【CN109657411A】一种基于数据驱动的溶剂脱沥青装置建模及优化方法【专利】

溶剂脱沥青技术研究进展张董鑫;李京辉;徐鲁燕【摘要】对比国内外主要溶剂脱沥青技术的应用情况、加工工艺条件以及综合能耗,包括国外Rose技术、Demex技术等及国内重油梯级分离技术;对利用溶剂脱沥青技术生产高附加值特种产品进行了综述,包括以溶剂脱沥青技术为基础生产150BS光亮油以及中间相沥青等;阐述了以溶剂脱沥青技术为龙头的重油加工组合工艺的研究进展,最后指出国内的溶剂脱沥青技术存在发展不平衡等问题,与国外相比尚有差距,应加强对工艺、设备的优化,提高我国溶剂脱沥青水平.【期刊名称】《当代石油石化》【年(卷),期】2018(026)012【总页数】9页(P34-42)【关键词】溶剂脱沥青;重油加工;超临界萃取;组合工艺;高附加值产品【作者】张董鑫;李京辉;徐鲁燕【作者单位】中国石油大学(北京),北京 102249;中国石油辽河石化分公司,辽宁盘锦124022;中国石油辽河石化分公司,辽宁盘锦124022【正文语种】中文近年来，原油重质化日趋严重，而轻质化油品的需求日益增加。

如何合理加工利用劣质重油变得日益重要，重油的深度加工也成为当前炼油行业的重要组成部分。

溶剂脱沥青工艺是纯物理抽提过程[1]，早期主要应用于从重油中制取重质润滑油，而且在相对较低的温度下没有对原油结构产生破坏，残炭、沥青质和重金属的脱除率高，能够得到性质较好的脱沥青油作为良好的二次加工原料。

另外可以利用脱油沥青经过改质生产道路沥青，既可以丰富产品结构也是对原料更充分的利用，这对企业无疑具有十分重要的意义。

由于国际原油普遍重质化、石油产品质量要求严苛等原因，作为渣油加工方法之一的溶剂脱沥青技术得到迅速发展。

1 国外溶剂脱沥青发展1936年，M.W.Kellogg公司生产出第一套溶剂脱沥青工业装置[2]，至今，已经有100多套投入生产。

80多年来，原油劣质化对工艺设备的要求、环境保护以及节能降耗对工艺设备的要求都促使溶剂脱沥青技术快速发展。

专利名称：一种沥青脱除QI的方法专利类型：发明专利
发明人：王忠,聂矿新
申请号：CN201910728397.9
申请日：20190808
公开号：CN110317624A
公开日：
20191011
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及沥青加工技术领域，具体为一种沥青脱除QI的方法，包括以下步骤：步骤一：将沥青溶解于溶剂中，得到沥青溶液；步骤二：向沥青溶液中滴添加无机高分子絮凝剂；步骤三：离心分离，得到上层清相油和下层重相油；步骤四：对上层清相油进行减压蒸馏，回收溶剂；步骤五：对下层重相油进行减压蒸馏，回收溶剂。

有益效果为：本发明方法科学合理，操作简单，采用无机聚合物絮凝剂替代普通无机絮凝剂和有机絮凝剂，无机聚合物絮凝剂能提供大量的络合离子，能够强烈吸附微粒并降低微粒σ电位，使微粒由原来的相斥变为相吸，提高絮状效率，并且沉底残渣不容易粘结容器，方便清除。

申请人：平顶山东晟高科实业有限公司
地址：467000 河南省平顶山市石龙区人民路七号
国籍：CN
代理机构：北京志霖恒远知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：朱昀
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溶剂脱沥青装置运行总结及问题研究溶剂脱沥青装置运行总结及问题研究近年来，随着工业化进程的加快，石油工业得到迅猛发展。

然而，石油开采过程中产生的沥青对环境和设备造成了不可忽视的影响。

为了解决这一问题，溶剂脱沥青装置作为一种高效、低耗能的沥青去除工艺被广泛应用于工业生产中。

本文通过对溶剂脱沥青装置的运行总结及问题研究，旨在提出改进措施，促进装置的稳定运行和优化效果。

首先，对溶剂脱沥青装置的运行总结进行分析。

通过对装置连续运行一年的数据统计和分析，发现该装置的沥青去除效果明显，沥青去除率超过90%，达到了预期的效果。

此外，在运行过程中，装置能够保持较低的能耗和排放量，符合环保要求。

这些结果表明，溶剂脱沥青装置具有很高的工程实用性和经济效益。

然而，我们也发现了一些问题和瓶颈。

首先，溶剂回收过程中的能源利用率较低，造成了能源的浪费。

其次，溶剂在反复使用过程中会发生质量下降，导致沥青去除效果下降。

此外，一些设备的维护保养较为困难，提高了运行成本。

最后，沥青处理过程中的废水排放和废渣处理也存在一定的环境污染问题。

针对以上问题，我们提出了一些改进措施。

首先，应加强溶剂回收过程中的能源利用，采用先进的回收技术和设备，提高能源利用率。

其次，对溶剂进行定期的质量检测和处理，确保其质量达到要求，进而提高沥青去除效果。

同时，应加强设备的维护保养，定期检查和更换设备，降低运行成本。

最后，在废水排放和废渣处理方面，应进行严格的监管和处理，最大限度地减少环境污染。

通过以上改进措施的实施，我们相信溶剂脱沥青装置的运行效果将进一步提升。

首先，能源利用率的提高将减少能源的浪费，降低生产成本，同时对环境也更为友好。

其次，溶剂质量的保证将提高沥青去除效果，进一步提升装置的工作效率。

此外，设备的定期维护保养将避免因设备故障导致生产中断和额外的维修成本。

最后，在废水排放和废渣处理方面的监管和处理将降低环境污染风险，维护生态环境。

综上所述，溶剂脱沥青装置作为一种重要的沥青去除工艺，具有广泛应用前景。

１前言溶剂脱沥青工艺是生产催化裂化或加氢裂化原料以及润滑油加工过程的一个重要环节，也是生产微晶蜡、凡士林、光亮油等各种优质石油蜡产品必不可少的关键环节，它生产的副产品———脱油沥青是生产道路沥青和建筑沥青的重要原料。

所以，溶剂脱沥青装置是炼油企业重要的加工单元之一，其盈利水平将直接影响企业在市场上的竞争力。

２国外溶剂脱沥青技术发展概况自１９３６年Ｍ．Ｗ．Ｋｅｌｌｏｇｇ公司的第一套工业化装置问世以来，至今已有１００多套装置投产。

这６０多年间，由于加工廉价劣质原料、节能以及日益严格的环保法规的要求，使溶剂脱沥青新工艺、新技术快速发展。

在这些新技术中，最具代表性的是２０世纪７０年代由科尔－麦吉（Ｋｅｒｒ－ＭｃＧｅｅ）公司开发的渣油超临界抽提（ＲＯＳＥ）工艺，目前已有３０套超临界抽提装置投产［１］。

此外，还有ＵＯＰ公司的抽提脱金属法（Ｄｅｍｅｘ）、Ｆｏｓｔｅｒ－Ｗｈｅｅｌｅｒ公司的低能耗脱沥青（ＬＥＤＡ）以及ＩＦＰ的ＳＯＬＶＡＨＬ等各种溶剂脱沥青技术。

２．１Ｋｅｌｌｏｇｇ公司超临界抽提（ＲＯＳＥ）技术［２］超临界抽提（ＲＯＳＥ）工艺最初由科尔－麦吉公司（Ｋｅｒｒ－ＭＣＧｅｅ）开发。

该工艺可使用从丙烷到己烷作溶剂，以常压渣油或减压渣油为原料，生产光亮润滑油料、催化裂化料、加氢裂化料、胶质和沥青质。

但据报道，已有的工业化ＲＯＳＥ装置多以戊烷作溶剂获取催化裂化和加氢裂化原料，而用丙烷作溶剂获取残渣润滑油料的ＲＯＳＥ工业化装置只有５～６套。

该工艺抽提部分设备采用混合器及多段分离塔，使沥青、胶质、脱沥青油分离，且分离塔内采用乱堆式填料，原则工艺流程如图１所示。

如图１所示，ＲＯＳＥ工艺是在沥青分离塔中进行减压渣油原料和戊烷溶剂的接触，完成分离，然后于超临界条件下在ＤＡＯ（脱沥青油）分离塔中回收溶剂。

在超临界条件下，油在溶剂中的溶解度很低，使溶剂从油中分离出来而不必采用高剂油比，从而得到优质的脱沥青油。

Ｋｅｒｒ－ＭｃＧｅｅ公司声称，该工艺需高达１３．３ＭＰａ（常规工艺为３～４ＭＰａ）的压力，剂油体积比为５～１３．１，在分离过程中所用溶剂的８５％～９３％可不经气化而直接回收利用。

当前我国的原油加工经过不断的工艺创新，已经在装置的工况发生了重大的改进。

通过脱沥青装置的改造升级，能够很好对渣油进行减压，形成优质润滑油基础油料、催化裂化料等。

主要的工艺优化过程围绕着加工原油的性质和丙烷脱沥青装置的技术创新进行。

1　溶剂脱沥青技术概述1）溶剂脱沥青装置既是生产重质润滑油的主要装置，又是一个重油加工装置，它在炼厂中占有很重要的地位。

减压渣油经溶剂脱沥青装置后，脱除沥青质、胶质和含金属的非烃化合物。

脱沥青油既可做重质润滑油原料，又可做催化裂化原料；脱油沥青直接调和成道路沥青或氧化成建筑沥青，重质润滑油料在脱蜡后还可生产地蜡。

2）溶剂脱沥青是加工重质油的一种石油炼制工艺，其过程是以减压渣油等重质油为原料，利用丙烷、丁烷等烃类作为溶剂进行萃取，萃取物即脱沥青油可做重质润滑油原料或裂化原料，萃余物脱油沥青可做道路沥青或其他用途。

3）抽提塔。

抽提塔的作用有：在渣油进口和主溶剂进口之间为抽提区，渣油进口以上部分为分馏区，主溶剂进口以下为沥青沉降区。

4）溶剂临界/超临界回收塔。

脱沥青油溶液分离器又称为超临界塔或临界塔，它实际上是一个可在溶剂临界压力以上操作的液-液分离器，用以回收脱沥青油溶液中的溶剂。

5）增压泵。

脱沥青油溶液增压泵是实现超临界溶剂回收工艺的关键设备，它需要具有1.5MPa 以上的扬程，入口能承受高的压力和温度，泵的作用是能保证实现溶剂在系统内循环。

2　技术进展和工艺改进溶剂脱沥青作为一个提取过程，当质量指标和原料产品品种等对整个脱沥青过程产生影响的前提下，需要进行技术的改进。

最初溶剂脱沥青是为了生产重质润滑油而进行的工艺，随着原油性质的变化和重油轻质化的要求不断提高，需要脱沥青油的收率和质量不断提高。

国内研究机构和生产企业进行了大量的试验和实践，取得显著的成果。

1）脱沥青装置的优化包括装置的优化和工艺参数的优化。

装置改造方案，从萃取塔开始，提供萃取设备的分离效果和生产能力，为了达到更高的生产强度，将转盘萃取塔上半部加以改装，改造后加工量提高，例如一种适用于溶剂脱沥青抽取塔的FG-II型规整填料，形状为蜂窝状，结构特点是垂直方向倾斜一定的距离，有两块矩形板平行排列，按照一定的距离在板块之间插入隔板，形成了立体交叉的态势，金属薄板上增加了压延条纹钻孔，相邻两个板材交错，高黏度的沥青体系不会造成堵塞，在填料层之间的空间，经过渣油分散之后又集中起来，分散进入下一层填料，这样提高了抽取的效率，且渣油在下一层填料中走短路，阻力小，填料孔道大，径向上分布均匀，流动状态稳定，不会出现返混，液滴的大小均匀，有利于破碎渣油相，成团的液滴不断分割，具有通量大、制造简单、安装方便、易于维护的优势[1]。

专利名称：一种溶剂脱沥青装置
专利类型：实用新型专利
发明人：牛永峰,刘芷君,杨佳铭,张琳,刘大维申请号：CN202020121741.6
申请日：20200119
公开号：CN211871878U
公开日：
20201106
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及溶剂脱沥青技术领域，且公开了一种溶剂脱沥青装置，包括固定底座，所述固定底座的上表面固定连接有两个侧板，两个所述侧板的上表面均固定连接有支撑板，两个所述支撑板之间固定连接有蒸馏塔，所述蒸馏塔的下表面设置有排料阀。

该溶剂脱沥青装置，通过设置蒸馏塔，将溶剂首先放入蒸馏塔内部蒸馏，使得溶剂内含有的沥青在蒸馏后全部形成固体残渣，然后再打开排料阀溶剂及沥青残渣落入筛网上，进行筛分，溶剂经筛网落入到溶剂收集槽内进行收集，而残渣沥青被筛网完全隔离在筛网的上表面，因此先通过蒸馏塔蒸馏再经过筛网筛分，使得溶剂脱沥青较为简单，且脱离的更加彻底，提高了脱沥青的效率。

申请人：辽宁宝来生物能源有限公司
地址：124119 辽宁省盘锦市盘山县古城子镇
国籍：CN
代理机构：沈阳鼎恒知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：史浩辉
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专利名称：沥青数据处理方法及装置专利类型：发明专利
发明人：杨绪兵,华治淳,王子岩
申请号：CN201810088821.3
申请日：20180130
公开号：CN108280303A
公开日：
20180713
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明实施例提供一种沥青数据处理方法及装置。

所述沥青数据处理包括：获取待测试沥青载荷与变形关系对应的多个离散点；从所述载荷与变形关系对应的多个离散点中获取极值点、平衡点；根据所述平衡点与所述极值点之间的离散点拟合得到拟合直线；根据所述拟合直线计算得到中转点，所述中转点为所述拟合直线与所述载荷与变形关系曲线对应的自变量轴的交点；计算多个离散点对应的回归函数、原点、极值点、平衡点、中转点形成的第一面积；计算所述回归函数、平衡点、中转点、回归函数的目标终点形成的第二面积，所述目标终端为所述回归函数对应的待测试沥青断裂前的一指定点；以及根据所述第一面积及第二面积得到所述待测试沥青的韧度数据。

申请人：南京林业大学
地址：210000 江苏省南京市龙蟠路159号南京林业大学
国籍：CN
代理机构：北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：王文红
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专利名称：对烃类进行溶剂脱沥青的改进方法
专利类型：发明专利
发明人：汤姆·科斯卡登,格雷格·迪杜奇,达米安·霍金,达留斯·雷梅萨特,吉姆·卡恩斯
申请号：CN201280051797.7
申请日：20120803
公开号：CN104053750A
公开日：
20140917
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：提供了对现有溶剂脱沥青(SDA)工艺进行提高改进以降低处理烃流的资金和运营成本，通过对现有SDA方案进行修改以包括适当设置的带混合功能的沉淀器(MEP)，从而降低沥青质分离步骤中溶剂的使用要求并且增加SDA工艺的整体可靠性，尤其适于加拿大沥青（Canadian Bitumen）。

当与温和型热裂化器集成时，改进后的SDA配置无需额外的稀释剂进一步提高了管道适应型原油产率，并用于现有设备的，例如残余物裂解器和焦炼装置的，故障排除。

申请人：MEG能源公司
地址：加拿大艾尔伯特省卡尔加里
国籍：CA
代理机构：北京同立钧成知识产权代理有限公司
代理人：臧建明
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910225511.6(22)申请日 2019.03.25(71)申请人 杭州辛孚能源科技有限公司地址 310053 浙江省杭州市滨江区东信大道66号4号楼412室(72)发明人 刘畅　何恺源　(74)专利代理机构 杭州之江专利事务所(普通合伙) 33216代理人 张慧英(51)Int.Cl.G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/02(2012.01)(54)发明名称一种数据驱动的石化企业计划优化方法(57)摘要本发明涉及一种数据驱动的石化企业计划优化方法，本发明通过限定特殊顺序集的MILP约束构建可以自动优化切割温度点，解决现有技术无法准确优化常减压装置切割温度点的问题；并且结合化工和统计知识，构建了一套基于数据驱动建模方式的辅助建模技术，本发明技术可以利用历史数据和实验室数据的，自动得到最佳的数据组合方式并计算出计划优化加工装置的模型参数，解决了现有技术中数据建模对人工的依赖；本发明基于油品调和组分库和油品调和模型自动更新计划优化调和模块所需要的调和组分交互系数，解决了现有技术中采用线性调和模式的不足。

权利要求书3页 说明书8页 附图8页CN 110009142 A 2019.07.12C N 110009142A权　利　要　求　书1/3页CN 110009142 A1.一种数据驱动的石化企业计划优化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)综合统计市面上常见原油数据库中的性质、计划优化所需的性质、中国原油评价标准试验方法和成品油评价标准试验方法所涉及性质，建立计划优化模型所需的性质库；(2)将上述性质库构建方法程式化，构建装置模型数据预处理模块；(3)对所要进行计划优化的石化企业装置搜集其装置DCS仪表数据、装置原料及产品的实验室分析数据、在线分析仪数据、能耗数据、价格数据中的一种或多种，并用装置模型数据预处理模块对数据进行预处理，形成可供计划优化建模所需的数据；(4)利用处理后的性质数据对装置收率分布数据进行计算建模，得到计划优化加工装置模型所需的参数；(5)记录上述建模过程中数据预处理方法的选择、性质组合方式、建模算法的选择作为后续模型更新的默认选择；并程式化，做到后续模型更新的自动化；(6)调和模块利用前述调和组分交互系数的方式构建非线性调和方式，其中交互系数矩阵通过组分数据库和调和软件自动更新生成；(7)判断原油选购方案或者原油混炼方案是否确定，若未确定，则先利用原油数据库和原油切割软件构建包含悬摆切割的原油assay表，将原油assay表输入前述计划优化模型，确认原油选购方案或者原油混炼方案；若确定，利用切割点优化算法对油选购方案或者原油混炼方案进行优化。

溶剂脱沥青装置优化操作总结
戈录祥;秦斌;魏冉照;张洪浩;苑塔亮
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2003(029)001
【摘要】本文记述了溶剂脱沥青装置开工以来所进行的技术改造、优化操作带来的经济效益.
【总页数】6页(P185-190)
【作者】戈录祥;秦斌;魏冉照;张洪浩;苑塔亮
【作者单位】呼和浩特石化公司;呼和浩特石化公司;呼和浩特石化公司;呼和浩特石化公司;呼和浩特石化公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE6
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Technip赢得7000万欧元的新建溶剂脱沥青装置合同佚名
【期刊名称】《《中国石油和化工》》
【年(卷),期】2009(000)001
【摘要】据悉，Technip公司日前表示，公司已经赢得Grupa Lotos公司价值7000万欧元的波兰Gdansk的Grupa Lotos炼油厂全承包合同。

该合同包括新建一套溶剂脱沥青装置的工程和采购服务。

该装置的设计原料加工能力为180吨／小时。

【总页数】1页(P66)
【正文语种】中文
【中图分类】TE624.52
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