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加拿大油砂沥青储量巨大,性质恶劣,合理利用油砂沥青具有十分重要的意义。现阶段大规模加工并运输的方法主要有两种:一种是通过常减压蒸馏、焦化等工艺合成SCO,此方法产生大量无法利用的高硫焦,能耗大。另一种是直接加入凝析剂进行运输,此方法因油砂沥青性质差,粘度高,需加入大量的高附加值的凝析剂,成本较高。本论文旨在提出一种新的更为科学的油砂沥青的加工方法。
以加拿大油砂沥青VTB(＞524℃减压渣油)为原料,以10%vol环戊烷+90%vol正戊烷为溶剂(以下简称为混合溶剂),在小试装置上进行溶剂脱沥青实验,一段温度160℃,压力5MPa,溶剂比4:1,二段温度由170℃提高到190℃,重脱油收率由10.9%提高到33.8%。
以加拿大油砂沥青VTB为原料,分别用戊烷和混合溶剂,在中试放大实验装置上进行溶剂脱沥青喷雾造粒实验,后者造粒成功。考察了温度、压力、溶剂对脱沥青油与脱油沥青收率的影响。操作范围:一段温度150℃～160℃,二段温度180℃～190℃,压力5MPa～7MPa,溶剂比4:1。一段温度升高,压力降低,脱油沥青收率提高,二段温度升高,重脱油收率增加。
分别以油砂沥青VTB,小试混合溶剂脱沥青重脱油、中试混合溶剂脱沥青重脱油,中试戊烷溶剂脱沥青重脱油为原料进行减粘裂化反应,对产物的性质进行测定,并与反应温度、反应时间相关联。反应温度范围:380℃～410℃,反应时间范围:20min～170min。结果表明,油砂沥青VTB减粘油安定性很差,均为5级,重脱油减粘油安定性有了很大改善,一般为2～3级,且粘度降低更为明显。减粘油的焦含量随着反应时间的增加不断增多,与原料油相比,残炭值升高,饱和分和沥青质含量增加,芳香分和胶质含量下降。油砂沥青VTB重脱油的较佳减粘裂化条件为410℃/30min。
将减粘油、VLGO(VirginLightGasOil)、HVGO(HeavyVacuumGasOil)、轻脱油、重脱油、油砂沥青VTB按比例调和,分别测出调和后的油砂沥青,经溶剂脱沥青、重脱油减粘裂化处理后的油砂沥青的粘温性质,结果表明,油砂沥青粘温性质很差。混合溶剂脱沥青处理后,油砂沥青粘温性质有了大幅度改善,对其中的重脱油进行减粘裂化处理,各温度下粘度下降明显。用重整汽油对上述三种油进行调和,达到8℃管输粘度标准的油砂沥青调和重整汽油的比例为32%,脱沥青处理后降为22%,重脱油再经减粘裂化处理后降为14%,调和比例大幅度下降,更利于解决管输问题。