塔底料塔底油( 二 ) _生活百科

后来，ExxonMobil公司改进了上述工艺，形成了仅需一座闪蒸塔和一台裂解炉的新工艺：将原油先与稀释蒸汽混合，然后通过裂解炉对流段增设的闪蒸塔将原油分成轻重两个馏分（或称气态组分和液相组分），轻馏分（气态组分）再次预热后在裂解炉中就地进行蒸汽裂解，而重馏分（液相组分）则去炼油厂[14-15]进一步加工（如生产高黏度指数润滑油基础油），核心工艺流程示意见图1 。

文章插图

新工艺能有效脱除原油中的高沸点物质和各种无机盐或微粒，使得进入裂解炉对流段的原油完全汽化，从而避免对流段结焦堵塞[16-17] 。具体做法是在闪蒸塔中采用垂直罐和直径小于该罐的圆柱形接收器等特殊设计设备以更大化增加气液接触面，从而保证更大化减少非挥发性液相物的夹带[17]14，并在操作上采取了新的控制 ***，使进入闪蒸塔的物料温度相对恒定从而使得闪蒸塔出口汽液（蒸汽与液体）比例也同步保持相对恒定。在此基础上，再在原油中添加石脑油、加氢尾油、乙烷和丙烷等汽提介质[18]，改善其流动性并进一步提高汽化性能，这样就可以选择更高的裂解炉管温度，从而获得更高的烯烃收率。新工艺还考虑了裂解炉炉管在线烧焦技术[18]1 。如果所选原油足够轻，没有593 ℃以上馏分即无塔底渣油，可不依托炼油厂。
以API°为42.7的超轻质石蜡基塔皮斯原油为原料，ExxonMobil公司2014年在新加坡裕廊岛建成并投产了全球首套1 000 kt/a原油直接制乙烯装置，其中关键设备闪蒸塔设计的塔顶气相组分占70%~75%，塔底重油占25%~30% 。IHS研究认为，由于国际市场原油与石脑油价格走势呈正相关且两者之间的价差较平稳，因此在油价50美元/桶时，ExxonMobil原油蒸汽裂解制烯烃技术对比传统的石脑油蒸汽裂解技术，因原料价差在100美元/t左右而具备一定的成本优势[19] 。
1.2 Saudi Aramco技术
Saudi Aramco是全球第二个宣布以自有技术准备建设COTC的公司。该公司2016年就与SABIC公司签署协议，采用API°为34的沙轻原油和自有的热COTC技术（Thermal Crude oil to Chemicals，简称TC2CTM），投资200亿美元在该国的延布建设一个规模为40万桶/d（20 Mt/a）、生产约9 Mt/a基本石化原料和Ⅲ类润滑油基础油（化学品收率为45%）的COTC综合体，并将于2025年开始运营[20] 。
Saudi Aramco技术特色在于采取了原油预处理技术[21]与加氢处理技术[22-23]，以更大幅度减少原油中非挥发性组分对蒸汽裂解的影响。同时，还在蒸汽裂解炉的对流段与辐射段之间设有汽液（蒸汽与液体）分离设备以脱除非挥发性液体（液相物），确保进入辐射段物料不夹带液体从而保证炉管不结焦。
Saudi Aramco技术可分为TC2CTM技术和催化COTC（Catalytic Crude oil to Chemicals，简称CC2CTM）技术两类。其中，TC2CTM技术采用一体化的加氢处理、蒸汽裂解和焦化工艺直接加工原油，生产烯烃和芳烃石化产品以及石油焦，加工总流程示意见图2 。Saudi Aramco以此技术为基础，与麦克德莫特（McDermott）的乙烯技术、雪佛龙鲁姆斯全球公司（CLG）的加氢处理技术共同组成了一个技术联盟与平台，后来又在这个平台上嫁接了美国Siluria Technologies公司的甲烷氧化偶联制乙烯技术以进一步提高乙烯收率[24-25] 。

文章插图
CC2CTM技术是在由Saudi Aramco技术公司与德希尼布福默诗（Technip FMC）、法国阿克森斯（Axens）组成的技术联盟平台上开发的，其技术核心在于对原油加氢处理后的重组分采用高苛刻度流化催化裂化（HS-FCCTM）技术加以催化转化。HS-FCCTM技术由沙特阿美与法赫德国王石油矿产大学、日本JXTG能源集团联合开发，Axens和Technip FMC公司同为HS-FCCTM技术专属授权商[26] 。CC2CTM技术的全厂工艺总流程示意见图3 。

文章插图

1.3 中国石化技术
2021年8月，中国石化宣布在其下属的天津分公司建成并投产了轻质原油直接裂解技术侧线试验设施，工业试验表明主要技术指标均好于预期，COTC的收率约50%，为中国石化在新疆塔河石化建设百万吨级原油蒸汽裂解制乙烯成套技术开发和工程设计，建成COTC的工业示范装置奠定了基础[2]96,[27] 。
中国石化原油蒸汽裂解制烯烃技术由中国石化工程建设有限公司、中国石化北京化工研究院（简称北化院）和南京天华化学工程有限公司等单位联合研发。通过对我国部分轻质原油和中质原油分别进行裂解评价试验，证实石蜡基轻质原油是最合适的裂解原料，且如果是采用现有蒸汽裂解炉技术，则任何原油均必须脱除重油后方可实现原油直接蒸汽裂解制烯烃，为此中国石化开发了扭曲片等强化技术，以使裂解炉的原油裂解运行周期控制在较为合理的范围内[2]95, [27]45 。