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加氢裂化装置喷气燃料芳烃含量调整措施与应用实践

发布时间:2022-05-18

主要内容::中国石油独山子石化公司炼油厂2.0Mt/a加氢裂化装置采用增产喷气燃料兼顾改善尾油质量的 加氢裂化技术及配伍精制剂RN-410B、裂化剂RHC-133B,于2019年9月一次开车成功。运行初期,装置所产 喷气燃料馏分的烟点达到33. 9 mm,芳烃质量分数小于4%,尾油BMCI为5.6,产品质量符合预期。通过调整 装置的原料构成、提高滤后混合原料的芳烃含量,以及调整反应工艺条件、优化喷气燃料切割方案,在该装置上 成功生产出芳烃质量分数不小于& 0%的各项性质指标合格的军用3号喷气燃料馏分。

芳烃含量为喷气燃料质量的一项重要指标,过 高的芳烃含量不仅导致喷气燃料燃烧性能降低,而 且会由于芳烃与部分喷气燃料油箱橡胶密封圈材 质配伍性较差,从而产生溶剂化作用而导致密封 圈体积过度膨胀。

我国颁布的GB 6537—2018 《3号喷气燃料》对芳烃体积分数要求为不大于 20%⑵;美国最新颁布的ASTM D7566—2019a 《含合成烃航空涡轮发动机燃料标准》对喷气燃料 中芳烃含量不仅提出了上限要求,同时也提出了 下限要求,要求其体积分数不小于8%。有研究报 道部分喷气燃料油箱密封胶,如锰固化密封胶在 芳烃体积分数小于8%的喷气燃料中浸泡28天后 出现密封圈收缩现象,可见喷气燃料芳烃含量过 低是引起喷气燃料芳烃配伍性差的密封胶体积收 缩而使喷气燃料油箱漏油的重要原因。

为杜绝上述安全隐患,《国产航空(舰艇)油料鉴定委员 会秘书组2019年度工作会会议纪要》对军用3号 喷气燃料提出了新要求,指出其需满足芳烃体积 分数不小于8%的出厂指标。2018年,中国石油独山子石化公司炼油厂(简 称独山子炼油厂)3号喷气燃料产量近400 kt,其 中军用3号喷气燃料产量为70kt。由于全厂无加 氢精制喷气燃料馏分可调合,现有喷气燃料馏分 主要来源于2.0 Mt/a加氢裂化装置,因此加氢裂 化装置喷气燃料馏分性质对全厂喷气燃料产品性 能有直接影响。2019年9月,该加氢裂化装置采 用增产喷气燃料兼顾改善尾油质量的加氢裂化技 术及配伍精制剂RN410B、裂化剂RHC-133B 一次开车成功。运行初期,装置所产喷气燃料馏 分的烟点达到33. 9 mm,芳烃体积分数小于4% , 尾油BMCI为5.6,产品质量符合预期。此后,通 过对原料性质、工艺参数、切割方案和分析化验 等多个措施的优化,该装置成功生产出芳烃含量 满足军用3号喷气燃料指标要求的喷气燃料馏 分。以下对装置所采取的调整措施进行具体阐述。

1加氢裂化装置喷气燃料芳烃含量调整措施

1.1调整原料芳烃含量

通常在反应条件和喷气燃料切割馏程不变情 况下,加氢裂化装置原料的芳烃含量增加,产品喷 气燃料馏分中的芳烃含量也相应增加。独山子炼 油厂20 Mta 加氢裂化装置所加工原料的种类和 性质如表1所示。由表1可知,装置所加工原料 中,按照芳烃含量从高到低排序,依次为催化裂化 柴油(催化柴油)、减压蜡油、常三线油、焦化蜡油 和常一线油。在装置初期运行结果的基础上,为 了使产品喷气燃料馏分中的芳烃含量尽量提高, 宜选择原料芳烃含量较高的减压蜡油和催化柴油 作为生产军用3号喷气燃料的主要原料,并结合装 置具体负荷掺炼部分常三线油。

加氢裂化装置原料构成调整前后的滤后混合 原料油的性质见表2。由表2可知,优化后的滤后 混合原料芳烃质量分数较优化前增加6. 3百分点, 达到了提高原料芳烃含量的预期目标。

1.2调整工艺条件

在兼顾装置现有设备能力和生产负荷的要求 下,可通过调整装置的操作压力(即反应压力、、精 制反应温度和裂化反应温度来调整其喷气燃料馏 分的芳烃含量。

1.3调整喷气燃料馏分切割方案

因芳烃在喷气燃料馏分中分布不均匀,可以 通过优化喷气燃料馏分切割方案达到调整其芳烃 含量的目 的。在不调整原料和工艺条件参数下 喷气燃料窄馏分的芳烃含量分布如图5所示。

2加氢裂化装置喷气燃料芳烃含量调整实践效果

表4 为独山子炼油厂20 Mta 加氢裂化装置上,通过调整原料构成、反应工艺条件及喷气燃料 馏分切割方案等提高喷气燃料馏分芳烃含量、生 产军用喷气燃料的实践结果。由表4可以看出,通过改变原料构成、提高滤 后混合原料油芳烃含量,以及降低反应压力、适当 调整精制与裂化反应温度、优化喷气燃料切割方 案,在相近的加氢裂化产品分布情况下,产品喷气 燃料馏分的芳烃体积分数由5.4%提高至8.9% , 喷气燃料馏分的各项性质满足军用3号喷气燃料 的指标要求。

3结论

在独山子炼油厂2.0 Mt/a加氢裂化装置上, 通过改变原料构成、提高滤后混合原料油芳烃含 量,以及降低反应压力、适当调整精制与裂化反应 温度、优化喷气燃料切割方案,在相近的加氢裂化 产品分布情况下,使产品喷气燃料馏分的芳烃体 积分数由5.4%提高至8.9%,生产的喷气燃料 馏分的各项性质满足军用3号喷气燃料的指标 要求。