凝析油生产高附加值溶剂油工艺的模拟和评价

凝析 油生产高附加值溶剂油工艺的模拟和评价

张培盈

中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司 重庆 408000

摘要：在天然气加工工业中，油田含有较多的重质烃组分。气体附在加压冷却装置上，分离出许多轻油，称为轻油。另外，在原油稳定的整个过程中引起一些油分离，轻质油称为凝析油。在天然气生产，加工或石化生产过程中回收和再利用轻油，进而生产出高附加值的各项产品，是提高石化行业的生产效率和盈利能力的有效途径。根据轻质芳烃的化学特性和当地市场的需求，设计了一种根据常压蒸馏技术方法来进行工艺分离的方案。主要生产的产品包括调味料，6＃溶剂油，硫化橡胶溶剂油，油漆溶剂油，燃料油等。

关键词：冷凝油生产、高附加值、溶剂油、工艺模拟

引言

溶剂油是石油产品的五种主要类型之一,与人们的饮食,服装,住宅和运输密切相关,应用领域也在扩大。近年来,各种厂家已经开发了不同品牌的各种新产品。这些新产品有更高的附加价值，可以满足更多人的需求。对于溶剂油制造商而言,扩大生产品种,增加高附加值产品的产量以及提高产品质量,特别是开发具有较低芳烃和硫含量的环保溶剂油是未来的发展方向。凝结油的主要成分是C5～C13的碳氢化合物，相当于轻质原油。密度低,油中的重碳氢化合物和非碳氢化合物的成分含量低,有挥发性高的优点,但其油通常含有硫化氢噻吩和硫醇等含硫杂质,需要综合利用后再脱硫。

一、溶剂油生产的解决思路 　　

目前,国产的有机溶剂油涂料产品种类少,质量低,技术含量低。为了大大提高我国现有的单体溶剂石油产品生产工艺设备的社会经济效益,需要开发特殊的溶剂油和一部分芳香族碳氢化合物和硫含量低的单体碳氢化合物，提高产品的技术含量和附加价值。

　　1.1生产工业聚合级和医药级高纯度己烷

（1）工业聚合级正己烷。No. 6溶剂油含有约25％〜30％的正己烷，可根据高精度分馏法和深烟道气脱硫及脱芳香化工艺生产。在这一阶段，吉林化工有限公司已完成了1.8kt / a的聚合级正己烷的生产。某石化公司也已建造完成了生产工业聚合级正乙烷的设备装置，其生产的产品中正己烷的含量为80％〜86％。

（2）高纯正己烷的生产。因为正己烷（68.7℃）的熔点接近羟基环戊烷（71.8℃）的熔点，所以根据碱性水蒸气蒸馏只能得到工业生产的己烷的85％至90％。分离环戊烷以生产纯度超过99％的高纯度正己烷。高正己烷是作为工业生产实验试剂和药物的有机溶剂的关键。

1.2开发异性烷烃和烷烃溶剂油的新品种

由于芳香族碳氢化合物含量低（无）碳氢化合物溶剂油的溶解度低，其应用范围有所限制。异链烷基和烷基具有很强的溶解性。C6异链烷烃溶剂油和C7异烷烃溶剂油是通过从6号矿物油精和120号矿物油精中分别除去十六烷和十六烷而得到的。

二、综合利用方案的制定及模拟

2.1 工艺路线

冷凝液的硫含量高（> 400mg / kg），使用前需要进行加氢脱硫。对凝析油原料的性能分析表明，凝析油原料为轻油，C14以下组分占80%左右。根据实际沸点曲线，结合市场资源需求，采用常压蒸馏工艺切割生产高附加值产品。例如溶剂油，芳香化原料和重油。工艺流程如图1所示。

图 1 凝析油综合利用方案

2.2 物料平衡

HYSYS软件是由世界知名的原油和天然气生产与加工模拟软件开发公司开发和设计的大中型权威专家系统。它广泛应用于油气田，储运，天然气生产与加工，石油化工设备，生化工业，制药工业，炼油厂等行业。利用HYSYS软件对生产过程进行仿真和改进，得到加工工艺的相关主要参数和机械设备的主要参数。

根据凝析油区的化学成分分析，C4和C5组分的质量非常低（仅为0.16％），因此使用三个塔进行分离，位于塔A顶部的轻质组分不再进一步分离。表1显示了凝析油分离后主要产品的物料平衡情况。

表1 凝析油综合利用物料平衡表

三、处理凝析油生产调试

　　3.1压力调整方法

根据模拟软件计算出的参数，对T-101塔进行了调整，以用于液化气的生产和调试。在初始参数调整过程中，发现T-101塔顶部的压力波动很大。因此，T-101塔的每个部分的温度都会发生变化：塔顶在38°C至56°C之间波动，塔底在110°C与60°C至136°C之间波动。回流到储罐和塔底的液位计在短时间内从60％降低到0％，导致回流泵和底部泵停止工作。这种波动严重危害了T-101塔的所有正常生产和制造，并且无法保证塔上LPG产品的质量。T-101的较高工作压力主要由顶部冷凝器入口控制器的开度和回油箱顶部自然通风控制器的开度控制。经过科学研究，专业技术人员对冷凝器进行了固定，并准确控制了调节阀的开度（根据进水流量和天气的变化进行了适当调整），并对塔顶的开度进行调整以调节工作量和塔顶的压力。如果改变了塔式自动排气阀的操作步骤，塔的压力比较稳定。因为各种参数的范围很小,所以塔的顶部和塔的底部液位也在一定范围内稳定。塔很稳定,便于操作。

3.2溶剂油脱芳烃技术

（1）氢添加法溶剂油和氢去芳香化方法现在在国内外被广泛使用,特别是以触媒改质残液为原料,为了氢源的便利性，溶剂油的生产大多通过添加氢来提炼。大庆石油学院开发的去芳香化技术可以将溶剂油中芳香族碳氢化合物的含量降低到500μg/g。他们是为江汉油田生产溶剂油而开发的直留汽油的氢添加技术,直留汽油的苯含量可以降低到200μg/g，甲苯含量可以降低到500μg/g以下。氢化很难将溶剂油中芳香族碳氢化合物的含量（特别是重芳香族碳氢化合物）降低到至少100000份,仅适用于氢源充足的情况。

（2）磺化法；茂名石化公司发明了一项技术，该技术可以将溶剂油的芳香族碳氢化合物的含量降低至200-100μg/ g。磺化方法的致命缺陷是酸残基的失效。

（3）萃取蒸馏法；目前，此法仅限于在此阶段对6号溶剂油进行脱芳香化处理。该工艺实际操作和机械设备的合理布置非常方便。

（4）吸收方法；该法是用极性吸附剂将芳香族碳氢化合物和烷烃分离的方法。

四、结束语

目前,在国内的溶剂油市场上,提取剩余油生产的溶剂油的品质相对较好。由油田稳定的碳氢化合物和直留汽油生产的溶剂油是芳香族含量高,只有去掉芳香精制才能制造出合格的产品。另外,我国的溶剂油产品主要有6号、120号、200号的溶剂油。由于产品类型小，不能满足各个领域的石油碳氢化合物油的需求。这就要求必须尽快开发出满足不同用户需求的特殊溶剂油和新的溶剂油精制技术，特别是通过吸附的溶剂油去芳香碳氢和脱硫技术,为不加氢的中小企业提供经济上可行的技术。

参考文献

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