140萬噸/年航煤加氫裝置開工及運行分析

楊帆

（中化泉州石化有限公司，福建泉州362103）

140萬噸/年航煤加氫裝置開工及運行分析

楊帆

（中化泉州石化有限公司，福建泉州362103）

介紹了中化泉州石化有限公司140萬噸/年航煤加氫裝置的首次開工過程及運行分析。該裝置由中京公司設計，采用撫順石油化工研究院開發的催化劑FH-40B，生產運行結果表明，可按照要求生產合格的3#噴氣燃料產品。

航煤加氫；開工；運行

140萬噸/年航煤加氫裝置由中京公司設計，采用撫順石油化工研究院（FRIPP）研發的催化劑FH-40B。裝置操作彈性60%～110%，設計操作時數8 400小時/年。裝置于2014年2月16日一次投料試車成功，生產出合格的3#噴氣燃料產品，目前已經安全、平穩運行32個月。

1 本裝置的主要工藝技術特點[1]

（1）反應部分采用爐前混氫，提高換熱器效率，固定床單段一次通過式低壓加氫脫硫醇工藝。

（2）反應部分選用冷低壓分離器流程方案。冷低壓分離器方案是將反應產物與混氫原料油換熱后，經過空冷器在低壓分離器進行分離。

（3）分餾部分采用帶塔底重沸爐的單塔汽提流程，酸性氣組分在分餾塔頂分出，塔底為優質航煤產品。

（4）采用雙殼程換熱器，提高換熱器傳熱效率，盡量降低反應器流出物進空冷器溫度，提高了反應加熱爐入口溫度，減少加熱爐負荷，降低裝置能耗。

2 工藝流程

常一線餾分經過原料油過濾器進入原料緩沖罐D101，D101由燃料氣/氮氣保護，使原料油不接觸空氣。自D101出來的原料油經加氫進料泵（P101A/B）升壓后在流量控制下與氫氣混合，進入反應流出物/混合進料換熱器（E101A/B/C/D）與反應流出物換熱，再進入反應進料加熱爐（F101）加熱至反應所需的溫度后進入航煤加氫反應器（R101）。反應流出物經反應流出物/混合進料換熱器（E101A/B/C/D）回收熱量后，再經反應流出物空冷器（A101A/B/C/D）冷卻到50℃，進入低壓分離器（D102）進行氣液分離。低壓分離器氣體與新氫混合后進入循環氫壓縮機，經升壓后與原料油混合進入反應系統。低壓分離器的液體在液位控制下，經航煤/產品分餾塔進料換熱器與產品航煤換熱后進入產品分餾塔，塔底得到精制航煤產品送出裝置。反應原則流程圖（見圖1）。

3 裝置開工

該裝置是新建裝置，其開工主要步驟有：公用工程吹掃及投用、反應-分餾系統吹掃及投用、循環氫壓縮機試車、氮氣氣密、氫氣氣密、加熱爐烘爐、水聯運、油聯運、催化劑裝填、催化劑干燥、催化劑硫化、催化劑初活穩定等過程。

3.1 實際試車過程

根據全廠公用工程投用情況，有序開展各項試車工作。實際試車順序及時間節點（見表1）。

圖1 反應原則流程圖

表1 實際試車順序及時間節點

表2 反應器R101催化劑裝填數據表

表3 催化劑硫化記錄數據表

圖2 硫化曲線圖

3.2 催化劑裝填

催化劑的裝填采用密相裝填方式。催化劑實際裝填量40.7 t，比設計量多出0.9 t，根據實際情況將反應器底部Φ6和Φ3瓷球的裝填高度均由150 mm調整為100 mm，裝填數據（見表2）。

3.3 催化劑預硫化

催化劑預硫化采用的是濕法硫化，硫化油為直餾煤油，硫化劑為DMDS。預硫化是將氧化態的催化劑與硫化氫反應后生成還原態的催化劑。在硫化過程中需要在230℃和290℃維持兩個恒溫階段，升溫速度一般在10℃/h～15℃/h。在硫化過程中每小時分析一次循環氫中硫化氫含量（見表3）。

2月16日8:00停止注硫，硫化結束，總切水量2.7 t，共用硫化劑4.955 t，與理論需硫量一致，說明催化劑預硫化非常徹底。硫化期間反應器入口溫度、循環氫中硫化氫濃度、注硫速度（見圖2）。

4 裝置運行情況

裝置自首次開工以來，已經安全、平穩運行32個月。加工負荷根據航煤產品市場行情進行調整，一般維持在80%～110%的負荷，操作彈性較大。

4.1 反應器入口溫度及反應器壓降

反應器入口溫度初期設計值260℃，末期設計值325℃。在裝置運行過程中，反應器入口溫度根據航煤產品硫含量進行調整，整個床層的溫升不大于3℃。自裝置首次開工以來，反應器入口溫度維持在260℃至282℃，遠低于末期設計值，催化劑活性失活速率約0.68度/月。反應器入口溫度（見圖3）。

圖3 反應器R101入口溫度

自裝置開工以來，反應器的壓降基本低于0.2 MPa，維持在正常范圍內，壓降與反應進料量正相關。反應器壓降（見圖4）。

圖4 反應器壓降

4.2 原料性質

自裝置首次開工以來，根據市場情況，常一線終餾點逐步提高，以增加航煤產品產量。常一線終餾點基本控制在不大于260℃，否則冰點會不合格。另外常一線硫含量基本在3 000 mg/m3以下，原料性質（見表4）。

4.3 產品性質

航煤產品性質比較穩定，密度穩定在0.79 kg/m3～0.80 kg/m3，硫醇硫含量控制在0.000 3%以下，加氫裝置的主要處理目的是脫除硫醇和降低原料油的酸值[2]。在分餾塔頂回流罐壓力0.18 MPa～0.25 MPa下，通過控制分餾塔底溫度不低于235℃和塔頂回流量不低于2 t/h，可得到銅片腐蝕穩定的航煤產品。在航煤產品出裝置之前，通過抗氧化劑注入設施，注入17 mg/L～24 mg/L的抗氧化劑。產品性質（見表5）。

表4 原料性質統計數據表

表5 產品性質統計數據表

TE665.6

A

1673-5285（2017）01-0131-05

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.01.034

2016－10-19

楊帆，男，工程師，2008年畢業于中國石油大學（北京）化學工程與工藝專業，從事加氫工藝與生產管理工作，郵箱：yangfan02@sinochem.com。