田一兵

（錦西石化公司煉油聯(lián)合一部，遼寧 葫蘆島 125000）

錦西石化公司Ⅱ套常減壓裝置以加工低硫石蠟基大慶原油（20℃密度為861.0kg·m-3）為主，按照汽油-溶劑油-航煤-尿料-重柴油-蠟油方案設(shè)計(jì)，其中常一線油作為航煤加氫裝置的基礎(chǔ)油，其控制指標(biāo)及實(shí)際分析數(shù)據(jù)見表1。表1中列出的控制指標(biāo)，只有冰點(diǎn)偶爾會(huì)出現(xiàn)不合格，其它項(xiàng)目均穩(wěn)定合格，因此冰點(diǎn)是Ⅱ套常減壓裝置航煤質(zhì)量控制的首要指標(biāo)。

1 航煤冰點(diǎn)控制存在的問題

生產(chǎn)中為了增產(chǎn)航煤，在操作條件上往往進(jìn)行卡邊操作，提高抽出量時(shí)常會(huì)出現(xiàn)如下情況，即航煤餾程（終餾點(diǎn)）少許升高時(shí)，航煤冰點(diǎn)會(huì)發(fā)生跳躍式升高，嚴(yán)重時(shí)則不合格。表2是在提高抽出量時(shí)航煤冰點(diǎn)的變化情況。

表2 提高抽出量時(shí)航煤冰點(diǎn)的變化情況

2 航煤冰點(diǎn)的影響因素分析

通常情況下，決定航煤冰點(diǎn)高低的因素有2個(gè)，一是油品的含水量，二是油品的終餾點(diǎn)。

2.1 航煤含水量對(duì)冰點(diǎn)的影響

常一線的抽出溫度一般控制在160～170℃之間，此溫度下，水的飽和蒸汽壓為617～791kPa，常一線抽出口處的壓力僅為59～68kPa，兩者相差甚大，由此判斷航煤的含水量不大。由分析數(shù)據(jù)看，實(shí)測(cè)含水量為140×10-6～150×10-6，因此可排除油品含水對(duì)航煤冰點(diǎn)的影響。

2.2 航煤的尾部餾分對(duì)冰點(diǎn)的影響

2.2.1 航煤尾部的餾分組成

航煤餾分主要是C9～C13的烴類，包括直鏈（正構(gòu)）烷烴、支鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等，因此航煤的尾部餾分也由這4種烴類組成。從表4數(shù)據(jù)可以大致認(rèn)為，航煤的尾部餾分中，這4種烴類也是按此比例組成。

表3 航煤的碳數(shù)分布表

表4 航煤餾分組成的質(zhì)譜分析結(jié)果

2.2.2 支鏈烷烴影響的排除

通常情況下，相同碳數(shù)的各族烴類，熔點(diǎn)由高至低的順序?yàn)椋悍枷銦N＞環(huán)烷烴＞直鏈烷烴＞支鏈烷烴。由表4可知，支鏈烷烴的含量不是最多，且熔點(diǎn)最低，因此航煤的尾部餾分中，支鏈烷烴不是影響冰點(diǎn)的主要因素。

2.2.3 芳香烴影響的排除

由表4可知，直鏈烷烴和環(huán)烷烴的總體含量達(dá)到66.7%，是航煤的主體組成部分，因此兩者應(yīng)是影響航煤冰點(diǎn)的主要組分。而芳香烴的含量最少，因此航煤的尾部餾分中，芳香烴不是影響冰點(diǎn)的主要因素。

2.2.4 航煤冰點(diǎn)關(guān)鍵影響因素的確定

在實(shí)際生產(chǎn)中，餾程分析采用的是恩氏蒸餾方法，對(duì)照關(guān)系見表5。查找相關(guān)直鏈烷烴和環(huán)烷烴的沸點(diǎn)資料并進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見表6。

表5 航煤恩氏蒸餾與實(shí)沸點(diǎn)蒸餾關(guān)系對(duì)照表

表6 正構(gòu)烷烴的物理性質(zhì)表[1]

由表6可知，正構(gòu)十二烷的沸點(diǎn)剛好位于航煤終餾點(diǎn)附近。在常壓塔的操作中，由于受到塔盤分離精度的限制，只有部分正構(gòu)十二烷進(jìn)入了航煤，那么在航煤提量過程中就會(huì)出現(xiàn)這樣一種情況：隨著出流量的增加，正構(gòu)十二烷的含量逐漸增大，從分析上看航煤終餾點(diǎn)基本不變或微小升高，但由于正構(gòu)十二烷的熔點(diǎn)較高，因此航煤冰點(diǎn)會(huì)明顯升高，當(dāng)達(dá)到某一臨界點(diǎn)時(shí)，會(huì)直接導(dǎo)致冰點(diǎn)超標(biāo)。

關(guān)于正構(gòu)十二烷的存在，我們從尿素脫蠟裝置也得到了有力證據(jù)。錦西石化公司Ⅱ套常減壓裝置的常二線為尿素脫蠟原料，其產(chǎn)品之一為液蠟，即正構(gòu)烷烴的混合物，其初餾點(diǎn)一般在214～216℃之間，剛好與正構(gòu)十二烷的沸點(diǎn)重疊，可由此推斷正構(gòu)十二烷的含量是影響航煤冰點(diǎn)的主要因素。

2.3 對(duì)航煤生產(chǎn)中不合理現(xiàn)象的解釋

由于存在正構(gòu)十二烷，為保證冰點(diǎn)合格而導(dǎo)致航煤的終餾點(diǎn)偏低，本應(yīng)屬于航煤的組分不能有效切割出來，造成航煤的收率低。在生產(chǎn)中，航煤的餾程大體控制在150～215℃（恩氏蒸餾）之間，收率為4.33%，而大慶原油150～210℃窄餾分的收率為5.49%（表7），兩者相差達(dá)1.16%。同時(shí)航煤中直鏈烷烴的含量高，密度?。ū?），導(dǎo)致航煤的密度輕，十分接近控制指標(biāo)的下限。

表7 大慶原油實(shí)沸點(diǎn)窄餾分的收率

3 結(jié)論

本文分析并確定了正構(gòu)十二烷含量是影響航煤冰點(diǎn)的關(guān)鍵因素，一方面解釋了航煤生產(chǎn)中存在的一些貌似不合理的問題，另一方面為航煤的冰點(diǎn)控制提出了良好的方法，即在發(fā)現(xiàn)增加航煤的抽出流量而終餾點(diǎn)的上升遲鈍時(shí)，應(yīng)以每個(gè)分析頻次為間隔，按0.2t的幅度增加出流量，直至冰點(diǎn)的分析數(shù)據(jù)低于控制指標(biāo)2～3℃為止，以達(dá)到最佳收率。在摻煉非石蠟基原油時(shí)，隨著摻煉比例的增加，正構(gòu)十二烷的影響將逐步削弱。