我国溶剂脱沥青生产工艺发展概况 □石岩 刘锦峰
□石岩 刘锦峰 摘要 溶剂脱沥青工艺因可使重油改质生产裂化和加氢裂化原料
摘要 溶剂脱沥青工艺因可使重油改质生产裂化和加氢裂化原料而日益受到重视。目前趋向于采用较长碳链溶剂以提高抽提及回收效率，降低装置能耗。超临界抽提工艺是近几年发展的新工艺，现国内尚无大型工业化装置，应在溶剂选择方面加强研究开发。 关键词 溶剂，沥青，润滑油，丁烷，催化裂化，加氢裂化，超
关键词 溶剂，沥青，润滑油，丁烷，催化裂化，加氢裂化，超临界抽提，回收 溶剂脱沥青就是利用减压渣油中高分子烃类和沥青在溶剂中溶解
溶剂脱沥青就是利用减压渣油中高分子烃类和沥青在溶剂中溶解度的不同，而分离出高粘度润滑油和沥青的工艺。于３０年代问世的生产重质润滑油的溶剂脱沥青过程，至今不仅是润滑油加工过程中的一个重要手段，而且作为重油改质的一种方法以生产裂化原料或加氢裂化原料也日益受到重视。 一、现有工艺
一、现有工艺 １．溶剂选择
１．溶剂选择 可以作为溶剂脱沥青用的溶剂有若干种，但目前炼厂中广泛采用
可以作为溶剂脱沥青用的溶剂有若干种，但目前炼厂中广泛采用的是一些低分子烃类，例如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及它们的混合物。通过比较这些烃类对油的选择性和溶解性，一般生产润滑油料的燃料———润滑油型炼油厂用丙烷作溶剂，而将脱沥青油作为催化裂化和加氢裂化的原料的燃料型炼油厂则使用丁烷、戊烷或丙烷与丁烷的混合物、丁烷与戊烷的混合物作溶剂，乙烷在工业上很少采用。 ２．抽提工艺
２．抽提工艺 我国第一套溶剂脱沥青装置１９５９年在兰州石化总厂炼油厂建
我国第一套溶剂脱沥青装置１９５９年在兰州石化总厂炼油厂建成投产。在４０年的发展过程中，各个装置根据原料和产品的变化进行了多种形式的改造。现国内有４种工艺： （１）一段抽提带侧线工艺该工艺只有一个抽提塔，塔顶出轻脱
（１）一段抽提带侧线工艺该工艺只有一个抽提塔，塔顶出轻脱沥青油，塔底出沥青，塔中侧线出重脱沥青油，流程简单，设备少。但塔顶轻脱沥青油的质量和收率往往受重脱沥青油抽出量的影响，当为降低轻脱沥青油的残碳值而提高重脱沥青油的抽出量时，会造成轻脱沥青油的收率有所下降。 （２）两段抽提带外沉降工艺该工艺由一段抽提带外沉降工艺改
（２）两段抽提带外沉降工艺该工艺由一段抽提带外沉降工艺改造而来，后者目前国内外均已不采用。该工艺包括一段抽提塔，塔底出沥青，塔顶出料进沉降塔；沉降塔塔顶出作为重质润滑油原料的轻脱沥青油，塔底出料进二段抽提塔；二段抽提塔塔顶出作为高粘度５２号、６２号过热汽缸油料的重脱沥青油，塔底出作为裂化原料的二段脱沥青油。工艺流程复杂，设备多，投资高，一般适用于对高粘度的５２号、６２号过热汽缸油料有特殊要求的装置。 （３）沉降法两段抽提工艺该工艺由两段抽提带侧线工艺改造而
（３）沉降法两段抽提工艺该工艺由两段抽提带侧线工艺改造而来，后者实质同两段抽提带外沉降工艺。该工艺由一个抽提塔和一个沉降塔组成，抽提塔底出沥青，塔顶出料进沉降塔；沉降塔顶出轻脱沥青油，塔底出重脱沥青油。可解决抽提带侧线工艺的产品质量、收率相互影响的矛盾，并可分别调整轻脱沥青油和沥青的质量。 （４）分馏法两段抽提工艺该工艺由两个抽提塔组成，一段抽提
（４）分馏法两段抽提工艺该工艺由两个抽提塔组成，一段抽提塔顶出轻脱沥青油，塔底出料进二段抽提塔；二段抽提塔顶出重脱沥青油，塔底出沥青。该工艺设备大，投资高，消耗指标高。 ３．溶剂回收工艺
３．溶剂回收工艺 随着溶剂脱沥青工艺的不断完善，往往对以下回收工艺进行组合
随着溶剂脱沥青工艺的不断完善，往往对以下回收工艺进行组合应用。 （１）临界回收工艺临界回收可以分为超临界回收和准临界回收。
（１）临界回收工艺临界回收可以分为超临界回收和准临界回收。超临界回收是将轻脱沥青油溶液加热到高于溶剂临界温度，从而在临界回收塔顶得到含油很少的高密度气态的溶剂相。准临界回收是将轻脱沥青油溶液加热到接近临界温度，但比临界温度低２～３℃，从而在临界回收塔顶得到含油很少的液态溶剂相。 （２）蒸发回收工艺目前比较流行的为单效两段蒸发、双效（多
（２）蒸发回收工艺目前比较流行的为单效两段蒸发、双效（多效）蒸发。 单效两段蒸发是轻脱沥青油溶液分两段分别在２. ０Ｍｐａ左右
单效两段蒸发是轻脱沥青油溶液分两段分别在２. ０Ｍｐａ左右压力下加热蒸发，第一段蒸发温度在９０℃左右，可以蒸发出９０％的溶剂；第二段蒸发温度约１５０℃，蒸出其余的绝大部分溶剂。采用两段蒸发工艺的目的，是在加热第一段蒸发的轻脱沥青油溶液时可以利用低压蒸汽甚至工厂中的乏汽进行加热，以节约高品位蒸汽的用量。它与双效或多效蒸发工艺相比，其一段蒸发出来的气态溶剂的热量没有利用。 双效（多效）蒸发是利用高压下蒸发溶剂的冷凝热来蒸发中压溶
双效（多效）蒸发是利用高压下蒸发溶剂的冷凝热来蒸发中压溶剂，也就是将产品中的溶剂多次蒸发，每次蒸发采用不同的压力，蒸发压力高，蒸发温度也高，因而可以利用较高压力下蒸发的溶剂的冷凝放热作为较低压力下蒸发的热源，使热量多次利用。 （３）汽提回收工艺其原理是保持总压基本不变，忽略油气分压，
（３）汽提回收工艺其原理是保持总压基本不变，忽略油气分压，这时提高水蒸气压力，溶剂分压降低，从而降低溶剂沸点，使溶剂在温度不变的前提下再次汽化，达到回收目的。 二、国内外发展方向
二、国内外发展方向 溶剂脱沥青工艺最初是以生产重质润滑油为主要目的而发展起来
溶剂脱沥青工艺最初是以生产重质润滑油为主要目的而发展起来的。最近３０年来，由于燃料油在市场上供应紧张，同时由于环保方面要求低硫燃料代替高硫燃料，使重油的轻质化生产工艺得到了进一步发展。由于溶剂脱沥青工艺在重油轻质化过程中的特殊地位，使其得到了广泛的重视，发展方向主要集中在两个方面。 １．丁烷脱沥青工艺
１．丁烷脱沥青工艺 丁烷脱沥青工艺是７０年代在国外发展起来的。“七五”攻关项
丁烷脱沥青工艺是７０年代在国外发展起来的。“七五”攻关项目中我国第一套具有两段抽提及超临界回收新工艺的大型工业化装置———天津石化公司炼油厂溶剂沥青装置于１９８７年投产成功，该装置具有脱沥青油收率高、能耗低的特点。但丁烷脱沥青工艺大多用于生产催化裂化原料的装置上。同时生产重质润滑油料和催化原料的丁烷脱沥青工艺在兰州炼油化工总厂４０万ｔ／ａ溶剂脱沥青装置中业已首次使用。 ２．超临界抽提工艺
２．超临界抽提工艺 超临界抽提是近几年发展起来的新工艺。系指抽提是在高于丙烷
超临界抽提是近几年发展起来的新工艺。系指抽提是在高于丙烷或其他低分子烷烃溶剂的临界温度和临界压力下完成的，丙烷或其他低分子烷烃在抽提塔中以密相气体状态存在。其特点是利用超临界液体粘度小、扩散系数大、传质性能好的特性，在超临界状态下进行抽提过程。超临界抽提时，渣油和溶剂在抽提塔中接触和分离所需时间比液相抽提短得多，抽出相的线速度可大大提高，从而缩小设备尺寸，并且抽出相与抽余相密度差大，沉降分离时间短，能耗较低。但该工艺主要是为生产催化原料服务的，采用的溶剂也为丁烷或戊烷，对于生产重质润滑油可能会给产品质量带来一定的影响，并且该工艺对于设备压力要求高（５．５Ｍｐａ以上），投资费用高。在前面所列的抽提工艺中，其抽提塔的压力只要求保证在操作温度下使溶剂处于液体状态，一般抽提塔的压力比操作温度下溶剂的饱和蒸汽压高０．３～０．４Ｍｐａ（绝）。现国内无该工艺大型工业化装置。国外的美国科尔-麦吉（Ｋｅｒｒ-ＭｃＧｅｅ）公司１９７６年发表的劳斯（ＲＯＳＥ）法，是以戊烷为溶剂采用了超临界抽提及超临界回收工艺。 纵观国内外溶剂脱沥青工艺的发展过程，可以看出其趋向于采用
纵观国内外溶剂脱沥青工艺的发展过程，可以看出其趋向于采用较长碳链溶剂、提高抽提及回收效率，降低装置能耗。但是在溶剂选择方面尚无重大突破，对此的研究开发大有可为。