董海明，趙德強，李超然

（中國石油蘭州石化公司煉油廠, 甘肅 蘭州 730060）

0.6 Mt/a焦化汽柴油加氫裝置的技術改造

董海明，趙德強，李超然

（中國石油蘭州石化公司煉油廠, 甘肅 蘭州 730060）

0.6 Mt/a焦化汽柴油加氫裝置改造為航煤加氫裝置后，蘭州石化航煤生產(chǎn)能力由0.3 Mt/a增加到了0.9 Mt/a，使閑置裝置恢復了生產(chǎn)能力，滿足了市場需求，提高了經(jīng)濟效益。標定結果表明：在反應條件較為緩和的情況下, 精制航煤堿性氮含量為 0.06～0.92μg/g,達到設計≯1μg/g的指標; 硫醇硫含量為 0.000 1%～0.000 7%，達到設計小于0.001 2%的指標；總酸值為0.001 5～0.002 6 mg KOH/g，達到設計小于0.014 mg KOH/g的指標；其余各項指標亦均達到國家3#噴氣燃料及軍用航煤質量要求；2013年實際加工航煤58.14萬t，增效9 000萬元。

焦化汽柴油；技術改造；航煤加氫

中國石油蘭州石化公司直餾煤油原料約 1.0 Mt/a，2013年之前目前只有0.3 Mt/a的航煤加工能力；2012年焦化汽柴油進入新建的3.0 Mt/a柴油加氫裝置進行加工， 0.6 Mt/a焦化汽柴油加氫裝置閑置；為充分利用現(xiàn)有直餾煤油資源，考慮航煤市場需求量大，效益好；經(jīng)過對原焦化汽柴油加氫裝置局部改造為航煤加氫裝置。

改造由中國石油撫順設計院設計，中石油第二建設公司承建， 2012年6月開始改造；2012年11月20日中交；11月25日氮氣氣密合格； 11月26日氫氣氣密合格； 11月27日9：00啟用反應器進行升溫升壓和質量調整， 11月29日12：00生產(chǎn)出第一批合格產(chǎn)品，實現(xiàn)一次開車成功。

2013年12月6日航煤產(chǎn)品通過航監(jiān)委質量認證。既提升了航煤加工量滿足了市場需求，又提升了經(jīng)濟效益。

1 裝置簡介

改造后裝置由反應、分餾、配制和公用工程等部分組成，設計規(guī)模為0.56 Mt/a，開工時間8 400 h/a。裝置利舊原焦化汽柴油加氫裝置催化劑FHUDS-2，其理化指標見表1。

表1 催化劑理化性質［3］Table 1 The physical and chemical properties of catalyst

裝置以常減壓蒸餾裝置的直餾煤油和連續(xù)重整氫氣作為原料，經(jīng)過催化加氫反應，進行脫硫、脫氮、烯烴飽和［1］，生產(chǎn)符合國家標準的3#噴氣燃料［2］，改造后裝置原則流程圖見圖1。

圖1 裝置原則流程圖Fig.1 Principle flow chart

2 裝置主要改造內容

（1）氫氣壓縮機放棄了原來二合一的形式，而是采用新氫壓縮機機（C-101）與偱環(huán)氫壓縮機(C-102)完全分開的形式,這樣使操作更加靈活和穩(wěn)定的形式；

（2）拆除原石腦油穩(wěn)定系統(tǒng)流程；

（3）原石腦油冷卻器E-113利舊更改為精制航煤后冷器E-113；

（4）分餾塔（T-102）塔內件進行了更換、進料口位置向上做了調整；

（5）對原來的原料泵（P-101）、精制柴油泵（P-104）、重沸爐進料泵（P-113）和分餾塔頂回流產(chǎn)品泵（P-111）和分餾塔頂后冷器（E-108）進行了更換；

（6）新增了精制航煤脫硫罐（V-126）、抗氧劑配制罐(V-124)、 抗氧劑中間罐（V-125）和抗氧化劑計量泵（P-117）；

（7）新增了精制航煤聚結器（M-102）、精制航煤過濾器（FI-102）等新設備；

（8）更換反應進料加熱爐（F-101）和分餾塔底重沸爐（F-102）的余熱回收系統(tǒng)；

（9）更換鼓風機和引風機。

3 改造后裝置技術特點

（1）原0.6 Mt/a焦化汽柴油裝置具有設計壓力高、反應溫度高、催化劑裝填量大的特點，為裝置優(yōu)化操作提供了便利；

（2）采用撫順研究院自主研發(fā)的FHUDS-2高活性深度脫硫催化劑，脫氮、脫硫、脫硫醇硫、脫酸值效果好［4］；

（3）改造采用分餾塔底物料重沸工藝，利舊重沸爐，塔分離效果好，保證了精制航煤水分和硫化氫的脫除效果；

（4）增設航監(jiān)委指定的專用產(chǎn)品聚結過濾分離器，進一步脫除精制航煤水分，過濾除去大于 5 μ m的雜質；

（5）新增航煤產(chǎn)品后精制設施，進一步脫除含硫物質，確保了精制航煤銀片腐蝕達到0級；

（6）改造裝置設置原料油過濾器，除去航煤原料中大于20 μm的固體顆粒；原料油緩沖罐用燃料氣進行氣封；

（7）改造裝置抗氧劑配制設置了自動攪拌系統(tǒng)，抗氧劑溶解完全，配置濃度均勻；加注泵出口增加計量設施，實現(xiàn)了抗氧劑加注易調可控，確?？寡趸瘎┖细衤?。

4 裝置標定情況

裝置開車成功后，于2012年4月12-14日進行標定。標定原料為常減壓裝置直餾煤油，其性質見表2。精制航煤性質見表3、4。裝置的操作條件見表5。

表2 原料分析項目Table 2 Analysis of raw material

表3 精制航煤分析項目（V-126前）Table 3 Analysis of production before V-126

5 標定結果分析

5.1 產(chǎn)品性質

從表 4可以看出，精制航煤堿性氮含量為0.06～0.92μg/g，達到設計小于1μg/g的指標；硫醇硫為0.000 1%～0.000 7%，小于指標0.001 2%；總酸值為 0.001 5～0.002 6 mgKOH/g，小于指標 0.014 mgKOH/g的指標，銀片腐蝕為零級。各項指標達到了3#噴氣燃料和軍用航煤指標要求。

5.2 脫硫劑

脫硫罐V-126前后的硫含量分別為40μg/g 和5μg/g，硫的脫出率為87.5%，因此T317型脫硫劑在控制產(chǎn)品硫含量方面發(fā)揮著重要的作用。

5.3 催化劑

利舊催化劑FHUDS-2為柴油加氫催化劑，標定期間，反應器入口溫度257.2 ℃，反應器出口溫度260.4 ℃，比設計初始溫度280 ℃低20 ℃；反應器入口壓力3.03與設計相當；氫油比為208.14，較設計150高；裝置反應體積空速1.58 h-1，低于設計值，在此操作條件下，脫硫率達到97.17%；堿性氮脫除率達93.54%；硫醇硫脫除率達到94.87%。脫酸值率為 93.6%，說明在較緩和的條件下，催化劑的活性很好。

表4 精制航煤分析項目（V-126后）Table 4 Analysis of production after V-126

表5 主要操作條件表Table 5 The main operating conditions

5.4 裝置性能分析

裝置標定期間處理量為66 t/h，達到設計65.952t/h的負荷；精制航煤收率99.91%，與設計99.91%一致；能耗為14.8 kgEo/t，達到了設計15.2 kgEo/t的指標；產(chǎn)品質量合格，裝置實際運轉能夠滿足設計要求。

6 經(jīng)濟效益分析

從表 4可以看出，精制航煤堿性氮含量為0.06～0.92μg/g，達到設計小于1μg/g的指標；硫醇硫為0.000 1%～0.000 7%，小于指標0.001 2%；總酸值為 0.001 5～0.002 6 mgKOH/g，小于指標 0.014 mgKOH/g的指標，銀片腐蝕為零級。各項指標達到了3#噴氣燃料和軍用航煤指標要求。

7 結 論

（1）改造閑置裝置，利舊原催化劑，改造投資僅為5 000萬元，較新建一套0.6 Mt/a航煤加氫裝置節(jié)省投資7 000～8 000萬元；

（2）通過改造使蘭州石化航煤生產(chǎn)能力由0.3 Mt/a提升至0.9 Mt/a；

（3）裝置改造投產(chǎn)后標定結果表明：精制航煤堿性氮含量為0.06～0.92μg/g；硫醇硫為0.000 1%～0.000 7%；總酸值為0.001 5～0.002 6 mgKOH/g；銀片腐蝕為零級。精制航煤質量優(yōu)于3#噴氣燃料指標和設計指標，特別是作為軍用油品，蘭州石化特別制定了針對堿性氮和銀片腐蝕更為嚴格的控制指標，使裝置的操作難度和技術含量提升。

［1］ 史開洪，艾中秋．加氫精制技術問答[M]. 北京：中國石化出版社，2014-01：13-15．

［2］ 陶志平，龔冬梅，張翠君，孫建章，李明.中華人民共和國國家標準 GB6537-2006 3號噴氣燃料標準規(guī)范[S]，北京市中國國家標準化管理委員會出版，2006-12∶7-8.

［3］ 姚波，楊成敏．FHUDS-2催化劑在天津石化的工業(yè)應用[J].當代化工， 2011(07)：25-28．

［4］ 胡斌．FHUDS-2催化劑在廣州石化公司柴油加氫精制裝置上的應用[J].石化技術與應用， 2012(1)：51-55．

表4 鉆頭應用效果對比Table 4 Application effect contrast of the bit

4 結束語

本文考慮復合鉆井的實際情況對虛擬強度模型進行修改，在評價復合鉆井過程中的能量消耗時更加方便，所需數(shù)據(jù)更容易獲取。采用該方法對王府氣田沙河子組鉆頭使用情況進行評價并提供鉆頭優(yōu)選方案，為加快本地區(qū)氣藏開發(fā)提供了有效幫助。

參考文獻：

［1］Taele R.The concept of specific energy in rock drilling[J].In-ternational Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences Geomechanics Abstracts,1965,2(1)∶57-73 .

［2］張輝，高德利.鉆頭選型方法綜述[J].石油鉆采工藝, 2005,27（4）：1-5 .

［3］樊順利，郭學增.用比能法評判鉆頭[J].石油鉆采工藝, 1993，15（2）： 20-24 .

［4］陳志學，孫寧，史東輝，等.基于虛擬強度指數(shù)的鉆頭選型方法研究[J].石油鉆采工藝，2013,35（3）：9-11,15 .

［5］崔猛，李佳軍，等.基于機械比能理論的復合鉆井參數(shù)優(yōu)選方法[J].石油鉆探技術, 2014,42（1）：66-70 .

［6］陳志學，等.虛擬強度指數(shù)法鉆井新方法的研究與應用[J].鉆采工藝 ,2012,35（1）：7-9 .

［7］蘇義腦.螺桿鉆具的工作特性[J].石油鉆采工藝, 1998,20（6）：11-15,67 .

［8］楊進，高德利.一種鉆頭選型新方法研究[J].石油鉆采工藝，1998,20（5）：38-40 .

Technical Renovation of 0.6 Mt/a Gasoline and Diesel Hydrogenation Plant

DONG Hai-ming，ZHAO De-qiang，LI Chao-ran
（PetroChina Lanzhou Petrochemical Company, Gansu Lanzhou 730060，China）

After 0.6 Mt/a gasoline and diesel hydrogenation plant was renovated into aviation kerosene hydrogenation plant in Lanzhou Petrochemical Company, the production capacity of aviation kerosene was increased from 0.3 Mt/a to 0.9 Mt/a, which resumed the idle device production ability and met the market demand and improved the economic benefit. The calibration results showed that equipment characteristics and technical parameters could fully meet production demands under full load. Basic nitride content in the product was 0.06～0.92 μg/g,less than 1μg/g quality index. Mercaptan sulfur content was 0.000 1%～0.000 7%,less than 0.001 2% quality index. Total acid number was 0.001 5～0.002 6 mg KOH/g, less than 0.014 mgKOH/g quality index. The rest quality indexes all reached standard of national NO.3 jet fuel military oil products. Output of aviation kerosene was 581.4 kt/a in 2013.

coker gasoline and diesel ; plant renovation; aviation kerosene hydrogenation

TE 624

A

1671-0460（2015）09-2158-04

2015-03-25

董海明（1976-），男，甘肅蘭州人，工程師，2008年畢業(yè)于中國石油大學化學工程與工藝專業(yè)，研究方向：從事煉油加氫精制工藝技術管理工作。E-mail：donghaiming@petrochina.com.cn。