催化裂化馏分油生产喷气燃料的加氢工艺.pdf

第 4 3卷第 3期 2 0 1 4年 3月 当 代 化 工 C o n t e mp o r a r y C h e mica l I n d u s t r y V o 1 4 3 N O 3 M a r ch 2 0 1 4 催化裂化馏分油生产喷气燃料的加氢工艺 郝立刚 李 敏 李 军 胡程浩 任海波 中国石油抚顺石化公司研究院 辽宁 抚顺 1 1 3 0 0 4 摘 要 以 1 4 0 2 5 5 o C 的催化裂化馏分油为原料 选用抗硫型加氢脱芳催化剂 在温度 3 6 0 o C 压力 8 0 MP a 空速 1 0 h 氢油体积比8 0 0 1的工艺条件下生产出喷气燃料组分 该组分除润滑性 电导率外 其余 各项指标均可达到喷气燃料的质量要求 关键词 催化裂化馏分油 喷气燃料 加氢脱芳 中图分类号 T E 6 2 4 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 0 4 6 0 2 0 1 4 0 3 0 3 9 9 0 2 Hy d r 0 g e n a t iO n P r o ce s s f o r Pr o d u cin g J e t Fu e l Fr o m FCC Dis t il l a t e HAO L i g a n g L I Min L I J u n HU C h e n g h a o RE N Ha i b o Re s e a r ch I n s t i t u t e o fF u s h u n P e t r o ch e mica l Co mp a n y L ia o n i n g F u s h u n 1 1 3 0 0 4 Ch in a Ab s t r a ct T h r o u g h u s i n g F CC d i s t il l a t e b o il i n g b e t we e n 1 4 0 a n d 2 5 5 a s r a w ma t e r ia 1 s e l e ct i n g s u l f u r r e s i s t a n t d e a r o ma t i z a t io n ca t a l y s t j e t f u e l wa s p r o d u ce d u n d e r t h e p r o ce s s co n d i t i o n o f 3 6 0 8 0 MP a L HS V o f 1 0 h a n d v o l u me r a t i oo f h y d r o g e nt o o il o f 8 0 0 1 E x ce p t l u b ricit y a n d co n d u ct i v i t y o t h e r i n d ica t o r s o f t h e j e t fue l C an me e t t h e q u a l it y r e q u ir e me n t Ke y wo r d s F CC d is t i l l a t e J e t fue l Hy d r o g e n a t io n d e a r o ma t i z a t i o n 在喷气燃料的生产中 按照加工原料的不同 可以分为三种工艺 一是以直馏组分为原料 通 过加氢或非加氢处理工艺生产合格 的喷气燃料 所 选 的直馏组分 在冰点 密度 馏程 燃烧性能等 指标上基本符合喷气燃料的要求 但硫醇硫 酸值 颜色 安定性等方面还存在差距 这类原料处理起 来 比较容易 但原料来源不足 二是以减压馏分油 V G O 或其相应馏分为原料的高压加氢裂化工艺 该工艺扩展了喷气燃料 的原料来源 但投资和操作 费用高 三是 以富含芳烃 的直馏煤油或二次加工得 到的煤油馏分为原料的深度加氢工艺 这类原料富 含芳烃或烯烃 硫 氦含量也很高 通过深度加氢 脱硫 脱氮 加氢饱和后 大大提高了油品的燃烧 性能 深度加氢工艺虽然在投资 费用 氢耗等方 面存在劣势 但在企业特定条件下 这些劣势可能 会减弱或消失 深度加氢工艺就会有一定的应用价 值 抚顺石化公司研究 院开发的新型加氢脱芳催化 剂 H D A能够对高硫原料进行深度脱芳 利用 H D A 的这一性能 科研人员进行了催化裂化馏分油生产 喷气燃料的研究 开发出劣质原料一段加氢生产喷 气燃料的新工艺 1 实验概述 1 1 催化裂化馏分油 在喷气燃料的质量指标要求中 对馏程要求控制 1 0 回收温度不高于 2 0 5 c I 5 0 回收温度不高于 2 3 2 终馏点不高于 3 0 0 o C 对初馏点没有具体 指标要求 但喷气燃料的闪点指标限制 了初馏点的范 围 此外 冰点也限制着终馏点的高低翻 选择适当 的馏分油 对优化生产工艺 提高产品质量都会有很 大的帮助 基于上述考虑 选用初馏点 1 4 0 o C 左右 9 5 点 2 5 5 oC 左右的催化裂化馏分油作为生产喷气 燃料的原料 催化裂化馏分油的性质见表 1 从表 l中的数据看 该原料的特点是芳烃 烯 烃含量高 烟点低 烟点只有 1 4 m m 要想生产出 喷气燃料组分 必须降低芳烃 烯烃的含量 这样 既可以使芳烃 烯烃含量符合指标要求 又可大幅 度提升烟点 1 2 催化剂与实验装置 在加氢脱芳工艺中 常用的催化剂有两类 一 类是有较高脱芳性能的加氢精制催化剂 但目前的 催化剂往往对多环芳烃有较高的脱芳率 对总芳烃 的脱芳率则要低一些 如陈若雷 等人介绍的加氢 精制催化剂 对催化裂化柴油脱芳 多环芳烃含量 由3 5 3 降到 5 0 以下 脱芳率 8 5 8 总芳烃含 量则由 5 3 4 降到 2 5 以下 脱芳率 5 3 2 另一 类是贵金属催化剂 这类催化剂对原料油的硫 氮 有严格 的限制 原料 中的芳烃一般也控制在百分之 几的范围内 收稿 日期 2 0 1 4 0 2 0 8 作者简介 郝立刚 1 9 6 7 一 男 辽宁抚顺人 工程师 1 9 9 1年毕业于天津大学精细化工专业 研究方向 从事加氢催化剂及工艺研究 4 0 0 当 代 化 工 2 0 1 4年 3月 表 1 催化裂化馏分油的性质 Tabl e 1 Pr o pe r t ie s of FCC dis ti l l at e 项 目 催化裂化馏分油 密度 g cm 馏程 I BP 5 1 0 3 0 5 0 7 O 9 O 9 5 硫 g 氮 g 闪点 C 凝固点 烟点 mm 组成 f m L 0 1 r 饱和烃 烯烃 芳烃 HD A 加氢脱芳催化剂是抚顺石化公 司研究院 新研制的抗硫型深度脱芳催化剂 该催化剂可在高 硫条件使用 总芳脱芳率达到 8 0 以上 实验装置为 1 0 0 m L小型加氢装置 氢气一次 性通过 1 3 工艺条件及实验过程 根据催化剂的性能 选用温度 3 6 0 压力 8 0 M P a 空速 1 0 h 氢油体积比 8 0 0 1 的工艺条件对 催化裂化馏分油进行加氢脱芳 利用实沸点蒸馏装 置对加氢脱芳后的液体产品进行拔头处理 切除 1 4 0 的轻组分 余下的重组分作为 目标产品一 一 喷气燃料组分 表 2 加氢脱芳液体产 品的性质 T a bl e 2 Pr o p e r t ie s o f h y d r o g e n a t io n d e a r o m a t iz a ti o n l iq u id 项目 加氢脱芳液体产品 密度 g e m 馏程 I BP 5 1 0 3 0 5 0 7 0 9 0 5 硫 g i 闪点 凝固点 组成 m L 0 1 饱和烃 烯烃 芳烃 表 3 喷气燃料组分的性质及 3 喷气燃料的质量指标 T a b l e 3 Pr o p e r ti e s o f J e t f u e l c ompone nt s a nd t he qua l it y i n d e x o f3 ie t f u e l 2 结果与讨论 对加氢脱芳液体产 品进行密度 馏程 硫含量 闪点 凝固点 组成等性质的分析 加氢脱芳液体 产品的性质 见表 2 从表 1 表 2的数据看 采用 H D A催化剂对 1 4 3 2 5 5 的催化裂化馏分油进行加氢脱芳 硫含 量 由6 8 0 g g 下降到 1 2 g g 脱硫率 9 8 芳烃 含量由 4 1 4 下降到 6 2 脱芳率 8 5 说明 HD A 催化剂对高硫原料具有优异的脱硫 脱芳性能 下转第 4 0 4页 一 勰 一 H 一 一 4 0 4 当 代 化 工 2 0 1 4年 3月 技术都能很好的降低出石油产品中的硫含量 但是 都还处于实验阶段 没有进行工业化 因此 我们 在对非加氢技术方面还有很长 的路要走 如果能把 这些技术推广到工业化 那将给我国的石油产品脱 硫技术带来巨大的生机和价值 参考文献 1 孙伟栋 海底输油管道传热模拟计算 D 大庆 大庆石油学院 2 o o 7 1 沈齐英 赵锁奇 石油产品生物脱硫技术现状 J 北京石油化工 学院学报 2 0 0 7 1 5 4 3 3 3 7 2 陈丽娟 孙丰瑜 石油产品非加氢脱硫技术对比及发展趋势 J 河北化工 2 0 0 9 3 2 3 7 8 3 张力 李亚平 徐亚荣 等 F C C汽油催化精馏烷基化硫转移工艺 研究 J 石油炼制与化工 2 0 1 2 4 3 2 4 9 5 0 4 游志恒 徐亚荣 李惠萍 等 F C C汽油预处理对烷基化硫转移反 应过程的影响 J 化学反应工程与工艺 2 0 1 3 2 9 1 2 5 2 8 5 魏书梅 徐亚荣 徐新良 等 H Y分子筛催化噻吩类硫化物的烷基 化反应动力学 J 化学反应工程与工艺 2 0 1 2 2 8 2 1 6 0 1 6 3 6 王会芳 财音青格乐 张 彦 燃料油的生物脱硫 J 化学工业 与工程 2 0 0 6 2 3 1 7 9 7 马 挺 佟 明友 张 全 等 脱硫菌 F d s 一 1的分离鉴定及其对柴油 脱硫特性的研究 J 微生物学报 2 0 0 6 4 6 1 1 0 5 1 1 0 8 沈齐英 赵锁奇 高 洁 脱硫真核微生物烟曲霉的分离及脱硫性能 研究 J 石油炼制与化工 2 0 0 8 3 9 3 9 高芳 李琪娜 何斌 等 HP Mo l O T A c 2 s i O 的制备及其催化柴油 氧化脱硫的研究 J 工业安全与环保 2 0 1 2 3 8 8 2 8 3 0 1 0 闫方远 韩宏志 李越 催化柴油氧化脱硫的研究 J 化学与 粘合 2 0 1 3 3 5 1 3 3 3 9 1 1 季程程 闫锋 王相福 焦化柴油氧化脱硫脱氮工艺条件优化 J 石化技术与应用 2 0 1 3 3 1 1 2 8 3 0 1 2 邓邯郸 张雪黎 魏国 等 M A C 和 MY 分子筛吸附脱除 F C C 汽油中硫的研究 J 南昌大学学报 2 0 1 2 3 2 4 3 3 4 3 3 6 1 3 陈风翔 熊 麟 刘 欣 等 负载 C e O 的改性活性炭吸附脱硫性 能研究 J 西安石油大学学报 2 0 1 3 2 8 1 9 0 9 3 1 4 陈金勋 陈 剑 李继定 等 P D MS P E I 复合膜对 F C C汽油的脱 硫性能 I I I 放大实验研究 J 膜科学与技术 2 0 1 0 3 0 2 7 0 7 3 1 5 孔 瑛 张玉忠 林立刚 等 汽油脱硫用复合膜 的制备及性能 J 高分子材料与工程 2 0 1 0 2 6 5 1 2 8 1 2 9 1 6 王新胜 雒佳莉 李效军 等 催化裂化汽油的 甲酰吗啉萃取脱 硫研究 J 河北工业大学学报 2 0 1 0 3 9 3 3 3 3 6 1 7 夏 清 朱金泉 刘丽艳 等 乙烯副产 c9燃料油萃取脱硫萃 取剂 J 天津大学学报 2 0 1 0 4 3 3 2 7 3 2 7 6 1 8 赵琳 刘桂年 唐晓东 萃取脱出炼厂 c4中有机硫化物的研究 J 石油化工应用 2 0 1 1 3 0 8 6 6 7 0 上接 第 4 0 0页 表 2的数据中 加氢脱芳液体产品的初馏点为 5 0 cI 5 点温度 1 4 7 闪点 2 5 说 明加氢 脱芳过程 中出现轻微裂化 为保证喷气燃料 的闪点 合格 需切除 1 4 0 的轻组分 1 4 0 c I 的轻组分 共计 1 余者 9 9 的重组分即为目 标产品一喷气 燃料组分 参考 3 喷气燃料的质量指标要求对喷气 燃料组分进行性质分析 喷气燃料组分的性质及 3 喷气燃料的质量指标 G B 6 5 3 7 2 0 0 6 见表 3 由于没有对添加剂进行考察 因此表 3 数据中 缺少加入抗静电剂后的水分离指数数据 除该项指 标外 喷气燃料组分 的润滑性 电导率两项指标不 符合喷气燃料的质量要求 其余各项指标均达到了 国标要求 没有达到国标要求的项目 可以通过注 入添加剂来解决口 这也是 目前喷气燃料生产 中比 较常见的做法 3 结 论 H A D 催化剂具有优异 的脱硫 脱芳性 能 对 1 4 0 2 5 5 o C的催化裂化馏分油进行加氢脱芳 脱硫 率 9 8 脱芳率 8 5 以催 化裂化馏分油为原料 通过深度加氢脱 芳 在芳烃含量 烟点 冰点等关键项 目上都可 以 达到喷气燃料 的要求 可以生产 出喷