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
反应压力、反应温度和氢油比上作出了较大调整。

在反应温度258℃，反应压力3.0MPa，氢油比10.0，空速3.6h-1的反应条件下，产品航煤各项指标控制较为理想，但静态氧化安定性始终不合格。

经过分析，认为影响产品航煤静态氧化安定性不合格的原因主要有以下几个方面：①高氯原油的加工。

此次生产期间，常一线直馏航煤氯含量平均达到了12ppm左右。

从60万吨/年航煤加氢装置开工以来，常减压一直加工高氯原油，高氯原油的长期加工，导致催化剂表面积氯较多，活性下降；②反应器跨线阀门内漏。

在本次试生产期间反应器跨线阀门温度较高，判断有内漏可能性，导致少量原料航煤串入产品航煤中，影响了产品质量；③反应温度不够。

实验室摸索出的反应温度为260℃，但本次试生产期间，受现场热源限制，反应器床层最高温度只有255℃，影响了产品质量。

2015年4月初，高氯原油加工结束后，60万吨/年航煤加氢装置进行了首次停工检修，针对第二轮试生产出现的问题进行了改造和消缺，对汽提塔进行了重点检查，并对部分腐蚀较为严重的塔盘进行了更换。

2015年5月17日再次开工，经过几天的调整后，在2015年5月21日-5月23日进行了第三轮试生产。

加工低氯原油期间，在反应温度259℃，反应压力3.1MPa，氢油比8.0，空速4.67h-1的反应条件下，产品航煤各项指标控制均达标，其中静态氧化安定性为6.3mg/100ml，控制情况较好。

先后三次试生产期间典型的操作条件和产品质量情况见表-2和表-3：
表-2 试生产期间装置典型操作参数
表-3 试生产期间精制航煤产品质量。