正构十二烷含量对航煤冰点的影响

田一兵

（锦西石化公司炼油联合一部，辽宁 葫芦岛 125000）

锦西石化公司Ⅱ套常减压装置以加工低硫石蜡基大庆原油（20℃密度为861.0kg·m-3）为主，按照汽油-溶剂油-航煤-尿料-重柴油-蜡油方案设计，其中常一线油作为航煤加氢装置的基础油，其控制指标及实际分析数据见表1。表1中列出的控制指标，只有冰点偶尔会出现不合格，其它项目均稳定合格，因此冰点是Ⅱ套常减压装置航煤质量控制的首要指标。

1 航煤冰点控制存在的问题

生产中为了增产航煤，在操作条件上往往进行卡边操作，提高抽出量时常会出现如下情况，即航煤馏程（终馏点）少许升高时，航煤冰点会发生跳跃式升高，严重时则不合格。表2是在提高抽出量时航煤冰点的变化情况。

表2 提高抽出量时航煤冰点的变化情况

2 航煤冰点的影响因素分析

通常情况下，决定航煤冰点高低的因素有2个，一是油品的含水量，二是油品的终馏点。

2.1 航煤含水量对冰点的影响

常一线的抽出温度一般控制在160～170℃之间，此温度下，水的饱和蒸汽压为617～791kPa，常一线抽出口处的压力仅为59～68kPa，两者相差甚大，由此判断航煤的含水量不大。由分析数据看，实测含水量为140×10-6～150×10-6，因此可排除油品含水对航煤冰点的影响。

2.2 航煤的尾部馏分对冰点的影响

2.2.1 航煤尾部的馏分组成

航煤馏分主要是C9～C13的烃类，包括直链（正构）烷烃、支链烷烃、环烷烃、芳香烃等，因此航煤的尾部馏分也由这4种烃类组成。从表4数据可以大致认为，航煤的尾部馏分中，这4种烃类也是按此比例组成。

表3 航煤的碳数分布表

表4 航煤馏分组成的质谱分析结果

2.2.2 支链烷烃影响的排除

通常情况下，相同碳数的各族烃类，熔点由高至低的顺序为：芳香烃＞环烷烃＞直链烷烃＞支链烷烃。由表4可知，支链烷烃的含量不是最多，且熔点最低，因此航煤的尾部馏分中，支链烷烃不是影响冰点的主要因素。

2.2.3 芳香烃影响的排除

由表4可知，直链烷烃和环烷烃的总体含量达到66.7%，是航煤的主体组成部分，因此两者应是影响航煤冰点的主要组分。而芳香烃的含量最少，因此航煤的尾部馏分中，芳香烃不是影响冰点的主要因素。

2.2.4 航煤冰点关键影响因素的确定

在实际生产中，馏程分析采用的是恩氏蒸馏方法，对照关系见表5。查找相关直链烷烃和环烷烃的沸点资料并进行对比，结果见表6。

表5 航煤恩氏蒸馏与实沸点蒸馏关系对照表

表6 正构烷烃的物理性质表[1]

由表6可知，正构十二烷的沸点刚好位于航煤终馏点附近。在常压塔的操作中，由于受到塔盘分离精度的限制，只有部分正构十二烷进入了航煤，那么在航煤提量过程中就会出现这样一种情况：随着出流量的增加，正构十二烷的含量逐渐增大，从分析上看航煤终馏点基本不变或微小升高，但由于正构十二烷的熔点较高，因此航煤冰点会明显升高，当达到某一临界点时，会直接导致冰点超标。

关于正构十二烷的存在，我们从尿素脱蜡装置也得到了有力证据。锦西石化公司Ⅱ套常减压装置的常二线为尿素脱蜡原料，其产品之一为液蜡，即正构烷烃的混合物，其初馏点一般在214～216℃之间，刚好与正构十二烷的沸点重叠，可由此推断正构十二烷的含量是影响航煤冰点的主要因素。

2.3 对航煤生产中不合理现象的解释

由于存在正构十二烷，为保证冰点合格而导致航煤的终馏点偏低，本应属于航煤的组分不能有效切割出来，造成航煤的收率低。在生产中，航煤的馏程大体控制在150～215℃（恩氏蒸馏）之间，收率为4.33%，而大庆原油150～210℃窄馏分的收率为5.49%（表7），两者相差达1.16%。同时航煤中直链烷烃的含量高，密度小（表6），导致航煤的密度轻，十分接近控制指标的下限。

表7 大庆原油实沸点窄馏分的收率

3 结论

本文分析并确定了正构十二烷含量是影响航煤冰点的关键因素，一方面解释了航煤生产中存在的一些貌似不合理的问题，另一方面为航煤的冰点控制提出了良好的方法，即在发现增加航煤的抽出流量而终馏点的上升迟钝时，应以每个分析频次为间隔，按0.2t的幅度增加出流量，直至冰点的分析数据低于控制指标2～3℃为止，以达到最佳收率。在掺炼非石蜡基原油时，随着掺炼比例的增加，正构十二烷的影响将逐步削弱。