FITS加氢技术运用于航煤加氢

FITS加氢技术运用于航煤加氢

摘要：本文详细的介绍了公司60万吨/年航煤FITS加氢装置的技术特点，介绍了装置自2014年6月份开工以来的运行情况及目前存在的问题，经过一年多的运行和前后三次工业试生产，摸索出了一套适合装置的运行条件，在氢油比8-10，反应压力3.0MPa，反应温度255℃，空速4.5h-1的条件下，精制航煤各项指标控制较好，其中硫醇硫为0.004%，管壁评级为0级，磨痕直径为0.63mm，静态氧化安定性能达到

6.0mg/100ml，装置生产的产品能够满足GB6537-2006要求的3#喷气燃料标准。

关键词：液相加氢氢油比反应温度静态氧化安定性

为了进一步挖潜增效，提高高附加值产品的产量，实现炼油效益最佳化，中国石化长岭分公司于2014年新建了一套60 万吨/年航煤加氢装置。采用长岭石化科技开发有限公司FITS技术。该项目是由长岭设计院设计，2013年11月完成工程设计，2013年12月开始施工建设，于2014年5月底实现中交，2014年6月中旬开车一次成功。

装置主要由反应和分馏两部分组成，设计规模为60万吨/年，年开工时间为8400小时，装置操作弹性60～120%，运转周期与800×104t/a常减压装置同步。装置加工原料为800万吨/年常减压装置常一线直馏航煤，加工产品满足GB6537-2006要求的3#喷气燃料标准。

1 液相加氢反应原理及技术特点

1.1反应原理

航煤加氢过程包含许多复杂的化学反应，其中有利的反应包括加氢脱硫醇、脱酸、脱氮、烯烃和萘系饱和等反应，这类反应既能解决航煤腐蚀问题和提高安定性，并能适度改善航煤烟点；而不利反应主要是硫化物的过度脱除反应，这类反应会降低航煤的润滑性能。管式液相加氢技术具有较高的加氢选择性，在生产合格精制航煤时有较好的硫保留能力。

图-1 航煤加氢反应过程

图-1描述了航煤加氢反应的过程，由图可看出，反应只发生在湿润的催化剂表面，氢气必须先由气相克服气液界面阻力溶解入液膜内才能发生反应。60万航煤加氢装置采用FITS技术，是利用微孔分散技术，在反应器入口进行高效油气混合，部分氢气迅速溶于原料油中，剩余的过剩氢被分散成微气泡悬浮于原料油中，及时补充液相在反应过程中消耗的溶解氢，维持“反应氢推动力”，并可以通过精确控制氢气加入量来控制加氢反应进程；采用液相反应模式，反应物料自下向上流经催化剂床层，增加了反应物与催化剂的接触时间，催化剂的有效利用率提高；使用管式反应器，以

平推流反应模式减小返混，提高了反应效率，实现了一次通过的液相反应模式。

1.2技术特点

⑴装置采用具有自主知识产权的专利技术—FITS技术。图-2列出了FITS加氢工艺与现有加氢精制工艺对比情况。

图-2 FITS加氢工艺与现有加氢精制工艺对比

由图-2可看出，FITS技术取消了常规加氢工艺中复杂的循环氢或循环油系统，与现有加氢工艺相比具有氢油比低、空速高、加氢选择性高等优点，且流程简单、反应器制造安装简便、投资费用和运行费用均较低。主要有以下技术特点：①采用管式反应器，降低了反应返混，反应效率高，降低了设备制造安装成本，占地面积小；②工艺流程简单，投资少，硫醇、酸性物脱除效果好；③催化剂用量少，活性高，具有良好的稳定性；④工艺先进，装置连续运转周期长；⑤工艺过程绿色环保，具有良好的经济效益和社会效益。

⑵装置的热源主要以常减压装置的热联合方式，无反应加热炉，能耗低。其中航煤原料热源为过汽化油，航煤汽提塔底热源为减三线重蜡油。

⑶分馏部分采用分馏塔出航煤的单塔流程，航煤经精脱硫后作为产品出装置。

⑷催化剂采用成熟的航煤加氢精制剂。

2装置开工情况

2.1 催化剂装填

2.1.1 催化剂性质

催化剂采用石科院研发的直馏航煤加氢精致配套的催化剂RSS-2， RSS-2催化剂的最高使用温度≦350℃，原料中所允许的杂质颗粒≦25µm，催化剂床层所允许的最大压降≦0.5MPa，催化剂对反应最高压力没有特别的限制。

2.1.2 催化剂装填

60万吨/年航煤加氢装置各反应器上下分别填装一定量的瓷球，反应器中间装填催化剂，具体装填量见表-1.

表-1 催化剂装填尺寸

2.2 催化剂热油运

装置于2014年6月9日9:30开始向系统收常一线直馏航煤，约1t/h ，先通过开工垫油线向回流罐收油，液位收至40%

。再通过循环线倒走流程，通过P303AB 跨线进入T-301，建立液位。下午15:00系统收油结束，建立循环，系统开始热油运，恒温脱水。 2.3 催化剂预硫化

系统热油运两天，脱水干净后，于6月11日将油改进反应器，系统连带反应器自循环一天，于6月12日开始预硫化。

6月12日11:48开始注硫，约100kg/h ，反应器每路进料控制在20t/h 。反应器入口温度控制在180℃，15:30逐渐升温至220℃，22:00再次升温至240℃，6月13日11:00逐步升温至255℃。整个硫化过程中共注硫3.2吨（理论注硫量为2.3吨），历时39小时。催化剂硫化实际升温曲线见图-3。

图-3 催化剂硫化实际升温曲线

3航煤管式液相加氢技术工业应用情况

3.1 工业试生产情况

60万吨/年航煤管式液相加氢工业实验装置自2014年6月份开工至今，先后进行了三轮试生产，时间分别为2014年6月，2015年1月，2015年5月。

2014年6月15日60万吨/年航煤加氢首次开工后，装置逐步调整操作。6月19日-6月22日

向产品罐区交付产品航煤1600t 。在反应温度240℃，反应压力2.5MPa ，氢油比6.4，空速4.4h -1

的反应条件下，产品航煤除了银片腐蚀外各项指标控制较为理想，银片腐蚀长时间处于1级。但后期在产品报批过程中，第一轮生产的产品未达到军用航煤指标，主要是静态氧化安定性不合格。

2015年1月初，针对60万吨/年航煤加氢产品静态氧化安定性这一指标，长岭研究院在实验室经过不断试验，摸索出了一套相应的操作工况。2015年1月25日60万吨/年航煤加氢装置将实验室操作工况运用于生产装置，进行了第二轮工业试生产。第二轮工业试生产较之前相比，主要是在