正構十二烷含量對航煤冰點的影響

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-蠟油方案設計，其中常一線油作為航煤加氫裝置的基礎油，其控制指標及實際分析數據見表1。表1中列出的控制指標，只有冰點偶爾會出現不合格，其它項目均穩(wěn)定合格，因此冰點是Ⅱ套常減壓裝置航煤質量控制的首要指標。

1 航煤冰點控制存在的問題

生產中為了增產航煤，在操作條件上往往進行卡邊操作，提高抽出量時常會出現如下情況，即航煤餾程（終餾點）少許升高時，航煤冰點會發(fā)生跳躍式升高，嚴重時則不合格。表2是在提高抽出量時航煤冰點的變化情況。

表2 提高抽出量時航煤冰點的變化情況

2 航煤冰點的影響因素分析

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

2.1 航煤含水量對冰點的影響

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。由分析數據看，實測含水量為140×10-6～150×10-6，因此可排除油品含水對航煤冰點的影響。

2.2 航煤的尾部餾分對冰點的影響

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）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數據可以大致認為，航煤的尾部餾分中，這4種烴類也是按此比例組成。

表3 航煤的碳數分布表

表4 航煤餾分組成的質譜分析結果

2.2.2 支鏈烷烴影響的排除

通常情況下，相同碳數的各族烴類，熔點由高至低的順序為：芳香烴＞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，且熔點最低，因此航煤的尾部餾分中，支鏈烷烴不是影響冰點的主要因素。

2.2.3 芳香烴影響的排除

由表4可知，直鏈烷烴和環(huán)烷烴的總體含量達到66.7%，是航煤的主體組成部分，因此兩者應是影響航煤冰點的主要組分。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的主要因素。

2.2.4 航煤冰點關鍵影響因素的確定

在實際生產中，餾程分析采用的是恩氏蒸餾方法，對照關系見表5。查找相關直鏈烷烴和環(huán)烷烴的沸點資料并進行對比，結果見表6。

表5 航煤恩氏蒸餾與實沸點蒸餾關系對照表

表6 正構烷烴的物理性質表[1]

由表6可知，正構十二烷的沸點剛好位于航煤終餾點附近。在常壓塔的操作中，由于受到塔盤分離精度的限制，只有部分正構十二烷進入了航煤，那么在航煤提量過程中就會出現這樣一種情況：隨著出流量的增加，正構十二烷的含量逐漸增大，從分析上看航煤終餾點基本不變或微小升高，但由于正構十二烷的熔點較高，因此航煤冰點會明顯升高，當達到某一臨界點時，會直接導致冰點超標。

關于正構十二烷的存在，我們從尿素脫蠟裝置也得到了有力證據。錦西石化公司Ⅱ套常減壓裝置的常二線為尿素脫蠟原料，其產品之一為液蠟，即正構烷烴的混合物，其初餾點一般在214～216℃之間，剛好與正構十二烷的沸點重疊，可由此推斷正構十二烷的含量是影響航煤冰點的主要因素。

2.3 對航煤生產中不合理現象的解釋

由于存在正構十二烷，為保證冰點合格而導致航煤的終餾點偏低，本應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1.16%。同時航煤中直鏈烷烴的含量高，密度?。ū?），導致航煤的密度輕，十分接近控制指標的下限。

表7 大慶原油實沸點窄餾分的收率

3 結論

本文分析并確定了正構十二烷含量是影響航煤冰點的關鍵因素，一方面解釋了航煤生產中存在的一些貌似不合理的問題，另一方面為航煤的冰點控制提出了良好的方法，即在發(fā)現增加航煤的抽出流量而終餾點的上升遲鈍時，應以每個分析頻次為間隔，按0.2t的幅度增加出流量，直至冰點的分析數據低于控制指標2～3℃為止，以達到最佳收率。在摻煉非石蠟基原油時，隨著摻煉比例的增加，正構十二烷的影響將逐步削弱。