文/周从雨 王兵 计松 张云生 艾中秋，中国石化沧州分公司

1前言

催化裂化是我国炼油工业二次加工和重油深加工工艺中的主要装置，其产品质量和经济效益高于延迟焦化装置。为降低原油成本，沧州石化采用劣质化原油加工方案，原油以锦州、科威特、伊重和萨图诺等中间基原油为主，同时配有少量华北、高比和赛罕等石蜡基原油。由于中间基原油与石蜡基原油混炼过程中渣油金属含量高，易使催化剂中毒，渣油不进催化裂化装置掺炼，同时石蜡基渣油中适合做催化裂化原料的馏分进焦化生焦而造成资源浪费。

因此，充分利用优质石蜡基原油缓解催化裂化装置的原料不足，同时增产高附加值产品，弥补原油劣质化带来的产品收入减少，是沧州石化降本增效的措施之一。为此，采用优化原油组合，分储分炼的加工方式，将石蜡基原油单独进常减压装置加工，渣油单独储存，供催化裂化装置掺炼，增产高附加值汽油产品。本文对分储分炼方案对比选择和实施过程中存在问题进行分析，并对实施后的效果进行介绍。

2原油及催化裂化原料性质

原油主要性质对比见表1。

与劣质原油相比，石蜡基原油硫含量低、酸值低、金属含量低、石脑油收率低、蜡油收率高，适合沧州石化“大催化，小重整”的装置结构。三种石蜡基原油中，540℃以上的渣油馏分占各自原油的26.61%～40.72%(质量分数)，以常渣或减渣的形式按适当比例进催化裂化装置进行掺炼，可使渣油得到更充分利用。催化裂化装置掺炼常渣已在沧州石化长时间应用，但未进行减渣的掺炼尝试。石蜡基减渣的残炭值高，据文献报道，其沸点在700℃以上的组分约占30%，由于未气化重油分子的结焦，会造成催化裂化装置高生焦率，还可能导致催化裂化装置设备结焦，因此催化裂化掺渣比例要控制在低值。

此外，由于实际进厂的赛罕原油砷含量高达946μg/g，需控制掺炼量，防止重整装置催化剂中毒，结合装置结构、原料性质分析和效益测算，拟将三种原油按华北∶蒙古∶赛罕=5∶2∶1的比例进行分炼，其混合原油的常渣(＞350℃馏分)和减渣(＞500℃馏分)性质及加工劣质原油期间按6%进行掺渣的催化裂化原料性质见表2。

从表2可以看出，掺炼6%的石蜡基减渣的催化裂化原料中镍+钒含量为6.5μg/g，残炭在控制指标内(＜5%)。

3分储分炼方案

3.1分储方案

沧州石化共有四个原油调和罐(每罐容量13500m3)，正常生产时2～3d调和一次。石蜡基原油进行分储时需划出两个专用储罐(有效容量共16000t，可供常减压装置加工2d)进行储存。

劣质原油储罐需每天进行调和，一次调和合格率要求提高，必要时需调入部分赛罕原油，以保证原油硫含量和酸值在装置设防值内。分炼常渣可进催化原料罐(罐容量10000m3)进行储存；分炼减渣可将延迟焦化装置三个原料罐(每罐容量5000m3)中的一个作为石蜡基减渣储罐。

常压装置负荷为8000t/d，按华北∶蒙古∶赛罕=5∶2∶1的原油比例，常渣全部进减压系统处理时，石蜡基减渣储罐接收减渣约100t/h，预计40h收满(有效容量按4000t计)；期间两个焦化原料罐去延迟焦化装置流量为95t/h，预计每罐42h炼空。

3.2分炼方案

原油经常压系统初馏塔-常压塔处理后的常压渣油可分为两路：一路去催化裂化装置做原料，另一路进减压系统。分炼实行储存常渣方案时，部分常渣需临时进催化原料罐储存，但高温常渣无法冷却，且减压系统无法停用，需保持低负荷运行。因此，需要停工改造后才能实现。

分储分炼简要流程见图1。

储存减渣方案时，仅通过改动流程即可实现减渣的储存和掺炼。分炼石蜡基原油时，部分常渣可进催化裂化，其余进减压系统，减压渣油送至焦化原料罐进行储存。催化裂化原料为直馏蜡油、焦化蜡油和部分常渣，装置保持满负荷状态。两个焦化原料罐作为副装置，保证延迟焦化装置正常生产。

加工劣质原油期间，常压渣油全部进减压系统，减压渣油进两个焦化原料罐。另外一个焦化原料罐储存的石蜡基减渣利用甩油泵抽出，经焦化甩油线并入焦化蜡油出装置线，一起送至催化裂化装置，与直馏蜡油等混合，作为催化裂化原料。

4分储分炼对装置工况的影响及改进措施

沧州石化分储分炼每月进行1～2次，期间常减压装置内部及焦化原料罐区至焦化装置边界的工艺流程需进行改动；常减压和催化裂化装置原料的密度、残炭及组分含量等变化均对装置调整产生明显影响；而硫含量变化对后续汽柴油精制装置工况的影响不明显。因此，主要对分炼期间常减压、延迟焦化和催化裂化装置的工况进行分析。

4.1常减压装置

石蜡基原油＞350℃馏分占原油质量的68%以上，造成减压系统超负荷，在减压炉出口不变的情况下，因外送减渣冷却能力不足，出现超温现象。

分炼期间将减压炉出口温度由393℃逐步降低至375℃，同时将常渣付催化裂化量逐步提高至30t/h；提高脱前一路控制阀开度，增加原油从减渣中取热量等措施，保证减渣外送温度在控制指标内。因石蜡基原油与劣质原油性质差异明显，原油进装置经各换热器后温度、电脱盐温度及各塔温度/压力均发生变化，必须及时对与原油换热的物流流量、电脱盐注水量、各塔侧线抽出及回流量进行调整。

4.2延迟焦化装置

因每次石蜡基原油量不固定，造成分炼时间长短不同，延迟焦化装置根据分炼时间长度和库存情况调整加工负荷，分炼前后装置负荷变化大，对加热炉等主要设备和产品质量均会造成不利影响。为此，分炼前焦化原料罐攒料至高库存，结合下游装置库存情况，确定分炼时间为35～40h，加工量由95t/h逐渐降至85t/h，实现分炼前后装置加工负荷的平稳调整。此外，甩油泵出口需卡量才能满足石蜡基减渣外送流量要求，造成机封泄漏严重，停泵维修，影响减渣正常外送，主要采用增加变频调节来保证外送量平稳。

4.3催化裂化装置

分炼后催化裂化原料硫含量、密度和残炭等指标明显降低，性质得到改善；分炼结束，配炼石蜡基减渣后，与分炼前相比，催化裂化原料硫含量和密度无明显变化，残炭明显上升，见表3。为此，需根据原料性质对催化裂化剂活性和反应温度等及时进行调整。

由于常减压分炼石蜡基原油期间催化裂化原料变轻，装置进料量可达150t/h左右，外取热产气量约66t/h；分炼结束加工劣质原油期间，因掺炼的减渣生焦率高，进料量为142t/h(含8t/h减渣)时，外取热产气量可达73t/h。为保证中压蒸汽系统供耗平衡，催化裂化装置在分炼石蜡基期间也进行掺渣，并通过调整掺炼量来保证外取热发汽量平稳。

5分储分炼经济效益

表4是对石蜡基减渣进催化裂化装置和焦化装置的产品物料平衡归一化的产品收率和效益。

从表4可以看出，石蜡基减渣进催化裂化装置具有高汽油收率、低柴油收率的特点，而焦化装置与之相反。

每吨石蜡基减渣进催化裂化的综合效益比进焦化多240.73元(产品价格按2016年5月至12月平均扣税价格测算)。以混合原油(按华北∶蒙古∶赛罕=5∶2∶1)中540℃以上减渣量计算，2016年4～12月，沧州石化分炼石蜡基原油142234.7t，产出减渣44091.0t，可实现增效1061.4万元。

6结论

①石蜡基原油与劣质原油性质差异明显，加工方案切换对各装置工况均有不同程度影响，需确保操作人员对工艺调整的及时有效性。同时需加强重点设备监护，确保安全平稳生产。

②催化裂化装置掺炼石蜡基减渣需要常减压和延迟焦化两套装置共同配合，依靠焦化蜡油线进行输送掺渣。因石蜡基减渣黏度大，混合输送要尽量控制较高温度，以提高两者的混合程度与流动性。此外，由于石蜡基减渣生焦率高，根据催化裂化装置原料库存和外取热产汽量等实际情况，一般控制掺渣比例在10%以内。

③分储分炼的应用使石蜡基减渣的利用率得到提高，缓解了原油劣质化后催化裂化原料不足的问题；增产了高附加值汽油产品，经济效益较好。

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