140万吨/年航煤加氢装置开工及运行分析

2017-02-16杨帆

石油化工应用 2017年1期

关键词：航煤原料油分离器

杨帆

（中化泉州石化有限公司，福建泉州362103）

140万吨/年航煤加氢装置开工及运行分析

杨帆

（中化泉州石化有限公司，福建泉州362103）

介绍了中化泉州石化有限公司140万吨/年航煤加氢装置的首次开工过程及运行分析。该装置由中京公司设计，采用抚顺石油化工研究院开发的催化剂FH-40B，生产运行结果表明，可按照要求生产合格的3#喷气燃料产品。

航煤加氢；开工；运行

140万吨/年航煤加氢装置由中京公司设计，采用抚顺石油化工研究院（FRIPP）研发的催化剂FH-40B。装置操作弹性60%～110%，设计操作时数8 400小时/年。装置于2014年2月16日一次投料试车成功，生产出合格的3#喷气燃料产品，目前已经安全、平稳运行32个月。

1 本装置的主要工艺技术特点[1]

（1）反应部分采用炉前混氢，提高换热器效率，固定床单段一次通过式低压加氢脱硫醇工艺。

（2）反应部分选用冷低压分离器流程方案。冷低压分离器方案是将反应产物与混氢原料油换热后，经过空冷器在低压分离器进行分离。

（3）分馏部分采用带塔底重沸炉的单塔汽提流程，酸性气组分在分馏塔顶分出，塔底为优质航煤产品。

（4）采用双壳程换热器，提高换热器传热效率，尽量降低反应器流出物进空冷器温度，提高了反应加热炉入口温度，减少加热炉负荷，降低装置能耗。

2 工艺流程

常一线馏分经过原料油过滤器进入原料缓冲罐D101，D101由燃料气/氮气保护，使原料油不接触空气。自D101出来的原料油经加氢进料泵（P101A/B）升压后在流量控制下与氢气混合，进入反应流出物/混合进料换热器（E101A/B/C/D）与反应流出物换热，再进入反应进料加热炉（F101）加热至反应所需的温度后进入航煤加氢反应器（R101）。反应流出物经反应流出物/混合进料换热器（E101A/B/C/D）回收热量后，再经反应流出物空冷器（A101A/B/C/D）冷却到50℃，进入低压分离器（D102）进行气液分离。低压分离器气体与新氢混合后进入循环氢压缩机，经升压后与原料油混合进入反应系统。低压分离器的液体在液位控制下，经航煤/产品分馏塔进料换热器与产品航煤换热后进入产品分馏塔，塔底得到精制航煤产品送出装置。反应原则流程图（见图1）。

3 装置开工

该装置是新建装置，其开工主要步骤有：公用工程吹扫及投用、反应-分馏系统吹扫及投用、循环氢压缩机试车、氮气气密、氢气气密、加热炉烘炉、水联运、油联运、催化剂装填、催化剂干燥、催化剂硫化、催化剂初活稳定等过程。

3.1 实际试车过程

根据全厂公用工程投用情况，有序开展各项试车工作。实际试车顺序及时间节点（见表1）。

图1 反应原则流程图

表1 实际试车顺序及时间节点

表2 反应器R101催化剂装填数据表

表3 催化剂硫化记录数据表

图2 硫化曲线图

3.2 催化剂装填

催化剂的装填采用密相装填方式。催化剂实际装填量40.7 t，比设计量多出0.9 t，根据实际情况将反应器底部Φ6和Φ3瓷球的装填高度均由150 mm调整为100 mm，装填数据（见表2）。

3.3 催化剂预硫化

催化剂预硫化采用的是湿法硫化，硫化油为直馏煤油，硫化剂为DMDS。预硫化是将氧化态的催化剂与硫化氢反应后生成还原态的催化剂。在硫化过程中需要在230℃和290℃维持两个恒温阶段，升温速度一般在10℃/h～15℃/h。在硫化过程中每小时分析一次循环氢中硫化氢含量（见表3）。

2月16日8:00停止注硫，硫化结束，总切水量2.7 t，共用硫化剂4.955 t，与理论需硫量一致，说明催化剂预硫化非常彻底。硫化期间反应器入口温度、循环氢中硫化氢浓度、注硫速度（见图2）。

4 装置运行情况

装置自首次开工以来，已经安全、平稳运行32个月。加工负荷根据航煤产品市场行情进行调整，一般维持在80%～110%的负荷，操作弹性较大。

4.1 反应器入口温度及反应器压降

反应器入口温度初期设计值260℃，末期设计值325℃。在装置运行过程中，反应器入口温度根据航煤产品硫含量进行调整，整个床层的温升不大于3℃。自装置首次开工以来，反应器入口温度维持在260℃至282℃，远低于末期设计值，催化剂活性失活速率约0.68度/月。反应器入口温度（见图3）。

图3 反应器R101入口温度

自装置开工以来，反应器的压降基本低于0.2 MPa，维持在正常范围内，压降与反应进料量正相关。反应器压降（见图4）。

图4 反应器压降

4.2 原料性质

自装置首次开工以来，根据市场情况，常一线终馏点逐步提高，以增加航煤产品产量。常一线终馏点基本控制在不大于260℃，否则冰点会不合格。另外常一线硫含量基本在3 000 mg/m3以下，原料性质（见表4）。

4.3 产品性质

航煤产品性质比较稳定，密度稳定在0.79 kg/m3～0.80 kg/m3，硫醇硫含量控制在0.000 3%以下，加氢装置的主要处理目的是脱除硫醇和降低原料油的酸值[2]。在分馏塔顶回流罐压力0.18 MPa～0.25 MPa下，通过控制分馏塔底温度不低于235℃和塔顶回流量不低于2 t/h，可得到铜片腐蚀稳定的航煤产品。在航煤产品出装置之前，通过抗氧化剂注入设施，注入17 mg/L～24 mg/L的抗氧化剂。产品性质（见表5）。