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几种重质高酸原油的性质

1、前言
随着原油的不断勘探和开发，高酸值原油被不断的发现和开采，该类原油的主
要特点是密度大、酸值高、粘度大、胶质及沥青质含量高、重金属含量高。其加工 难度主要体现在①酸值高，对设备及管线腐蚀严重；②常压石脑油、煤油、柴油的 收率偏低；③蜡油酸值高、难裂化、做催化原料时轻油收率偏低；④密度大、钙含 量较高，对电脱盐带来困难。根据其特点，针对常减压拔出率较高的高酸值原油， 应先采用常减压装置进行分馏，减压渣油通过延迟焦化工艺处理。针对常压拔出率

较高,减压拔出率较低的高酸值原油。可以只进行常压分馏、常压渣油直接进延迟焦
化装置处理。针对常压拔出率较低的重质高酸值原油，如辽河超稠油、苏丹稠油，
建议直接采用延迟焦化技术进行加工。采用延迟焦化工艺直接加工原油，可充分利 用焦化加热炉出口温度高的特点，使环烷酸分解，降低产品的酸值；可利用分馏塔 底高温油气的热量使原油中的轻组分闪蒸，节省了常压炉；可利用焦化装置的低温 热量加热原油，节省能耗。本文就利用延迟焦化技术直接加工重质高酸值原油进行
探讨。

2、几种重质高酸原油的性质
原油品种
新疆
分析项目 单位 克拉玛 蓬莱 苏丹 孤岛 辽河 辽河
管输
依稠油 19-3 稠油 原油 原油 稠油

原油
密度 g/cm3 0.9180 0.9404 0.9445 0.9258 0.9070 0.9338 1.0698
硫含量 wt% 0.1092 0.32 0.17 0.35 0.131 0.20 0.38
酸值 mgKOH/g 4.50 6.02 13.90 2.20 4.51 2.12 12.75
运动粘度 50℃ mm2/s 101.3 / 221.1 509.4
残炭 m% 6.11 7.94 6.41 4.75 8.98 13.92 胶质 m% 18.0 13.50 16.72 12.48 17.86 23.53 沥青质 m% 0.40 0.28 0.38 0.1 0.68 3.80 Ca 含量 ppm 254.0 19.25 1606 356.0 Na 含量 ppm / 29.48 240.8 4.37 22.7

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3、原油的预处理
重质高酸原油直接作为焦化原料时必须进行预处理。应对原油进行脱水、脱金
属、脱酸和轻组份预闪蒸处理。原油的脱水、脱盐相对脱酸、脱钙而言是相对容易

的。采用常规的电脱盐技术均可使脱后原油的 NaCl 含量小于 3mg/l，水含量小于
0.3％，而原油中的钙多为油溶性的环烷酸钙或其它油溶性钙化合物，有机钙能作为
乳化剂使油水混合形成稳定的乳化液，造成油水分离困难和电脱盐处理过程不稳
定，增加电耗和运行成本，采用一般的电脱盐方法也难以脱除。
目前国内外的脱钙技术主要有：络合萃取脱钙、加氢催化脱钙、膜分离脱钙、 树脂脱钙、生物脱钙等。络合萃取脱钙应用较多，该技术的关键是选择合适的脱钙 剂，一般采用实验手段进行筛选，脱钙剂能和有机钙化合物反应，生成络合钙化合 物和有机酸，络合钙化合物能溶解于水和脱盐污水一起排出，达到脱除原油中钙的

目的。目前国内常用的脱钙剂很多，主要有 JA－024、JP－08、SXT301、SXT302、
KR－1 等。原油的性质不同，采用的脱钙剂也不同。脱钙剂的注入量和原油中的钙
含量及脱钙率有关。原油中钙含量多，脱钙率高，由要求注入的脱钙量就大。电脱

盐的每级脱钙率一般为 60～80％。采用几级电脱盐和原油中的钙含量及对脱后原油
钙含量的要求有关，根据焦化加热炉的设计，其进料中的盐含量应低于 10ppm，钙 含量应低于 50ppm。盐及钙含量太高会导致炉管结焦速度加快，另外焦炭中灰分含 量一般要求小于 0.3％，为满足焦炭产品对灰分的要求，原料中的金属含量不应大 于 500ppm。超稠重质原油的电脱盐，应考虑电脱盐的操作温度和油水的分离，原
油和水的密度均随温度的升高而降低，但油和水的体积膨胀系数不同，降低的幅度
也不同，经过加热二者的密度差会发生变化。电脱盐的温度应选择水和油的密度差

较大时的温度点，以有利于水的沉降。当在 100～150℃之间油的密度大于水的密度
或水油密度差较小时，应考虑在原油中掺混一定比例的轻油才可进行电脱盐处理。
掺混的轻油可以是汽油和柴油，掺入的轻油比例以达到在特点的温度下，原油的密 度低于水的密度并保证电脱盐的油水分离为准。对于焦化装置 可直接掺入焦化汽
油、焦化分馏塔顶循环油或焦化柴油。
原油中的轻组份及脱后原油中的水，在进焦化分馏塔前应尽可能的脱除，当轻 组份含量较少时，可以通过调整换热流程，提高原油进原料缓冲罐的温度，使原油

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中轻组份和水在原料缓冲罐内汽化脱除，当轻组份含量较多时，最好在电脱盐后设
置预热炉，通过加热炉加热后进预分馏塔或焦化分馏塔，在分馏塔中分离出原油中
的水份，石脑油和柴油组份。

4、操作条件及主要设备的设计
延迟焦化的操作条件主要是焦化加热炉出口温度、焦炭塔顶压力、循环比等。
提高加热炉出口温度可以提高液收，但加热炉出口温度主要取决于原料性质。超重 高酸值原油的胶质和沥青质含量高，加热炉出口温度不宜太高，一是防止加热炉管 结焦，二是防止生产弹丸焦。焦炭塔顶的压力主要取决于富气压缩机入口压力和系 统的阻力降，因此在设计焦炭塔顶油气出口管道、分馏塔及塔顶冷凝系统时，应尽 可能考虑其阻力降。循环比的变化直接影响到产品的分布。原油焦化和渣油焦化一 样，循环比增大，轻油收率提高、液收降低、焦炭收率升高。但循环比增大时，焦 化汽油、柴油和蜡油的质量下降，主要是密度升高、酸度、胶质增加，残炭和碱性 氮含量提高。超重质高酸值原油焦化的焦化蜡油质量较差，酸值、胶质、沥青质和 残炭较高，不是催化裂化和加氢裂化的优质原料，因此在焦化装置尽可能少产焦化

蜡油，需要大循环比操作，一般采用 0.4～1.0 的循环比或焦化蜡油全循环。
焦化装置的主要设备有加热炉、焦炭塔，根据原油焦化循环比大、轻油收率高
的特点，加热炉出口的汽化率较高，加热炉的设计热负荷应比同等规模渣油焦化加 热炉的热负荷大。焦炭塔内的油气量较大，为满足气体流速不超标，应适当加大塔 径，生焦率较底，可适当降低高度，焦炭塔的设计应采用比渣油焦化小的高径比，
为防止弹丸的产生，建议焦炭塔的设计气体速度不宜太高。

5、设备及管道的防腐
5.1 腐蚀的机理
高酸原油中主要有脂肪酸、环烷酸以及酚类等，环烷酸含量通常占石油酸性氧

化物的 90％左右，环烷酸是一种带有五元或六元环的十分复杂的羧酸混合物，在原
油中有 1500 多种不同的结构，其分子量变化很大，多在 200～700 之间，是一种较
难挥发的黏稠液体。原油中的环烷酸与合成的环烷酸的主要区别是两者的凝固点不

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