航煤加氢催化剂的选型与应用

荆军航，周婷婷，李兴彪

（锦西石化分公司研究院，辽宁 葫芦岛 125001）

生产工艺

航煤加氢催化剂的选型与应用

荆军航，周婷婷，李兴彪

（锦西石化分公司研究院，辽宁 葫芦岛 125001）

分析喷气燃料加抗静电剂后水分离指数严重下降的原因，确定影响因素为原料油中携带的碱性氮化物。当处理碱性氮化物含量较高的原料时，需要选用脱氮率更好的加氢催化剂。通过实验筛选确定了新型加氢催化剂，工业应用结果表明，新型催化剂能够满足航煤生产需要。

喷气燃料 ；水分离指 数； 抗静电剂

锦西石化分公司航煤加氢装置以南、 北蒸馏常一线混合油为原料生产3#喷气燃料，产品执行国家标准GB 6537-2006，对水分离指数的要求是:加剂前水分离指数不小于85，加入抗静电剂后水分离指数不低于70。公司航煤加氢装置于2013年11月17日检修后开工，加工处理南、北蒸馏常一线原料，航煤一直达不到质量指标要求，突出表现在固体颗粒污染物含量超标及加入抗静电剂后水分离指数不合格。经过调整操作、原料监控及更换过滤器滤芯等措施，航煤固体颗粒污染物含量达标，航煤质量问题集中表现为水分离指数不合格。具体表现为单独加入抗静电剂及抗磨剂，水分离指数下降不明显，同时加入抗静电剂及抗磨剂后，水分离指数下降至44，指标要求不小于70，水分离指数下降严重。装置曾考虑采用改性白土对航煤产品进行精制，产品可以达标，但由于油品碱性氮含量高，颗粒白土仅运行10d便失活，代价昂贵。对南、北蒸馏原料进一步分析得出，南蒸馏常一线原料碱性氮含量较高，达12.9×10-6，北蒸馏常一线原料碱性氮含量较低，为1.7×10-6，因此目前装置采取将南蒸馏原料划出，只保留处理北蒸馏原料维持生产合格航煤，导致航煤加氢装置负荷降低，效益损失大。

1 航煤质量问题的原因分析

资料显示，水分离指数不合格的根本原因是油品中碱性氮化物的存在［1］，使得抗静电剂活性成分冲突，衍生出了新的表面活性物质，大幅降低了水分离指数［2］。碱性氮化物的影响已形成共识，但目前还没有相关的机理分析。

图1 不同碱氮含量下水分离指数与加剂量关系

从图1中看出，加入抗静电剂后，航煤水分离指数发生变化。碱性氮含量不同的航煤，其水分离指数受抗静电剂加入量影响也不同。随着碱性氮含量升高，航煤水分离指数受抗静电剂加入量影响增大，证明碱性氮是影响航煤水分离指数的重要组分。

航煤加氢装置使用的是标准公司生产的DC-2551加氢精制催化剂，其主要成分为钴和钼，脱硫能力强，脱氮能力弱，而我公司航煤加氢原料来自于南、北蒸馏常一线，分析显示南蒸馏常一线的总氮及碱性氮均较高，碱性氮达到11×10-6。碱性氮与航煤产品抗静电剂T1502（聚醚聚砜类物质）和抗磨剂T1601（环烷酸）活性成分冲突，衍生出了新的表面活性物质，大幅降低了水分离指数。因此，解决航煤产品水分离指数不合格问题的关键，是选用同时具备脱硫和脱氮能力的航煤加氢精制催化剂，脱除航煤中的碱性氮，从而消除航煤中碱性氮化物对水分离指数的影响，确保水分离指数合格。

2 催化剂筛选实验结果

在实验室小型加氢装置上，筛选评价相关催化剂，脱碱氮能力作为考察催化剂性能的关键指标。典型实验结果见表1。

表1 航煤加氢催化剂筛选实验结果

从表1可看出，在相同的加氢操作参数下，催化剂脱碱氮活性有很大差别，DN-3620催化剂脱碱氮活性更高，其精制产品碱氮含量更低，加抗静电剂后水分离指数更稳定。另外，从3种催化剂的脱硫活性看，DN-3620催化剂脱硫率更高，所以DN-3620催化剂加氢活性更优，为首选催化剂。

3 工业应用结果

2015年10月DN-3620催化剂在锦西石化20万t·a-1航煤加氢装置上投入应用。装置开工正常后，工艺卡执行率100%，质量合格率100%，装置在满负荷条件下运行比较平稳。航煤成品各项分析指标均达到指标要求，水分离指数80以上，满足航煤产品标准要求，结果见表2、表3。

从表3结果看出，339#罐、340#罐总硫脱除率分别为87.6%、78.7%，硫醇脱出率分别为98.3%、 94%，表明DN-3620催化剂具有良好的脱硫和脱硫醇效果，339#和340#罐航煤成品各项分析指标均达到指标要求，水分离指数分别是86和80，均满足航煤产品标准要求，两罐航煤产品已经出厂销售。

表2 馏出口产品氮含量

表3 航煤成品主要指标情况

4 结论

航煤中的碱性氮化物是加入抗静电剂后影响水分离指数下降的关键因素。通过实验筛选出了脱硫、脱碱氮性能更好的催化剂，工业应用结果表明，新型催化剂精制后航煤产品水分离指数稳定，满足3#喷气燃料指标要求。

［1］ 马永旭，张波，李若愚，王炳东，等. 喷气燃料水分离指数影响因素研究［J］.石油商技，2012，30（1）:80-83.

［2］ 田宏斌.喷气燃料加抗静电剂后水分离指数下降原因分析及对策［J］.石油炼制与工，2012，43（10）:73-76.

［3］ 韩学军，张艳，等.碱氮对喷气燃料水分离指数的影响［J］.化工技术与开发，2015，44（1）:37-39.

Selection and Application of Hydrogenation Catalyst for Jet Fuel

JING Jun-hang， ZHOU Ting-ting， LI Xing-biao
（Research Institute of Jinxi Petrochemical Company， Huludao 125001， China）

TE 624.4+3

B

1671-9905（2016）10-0057-02

荆军航，男，高级工程师，博士学位，长期从事炼油工艺及水处理技术研究管理工作

2016-08-02