CN102041081A

CN102041081A - 加氢裂化与生产润滑油基础油的组合方法

Info

Publication number: CN102041081A
Application number: CN 200910187928
Authority: CN
Inventors: 关明华; 姚春雷; 王鑫; 全辉
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-05-04

Abstract

本发明涉及一种加氢裂化与生产润滑油基础油的组合方法。具体步骤如下：首先对加氢裂化尾油进行减压分馏；分馏出的加氢裂化尾油重馏分作为生产润滑油基础油原料。加氢裂化尾油重馏分可通过包括异构脱蜡-补充精制工艺等工艺过程，得到优质润滑油基础油。加氢裂化尾油轻馏分循环回加氢裂化装置与加氢裂化原料混合进一步加氢裂化。与现有技术相比，本发明方法提高了润滑油基础油的收率，降低了产品的成本，并有效解决了企业生产润滑油基础油原料短缺的问题。

Description

加氢裂化与生产润滑油基础油的组合方法

技术领域

本发明涉及一种加氢裂化与生产润滑油基础油的组合方法，特别是以加氢裂化尾油为原料生产润滑油基础油的方法。

背景技术

加氢裂化是当今炼油工业中最重要的加工手段之一。原料经加氢裂化后生成的产物主要是气体和包括溶剂油、汽油组分及中间馏分油(煤油馏分和柴油馏分)在内的液体产物。其次还有相当一部分未转化油，一般称作加氢裂化尾油。加氢裂化尾油在加氢裂化过程中同样获得了很好的加氢改质，因此具有芳香烃含量低、颜色浅、硫和氮等杂质含量少、环烷烃及烷烃含量高等特点。

目前加氢裂化尾油的应用途径有很多种，其中有用于裂解制乙烯的原料，有返回加氢裂化装置回炼生产车用轻质燃料，还有以加氢裂化尾油为原料，通过脱蜡等技术来生产润滑油基础油，这些都是综合利用加氢裂化尾油资源，增加经济效益的有效途径之一。

CN1175620A报道了一种以加氢裂化尾油为原料，采用溶剂脱蜡-白土精制过程生产食品级石蜡和润滑油基础油的方法。CN1218094A报道了一种以加氢裂化尾油为原料，采用非临氢降凝过程生产润滑油基础油的方法。CN1091150A报道了一种以加氢裂化尾油为原料，采用加氢脱蜡过程生产润滑油基础油的方法。US5358628公开了一种加氢裂化尾油通过加氢异构脱蜡-溶剂脱蜡工艺过程生产高粘度指数润滑油基础油的方法。US4851109公开了一种加氢裂化-加氢异构脱蜡生产润滑油基础油的方法。

综上所述，加氢裂化尾油可以通过脱蜡工艺生产润滑油基础油。但是以全馏分的加氢裂化尾油来生产润滑油基础油，会导致润滑油基础油的收率低，而且润滑油基础油质量难以达到要求。同时，低收率的目标产物也提高了装置的运转成本。因此以上几种方法都没有使加氢裂化尾油得到更加合理有效的利用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种加氢裂化与生产润滑油基础油的组合方法，通过将加氢裂化尾油综合处理，在获得优质润滑油基础油的同时，降低了润滑油基础油生产装置的规模和能耗，并且优化了加氢裂化操作条件。

本发明加氢裂化与生产润滑油基础油的组合方法包括如下步骤：

(1)加氢裂化尾油进入减压蒸馏塔中进行减压分馏，分馏出加氢裂化尾油重馏分和加氢裂化尾油轻馏分；

(2)分馏出的加氢裂化尾油重馏分用来生产润滑油基础油；

(3)分馏出的加氢裂化尾油轻馏分循环回加氢裂化装置进行加氢裂化反应。

本发明步骤(1)中加氢裂化尾油重馏分和加氢裂化尾油轻馏分的分割点在380℃～420℃范围内。

本发明步骤(2)中分馏出的加氢裂化尾油重馏分生产润滑油基础油的方法可以采用现有的溶剂脱蜡-白土精制法、非临氢降凝法、加氢脱蜡法、加氢异构脱蜡法、加氢异构脱蜡-溶剂脱蜡法或加氢异构脱蜡-补充精制法等，但并不局限于以上方法。上述生产润滑油基础油的方法可以根据产品质量要求按本领域技术人员熟知的方法进行。

本发明中优选采用加氢异构脱蜡-补充精制法来生产润滑油基础油。具体包括如下内容：加氢裂化尾油经过减压分馏后，分馏出的加氢裂化尾油重馏分作为异构脱蜡进料首先与氢气混合；然后再依次通过异构脱蜡和补充精制两个反应区，在异构脱蜡和补充精制反应条件下进行反应；最后反应产物经气液分离，液体产物经常减压蒸馏得到不同的润滑油基础油产品，气体可以与补充氢混合后循环使用，也可以进入其它加氢装置进一步利用。

上述加氢异构脱蜡-补充精制生产润滑油基础油方法中，加氢异构脱蜡催化剂可选本领域常用的润滑油加氢异构催化剂，可以是商品加氢异构催化剂，也可以按本领域一般知识制备。加氢异构催化剂载体一般包括氧化铝和TON结构的NU-10分子筛或ZSM-22分子筛等，分子筛在催化剂中的含量为30wt％～80wt％，优选为40wt％～70wt％，载体中也可加入部分氧化硅；活性金属组分为Pt、Pd、Ru、Rh和Ni中一种或多种，活性金属组分在催化剂中的含量为0.1wt％～30.0wt％；可选择的助剂组分为硼、氟、氯和磷中的一种或多种，助剂在催化剂中的含量为0.1wt％～5.0wt％。加氢异构催化剂的比表面为150～500m²/g，孔容为0.15～0.60ml/g。使用前对催化剂进行还原处理，使加氢活性金属在反应过程中处于还原态。

加氢异构脱蜡的反应条件一般为：温度为220℃～380℃，优选280℃～350℃，氢分压为4.0MPa～12.0MPa，优选6.0～10.0MPa，液时体积空速为0.6h^-1～1.8h^-1，优选0.8h^-1～1.5h^-1，氢油体积比100∶1～1500∶1，优选300∶1～800∶1。

补充精制单元使用本领域常规加氢精制催化剂，可以是非贵金属型催化剂，也可以是贵金属型催化剂。补充精制催化剂载体一般为氧化铝或含硅氧化铝等多孔耐熔物质。贵金属补充精制催化剂经还原后使用，非贵金属型催化剂可以经还原后使用，也可以经硫化后使用，优选使用还原态的补充精制催化剂。如果使用硫化态补充精制催化剂，需要在进入补充精制反应区的物料中补充适量硫或含硫化合物，以保持催化剂活性。

补充精制反应条件一般为：温度为220℃～380℃，优选280℃～350℃，氢分压为4.0MPa～12.0MPa，优选6.0～10.0MPa，液时体积空速为0.6h^-1～6.0h^-1，优选0.8h^-1～3.0h^-1，氢油体积比100∶1～1500∶1，优选300∶1～800∶1。

分馏出的加氢裂化尾油轻馏分循环回加氢裂化装置进行加氢裂化反应，加氢裂化可以采用本领域常规加氢裂化技术，如一段串联加氢裂化、两段加氢裂化、单段加氢裂化技术等，上述加氢裂化技术是本领域技术人员所熟知的，加氢裂化装置跟据原料的性质、产品分布和产品质量的要求具体确定适宜的催化剂及工艺条件。

现有技术中，一般将加氢裂化尾油直接循环回加氢裂化装置，或直接用于生产润滑油基础油，没有对加氢裂化尾油进行深入研究利用。本发明加氢裂化尾油生产优质润滑油基础油的方法，分馏出的加氢裂化尾油分馏出的重馏分作为生产润滑油基础油原料，可以增加装置液体产品收率和主要目的产品润滑油基础油收率，并改善产品质量，同时由于用于生产润滑油基础油的原料量减少，生产相同数量润滑油基础油时所需的装置规模大大减小，设备投资和操作费用可以明显降低，是综合利用加氢裂化尾油资源的较佳选择。该方法也有效地解决了润滑油型企业生产润滑油基础油原料短缺的矛盾，增加了产品方案的灵活性。加氢裂化尾油的轻馏分循环回加氢裂化装置，可以改善加氢裂化原料的性质，可以改善加氢裂化反应环境，有利于加氢裂化工艺的长周期稳定操作。

附图说明

图1为本发明加氢裂化与生产润滑油基础油的组合方法流程示意图。

其中1为加氢裂化尾油，2为加氢裂化尾油轻馏分，3为加氢裂化尾油减压分馏塔，4为异构脱蜡反应器，5为补充精制反应器，6为分离器，7为脱硫罐，8为补充精制反应流出物减压分馏塔，9为常压分馏塔，10为轻质基础油，11为轻质产品，12为重质基础油，13为循环氢，14为新氢，21为加氢裂化原料，22为加氢裂化反应器，23为加氢裂化反应流出物，24为加氢裂化反应流出物气液分离器，25为加氢裂化液相产物常压分馏装置，26加氢裂化反应流出物气相。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明加氢裂化与生产润滑油基础油的组合方法的工艺过程。如图1所示，加氢裂化尾油1在加氢裂化尾油减压分馏塔3中分馏为加氢裂化尾油轻馏分和加氢裂化尾油重馏分。加氢裂化尾油重馏分与循环氢13和新氢14混合后依次进入异构脱蜡反应器4和补充精制反应器5，反应流出物在分离器6中进行气液分离，气相经过脱硫罐7脱硫后作为循环氢13；液相进入常压分馏塔9，分馏出轻质产品11，常压分馏塔9塔底流出物进入补充精制反应流出物减压分馏塔8分馏得到轻质基础油10和重质基础油12。加氢裂化尾油轻馏分2与加氢裂化原料油21及加氢裂化反应产物的气相26及补充氢进入加氢裂化反应器22进行加氢裂化反应。

下面结合实施例进一步说明本发明的过程和效果，实施例中采用的加氢裂化尾油的性质见表1，加氢异构脱蜡和补充精制催化剂的物性见表2，催化剂进行常规的还原处理后使用。

表1加氢裂化尾油分析数据

表2催化剂的物化性质

催化剂	加氢异构脱蜡	补充精制
			分子筛NU-10，wt％	70	/
MoO₃，wt％	/	4.5
			NiO，wt％	/	29
Pt，wt％	0.15	/

Pd，wt％	1.35	/
			P，wt％	3.35	/
Al₂O₃，wt％	余量	余量
			孔容/ml·g^-1	0.55	0.31
比表面积/m²·g^-1	500	180

加氢裂化原料油为减压馏分油(VGO)，馏程为380～540℃，硫含量为2.1wt％，氮含量为1300μg/g，加氢裂化过程采用一段串联工艺，即反应物料先经过加氢精制反应器，然后经过加氢裂化反应器，加氢裂化尾油轻馏分与加氢精制反应器流出物混合进入加氢裂化反应器。实施例中，加氢精制催化剂使用中国石化抚顺石油化工研究院研制生产的3996加氢精制催化剂，加氢裂化催化剂使用中国石化抚顺石油化工研究院研制生产的FC-16加氢裂化催化剂。加氢精制反应器操作条件为：反应压力为15MPa，平均反应温度为380℃，液时体积空速为1.5h^-1，氢油体积比为1000∶1；加氢裂化反应器操作条件为：反应压力为15MPa，平均反应温度为382℃，液时体积空速为1.5h^-1，氢油体积比为1200∶1。

实施例1

首先加氢裂化尾油(性质见表1)进入减压塔进行减压分馏，减压分馏的分割点为380℃，＜380℃的加氢裂化尾油轻馏分循环回加氢裂化装置与加氢裂化原料混合加氢裂化进料；＞380℃加氢裂化尾油重馏分和氢气混合后依次经过加氢异构脱蜡和补充精制两个反应区(所用催化剂见表2)；反应产物经气液分离，气体经脱硫处理后与补充氢混合后循环使用，液体产物经常减压蒸馏得到不同的润滑油基础油产品。反应的工艺条件及结果见表3，生成不同的润滑油基础油产品性质见表4和表5。

实施例2

加氢裂化尾油减压分馏的分割点为420℃，其余条件同实施例1相同。

比较例1

以表1中加氢裂化尾油全馏分为原料，采用与实施例1中相同的不同润滑油基础油生产方法，生成不同的润滑油基础油产品性质见表4和表5。

从实施例与比较例的数据可知，加氢裂化尾油经过分馏后，加氢裂化尾油重馏分作为生产润滑油基础油的原料，增加了异构脱蜡-补充精制装置液体产品收率和主要目的产品润滑油基础油收率，并改善了各馏分产品的质量。

表3加氢裂化尾油异构脱蜡-补充精制试验结果

表4350～405℃馏分产品性质分析结果

表5＞405℃馏分产品性质分析结果

Claims

1.一种加氢裂化与生产润滑油基础油的组合方法，其特征在于包括如下步骤：

(2)分馏出的加氢裂化尾油重馏分用来生产润滑油基础油；

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中加氢裂化尾油重馏分和加氢裂化尾油轻馏分的分割点在380℃～420℃范围内。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(2)中分馏出的加氢裂化尾油重馏分生产润滑油基础油的方法采用溶剂脱蜡-白土精制法、非临氢降凝法、加氢脱蜡法、加氢异构脱蜡法、加氢异构脱蜡-溶剂脱蜡法或加氢异构脱蜡-补充精制法。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于：加氢异构脱蜡-补充精制法生产润滑油基础油包括如下内容：加氢裂化尾油经过减压分馏后，分馏出的加氢裂化尾油重馏分作为异构脱蜡进料首先与氢气混合；然后再依次通过异构脱蜡和补充精制两个反应区，在异构脱蜡和补充精制反应条件下进行反应；最后反应产物经气液分离，液体产物经常减压蒸馏得到不同的润滑油基础油产品。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：加氢异构脱蜡-补充精制生产润滑油基础油方法中，加氢异构催化剂载体包括氧化铝和TON结构的NU-10分子筛或ZSM-22分子筛，分子筛在催化剂中的含量为30wt％～80wt％；活性金属组分为Pt、Pd、Ru、Rh和Ni中一种或多种，活性金属组分在催化剂中的含量为0.1wt％～30.0wt％。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：加氢异构脱蜡的反应条件为：温度为220℃～380℃，氢分压为4.0MPa～12.0MPa，液时体积空速为0.6h^-1～1.8h^-1，氢油体积比100∶1～1500∶1。

7.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：加氢异构脱蜡的反应条件为：温度为280℃～350℃，氢分压为6.0～10.0MPa，液时体积空速为0.8h^-1～1.5h^-1，氢油体积比300∶1～800∶1。

8.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：补充精制反应条件为：温度为220℃～380℃，氢分压为4.0MPa～12.0MPa，液时体积空速为0.6h^-1～6.0h^-1，氢油体积比100∶1～1500∶1。

9.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：补充精制反应条件为：温度为280℃～350℃，氢分压为6.0～10.0MPa，液时体积空速为0.8h^-1～3.0h^-1，氢油体积比300∶1～800∶1。

10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：加氢裂化为一段串联加氢裂化、两段加氢裂化或单段加氢裂化技术。