試產(chǎn)3號噴氣燃料的原料選擇及適宜組分考察

李丙庚，顧秀紅

（中國石油化工股份有限公司濟南分公司，山東濟南250101）

試產(chǎn)3號噴氣燃料的原料選擇及適宜組分考察

李丙庚，顧秀紅

（中國石油化工股份有限公司濟南分公司，山東濟南250101）

介紹了中國石化濟南分公司為試產(chǎn)3號噴氣燃料進行的原料選擇、適宜組分考察及工業(yè)試生產(chǎn)情況。實驗室試驗及工業(yè)試生產(chǎn)結(jié)果表明以兩套常壓蒸餾裝置的混合常二線為原料，利用Ⅰ柴油加氫裝置可生產(chǎn)出符合3號噴氣燃料技術(shù)要求的產(chǎn)品。另外，在實驗室對潤滑油加氫裝置的副產(chǎn)物減三線、減四線加氫柴油依據(jù)噴氣燃料技術(shù)要求進行了考察，結(jié)果表明減三線柴油性能穩(wěn)定、優(yōu)良，完全滿足3號噴氣燃料技術(shù)要求；減四線柴油性能較好，也可滿足3號噴氣燃料技術(shù)要求，但其低溫粘度及密度大，若作為噴氣燃料產(chǎn)品，需要對其進行餾程調(diào)控，以確保其質(zhì)量合格及穩(wěn)定。

常二線；加氫；減三線；減四線；噴氣燃料；工業(yè)試生產(chǎn)

近幾十年，噴氣發(fā)動機在航空上得到越來越廣泛的應(yīng)用。目前，不管軍用還是民用，噴氣發(fā)動機基本上取代了點燃式航空發(fā)動機。噴氣燃料（又稱航煤）一般采用燃燒極限較寬、燃燒比較穩(wěn)定的煤油餾分［1］。噴氣燃料按生產(chǎn)方式可分為直餾噴氣燃料和二次加工噴氣燃料兩類。按餾分的寬窄、輕重又可分為寬餾分型、煤油型及重煤油型。我國噴氣燃料有3個牌號。1、2號噴氣燃料均為煤油型燃料，餾程約為150℃～250℃，不同點是1號結(jié)晶點為-60℃，2號結(jié)晶點為-50℃，二者均可用于軍用或民航飛機；3號噴氣燃料為較重煤油型燃料，餾程約為180℃～280℃，冰點不高于-47℃，民航及軍用飛機通用，正逐步取代1號和2號噴氣燃料［1］。按照國際貫例，國際市場上的噴氣燃料產(chǎn)品標準主要執(zhí)行JETA-1，而中國國內(nèi)主要執(zhí)行3號噴氣燃料標準［2］。

為確保安全可靠，噴氣發(fā)動機對噴氣燃料質(zhì)量要求非常嚴格，主要質(zhì)量要求包括：良好的燃料性；適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性；較高熱值和密度；良好的安定性；良好的低溫性；良好的潔凈性；無腐蝕性；適當(dāng)?shù)臐櫥裕惠^小的起電性。盡管噴氣燃料質(zhì)量要求嚴格、生產(chǎn)較苛刻，但因其附加值高，許多煉油企業(yè)仍把增產(chǎn)噴氣燃料作為提高效益的途徑之一。

濟南分公司燃料油主產(chǎn)品為汽油和柴油，一直未進行噴氣燃料生產(chǎn)。為填補此空白，提高企業(yè)效益，濟南分公司于2014年進行噴氣燃料相關(guān)試驗考察并利用Ⅰ柴油加氫裝置進行噴氣燃料試生產(chǎn)，產(chǎn)品及有關(guān)裝置副產(chǎn)物可滿足3號噴氣燃料技術(shù)要求。

1　噴氣燃料技術(shù)要求

3號噴氣燃料技術(shù)要求（見表1）。

表1　3號噴氣燃料技術(shù)要求（續(xù)表）

2　實驗室噴氣燃料原料切割試驗

參考噴氣燃料生產(chǎn)有關(guān)資料［3-6］，實驗室利用實沸點蒸餾儀器對二種管束原油進行噴氣燃料原料切割試驗，有關(guān)數(shù)據(jù)（見表2）。

由表2可知，φ377原油150℃～255℃餾分段及φ325原油140℃～250℃餾分段可以兼顧閃點及冰點指標要求（受儀器限制，試驗數(shù)據(jù)僅供粗略參考）。

表2　模擬蒸餾原料的基本性質(zhì)

3　常壓蒸餾裝置常二線性能

濟南分公司常壓蒸餾裝置常二線性質(zhì)與煤油餾分相近，依據(jù)原油實際加工生產(chǎn)狀況，質(zhì)量中心對兩套常壓蒸餾裝置常二線進行基本性能跟蹤，為后序噴氣燃料試生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)參考。兩套常壓蒸餾裝置常二線基本性質(zhì)（見表3）。

由表3可知，Ⅰ常壓蒸餾裝置常二線粘度、閃點、密度及餾程指標較為穩(wěn)定并能滿足3號噴氣燃料技術(shù)要求；Ⅱ常壓蒸餾裝置常二線粘度、密度在噴氣燃料技術(shù)要求范圍內(nèi)，但其閃點低、損失量大、餾程殘留量較高甚至超標。當(dāng)檢測冰點時，二種常二線在低溫下有時出現(xiàn)絮狀物。對于潔凈的噴氣燃料，若低溫時出現(xiàn)絮狀物，則表明其中混入了少量重組分，石油化工科學(xué)研究院已對此進行驗證。當(dāng)重組分含量低時，在低溫下只能形成粒徑很小的薄霧，不能形成大規(guī)模的晶體聚合，盡管燃料沒有出現(xiàn)結(jié)晶，但起霧溫度和結(jié)晶溫度卻相差很多，從而干擾冰點測試。因此，生產(chǎn)噴氣燃料時應(yīng)嚴細操作，控制餾分切割溫度，防止重組分帶入而影響噴氣燃料冰點指標。

表3　常壓蒸餾裝置常二線基本性質(zhì)

4　噴氣燃料適宜組分考察

目前，濟南分公司采用高壓潤滑油加氫與老三套結(jié)合的組合工藝生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油。潤滑油加氫過程中會生成少量輕柴油，通過檢測其餾程、密度、低溫性能等，發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)物基本性能與噴氣燃料性能相近。因此，實驗室對減三線、減四線加氫柴油依據(jù)噴氣燃料技術(shù)要求進行相關(guān)性能檢測，有關(guān)數(shù)據(jù)（見表4）。

表4　潤滑油加氫裝置副產(chǎn)柴油性質(zhì)

由表4可知，減三線加氫柴油性能穩(wěn)定，各項指標能滿足3號噴氣燃料技術(shù)要求（潤滑性、導(dǎo)電性等加劑后可以達標，以下類同）；減四線加氫柴油低溫粘度及密度大、餾程10%回收溫度高，都接近上限值，而其它性能較好，樣品能滿足3號噴氣燃料技術(shù)要求。

表4　潤滑油加氫裝置副產(chǎn)柴油性質(zhì)（續(xù)表）

5　噴氣燃料工業(yè)試驗

前期試驗表明Ⅰ常壓蒸餾裝置常二線分餾效果優(yōu)于Ⅱ常壓蒸餾裝置。因此，濟南分公司在進行噴氣燃料試生產(chǎn)時，首先對兩套常壓蒸餾裝置進行工藝操作條件調(diào)整，控制常二線餾程范圍：Ⅰ常壓蒸餾裝置常二線終餾點要求不大于245℃，Ⅱ常壓蒸餾裝置常二線終餾點要求不大于235℃；然后利用Ⅰ柴油加氫裝置對混合常二線進行加氫處理。Ⅰ柴油加氫裝置工藝操作條件（見表5），生產(chǎn)原料及噴氣燃料產(chǎn)品性質(zhì)（見表6）。

表5?、癫裼图託溲b置工藝操作條件

表6?、癫裼图託溲b置原料及產(chǎn)品性能

6　結(jié)論

（1）濟南分公司以兩套常壓裝置的混合常二線為原料，利用Ⅰ柴油加氫裝置可生產(chǎn)出符合3號噴氣燃料技術(shù)要求的產(chǎn)品。

（2）潤滑油加氫裝置副產(chǎn)物減三線柴油性能穩(wěn)定、優(yōu)良，完全滿足3號噴氣燃料技術(shù)要求；減四線柴油性能較好，也能滿足3號噴氣燃料技術(shù)要求，但其低溫粘度高、密度大，若作為噴氣燃料產(chǎn)品，需要對其進行餾程調(diào)控，以確保其質(zhì)量合格及穩(wěn)定。

（3）潤滑油加氫裝置副產(chǎn)柴油量每年約1.5萬噸，目前只能并入普通柴油中，其價值沒有得以發(fā)揮。待噴氣燃料投產(chǎn)后，該產(chǎn)物可直接作為噴氣燃料產(chǎn)品，對調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高企業(yè)效益具有重要意義。

［1］林世雄.石油煉制工程［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2000：134-141.

［2］沈偉云.出口噴氣燃料的生產(chǎn)與檢驗［J］.高橋石化，2005，20（3）：29-32.

［3］曹琳琳，等.勝利進口混合原油生產(chǎn)3號噴氣燃料試驗［J］.勝煉科技，1997，（4）：37-41.

［4］翟軍，等.以遼河原油為原料制備3#噴氣燃料工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)［J］.石化技術(shù)，1997，4（4）：225-227.

［5］閆博，等.加氫裂化裝置噴氣燃料冰點不合格原因分析與對策［J］.廣州化工，2010，38（3）：183-184.

［6］劉范平，等.800 kt/a噴氣燃料加氫裝置標定［J］.遼寧化工，2010，39（9）：935-938.

Feedstock selection and suitable component investigation for trial production of NO.3 jet fuel

LI Binggeng，GU Xiuhong
（SINOPEC Jinan Company，Jinan Shandong 250101，China）

Feedstock selection，suitable component investigation and industrial trial production of No.3 jet fuel in SINOPEC Jinan company were introduced.Laboratory test and industrial trial production results show that No.3 jet fuel could be produced using the mixture of atmospheric cut 2 of two sets of atmospheric distillation unit as feedstock with No.1 diesel hydrogenation unit.In addition，by-products of lubricating oil hydrogenation unit such as vacuum cut 3 hydrotreated diesel oil and vacuum cut 4 hydrotreated diesel oil were investigated in laboratory accordance with technical requirement of No.3 jet fuel.The results show that vacuum cut 3 hydrotreated diesel oil fully meet technical requirement of No.3 jet fuel with stable and good performance and vacuum cut 4 hydrotreated diesel oil can also meet technical requirement of No.3 jet fuel with good performance.But the distillation range of vacuum cut 4 hydrotreated diesel oil need to be controlled to ensure its quality and stability for its large density and low temperature viscosity.

atmospheric cut 2；hydrogenation；vacuum cut 3；vacuum cut 4；jet fuel；industrial trial production

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.05.026

TE626.23

A

1673-5285（2015）05-0107-07

2015－03-18

李丙庚，高級工程師，碩士研究生，1987年畢業(yè)于石油大學(xué)石油加工專業(yè)，現(xiàn)任中國石油化工股份有限公司濟南分公司質(zhì)量中心主任，曾發(fā)表論文數(shù)篇。