焦化汽柴油加氢装置改航煤加氢装置的技术改造.docx

学免iut第45卷第洲石油与火然气化工CHEMICA1.ENGINEERINGOFOI1.&GAS焦化汽柴油加氢装置改航煤加氢装置的技术改造李林I朱玉新张伟伟2姚伟3I.中国石油兰州石化公司炼油厂Z州石化职业技术学院网il化学工程系女中油国际(苏丹麻土穆炼油有限公司K介绍了某石化公司感化汽柴油加乳找置改航圾加乳装置的技术改造情况.笠翼技术改造后的标定结果表明,以FHu)S-2催化剂为加城精制催化剂.在反应器入口温度257.2C.反应Jk力3.03MPa,体枳空速1.58h/，氧油比208的工艺煤作条件下,生产的精制航煤满足3号喷气热科质0标准要求.装置能耗840.90MJ/t.较设计佗低53.99MJ,1.精制航煤收率达到99.91%.装Bt运行平稔.技术改造达到了预期的目的.关调航煤加氢技术波造嘤气燃料操作条件能耗收率中图分类号tTE624.4+3文1*标怠码tBDOI：10.3969j.issn.17-3426.2016.02.004Technicalt11nsfornationofchangingcokinggasolineanddieselhydrotreatingunittoaviationkerosenehydrotreatingunit1.iIJnl,ZhuYuxin19ZhangWeiweP,YaoWeP(1.OURefineryofPetroChma1.inzhouPetrochemicalCompany.1.anzhoit730060,China)(2.ApplicationofChemicalEifinee11ifDepartnteni,1.anzhouPetrochemicalCOUegeojVocationalTechnology.Uinzhou7J()060,China:3.CNPCInternationalKhartonmRefineryCo.Ud.Khartoum999l2.Siulan)Abstract:technicaltransformationofchangingcokinggasolineanddieselhydrotreatingunit(oaviationkcr<cnchydrotreatingunitofacertainpetrochemicalcompanywasintrcxiuccd.Thecalibrationresultsshowedthataftertechnicaltra!»frnation.<hcrc11ncdaviationkerosenenctthequalityspecificationofNo.3jetfuelusingFHUDS-2hydrofiningcatalystattheProCCSjioperationOOnditiOnSofreactorinlettemperature257.2t,.reactionpressure3.03MPa,volumcspacevelocity1.58h-,.andhydrogen(ooilratio208.1.Theunitenergyconsumptionwas840.90MJKwhkhwas53.99MJlessthandesignvalue.Theyieldofrvfinedavia<inkerosenereached99.91%Jheunit¼,as作峰李林(画八%.2M,破E3«的洋业于西梅石油大学化学工艺年业，J除职F中国石油渤Ui化公皿鼬厂，从事燎油工艺技术管利工作。E三ikSI77Z313¾mstableinOPerIkInMKithetechnicalIranSJonnaiionKeywords:aviationkerosenehydrotreating.COndilion.energyCQnSUmP(Sn.yield某石化公司2012年柴油质Ift升织过程中新建了3.0址/a柴油加氢装J1.加工原料为常找乐装置生产的常二线、常三线i'i摘柴油和新迟焦化装置生.产的焦化汽柴油，该公司原06MtZa依化汽柴油加匆装置加工的焦化汽柴油原料改为去新建3.0MUa柴油加氢achievedexpeedpurpose.technicalImnSfbrmati<>njctfuel,operation装附，0.6MUa焦化汽婆油加班装烟将面临停工。出于该公司肮煤原料产况每年约100Xl0t.ffi只付1«0.4Mua航煤加氢装置,航煤原料不能全部加工,只能作为柴油的调和组分,导致经济效益的流失.为提高公司高附加值产品产Sb提升经济效旅，充分利用闲武装麓.在2012年柴油质l升级新建3.OMUa柴油加乳装置的同时.对0.6Mua焦化汽柴油加氧装置进行了技术改造.将装置改造为0.6MUa航煤加氢装置.以常减压袋置生产的常投燃油为原料,生产满足3号喷气燃料质量标准要求的精制航爆于2012年11月29日改造完成后开工运行。在目前的研究报道中.未见通过矮化汽柴油加以装过改造为航煤加笈装词的相关报道，文史对某石化公司焦化汽柴油加氮装置改航块加氢装置的技术改造情况及装区运行情况进行了介绍，对同类装置的优化改造具有一定的借格意义。1装量改造可行性分析0.6Mta航煤加氢装置是在原0.6MtZa焦化汽柴油加级奘置的基础上改造而成.装置改造的关键是在满足装置加工优不变的前提I'.通过改造能生产出满足3号喷气燃料旗用标准要求的精制航煤，增加公司高附加值产品产量.为保证装里改造成功，对其可行性迸行了分析。1.1 g、wm及公用工a该公司航煤原料产量约1.0Mta,只有1套0.4M心航块加氢笠置，剩余航煤保料66MUa.改造后装置原料能得到保障：装置辅助材料为催化剂、瓷球、抗氧剂等，通过外购可汨到：改造后装置所需的循环水、电、1.0MPa蒸汽、燃料气、软化水等公用工程均依托原来的公用工程系统，经核算后余JN能满足奘置生产需要。1.2 I±三ift备改建情况为保证装置改造后生产运行安全平稳，对装汽主要设的设计条件及操作条件进行了比较,见表1从友I可以看出,改造后的06Mb'a航煤加氧装置主要设备操作条件均较原06MUa焦化汽柴油加织装汽缓和，且低于设计值，说明晚装置主要设盖涓足改造后装置的安全生产能求，可利旧.装置加:能力未改变,仍为0.6MiH部分机系、容器、换热器经过设计核算后能满足生产需求。同时，财设备进行了检验检测，结果我明，利旧设备能满足装置的生产需要.由于航煤加级装置反腐Hi力低于焦化汽柴油加乳装徨，原装置反应进料泵工作点无法保持在较佳的工作区域内，需要时晚反应进料融行更换：炭装置压缩*<vaMiTable1ComparisonofdesignandoperationcoMitioofinquipMtsbforandfUrunitrostn>ction1»作条件XQI06MS的化0.6Mt/a设计汽柒油航煤加氢条件加氢装置装置反应H(RlOI)入口Ili力八l3.5.52.0-3.27.8入口湖度/C25O-31O250-31042S先也分阳HqY102)人口初度/C15-5515-5565压力/MPa3.6-6.32g2856,%(Klk分阳我1。3IK力/岫I0.8-1.30.8-!.12.0分愉塔“02进枳C度/C150-270150-230350塔顶温度/C140210130790塔顶压力Ma0.2-0.10.10-0.350.8反应进“加拄m(Fi。】)出口法度/C25036。25031。分慵塔疵或沸炉Fl(2)出口海度/匕2必360200-300机为新阻压缩机和循环狙压缩机：合的形式，为使操作更加灵活稳定,改造装置新乳味缩机与循环氮压缩机单独设置；航煤加氮反应压力低、温度不高，反应产生的轻组分较少,分储部分采用单塔流程即可达到产品分离的Fl的1。因此，只保留了原来的分慵塔及回流系统.对分储塔内件进行了更换、进料11位置向上调整，F1.拆除原装时石脑油稳定塔、石航油柩定塔塔顶冷却器、回流罐及回流泵,并利用原石脑油冷却器,作为改造装置精制航块后冷器。同时,根据原装置其他设备的使用状况.对原有精制柴油泵、由沸炉进料泵和分慵塔塔顶回流产品系和分曲塔塔顶后冷静进行史换.对反应进料加热炉和分慵塔塔底由沸炉的余热回收系统，包括鼓风机和引风机进行更换：由于改造后的装置生产相制航煤,根据航煤生产工艺及生产规范要求，还需要新增精制班媒脱破斑、抗氧剂北制瑞、抗氧剂中间械和抗熨剂计鼠泉及精制航媒聚结器.精制航煤过谑器等设备.2奘,介改造的0.6Mva航煤加氢装置Ill中国石油辽宁夷球工程公司设计，装置由反应系统、分馆系统、公用第15卷笫2期19石油与天然气化工chemicalEnginberingofoil&gas匚二卜新置ft机不及气出装置i-必srsaw反例料加热炉登河水出装W1政盾置工艺漆程国Figure1Uprocessflowafterrevamping>QD分馀塔塔顶网流赫|ij锚珞塔权增涕炉济M航域出装世工程系统等部分组成，年开工时间8400h,操作弹性60%110装置采用原0.6MVa焦化汽柴油加氮装置催化剂FHUDS-2(中国石化抚顺石油化工研究院研发),其性质见表2.以常减压装置生产的常一线煤油为原料，生产满足3号喷气燃料质疑标准要求的MIM肮煤.谀近后的装置工龙范图鼠用I.«2FlllI)S-2MWUmMITable2PIBertieeofhydroeticncatalystFHU42目催化剂性一化学组成v(Mo¾)1%学22贯(“2/%22V(NiO)去2孔体积/(111.«-')云0.29比表面枳/3'g,)鼻颐形状三叶草形HZm1.2-2.4长度2-8堆密度/Sc)0.ftS*vl.10耐压强度八NCiH)21503奖标定情况分析为了检蕤装置技术改造后的运行依况，对装地进行了满负荷标定,对标定结果诳行以下分析讨论.31住装置原料为上前常城乐装置生产的常一线煤油.在标定期间，原料主要性质如表3所示.由表3可知,标定期间原料侦量平枪，无大的变化，原料中硫含量、皎性纸含量、献醉硫含Iii均在指标要求范围内，且值偏低表明原料性质较好,期间模作条件相对缓和.«3Table3Pr<>rtiMOftheBBtarial分析项目第I及第2天第诙平均价指标基求mE(2or)ftn'3)72.2制,2?9.37fiO.9775.0-830.0145.5116151N7.51T<I23023323X7W谢W<ra),C40.54139.510.338-47-55.0-55.5-56.0-55.5W«9“漳佛Uc'*>32.039.U38Dg3小7w()IV-u-«,>190170170176.7互颁似芳如八10.2010.3010.0010.17M猿性*>(gg'D1.Z1.18I.IKI.H7.4总般WtZgKOk-l)(l.0S2(l.。勉肛03530(1344W2828282812主要作条件装置在标定期间的主要操作条件见表4。由表4UJ以看出，装置进料限保持在约64.196Dh与装置设计进料量65.952l/h相当，装置反应器(RlOD入口温度为257.2C,温度较低.主要是处干装置运行初期.催化剂活性蚊高，且爆料性质优于设计值,故反放温度控制较低,乳油比控制相对较高.在装置实际生产过程中，随希装没开工周期的廷长或处理原料性质变差，反应器入口温度会逐步上升，初期控制较低的反应温度、较高的氮油比有利于战线催化剂的结烬速率，防止催化剂较快失活.延长催化剂的使用周期23,其他主要I：艺梦敦均护印在工艺指标期Rl内.装置后行平稳.学兔兔.Xl>tut«4Table4Mb1doperationoonditioiw顶11M指标要求项H实测花标要来RItti三U*(th*l>64.49639.571-72.547也分离IB(VlO2)HrtH匕208.I150-35(11Mr16.8815-55空Jh'l1.58s-1.o液此、49.70JOTD反应IS(RlOD用力M2.7020-2.85入11技力/MPdX032032界面八52330-70人口3度/C257.2©0-3I0分谪塔CnO2）床以沿升，匕51-50aIrIM2150-230诔微压柔BPii0.130.01-0.1舟顶旧起,138.77130-190注水1.'<th)X510-5用RUR力皿0.320.10-0.35反应i4H加烂炉（Flol）分脩塔底更沸始MO2）炉88过慢/C506.H250-800出口疆度/七24SI200-30011w¾257.07250-210炉校石r421.Sl300-750«5三BIUt航媒产拈TBbl6q性侦parti-Ofrefined第1天iationkroene第2天第3天均值总限(fitKOHg-')0.00210.00260.00230.0024w(tt)(g8',)401010IOw(Kiffi)(')2222精制航炮闪点（阳口）/1C«15.547低546.3（脱破诂瓶）球点/1C-56-56-S7一队3粥片腐蚀(100-C.2h)s1111银片腐蚀(50C4h)i0000(BtitM)(sg)0.Il0.06(I.OS0.073带度(20r)(kn-3)780.3780.370.3780.3演色/弓29292929½fi¾(11KOHfi')0.00230.00220.00230.0023p（为的小10.39.910.210.Kig<mi)A0.40.20.20.27A(<)(g,)4555(«««)/(gg-)2222精航煤<fiftf.ff)例程/P153.5-231.0)56.5-233.5151.5-232.5154.3-232.3闾点（用口）/945.54746.546.3原点"-56-55.5-57一脓2一热值/(MJki-)43.18613.18943.49843.191WtWtidooc2h)at11IR片腐蚀50-C.th)fi0000热安定性(260r,2.5h)0.070.070.060.066v(WH19(u-')O.Il0.060.(W0.067P(抗辄化JW)(Ilg1.-')25.9520.7218.6621.78透光率八989898983.3 产品性Jt分饰塔成精制航块经换揶冷却、脱水、脱诚、聚结过沙、加注抗讽剂后出装湿送往罐区，精制航煤在钱过脱畸城（V126）（脱破城内装城西北化工研究院生产的T317型航爆精制剂4）IW后的性质如表5所示.由表5可以看出.除将经过加氢反应后,精制航煤硫质优分故降至40Ugg,脱质率达到77.36%;碱性氯版量分数降至0.073gg.脱额率达到93.60%;硫解防垃量石油与天然气化工CHEMICA1.ENGINEERINGOFOI1.&GAS相削航煤64.437石脑油0.233商怔分r0.036分常塔顶不凝气0.230合计t>1.9S691360635三力99.0.0.0.OD.65.89399.910.0000.000.0140.020.3160.4866.223100.11分数降至2gg,脱货醉硫率达到94.49%,总酸值也明显下降：经过脱硫解“126进一步脱硫后，精制航现硫原瓜分数降至5g/g,脱破域的脱破率达到87.5%,表明在较缓和的操作条件卜有效地脱除了眼料中的硫、“性氨、破酷磁等杂鲂，保证了产品质fit的合格，其产品质域指标满足GB6537-2006<3号喷气燃料:H3中3号喷气燃料的标准规定。3.4 wmt由表6的物料平衡表可以看出,精制航煤收率为99.91%,与设计值相当,达到了设计要求，标定结果中石脑油收率占0.36%,而设计中无石脑油,主要原因是装置实际加K¾i料是因6147.5-233.6C之间.原料较轻,故有一郃分石脏油产出.石脑油送往输区到下游袋跣加工.«6Table6Materialsbalance*林Sftllt/(th-收率/%改计泡Hti5计收车/(th-')%入方直埔航煤M496100.0065.952100.00乳r0.4400.680.2710.41合计64.9：垢100.6«66.2231(10.413.5 9M装置标定期间的能耗见表九从表7可以看出，奘过能沆消耗主要为燃料气与电耗，分别占43.41%与44.22%,其次是1.0MPa蒸汽,占10.76乐循环水与软化水消耗占161%。从能耗单耗看，循环水、政化水耗证基本小于设计值燃料气、1.OMPa蒸汽单耗高于设计值,电单耗与设计值相当.其主要原因是装置标定时间为3月，此时气温还不l冷却物料的循环水用的较少：装置注水址较小,故软化水用量也技少：热科气消耗高于设计(ft的原因是反应进料加热炉(FloD的热效率仅89.5%,热效率不高，导致燃料消耗增加：1.0MPa蒸汽消耗较高的原因是此时冬季防冻防凝未完全结束，蒸汽消耗较多，但装置标定能耗为840.90MJt.为设计值低53.99MJK«79am(mi：iTable7Ikdt标定位耗/energyOOaraPHoc定能耗设计能耗Z设计能耗织Il<1t-1)比例八(HJt,>比ft环水12.蚣1.M55.596.21燃料气365.0443.4)358.85WJo1.0MPa蒸汽90.4610.7648.075.37电371.89H.22382.8c42.79软化水0.590.0749.495.53合计aw.90100.0(1部1.89100.004存在同H及解决指黛4.1 ½RHU)反应产物空冷器(AloI)的冷却效果不好，导致在气温较高时装置无法满负荷运行不得不进行降信处理，以保证高压分离器(Ylo2)入门温度控制在指标55C以下，避免循环氮分泄排带液。(2)精制航煤空冷器(AIO3)传热系数较低,使得精制航煤产品不能得到充分冷却，导致在气温较高、处理最较大时，粕制航探山装置温度处干指标上限，存在超标的情况.(3)抗氧剂加注泵(P1I7A/B)在保持某行程良行一段时间后，注入后会缓慢变化，使得注入fit与原有行程不对应，杼致精制航煤存在抗辄剂含鬓不合格的现象。4.2(D在反应产物空冷器(AloD后增设1台水冷器.确保在满负荷生产的条件下,高田分离港(VK)2)入口温度能控制在指标范围内,且在熨季气温较高时,装置可在满负荷条件卜检定运行。(2)根据海压分离器(VIO2)入口温度、精制航戏产品出装置温度的上升情况，实时对反应产物空冷器(AlOl),精制航煤空冷器(A103进行清洗,清除表面结垢，提高传热系数，以降低高压分离器(YlO2)入口程度及精制航爆出装置温度.13)根捌装置处埋M变化以及精制航媒满战抗我剂含量分析情况,及时调整抗毓剂加注泵(P117A./B)行程，确保抗乳剂加注合理，精制航煤分析合格，5实际运行情况改造后的0.6MtZa航煤加氢装置自2012年底开22有林号W化汽油加於用聚效顼熄UiM&霏的技累收旧工运行以来，装置生产运行平稳,产品质量合格,满足3号喷气燃料标准要求，加工吊枪定，塔本保持涵负荷生产(装置2013年、2014年加工埴及产品产地见表8),装置能耗逐年下降(装置2013年、2014年能耗见衣9),增加了公司高附加值产品产麻.为公司带来了可观的经济效益。«8量2013年'2014年工窗及产产量Table8ProcessingcapacityandproductOUlPUt汨ao¾>daoi4项目2013年20M年比例小比例/%煤油原料581124100.00S674Il1(».00相刖航爆580128»9.7856582599.72加工损失12%0.2216160.28«(»*3年、20lftTable9UhitMWrsyCoQSUapticnin2013and2014原Il2013年2011年标定假at(fi能耗11t-)790.02702.24840.908以096雄论(D经过技术改造后，标定及实际运行站果去明，装通工艺指标控制在指标范围内，生产运行平稳.(2)利用原06MUa焦化汽柴油加氮装置FHmS-2加次精制催化剂，在反应器人口温度257.2C反应压力3.03MPa.体积空速1.58h-,氢油比208.1的工艺操作条件下，生产的精利航是满足2016GI16537-2006£3号喷气燃料*对3号喷气燃料的质取标准要求，制制航母收率达到99.91%.(3)装置标定能耗为840.90MJk较设计值低53.99出/1,实际生产运行中装置能耗控制较好，噎逐年下降趋势，(4)针对实际生产运行中存在的反应产物空冷器(AIOI),精制航煤空冷器(Alo3)冷却效果不好,抗氧剂加注泵(PII7A/B)加注量与泵行程不对应的问应.通过采取增加水冷器、定期清洗空冷、及时网整抗氧剂加注泉(P117A.B)行程等措施,可解诀存在的问即，保证装置平卷运行.(5)装置改造后，公司高冏加值的航煤产品产愤增加，为公司带来UJ观的经济效益,装置技术改造达到了做明的H的，文UJHi李红.曹宏武.汽油加氧政航厘IDnd与分析Ul.。代化工，2010.39(4):397400.2i三.MiOIVa航馍加敏装旧标炭川,辽十化工.202.39(9):936«39.史开宏.艾中It如乳精制笠技术优的M1.北京，中国石化出Ktt.2011.打叫华伟.317电航校精;M削在3口军用喷气燃料中的应Hl1.J.工业催化.2005.13(6):51-52.5中国石油化1.股份有Itt公司石油化工科学1究院.空军油Flef兜所.中国代空油出扁公司.GB6537200®y*,(ttHS.北京，中Rl标准出版社.Vffl.ftWHIH：2015-0901Mii*«(上按笫16页)文11»««.李小丹.七地*.等.催化裂化汽油脱硫技术避慨IJ1.化工科技.2(MM.12(3):46-51.2I*fl.王丹.Ki9t.等,催化8!化汽油如nRet技术IMl即.I：ft.200S.16(12):1-6.13】柯明,冏建国,=FCC汽油优玉化收Ct技术遗眺”化工送展.20O6,25<4>3>-36O.MliTKi.刘宗社.¾f催化矍化汽油烧菱化整球技术会兜及世庭(J).石油与天然气化工,20U,40(l):64-57.5JnAYG.YANGHH1ZHANGWjMl.7cr<*carchErc«ofaRylaticmdc>ulfwizaik>ncraftk<<aul)t>cmcki*ga，OIinCCWInAiUriaICiiialyticmajwjne.lClehInHIonulInduMriNCata1XiXtechnologyandapp4kutk11eMap.Xi'anjuktrialcMa-l)t>cedioruldcpanmcni.2011:91-92.IeitBH;.Wtttli.箸HY分子碎催化FcC汽油蟾吟类fit化的烷些化反应的不完U.耐油炼切与化工,2012.43(8):6.1-65.7先本帅.季水纹AHXMJyst树胎催化汽效烷柒化成杆格反应的研c现代化工0粒沛.*Hti仝Bl化学工艺学术。余论文篇.2009.北京，现代化工奈海社.20(»:149-150.救信：I期：2015-1b2S4M««