俄羅斯原油生產(chǎn)3號(hào)噴氣燃料的探索.doc

俄羅斯原油生產(chǎn)3號(hào)噴氣燃料的探索王昆鵬1 廖克儉1 張英華2 叢玉鳳1（1.遼寧石油化工大學(xué)石油化工學(xué)院，遼寧撫順113001；2.中國石油遼陽石化公司，遼寧遼陽 111003）摘要 介紹了遼陽石化公司作為國內(nèi)首家全煉俄羅斯原油的石化單位，在對(duì)俄油噴氣燃料餾分性質(zhì)和噴氣燃料各項(xiàng)指標(biāo)深入研究的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化生產(chǎn)方案和油品調(diào)和，成功生產(chǎn)滿足國標(biāo)要求的3號(hào)民用噴氣燃料，為國內(nèi)大規(guī)模加工俄羅斯原油提供了良好的借鑒經(jīng)驗(yàn)。主題詞：俄羅斯原油 噴氣燃料 探索 優(yōu)化 1、前言遼陽石化新建了國內(nèi)首套全煉俄羅斯原油的規(guī)模最大的5.50Mt/a常減壓裝置，裝置常二線生產(chǎn)35柴油，如果夏季等高溫季節(jié)來臨，35柴油出現(xiàn)滯銷，則不得不將常二線35柴油作為0柴油出廠，產(chǎn)品的質(zhì)量和價(jià)格優(yōu)勢沒有得以充分發(fā)揮。噴氣燃料銷量受季節(jié)影響較小，隨著市場對(duì)噴氣燃料需求量的增加及生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品噴氣燃料提高經(jīng)濟(jì)效益的需要（現(xiàn)噴氣燃料比-35#柴油價(jià)格高約500元/噸），公司決定進(jìn)行常二線改產(chǎn)噴氣燃料的探索。全煉俄羅斯原油國內(nèi)沒有經(jīng)驗(yàn)可循，遼陽石化公司作為國內(nèi)首家完全加工俄羅斯原油的石化單位，探索和總結(jié)俄羅斯原油的優(yōu)化加工有著十分重要意義。2、俄羅斯原油增產(chǎn)噴氣燃料作者簡介：王昆鵬，（1978），女，遼寧鞍山市人，遼寧石油化工大學(xué)在讀碩士研究生，目前從事石油化學(xué)品的研制與開發(fā)。電話電郵：.2.1、俄羅斯原油噴氣燃料餾分性質(zhì)俄羅斯原油噴氣燃料餾分性質(zhì)列于表1。由表1可見，隨著餾分變重，噴氣燃料餾分的各項(xiàng)性質(zhì)變差。130240、180280噴氣燃料餾分20密度分別為789.3kg/cm3、818.8kg/cm3，硫含量分別為0.0138%（m/m）、0.409%（m/m）。130240餾分冰點(diǎn)低，為-61，煙點(diǎn)為22mm，萘系烴含量為1.11%（v/v）；180280餾分冰點(diǎn)為-40，煙點(diǎn)為17mm，萘系烴含量為1.75%（v/v）。2.2、生產(chǎn)噴氣燃料可行性理論分析在噴氣燃料全分析質(zhì)量指標(biāo)中，既有定量指標(biāo)，如密度、總硫含量等，又有定性指標(biāo)，如水反應(yīng)、銅片和銀片腐蝕等。俄羅斯原油130240、180280噴氣燃料餾分同3號(hào)噴氣燃料GB6537-2006指標(biāo)對(duì)比見表1，由表1可知，隨餾分干點(diǎn)升高，各項(xiàng)指標(biāo)變差，冰點(diǎn)等多項(xiàng)指標(biāo)不合格，而130240餾分除煙點(diǎn)、硫醇硫等指標(biāo)外，其余指標(biāo)均滿足國標(biāo)要求，具體分析如下：（1）煙點(diǎn)是噴氣燃料的關(guān)鍵指標(biāo)之一，3號(hào)噴氣燃料指標(biāo)要求煙點(diǎn)大于25mm，或煙點(diǎn)最小為20mm時(shí)，萘烴含量小于3（v/v）。噴氣燃料煙點(diǎn)受芳烴含量影響最大，環(huán)烷烴含量高的煙點(diǎn)也會(huì)降低。俄羅斯原油為中間基原油，芳烴和環(huán)烷烴含量較多，其噴氣燃料組分煙點(diǎn)不高，130240、180280噴氣燃料餾分雖然煙點(diǎn)低于25mm，但萘系烴含量為1.11%（v/v）、1.75%（v/v），滿足低于3（v/v）的國標(biāo)要求。（2）芳烴和硫醇硫含量。俄羅斯原油130240、180280噴氣燃料餾分芳烴含量為15.3%（v/v）、22.1%（v/v）（民用噴氣燃料要求小于25%），硫醇硫含量分別為0.0016%（m/m）、0.0048%（m/m）。隨餾程升高，芳烴含量和硫醇硫含量升高。所以生產(chǎn)噴氣燃料終餾點(diǎn)不能超過280，在240左右可以保證芳烴和硫醇硫含量合格。表1 俄羅斯原油噴氣燃料餾分分析表Table 1 The anlysis for jet fuel distillates of Russia crude oil 項(xiàng)目3號(hào)噴氣燃料GB6537-2006指標(biāo)俄羅斯原油130240餾分俄羅斯原油180280餾分外觀清澈透明、目視無不溶解水及固體物質(zhì)合格合格顏色（塞氏比色）/號(hào)+25+26+24總酸值，mgKOH/g0.0150.0060.012芳烴含量，%（v/v），民用2515.322.1烯烴含量，%（v/v）51.02.1總硫含量，%（m/m）0.20.01380.0409硫醇性硫，%（m/m）0.0020.00160.0048初餾點(diǎn)報(bào)告142.8185.010%回收溫度，205156.7202.720%回收溫度，報(bào)告163.3208.550%回收溫度，232182.1225.190%回收溫度，報(bào)告215.3253.0終餾點(diǎn)，300235.0267.9閃點(diǎn)，384067殘留量，（v/v）損失量，（v/v）密度（20），kg/m3775830789.3818.8冰點(diǎn)，47-61-40運(yùn)動(dòng)粘度（20），mm2/s8.03.86.0凈熱值，MJ/kg42.843.18042.990煙點(diǎn)，mm252217或煙點(diǎn)最小為20mm時(shí)，萘烴含量，%（v/v）31.111.75銅片腐蝕（100，2h），級(jí)111熱安定性（260，2.5h），壓力降，KPa3.3/管壁評(píng)級(jí)小于3，且無孔雀藍(lán)色或異常沉淀物/實(shí)際膠質(zhì)，mg/100ml7無1水反應(yīng)界面情況，級(jí)1b23水反應(yīng)分離程度，級(jí)報(bào)告/固體顆粒污染物含量，mg/L報(bào)告/電導(dǎo)率（20），pS/m50-450/（3）熱安定性和管壁評(píng)級(jí)，此為反應(yīng)熱氧化安定性指標(biāo)，主要有以下兩個(gè)影響方面：一是燃料組分的影響，燃料中的膠質(zhì)、環(huán)烷酸、堿性氮化物、硫醇、硫醚、二硫化物、微量雙環(huán)芳烴（特別是苊烯烴）等組分過多都會(huì)導(dǎo)致燃料熱氧化安定性變壞；二是燃料接觸材質(zhì)的影響，燃料與銅、鋅、鉛等金屬或合金接觸，長時(shí)間與丁睛橡膠接觸，也會(huì)使燃料熱氧化安定性變差。油品中雜質(zhì)含量隨餾分變重而升高，所以必須降低噴氣燃料終餾點(diǎn)，同時(shí)避免噴氣燃料同上述材質(zhì)接觸，可以保證此指標(biāo)合格。（4）水反應(yīng)界面情況、水反應(yīng)分離程度和固體顆粒污染物含量均為反應(yīng)油品清潔度的指標(biāo)。如果保證系統(tǒng)管線（包括出裝置轉(zhuǎn)油線和裝車線等）及油罐不被污染，可以保證這些指標(biāo)合格。如果不合格可采取沖洗系統(tǒng)管線，增設(shè)過濾器，產(chǎn)品罐內(nèi)壁及罐底采用導(dǎo)靜電淺色防腐涂料等措施解決。綜上，要保證常二線生產(chǎn)噴氣燃料合格，必須降低其終餾點(diǎn)，進(jìn)而提高其煙點(diǎn)等各項(xiàng)指標(biāo)。根據(jù)蒸餾塔的工藝特點(diǎn)，當(dāng)每一個(gè)側(cè)線餾分蒸汽被循環(huán)回流冷凝下來的時(shí)候，并沒有相應(yīng)的內(nèi)回流汽化成蒸汽，側(cè)線抽出板上油氣分壓的計(jì)算是將所有油料蒸汽計(jì)算在內(nèi)，而將水蒸氣和不凝氣作為惰性氣，則側(cè)線溫度是該處油氣分壓下液相的泡點(diǎn)溫度。因此，降低油氣分壓，可有利于降低泡點(diǎn)溫度（即側(cè)線抽出溫度），也就降低了側(cè)線產(chǎn)品的餾程終餾點(diǎn)。由于塔內(nèi)水蒸氣和不凝氣量基本上變化不大，因此，要想降低油氣分壓，只有降低油料蒸汽。蒸餾塔內(nèi)的內(nèi)回流熱主要是靠其所在塔段的中段循環(huán)回流將回流熱取出，因此，增大中段回流取熱，就可使內(nèi)回流量減少，最終可基本上降到零。這樣只有產(chǎn)品蒸汽通過，此時(shí)該段油汽分壓可降至最小。2.2.2、工藝調(diào)整基于上述理論分析，要想降低常二線餾程終餾點(diǎn)，可考慮先降低該段油氣分壓，即提高中段循環(huán)回流取熱量和降低蒸餾塔內(nèi)氣相負(fù)荷。但降低蒸餾塔內(nèi)氣相負(fù)荷會(huì)降低原油加工量、增大減壓塔負(fù)荷和影響其它產(chǎn)品質(zhì)量，因此以提高中段循環(huán)回流取熱為主進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)多次探索，對(duì)常壓塔操作優(yōu)化調(diào)整如下：常二中回流量由250 t/h提高到360 t/h，常二線抽出量由115 t/h降低到95t/h，常二線抽出溫度由222降低到200，即要有效降低常二線終餾點(diǎn)，又要保證常二線直餾噴氣燃料各項(xiàng)指標(biāo)合格；同時(shí)盡量降低常一線油餾程終餾點(diǎn)，增加常二線抽出量（見表2）。表2 5.50Mt/a常減壓裝置常二線生產(chǎn)噴氣燃料主要操作參數(shù)表Table 2 The atmospheric second line of 5.50Mt/a atmospheric and vacuum distillation unit primary operating parameter for producing jet fuel項(xiàng)目常二線生產(chǎn)柴油常二線生產(chǎn)噴氣燃料加工量，t/h400400常壓塔頂壓力,KPa1138常壓塔頂溫度，105105常一中量，t/h370380常二中量，t/h250360常二線抽出溫度，222200常三線抽出溫度，315290減爐分支一，t/h3742減爐分支二，t/h3643減爐分支三，t/h3643減爐分支四，t/h3743減爐爐膛溫度，671690常一線抽出量，t/h3020常二線抽出量，t/h11595常三線抽出量，t/h40602.2.3、油品調(diào)和優(yōu)化調(diào)整后常二線分析結(jié)果見表3，由表3可見常減壓生產(chǎn)的直餾噴氣燃料煙點(diǎn)和水反應(yīng)的界面情況不滿足國標(biāo)要求，而加氫裂化裝置生產(chǎn)的噴氣燃料質(zhì)量好，于是將常減壓直餾噴氣燃料同加氫裂化生產(chǎn)的噴氣燃料進(jìn)行調(diào)和（質(zhì)量比2：1，同兩裝置實(shí)際產(chǎn)量一致），調(diào)和結(jié)果見表4。由表4可見，常減壓直餾噴氣燃料同加氫裂化噴氣燃料按質(zhì)量比2：1調(diào)和后，煙點(diǎn)和水反應(yīng)界面情況均滿足國標(biāo)要求，5.50Mt/a常減壓裝置調(diào)和生產(chǎn)噴氣燃料取得成功。表3 常二線生產(chǎn)噴氣燃料指標(biāo)分析表Table 3 Index of analysis for the atmospheric second line producing jet fuel項(xiàng)目常二線油GB6537-2006 指標(biāo)顏色，號(hào)+30+25密度，（20，kg/m3）802.2775830初餾點(diǎn)，15710%，17120520%，18050%，20423290%，248終餾點(diǎn)，272300殘留量，%1.11.5損失量，%0.45閃點(diǎn)，4338粘度，（20，mm2/s）4.28.0冰點(diǎn)，5147酸值，mgKOH/100mL0.006.015銅片腐蝕（100，2h）/級(jí)1B1凈熱值，MJ/kg43.3042.8煙點(diǎn)高度，mm19.2不小于25，當(dāng)煙點(diǎn)最小為20mm時(shí)，萘系烴含量不大于3.0膠質(zhì)，mg/100mL無7界面情況/級(jí)21b硫醇性硫，%（m/m）0.00140.002外觀合格清澈透明，無不溶解水及固體物質(zhì)表4 常減壓直餾噴氣燃料同加氫裂化噴氣燃料按質(zhì)量比2：1調(diào)和后分析結(jié)果Table 4 The analysis of blending atmospheric and vacuum straight-run distillation and hydrocracking jet fuel with ratio 2:1(m/m)項(xiàng)目調(diào)和噴氣燃料GB6537-2006 指標(biāo)煙點(diǎn)高度，mm21.7不小于25，當(dāng)煙點(diǎn)最小為20mm時(shí)，萘系烴含量不大于3.0萘系烴含量，（v/v）1.023.0界面情況/級(jí)1b1b3、效益分析常一車間處理量5.50Mt/a時(shí)，常二線改產(chǎn)噴氣燃料平均收率約23%（常二線生產(chǎn)-35#柴油收率約29%，即常二線改產(chǎn)噴氣燃料后常三線等0#柴油收率增加5%），按噴氣燃料同35號(hào)柴油差價(jià)及35號(hào)柴油同0#柴油差價(jià)均約500元/噸計(jì)算，則改產(chǎn)噴氣燃料增加效益約3895萬元/月，可見經(jīng)濟(jì)效益顯著。4、結(jié)論綜上，在保證裝置安穩(wěn)長優(yōu)的基礎(chǔ)上，550萬噸/年常減壓裝置調(diào)整工藝操作及油品調(diào)和，常二線增產(chǎn)噴氣燃料探索獲得成功，優(yōu)化了生產(chǎn)噴氣燃料的最佳工藝參數(shù)，保證生產(chǎn)噴氣燃料既能滿足國標(biāo)要求，產(chǎn)品質(zhì)量又不過剩。有效利用了俄羅斯原油資源，優(yōu)化出俄油的最佳加工方案，實(shí)現(xiàn)效益最大化。The exploration of producing the 3# jet fuel with Russia crude oilWANG Kun-Peng1 LIAO Ke-jian1 ZHANG Ying-hua2 CONG Yu-feng1 (1. School of Petrochemical Technology, Liaoning University of Petroleum & Chemical Technology, Fushun Liaoning 113001, P.R.China;2. The Oil Refinery of LiaoYang Petrochemical Company, Liaoyang Liaoning 111003, P.R.China)Abstract: Introducing Liaoyang Petrochemical Company, as the largest domestic petrochemical unit refining Russia crude oil, in the face of the properties of Russia crude oil and the features of the jet fuel, based on optimizing oil producti