FITS加氢技术运用于航煤加氢

液相加氢技术在航煤装置中应用探讨沈文丽１，张　旭１，范传宏１，宋智博１，刁贺婷１，夏国富２（１．中国石化工程建设有限公司，北京市１００１０１；２．中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，北京市１０００８３）摘要：随着航空事业的发展，对喷气燃料（航煤）需求日益增加。

航煤加氢技术，主要用于加工直馏煤油组分，传统加工工艺反应部分采用气相加氢工艺，目前，液相加氢工艺也开始应用到航煤加氢单元中。

介绍了液相航煤加氢的工艺特点，以１．９Ｍｔ／ａ航煤加氢装置为例，对液相航煤加氢技术和传统滴流床技术进行了反应条件和经济效益对比。

相比于传统气相加氢技术，液相航煤加氢技术节省设备投资２２４万元，节省占地面积７％左右，年节省电费３９４万元、燃料费４２２万元，经济效益可观。

关键词：液相加氢　航煤装置　上流式反应器　反应条件　能耗　经济效益１　液相航煤加氢工艺特点以１．９Ｍｔ／ａ处理量为例，对比液相航煤加氢技术和传统滴流床航煤加氢技术。

１．１　取消循环氢压缩机由于航煤加氢精制工艺氢耗低，所加工的原料油中氮含量低［１］，适宜采用液相加氢技术。

液相航煤加氢工艺取消了传统航煤加氢工艺中主要耗电设备———循环氢压缩机的设置。

常规滴流床加氢工艺，循环氢压缩机的设置不仅占整个装置成本的比例高，而且氢气升温和降温的换热系统能耗大，采用液相航煤加氢技术可简化氢气换热网络。

１．２　生成油一次通过柴油液相加氢技术需要设置反应产物循环，以达到攒氢的目的，提高氢气在油中的溶解。

而航煤液相加氢技术通常不需要热油循环，原因在于航煤加氢精制的目的主要是脱除沸点较低、较易脱除的非噻吩类硫醇硫，属于浅度加氢精制，装置氢耗很低，新鲜进料中溶解氢气即可满足要求，故不需要设置循环油泵，采用生成油一次通过流程即可以满足生产目的产品的要求［２］。

１．３　混合器的设置该液相航煤加氢技术采用二次混氢流程，在进、出加热炉两个位置分别设置混合器。

液相加氢主要是靠油中溶解的氢进行加氢精制的化学反应，氢气随油带入反应器的量是液相加氢工艺必须进行核算的工程化学问题。

催化汽油加氢改航煤加氢装置开工试运行情况介绍作者：刘寅华来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第06期摘要：某公司40万吨/年航煤加氢装置由原90万吨/年RSDS-III装置改建而来。

本文介绍了该40万吨/年航煤加氢装置首次开工过程和装置试运行情况。

分析了装置开工初期的运行状态，对装置存在的问题进行了梳理并提出建议。

为做好装置的平稳运行和今后装置的开工工作提供参考。

关键词：航煤加氢装置；催化剂装填；催化剂预硫化1 前言因汽油质量升级需要，某公司新建150万吨/年S-ZORB投产后，原90万吨/年RSDS-III 装置停产，为有效利用闲置资源，解决公司现有航煤加氢装置产能不足问题，RSDS-III装置进行改造。

改造后的航煤加氢装置于2018年3月30日一次投料试车成功，生产出合格的3# 喷气燃料产品。

2 装置开工2.1装置实际试车过程根據开工进度安排，实际试车顺序及开工节点见下表。

2.2 催化剂装填装置催化剂为RN-400，RS-1100，RSDS-31，采用布袋装填。

一反催化剂装填量为6.0吨；二反催化剂装填量为29.4吨。

2.3 催化剂预硫化催化剂采用湿法硫化，硫化油为直馏煤油，硫化剂为DMDS。

3月24日开始硫化，3月26 日停止注硫，总切水量2.4t，共用硫化剂6.1吨。

3 装置试运行情况装置试运行期间，原料由蒸馏装置直供，运行负荷75%。

3.1 试运期间装置操作条件调整情况催化剂硫化结束，加热炉降温，同时操作条件向设计条件调整。

主要操作条件如表2。

3.2 产品性质试生产初期，原料中S、N脱除率均达到95%以上，产品中S、N含量均满足质量要求，但产品出现银片腐蚀指标大于0级且闪点偏高等问题。

3.2.1 产品银片腐蚀指标大于0级原因分析装置置换时间不足，尤其是新增活性炭吸附罐容积过大，装填体积达到60m3，需要一定的置换时间。

3.2.2 产品闪点偏高原因分析汽提塔塔顶温度控制过高，塔顶压力偏低，且汽提塔进料温度偏高，造成塔顶轻油外送量大，航煤闪点偏高。

航煤加氢精制反应器的设计航煤加氢精制反应器的设计航煤在航空燃料中占有重要的地位，但由于其环境污染和安全等问题，需要进行精制。

航煤加氢精制反应器是一项关键技术，它能够将含氧、含硫等杂质去除，在保证航煤能够满足航空用途的同时，又不会对环境造成危害。

本文将详细讲述航煤加氢精制反应器的设计原理和方法，以期对相关研究人员提供一定的参考。

一、航煤加氢精制反应器的原理航煤加氢精制反应器是利用氢气对航煤进行氢化反应，将其中的杂质去除以获得高纯度的航煤。

该反应器主要通过加入氢气和反应催化剂，引发氢化反应，将航煤中的硫、氧等杂质转化为易挥发的化合物，然后通过精制工艺将其去除，最终得到高纯度的航煤。

具体地说，航煤加氢精制反应器的原理包括以下几个方面：1. 氢气与航煤的化学反应航煤加氢精制反应器中所用氢气的作用主要有两个，一是将航煤中的杂质转化为易挥发的化合物，二是与航煤中的氧和氮反应，生成水、氨等化合物，从而降低航煤的含氧和含氮量。

2. 反应催化剂的作用在航煤加氢精制反应器中，反应催化剂起着重要的作用。

它们能够引发反应，促进反应速率的提高，并且能够降低反应温度和氢气的使用量，从而在实际工业应用中能够降低成本。

二、航煤加氢精制反应器的设计航煤加氢精制反应器的设计包括反应器的材料、结构和工艺参数等多个方面。

1. 反应器的材料航煤加氢精制反应器需要使用高强度和高耐高温的材料。

因为反应器内需要承受高压和高温的条件，同时还要兼顾防锈和防腐的要求。

目前较为常见的反应器材料有不锈钢、钛合金、镍合金等。

2. 反应器的结构航煤加氢精制反应器的结构直接关系到其稳定性和反应效率。

一般来说，反应器可以采用垂直或水平结构，具体的选择应根据反应器所处的工艺流程和研究需求而定。

此外，为保证反应器内部的杂质不污染航煤，反应器的杂质收集器和分离器也应该合理设计。

3. 工艺参数的调节航煤加氢精制反应器的反应条件包括反应温度、反应压力、氢气流速等，这些参数的调节都对反应器的反应效率和成本产生影响。

FITS加氢新工艺在油品加氢中的应用FITS加氢技术介绍FITS简介管式液相加氢（FITS）新工艺开发了氢气的纳米级微孔分散并与油品混合的技术，首次采用了管式反应器进行油品液相加氢，通过提升油品的传质效率和反应效率，明显简化了加氢工艺，大幅度降低了投资和运行费用，国内外未见同类技术的报道，新颖性和创新性显著，具有自主知识产权和自由运作权。

该技术由中石化长岭分公司与湖南长岭石化科技开发有限公司联合开发，并已申请多项专利。

技术特点●流程灵活。

FITS工艺流程简单，占地面积小，可镶嵌在已有流程中，实现工业装置模块化。

●高效率。

FITS 工艺具有高空速的特点，反应器小巧，催化剂用量少，同时易于实现定量给氢，反应选择性较高。

●低投资。

FITS 工艺没有复杂的氢气循环系统，设备简单，可降低装置建设投资60%以上，且建设周期更短。

●高收益。

FITS 工艺取消了循环氢压缩机和循环油泵，电力消耗可降低50% 以上，瓦斯消耗可降低20～30%，且氢气损失及泄露率更少，环保效益显著。

知识产权状况FITS 加氢技术是具有自主知识产权，在国际国内具领先水平的工艺技术，目前已提交申请相关专利 5 项，并有13项专利计划提交申请。

●一种烃油加氢处理方法，CN2013/083791●一种重整生成油加氢处理方法，CN2013/083786●一种气液混合方法及其应用和气液反应方法，201210360982.6●一种航空煤油液相加氢精制方法，201210357221.5●一种柴油加氢处理方法，201210357165.5FITS工艺在重整生成油加氢脱烯烃中的应用工艺简介重整生成油FITS 加氢工艺通过在重整现有工艺流程中镶嵌入FITS 工艺模块，即可实现重整生成油原料在较大空速下选择性深度脱烯烃。

该工艺可脱除重整生成油单馏分、BTX 馏分或全馏分中的烯烃，工艺流程灵活。

该工艺于2012年成功应用于中石化长岭分公司重整生成油加氢装置，并于2013年7月11 日获得中国石化科技部组织的鉴定，目前正在石家庄炼化积极推进工业化。

航煤液相加氢技术的研究及应用摘要煤液相加氢技术是将煤经过加氢、改性、裂解的过程在液相中生成液体燃料，包括半熟油、微烃油、芳香油。

煤液相加氢技术在研究及应用方面近年来取得一定的进展，但仍存在工艺结构复杂、生产率低、成本高等问题，加之原料煤质量及污染物含量各异，技术应用仍较有限。

因此，研究以改善原料质量、提高加氢裂解及精制工艺，提高生产效率及洁净度，降低生产成本等在加强对煤液相加氢技术的研究及应用，是十分必要的。

一、煤液相加氢的原理及目的煤液相加氢是指将原料煤在液相中接受加氢、改性、裂解这些反应处理，形成液态燃料的技术。

其中，煤的原子量通过原子量变大、难解部分向热稳定原子量小、容易解离的小分子物质产生裂解，主要从煤中获得半熟油、微烃油和芳香油等液态燃料，从而起到加工优质液体燃料的作用。

煤液相加氢是把原料煤经过加氢、改性、裂解反应处理，从而生成优质液体燃料的技术，主要用于解决煤炭质量较差、污染物含量较高等不足，实现节能降耗及环保的目的。

它还可以起到准化能源的作用，增强燃料的耐久性，提高汽车性能，减少汽车机油、润滑油的消耗，从而节约能源消耗。

（1）煤深加工技术研究。

包括对煤的质量组成、表征参数及加工特性的较全面的研究，以优化煤的深加工技术，特别是煤液相加氢技术的技术性评价，把握煤的质量条件和加工技术要点，制定加工的实施方案；（2）煤液相加氢条件优化研究。

包括煤液相加氢反应器的设计、加氢剂量及反氢条件的优化、反应器介质温度和压力条件及时间的选择等；（3）煤液相加氢产物分离技术研究。

包括研究各液态燃料及污柩物的分离技术、优化分离技术、开发新型材料等研究工作。

（1）液体燃料的生产应用。

可获得优质的半熟油、微烃油、芳香油等液体燃料，生产出符合国家标准的柴油和汽油；（2）煤液相加氢技术在能源利用方面的应用。

可以起到准化能源的效果，提高燃料的抗磨耐久性、抗热性等特性，提高汽车性能，减少汽车机油、润滑油的消耗，从而省事能源消耗。

第38卷第3期2020年5月石化技术与应用Petrochemical Technology & ApplicationVol . 38 No . 3May 2020新氢压缩机(虚线部分为改造后流程）图1装置改造前后工艺流程1.3操作条件航煤加氢装置改造前后的主要操作条件见 表1〇收稿日期：2020 - 0丨-06 ;修回日期：2020 - 02 - 24作者简介：何平（1984—），男，甘肃兰州人，学士，工程师。

主 要从事炼油临氢装置的生产和技术管理工作，已发表论文 6篇c12 工艺流程由图1可知：装置改造前，来自常减压装置 的常一线直馏煤油，经换热后进人反应器，与新 氢发生加氢脱硫和脱氮反应；反应流出物进人分 溜塔进行汽提脱硫和分馏；塔底航煤进人硫化氢 吸附罐，进一步脱除硫化氢后出装置；塔顶油气 经冷凝后，一部分作为分馏塔塔顶回流介质，另 一部分作为石脑油送出装置。

航空煤油（简称航煤）加氢精制技术是将油 品（直馏航煤）中硫、氮、氧等化合物转化为易于 去除的h 2s ,n h 3，h 2o ,并脱除油品中杂质，同时 实现烯烃、芳烃饱和，从而得到具有良好安定性 和燃烧性的产品。

中国石油格尔木石化公司 15万t /a 航煤加氢装置，采用湖南长岭石化科技 开发有限公司研发的航煤加氢技术（FITS ),以直 溜航煤为原料，选用与之配套的喷气燃料催化剂 (牌号为RSS -2),生产满足Y 喷气燃料要求的 产品，并兼顾生产低硫煤油组分；然而，在生产中 发现，航煤产品的铜片腐蚀无法满足公司内控标 准要求。

因此，本工作采取将分馏塔塔底航煤改 为塔顶回流介质，原塔顶回流物料全部外排的措 施，对航煤加氢装置进行了改造，改造后产品铜 片腐蚀稳定在1 a 级，达到企业标准要求。

1工业装置1.1原材料直馏航煤，密度为784.7 kg /m 3,其中含硫、 硫醇、总氮、碱氮化合物、氯化物量依次为623.0, 3.0,8.0,6. 0,1.3 pg /g ，取自格尔木石化公司常 减压装置。

加氢裂化装置优化运行生产航煤技术攻关随着我国对航空煤油需求的不断增加，加氢裂化装置的优化运行生产对于航煤技术攻关变得尤为重要。

加氢裂化技术是航煤生产中的关键环节，其优化运行将直接影响航煤质量和产量。

为了提高航煤的质量和产量，降低生产成本，我国科研人员不断进行技术攻关，积极寻求技术创新，推动加氢裂化装置的优化运行生产。

一、加氢裂化技术在航煤生产中的地位加氢裂化技术是将原油或者重质油转化成航空煤油的主要方法之一，也是目前航煤生产中使用最为广泛的技术之一。

加氢裂化技术可以将原油中的重质烃类分子在催化剂的作用下裂解成较轻质的烃类物质，可提高航煤的产量、改善航煤的质量、降低航煤的硫含量、降低航煤的芳烃和烯烃含量，保障航煤的需求。

加氢裂化技术在航煤生产中的地位非常重要。

随着对航煤的需求不断增加，对加氢裂化装置的技术要求也在不断提高，如何实现加氢裂化装置的优化运行已成为当前航煤技术攻关的重要课题。

二、加氢裂化装置存在的问题1. 催化剂的选择问题：催化剂是加氢裂化装置的重要组成部分，直接影响加氢裂化反应的效率和产物的质量。

目前，我国在加氢裂化催化剂研究上与国际先进水平还存在一定差距，催化剂的稳定性和活性需要进一步提高。

2. 操作参数的优化问题：加氢裂化装置的操作参数对于反应效率和产物质量也有着重要的影响，而当前加氢裂化装置在运行过程中，参数调节仍然存在很多困难，导致反应效率和产品质量不能得到最大程度的提高。

3. 能源消耗问题：加氢裂化装置的运行需要耗费大量的能源，目前仍缺乏有效的节能减排技术，导致能源消耗较大。

以上问题的存在导致了加氢裂化装置在航煤生产中的运行存在一定的问题和障碍，严重影响了航煤的产量和质量。

如何解决这些问题，实现加氢裂化装置的优化运行，成为当前航煤技术攻关的重点和难点。

为了解决加氢裂化装置存在的问题，提高航煤的产量和质量，我国科研人员积极开展技术攻关，推动加氢裂化装置的优化运行生产。

主要进行以下几方面的技术攻关：1. 催化剂的研发和优化：加氢裂化装置中的催化剂是影响航煤质量和产量的关键因素之一。

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。