过解析模型的计算，含水变化的机理研究，以及甲型水驱曲线预测等方法进行分析[1-3]。工业、生产出曲线，通过线性回归，从而得到定向井和水平井两种井型开采的水驱动用储量，单井累产油等对比数据。通过甲型水驱曲线预测：在含水达到98％时，定向井平均单井累积产量为6.0万m3；水平井平均单井累积产量为10.0万m3；8口水平井投入生产后，E平台水驱动用储量为1056万方，远远好于16口定向井的577万m3。水平井的水驱控制储量远大于定向井，采出程度比定向井要高，能取得较好的开采效果。2.1　解析产能模型计算

通过计算得到不同井型产能数据，水平井的6种解析模型中，Giger公式相对于其他水平井的产能模型，其计算结果跟实际产能相对误差较小，可以作为该区块产能预测模型。而对于定向井，Cinco公式计算结果比较接近定向井实际产能，因此将其作为该区块定向井产能预测模型。通过计算对比，Giger公式计算结果是Cinco公式计算的2～6倍，而实际的水平井和周边定向井的产能倍数为3.1倍，实际结果与理论计算结果相一致。3　结论

（1）底水油藏两种井型开采特征对比发现，水平井产能更高，无水采油期更长，中低含水期更长，含水上升速度更慢，含水率相同时，水平井采出程度比定向井要高。（2）理论模型计算结果与实际产能一致。水脊、避水高度以及隔夹层的影响使得水平井含水上升速度更慢。甲型水驱曲线法验证了水平井单井累产油更高，水驱动用储量更大。（3）底水油藏水平井开发可以极大提高产能，应用水平井挖潜剩余油效果更好，可以有效指导西区开发方案优化。2.2　含水变化机理研究

水平井中低含水期长，含水上升速度慢于周边定向井，原因如下：1）水平井底水锥进形成水脊，改善渗流形态，使底水上升较为均匀，采出同样产量的条件下，水平井井底压降要小于定向井，水平井抑制底水锥进更有效，底水上升速度更慢。2）水平井在油层中的位置距油水界面较远（E平台各水平井均大于12m），而定向井射开井段底界距油水界面较近（4～6m），一定程度上可以延缓含水上升。3）隔夹层的影响，隔夹层能够阻挡或延缓底水的锥进。参考文献

[1]Goode，P.A. et al.Pressure Drawdown and Buildup Anlysis of Horizontal Wells in Anisotropic Media[J].Trans. AIME 1987，12：683-97.

[2]Daviau. et al.Pressure Analysis for Horizontal Wells[J].SPEFE，1988，12：716-724.

[3]窦宏恩.水平井开采底水油藏的消锥工艺及证明[J].石油钻采工艺，1998，20（3）：20-21.

2.3　甲型曲线预测和分析

针对Q油田的特征，采用由童宪章院士命名的甲型水驱曲线法，对定向井和水平井累积产水量和累积产油量做（上接第37页）

青组合工艺技术，使得渣油、蜡油等附加值较低的重质油最大限度转变成高附加值的重整原料石脑油，渣油转化率可以达到90%。据悉恒力芳烃联合装置包括三套320万t/a连续重整装置累计产能960万t，重整原料主要除来自加氢石脑油原料外，柴油加氢裂化、蜡油加氢裂化重石脑油也可以作为重整原料。预计产品生产量：434万t/a对二甲苯、97万t/a纯苯、461万t/a国Ⅵ汽油、161万t/a国Ⅵ柴油、371万t/a航空煤油、163万t/a化工轻油。从产品结构看出，大连恒力在适量生产汽柴航煤的基础上主要以获取下游深加工产品原料为主要加工方向，另外汽油和煤油产量远大于柴油产量，产品结构符合国内需求增速预期。油和石油化工取得了明显进步，无论是成套技术、还是设备国产化，炼油系统大型化、技术出口等方面，开发和推广都取得了长足进展，成绩斐然[3]。进行重油深度加工已经成为当前炼油企业的重要工作内容，而加工工艺中的重要一项就是溶剂脱沥青技术。当前，我国大量的轻质油品，例如柴油汽油的生产，需要经过优化溶剂脱沥青技术的改进，得到质量更优的轻燃料油，相信随着技术工艺的改进，我国的溶剂沥青请技术将取得更加显著的进步。参考文献

[1]张璐瑶，赵广辉，刘银东，等.国内外劣质重油脱碳技术进展[J].石化技术与应用，2014（3）：259-265.

[2]钟英竹，靳爱民.渣油加工技术现状及发展趋势[J].石油学报（石油加工），2015（2）：436-443.

[3]赵锁奇，许志明，史权，等.“重油梯级分离与转化的化学基础”2012年度研究报告[R]//北京，2012.

4　结束语

炼化工程技术经过60多年的努力拼搏，目前乙烯规模和炼油能力位居世界第二，均仅次于美国，在重大装备国产化、大型炼厂建设、炼化装置技术开发等方面，我国炼 13