強化蒸餾的研究進展

盧嫦鳳

（國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心，廣東 廣州 510530）

隨著石油資源的逐漸減少，合理充分利用好有限的石油資源，提高輕質油收率已經成為各煉油廠普遍關注的問題。在保證油品質量的前提下，采取經濟有效的方法提高輕質油的收率是非常必要的。

1 原油蒸餾技術發展狀況

在石油為分子溶液的理論基礎上，人們主要致力于改進裝置內部構件、改進工藝流程、優化操作條件、改進抽真空系統及采用先進的控制系統等技術，來提高蒸餾效率和原油蒸餾拔出率。如專利CN102911717A在減壓蒸餾塔底部的減壓渣油中設置閃蒸腔，閃蒸腔頂部設置升氣管，減壓蒸餾進料進入閃蒸腔中，可使閃蒸腔保持較高的真空度，提高原油減壓蒸餾過程拔出率。CN102311770A公開了一種減壓閃蒸罐，包括罐體，罐體內包括上部的氣相區和下部液相區，在氣相區上部設置物料分布器，在物料分布器下方設置超重力旋轉蒸發器，超重力旋轉蒸發器固定在罐體縱向軸心位置的轉軸上。CN103865565A將常壓渣油從常壓蒸餾塔底出來后先經過常壓爐對流段和減壓爐對流段換熱升溫，然后進入減壓閃蒸塔，進行氣液分離，同時在減壓閃蒸塔引入減壓蒸餾塔減二線進行洗滌，減壓閃蒸塔頂氣經過換熱、冷凝冷卻之后作為產品直接抽出，洗滌油從減壓閃蒸塔中部抽出返回減壓蒸餾塔，減壓閃蒸塔閃底油進入減壓爐，加熱后進入減壓蒸餾塔分離出各種產品。CN107903935A提出了低能耗減壓蒸餾方法，提高拔出率，取消減壓轉油線，在減壓爐與減壓蒸餾塔之間設置減壓閃蒸塔；在減壓蒸餾塔后設置減壓閃蒸罐。隨后人們提出了石油分散體系理論：由瀝青質構成分散相的核，在瀝青質核以外，由里到外按某種特性（芳香性、極性、溶解度等參數）遞減的規律構成分散相核的溶劑化層，并與分散相達成動態平衡；當外界條件改變，或加入某種添加劑時，則會打破這種平衡，使物質在分散相和分散介質之間重新分配，從而改變分散體系的狀態[1-2]。前蘇聯學者提出了原油強化蒸餾的概念，使用強化蒸餾劑進行強化蒸餾過程可提高輕油的拔出率。

2 強化蒸餾劑種類研究

2.1 芳香烴濃縮物

以芳香烴濃縮物作為強化蒸餾劑的研究，如潤滑油基礎油精制抽出物、裂解焦油、催化裂化回煉油及油漿、糠醛抽出物等富含芳烴的組分等[3]。蘇聯專利（SU791599A1） 用來源于三線潤滑油選擇精制的抽出油作為添加物，可提高減壓餾分油收率。王俊杰分別用委內瑞拉餾分油、催化裂化油漿餾分油作為強化蒸餾添加劑，考察了不同餾分段、不同添加量對減壓蒸餾凈增收率的影響，以十二烷基苯磺酸鈉為助劑，提高蒸餾凈增收率[4]。CN108179020A采用富含芳烴的催化油漿作為主溶劑，其可將其他復配組分良好地溶解在一起并分散在原油體系中，并且與非離子乳化劑及醇胺類活化劑相互作用。李福起等[5]以催化油漿為強化劑，對綏中36-1原油進行實沸點蒸餾，同一溫度下，發現隨著油漿摻兌比的增大，餾分油的收率逐漸增加，芳香分對餾分油收率的促進作用與表面張力對其的抑制作用同時存在。CN1030250A用含芳烴的催化裂化350℃以上餾分油作為添加物，在減壓塔進料中按重量比加入0.5%～10%，在不改變減壓塔的操作條件下，可使減壓餾分油的收率提高0.5%～10%。中石化在CN102311773A提出利用超聲波提高原油蒸餾收率的方法，向原油中加入有機供氫劑后用超聲波處理，然后進行減壓蒸餾。有機供氫劑是四氫萘、十氫萘、二氫蒽和二氫菲中的一種或幾種。方法能夠提供足夠的空化作用，提高原油中小于500℃餾分的蒸餾收率。

2.2 以表面活性劑為主體

以表面活性劑為主體的原油強化蒸餾劑的研究主要包括醚類、高級脂肪醇類、合成脂肪酸等。如CN108949217A提供了一種包括35～65份的活化主體和15～35份的餾程為350～500℃的FCC回煉油的普適性強化蒸餾劑，其中活化主體為HLB值為11～16的聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑。CN105985795A提出一種用于俄羅斯原油蒸餾的原油強化蒸餾劑，包括活化劑主體，助劑和溶劑，其中活化劑為聚乙二醇型非離子表面活性劑，該助劑包括第一助劑季銨鹽型陽離子表面活性劑，第二助劑多元醇酯類非表面活性劑和作為酚的第三輔助組分，可有效的提高蠟油的收率，改善油品的質量。CN103194256A涉及一種包括分離劑、消泡劑、有機溶劑強化催化蒸餾劑，分離劑為由一元醇或多元醇做引發劑，環氧乙烷和環氧丙烷聚合生成的聚醚。消泡劑優選為甲基硅油或二甲基硅油。有機溶劑優選為甲苯、二甲苯或混苯；提高分餾效果，減輕組分重疊，降低塔底溫度，防止分餾塔底和油漿系統結焦。CN102041028A公開了一種強化原油常壓和減壓蒸餾的組合物，包含20%～80%的A組分（質量分數，下同），10%～60%的B組分，0～50%的溶劑；其中，所述A組分選自壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚等；B組分選自乙二醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇、異丁醇；溶劑選自水、醇。CN102061186A公開了一種由活化主體和溶劑組成的原油強化蒸餾劑，活性主體為具有催化酸性高熱穩定性的有機鹽或無機鹽，溶劑為具有優異與原油互溶性的脂肪醇和碳原子數大于10的芳烴。有機或無機鹽為磷鎢雜多酸、烷基咪唑磺酸鹽、烷基吡啶磺酸鹽。CN104419443A提供了一種烴油蒸餾方法，包括在至少一種添加劑存在下，將烴油進行蒸餾，添加劑選自通式(R1COO)nM1表示的脂肪族羧酸鹽和通式表示的芳香族羧酸鹽，其中，R1為C1-C30的直鏈或支鏈烷基，R2為H或C1-C16的直鏈或支鏈烷基，M1和M2各自為堿金屬或堿土金屬，n和m各自為1或2，能夠有效地提高小于500℃的輕質油收率。

2.3 高分子化合物

專利CN1884441A提出將含松脂的添加劑加到石油常減壓蒸餾塔的原油中，添加劑的加入量為原油進料量重量的0.001%～0.1%；添加劑的組分及質量分數為：50%～80%的松脂天然有機物，50%～20%的有機溶劑，pH值為7.0～7.5；有機溶劑為乙醇、乙二醇二乙醚、乙基丙基甲酮或乙酸乙二醇乙醚，可使輕油收率的質量分數增加1.5%～2.3%。劉傳芳等[6]以新疆原油為原料，高分子聚合物作為活化劑，可以提高餾分重量收率3個百分點以上?；罨瘎┑募尤敫淖兞耸头稚⑾到y分子間的相互作用，將體系調節到最穩定狀態，達到最大分散程度和最小黏度值，從而獲得最高的餾分收率。

3 結語

現開發的強化蒸餾劑一定程度上存在應用條件較為苛刻，局限性大，穩定性、適用性欠佳等問題，強化蒸餾劑配制等也缺乏完善的理論基礎上，但添加強化蒸餾劑一般不需對工藝設備和操作條件進行改變，工業上易于實施等優點，值得推廣應用。