强化蒸馏的研究进展

卢嫦凤

（国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，广东 广州 510530）

随着石油资源的逐渐减少，合理充分利用好有限的石油资源，提高轻质油收率已经成为各炼油厂普遍关注的问题。在保证油品质量的前提下，采取经济有效的方法提高轻质油的收率是非常必要的。

1 原油蒸馏技术发展状况

在石油为分子溶液的理论基础上，人们主要致力于改进装置内部构件、改进工艺流程、优化操作条件、改进抽真空系统及采用先进的控制系统等技术，来提高蒸馏效率和原油蒸馏拔出率。如专利CN102911717A在减压蒸馏塔底部的减压渣油中设置闪蒸腔，闪蒸腔顶部设置升气管，减压蒸馏进料进入闪蒸腔中，可使闪蒸腔保持较高的真空度，提高原油减压蒸馏过程拔出率。CN102311770A公开了一种减压闪蒸罐，包括罐体，罐体内包括上部的气相区和下部液相区，在气相区上部设置物料分布器，在物料分布器下方设置超重力旋转蒸发器，超重力旋转蒸发器固定在罐体纵向轴心位置的转轴上。CN103865565A将常压渣油从常压蒸馏塔底出来后先经过常压炉对流段和减压炉对流段换热升温，然后进入减压闪蒸塔，进行气液分离，同时在减压闪蒸塔引入减压蒸馏塔减二线进行洗涤，减压闪蒸塔顶气经过换热、冷凝冷却之后作为产品直接抽出，洗涤油从减压闪蒸塔中部抽出返回减压蒸馏塔，减压闪蒸塔闪底油进入减压炉，加热后进入减压蒸馏塔分离出各种产品。CN107903935A提出了低能耗减压蒸馏方法，提高拔出率，取消减压转油线，在减压炉与减压蒸馏塔之间设置减压闪蒸塔；在减压蒸馏塔后设置减压闪蒸罐。随后人们提出了石油分散体系理论：由沥青质构成分散相的核，在沥青质核以外，由里到外按某种特性（芳香性、极性、溶解度等参数）递减的规律构成分散相核的溶剂化层，并与分散相达成动态平衡；当外界条件改变，或加入某种添加剂时，则会打破这种平衡，使物质在分散相和分散介质之间重新分配，从而改变分散体系的状态[1-2]。前苏联学者提出了原油强化蒸馏的概念，使用强化蒸馏剂进行强化蒸馏过程可提高轻油的拔出率。

2 强化蒸馏剂种类研究

2.1 芳香烃浓缩物

以芳香烃浓缩物作为强化蒸馏剂的研究，如润滑油基础油精制抽出物、裂解焦油、催化裂化回炼油及油浆、糠醛抽出物等富含芳烃的组分等[3]。苏联专利（SU791599A1） 用来源于三线润滑油选择精制的抽出油作为添加物，可提高减压馏分油收率。王俊杰分别用委内瑞拉馏分油、催化裂化油浆馏分油作为强化蒸馏添加剂，考察了不同馏分段、不同添加量对减压蒸馏净增收率的影响，以十二烷基苯磺酸钠为助剂，提高蒸馏净增收率[4]。CN108179020A采用富含芳烃的催化油浆作为主溶剂，其可将其他复配组分良好地溶解在一起并分散在原油体系中，并且与非离子乳化剂及醇胺类活化剂相互作用。李福起等[5]以催化油浆为强化剂，对绥中36-1原油进行实沸点蒸馏，同一温度下，发现随着油浆掺兑比的增大，馏分油的收率逐渐增加，芳香分对馏分油收率的促进作用与表面张力对其的抑制作用同时存在。CN1030250A用含芳烃的催化裂化350℃以上馏分油作为添加物，在减压塔进料中按重量比加入0.5%～10%，在不改变减压塔的操作条件下，可使减压馏分油的收率提高0.5%～10%。中石化在CN102311773A提出利用超声波提高原油蒸馏收率的方法，向原油中加入有机供氢剂后用超声波处理，然后进行减压蒸馏。有机供氢剂是四氢萘、十氢萘、二氢蒽和二氢菲中的一种或几种。方法能够提供足够的空化作用，提高原油中小于500℃馏分的蒸馏收率。

2.2 以表面活性剂为主体

以表面活性剂为主体的原油强化蒸馏剂的研究主要包括醚类、高级脂肪醇类、合成脂肪酸等。如CN108949217A提供了一种包括35～65份的活化主体和15～35份的馏程为350～500℃的FCC回炼油的普适性强化蒸馏剂，其中活化主体为HLB值为11～16的聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂。CN105985795A提出一种用于俄罗斯原油蒸馏的原油强化蒸馏剂，包括活化剂主体，助剂和溶剂，其中活化剂为聚乙二醇型非离子表面活性剂，该助剂包括第一助剂季铵盐型阳离子表面活性剂，第二助剂多元醇酯类非表面活性剂和作为酚的第三辅助组分，可有效的提高蜡油的收率，改善油品的质量。CN103194256A涉及一种包括分离剂、消泡剂、有机溶剂强化催化蒸馏剂，分离剂为由一元醇或多元醇做引发剂，环氧乙烷和环氧丙烷聚合生成的聚醚。消泡剂优选为甲基硅油或二甲基硅油。有机溶剂优选为甲苯、二甲苯或混苯；提高分馏效果，减轻组分重叠，降低塔底温度，防止分馏塔底和油浆系统结焦。CN102041028A公开了一种强化原油常压和减压蒸馏的组合物，包含20%～80%的A组分（质量分数，下同），10%～60%的B组分，0～50%的溶剂；其中，所述A组分选自壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚等；B组分选自乙二醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇、异丁醇；溶剂选自水、醇。CN102061186A公开了一种由活化主体和溶剂组成的原油强化蒸馏剂，活性主体为具有催化酸性高热稳定性的有机盐或无机盐，溶剂为具有优异与原油互溶性的脂肪醇和碳原子数大于10的芳烃。有机或无机盐为磷钨杂多酸、烷基咪唑磺酸盐、烷基吡啶磺酸盐。CN104419443A提供了一种烃油蒸馏方法，包括在至少一种添加剂存在下，将烃油进行蒸馏，添加剂选自通式(R1COO)nM1表示的脂肪族羧酸盐和通式表示的芳香族羧酸盐，其中，R1为C1-C30的直链或支链烷基，R2为H或C1-C16的直链或支链烷基，M1和M2各自为碱金属或碱土金属，n和m各自为1或2，能够有效地提高小于500℃的轻质油收率。

2.3 高分子化合物

专利CN1884441A提出将含松脂的添加剂加到石油常减压蒸馏塔的原油中，添加剂的加入量为原油进料量重量的0.001%～0.1%；添加剂的组分及质量分数为：50%～80%的松脂天然有机物，50%～20%的有机溶剂，pH值为7.0～7.5；有机溶剂为乙醇、乙二醇二乙醚、乙基丙基甲酮或乙酸乙二醇乙醚，可使轻油收率的质量分数增加1.5%～2.3%。刘传芳等[6]以新疆原油为原料，高分子聚合物作为活化剂，可以提高馏分重量收率3个百分点以上。活化剂的加入改变了石油分散系统分子间的相互作用，将体系调节到最稳定状态，达到最大分散程度和最小黏度值，从而获得最高的馏分收率。

3 结语

现开发的强化蒸馏剂一定程度上存在应用条件较为苛刻，局限性大，稳定性、适用性欠佳等问题，强化蒸馏剂配制等也缺乏完善的理论基础上，但添加强化蒸馏剂一般不需对工艺设备和操作条件进行改变，工业上易于实施等优点，值得推广应用。