航空煤油質(zhì)量影響因素分析

丁少偉

摘 要：本文主要介紹了某常減壓裝置在常一線生產(chǎn)航煤煤油時，催化劑種類、原油性質(zhì)、反應(yīng)溫度、注風量等因素對航煤比色、硫醇性硫等質(zhì)量指標的影響及措施。

關(guān)鍵詞：反應(yīng)溫度;航煤;注風量;硫醇;比色

某常減壓裝置由于航煤反應(yīng)器R201A到達使用末期更換為R201運行，自投用新的反應(yīng)器后常一線航煤顏色、硫醇一直不合格。

1 流程簡介

航空煤油又稱噴氣燃料，簡稱航煤，主要用作噴氣發(fā)動機飛機的專用燃料。由于其特殊的應(yīng)用場所和環(huán)境，使得對航空煤油的性能要求十分嚴格和苛刻。某常減壓車間利用裝置生產(chǎn)的常一線生產(chǎn)航空煤油。常一線從常壓塔第15層自流入汽提塔，經(jīng)再沸器（常三線為熱源）返回汽提塔，汽相返回到常壓塔第15層塔盤，常一線油自汽提塔底由泵抽出經(jīng)原油--常一線換熱器、脫硫醇反應(yīng)器、常一線空冷器、航煤冷卻器冷卻至45℃進中間罐，用脫硫醇中間泵抽出后進活性炭脫色罐、玻璃毛過濾器、陶瓷過濾器后送出裝置。生產(chǎn)的航空煤油是大慶石化公司的一個拳頭產(chǎn)品，榮獲全國用戶滿意產(chǎn)品，被國家空軍總部及民航確定為指定用油，多次受到空軍總部及民航的表揚及認可。

2 影響因素分析

2.1 硫醇不合規(guī)格

目前常減壓裝置主要采用Cu-13X 分子篩催化劑體系去除油品中的硫醇，裝置目前有兩個脫硫醇反應(yīng)器，運行時相互切換使用。催化氧化脫硫醇不是將硫醇類硫脫除，而是將硫醇類硫轉(zhuǎn)化為腐蝕性很小的二硫化物，解決航煤的腐蝕性問題。該氧化過程是在有氧條件下實現(xiàn)的，在將硫醇類硫轉(zhuǎn)化為二硫化物的同時，難免會造成對油品中其他組分的氧化而影響后續(xù)的活性炭脫色，其氧化的程度取決于催化劑及相應(yīng)的反應(yīng)操作條件。脫硫醇反應(yīng)受原料性質(zhì)、空氣量和水含量等因素對反應(yīng)效果影響較大，同時脫硫醇又與反應(yīng)溫度、注風量、處理量及反應(yīng)投用時間有關(guān)。

2.1.1 反應(yīng)溫度、注風量對航煤質(zhì)量的影響

車間為排查由于工藝原因引起航煤質(zhì)量不合格，分別對反應(yīng)溫度、注風量進行了調(diào)節(jié)，反應(yīng)溫度從投用初期活化，提高反應(yīng)溫度，注風量的分別進行了調(diào)節(jié)。

發(fā)現(xiàn)航煤在正常生產(chǎn)情況下受反應(yīng)溫度注風量等因素影響較大，由于此次排查通過調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度及注風量對航煤硫醇有影響，但是后期再次調(diào)節(jié)對硫醇影響不大。對注風量及反應(yīng)溫度儀表均進行排查，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度及注風量均為實際值，沒有出現(xiàn)故障。同時車間又對塔頂溫度及頂循流量進行了調(diào)節(jié)，通航煤質(zhì)量影響不大。

2.1.2 其他換熱反塔介質(zhì)對航煤質(zhì)量影響

為了排查由于其他換熱器泄露引起常一線系統(tǒng)污染，分別對常一線各個流程系統(tǒng)進行采樣，同時將頂循換熱器切除，對頂循抽出、反塔油品采樣觀察，未發(fā)現(xiàn)明顯的換熱器泄露等異常情況，將頂循回流由280t/h降至150t/h，后停止常頂循反塔。

2.2 航煤比色

產(chǎn)生極性物質(zhì)或有色物質(zhì)的來源主要是含有氮、氧、硫和銅等化合物，其中氮化物產(chǎn)生顏色的可能性較大。為保證常一線在生產(chǎn)航煤時質(zhì)量合格，比色合格，常減壓裝置在常一線經(jīng)過脫硫醇后采用活性炭脫色、后經(jīng)過過濾器過濾后送出裝置。

自反應(yīng)器投用后開始是脫色灌串級運行，脫色罐沒有效果，顏色始終是21#、22#，反應(yīng)器后一直是19#、20#。經(jīng)過對流程排查，未發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中重油泄露現(xiàn)象，但是大塔餾出、反應(yīng)器前顏色低，以前反應(yīng)器前比色在30左右，本次出現(xiàn)航煤不合格現(xiàn)象反應(yīng)器前采樣及餾程口前采樣顏色均為26，對流程排查沒有發(fā)現(xiàn)存在重油介質(zhì)互串及中段回流反塔被污染現(xiàn)象，所以排除設(shè)備泄漏可能性，考慮是原油來料品質(zhì)較正常情況下差，導致航煤比色在餾出口顏色僅為26，所以導致后續(xù)一系列比色硫醇不合格。航煤比色15日出現(xiàn)過一次30#，然而在15日對航煤操作并做較大調(diào)整。

上圖為硫醇--比色折線圖，由上圖可以看出，航煤在兩脫色罐串級，航煤硫醇較高情況下比色并未合格，說明航煤顏色不合格與硫醇反應(yīng)過度關(guān)系較少，反應(yīng)溫度隨著反應(yīng)時間的增長而逐步提高，由于反應(yīng)溫度的提高，油品有色產(chǎn)物增多，導致顏色不合格，通過將脫色罐串聯(lián)投用，加強脫色效果，然而投用脫色罐后航煤顏色并未好轉(zhuǎn)。

2.3 含水量對航煤質(zhì)量的影響

航煤質(zhì)量受原料性質(zhì)、空氣量和水含量等因素對反應(yīng)效果影響較大，航煤在進行脫硫醇的過程中產(chǎn)物包含水，若在介質(zhì)中存在水會導致反應(yīng)停止或逆向進行，車間對反應(yīng)器前含水量進行檢測。通過檢測發(fā)現(xiàn)，航煤含水量不高，指標范圍內(nèi)，不會影響催化劑活性及脫色罐效果，同時車間加強對航煤反應(yīng)器、脫色罐、過濾器及聚結(jié)器的脫水，盡量將航煤含水量降低到最低值，不對航煤質(zhì)量造成影響。

3 總結(jié)

通過對航煤生產(chǎn)的工藝調(diào)節(jié)及質(zhì)量分析可以看出，本次航煤品質(zhì)不好，常一線在餾出口顏色僅為26，由于排除流程及反塔受重油污染問題已經(jīng)排除，說明航煤生產(chǎn)受原料品質(zhì)因素制約較大，原料來料品質(zhì)直接影響航煤的合格率及品質(zhì)，由于原油組成復雜，不確定性較大，目前車間沒有較好的手段來分析判斷原油品質(zhì)對航煤質(zhì)量影響，希望負責原油性質(zhì)分析的上游裝置做好判斷，加強對原料來料性質(zhì)的分析建立好數(shù)據(jù)庫，作為航煤生產(chǎn)的指導數(shù)據(jù)，航煤品質(zhì)差不適合生產(chǎn)航煤及時通知車間改生產(chǎn)方案，而不是盲目的調(diào)節(jié)，在原油來料品質(zhì)差時改變生產(chǎn)方案，避免不必要的人力及催化劑及脫色罐污染等損失。