浅谈用混合原油进行航煤生产工艺范文

摘要：某石化公司地处河北省，毗邻京、津，周边分布了多家机场，该公司增设航煤加工后每年可生产20多万吨航煤，可供应华北市场且具有较强的竞争力。利用混合原油生产航煤，解决了混合原油生产航煤的瓶颈问题，生产出合格的3#喷气燃料，填补了该公司航煤产品的空白。

关键词：混合原油；加工流程；航煤；喷气燃料

目前我国航空煤油产能基本满足国内需求，预测2020年国内航煤产能将达到4500万吨，届时国内航煤需求量约为4000万吨左右，国内航煤的供应能力与市场需求相匹配。但受航煤资源和消费分布不均衡影响，国内各地区航煤供需矛盾突出。东北、华东、华南、华中和西北地区供需过剩；华北、西南地区供应存在较大缺口。某石化公司地处河北省，毗邻北京、天津，周边分布了首都机场、天津张贵庄机场、石家庄正定等机场，特别是首都国际机场航煤需求量很大，预计2010年～2020年该区域航油需求量将达到360万吨/年～800万吨/年。该公司增设航煤加工手段后每年可生产22.12万吨航煤，可供应华北市场且具有较强的竞争力。某石化公司主要加工华北、冀东混合原油，常一线作为柴油馏分精制后作为柴油出厂，不具备生产航煤产品能力。根据常规原油切割性质，常一线可做为航煤馏分，但华北、冀东原油无生产航煤先例，首先需对原油性质进行分析，确定合适馏分范围；其次，公司无航煤加氢装置，但有一套闲置的催化重汽油加氢脱硫装置。为提高企业盈利水平，根据全厂总加工流程，将原作为柴油加氢原料的常一线改为生产航煤，将现有重汽油加氢脱硫装置改造成航煤加氢装置，产品满足3#喷气燃料的技术要求（GB6537-2006）。

1技术方案研究与应用

1.1原油切割方案研究

华北、冀东原油无生产航煤先例，为提供合适航煤原料，首先需对华北、冀东原油性质进行分析，确定合适航煤馏分范围。经试验研究，采集华北、冀东原油，按照加工比例摸索航煤适合馏分。华北原油航煤馏分（170℃~230℃）冰点烟点均合格，适合生产航煤；冀东原油航煤馏分（170℃~230℃）烟点低，冰点不合格；公司若生产航煤，馏分切割需要前移，经原油评价分析，多次摸索适合生产3号喷气燃料的馏分范围，最终确定喷气燃料馏分范围为165℃～210℃，该段馏分的质量收率为5.40%。与3号喷气燃料产品标准（GB6537-2006）比较，该馏分的密度、运动黏度、冰点、烟点、硫含量、酸值以及馏程各点温度均符合3＃喷气燃料的质量标准，具备生产航煤的基本条件，是理想的航煤馏分[1]。

1.2航煤加氢技术方案研究

(1)总体工艺路线通过原油评价确定航煤馏分为165～210℃，公司常一线距塔顶只有11块塔盘，馏程太窄，分离精度不足。经分析计算将常压塔6～17层作为航煤段，顶循油从5层抽出，2层返塔。常一线油直接进入航煤精制装置进行精制。密度、冰点、烟点三个航煤的主要质量指标由常减压装置通过改变馏分切割点实现；航煤的银片腐蚀质量指标由航煤加氢精制装置实现。航煤加氢装置利旧改造40万吨/年催化重汽油脱硫装置，该装置设计空速3，航煤加氢要求空速4，空速满足要求；操作压力2.5MPa，260℃，满足航煤银片腐蚀质量指标要求。(2)航煤加氢装置原料和产品性质40万吨/年重汽油加氢脱硫装置需要改造成航煤加氢装置，产品满足3#喷气燃料的技术要求（GB6537-2006）。原料性质如表1所示，装置所用氢气为重整产氢，性质如表2所示。航煤产品质量满足GB6537-2006（3#喷气燃料）的要求。（3）航煤加氢工艺技术方案的开发公司停工闲置的40万吨/年催化重汽油加氢装置系统设计压力2.2MPa，主要设备反应器、加热炉、压缩机，设计压力均为2.9MPa，反应器最高耐温370℃；高分设计压力2.6MPa，操作压力2.2MPa，操作温度40℃；换热器设计压力2.9MPa、最高耐温360℃。配套有汽提塔等设施，具有完整的加氢精制流程特点。利旧现有加氢精制装置的主要设备，根据反应器对温度和压力的要求，结合国内航煤加氢催化剂的工艺要求，研究制定航煤加氢装置的详细工艺技术方案，确定主要操作条件、工艺路线和详细的改造方案。根据反应条件，对关键设备进行了核算，结果如下：增加预加氢进料换热器、汽提塔进料/塔底换热器，更换汽提塔重沸炉泵、汽提塔顶后冷器，更换预加氢进料加热炉和汽提塔底重沸炉的炉管、燃烧器、衬里和部分钢结构。根据航煤加氢工艺及产品的特殊要求，增设原料油过滤器、硫化氢吸附罐、精制航煤过滤器、注抗氧剂撬块、注缓蚀剂撬块。该装置设计空速3，航煤加氢要求空速4，空速满足要求；操作压力2.5MPa，260℃，满足航煤银片腐蚀质量指标要求，更换催化剂为航煤加氢精制催化剂[2]。

1.3技术方案的应用情况

航煤装置于2017年5月首次开工，6月30日引原料油进装置，7月1日，开工正常。常一线来的航煤原料稳定保持在13t/h，由于装置满负荷在30t/h，无法达到最低处理量18t/h，因此通过开工循环线打部分回流保持20t/h的处理量，体积空速1.9h-1，反应温度255℃。产品合格后，送入航煤罐区浸泡大罐。航煤装置设计塔顶只有一台冷却器，分馏塔底温控制230℃，塔顶不低于130℃，冷却器冷后温度57℃，循环水回水温度接近50℃。由于温度高开工初期塔顶回流罐建立循环比较困难，回流油至重整温度较高，因此利旧原重汽油脱硫水冷器与冷却器串联，并加跨线。投用两台换热器后，塔顶冷后温度降至35℃，冷却效果明显，生产出了合格的航煤产品。

2结语

（1）国内首次应用华北、冀东混合原油生产航煤产品。通过实验研究，解决了华北、冀东混合原油生产航煤的瓶颈问题，制定了技术方案。装置应用新技术方案改造投产后，生产出合格的精制航煤产品-3#喷气燃料，填补了公司航煤产品的空白，同时实现航煤和国V柴油方案灵活互转，弥补了公司产品品种单一，抗风险能力弱的短板。装置应用新技术改造后，通过了航鉴委认证，具备了为北京新机场提供先锋油的资质，并且在新技术的应用和实践过程中，锻炼和培养了大量合格的技术人员，为公司未来发展提供了技术支持和人员保障。（2)利旧原汽油加氢脱硫装置改造为航煤加氢装置根据旧装置特点和低压航煤加氢催化剂的工艺技术要求，确定工艺技术条件，制定改造方案，利用现有装置进行改造，投资少，见效快，进一步降低了公司的柴汽比，实现了效益最大化[3]。

参考文献：

[1]林世雄，石油炼制工程（第三版）[M]北京：石油工业出版社，2005.

[2]姚玉英，化工原理[M].天津：天津大学出版社，2004.

[3]唐友棋，加氢精制催化剂的活性影响[J].石油化工，1993，22（4）：216.

作者：呼玉芳 方国平 赵志飞 孟斌 单位：中国石油天然气股份有限公司华北石化分公司