CN102311803B - 一种微晶蜡加氢的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微晶蜡加氢的方法，以粗微晶蜡为原料，使用还原型催化剂，采用单段高压加氢技术生产微晶蜡，在一个反应器中完成脱硫、氮、氧及芳烃饱和反应；催化剂床层压力为9MPa～16MPa，温度为240～310℃，体积空速0.1～0.5h-1，氢油体积比400～1000∶1。本发明方法具有流程短、操作简单灵活、收率高、成本低、环境友好的优点，能够得到食品、化妆用白色微晶蜡产品。

Description

一种微晶蜡加氢的方法
技术领域
本发明叙述了一种白色微晶蜡的生产方法，特别是采用一段加氢工艺生产白色微晶蜡的方法。
背景技术
微晶蜡是从减渣中分离出的石油产品，是医药、化工行业的重要原料。粗微晶蜡含有硫、氮、氧等杂质及芳烃等非理想组分，不能满足质量要求。加氢法是生产高质量微晶蜡的常用方法，工艺过程包括一段加氢工艺、一段串联加氢工艺和两段加氢工艺。一段加氢工艺使用一种抗硫催化剂，一般得不到高质量等级的微晶蜡产品。一段串联加氢工艺使用两个反应器在不同条件下操作，一般使用相同催化剂，也可以使用不同的催化剂，在较高压力下操作可以得到高质量等级的微晶蜡产品。两段加氢工艺是在两个反应器之间设置分离系统，第一个反应器的反应产物经过分离杂质后进入第二个反应器，在中等压力下可以获得高质量等级的微晶蜡产品。
CN200410050736.6公开了一种微晶蜡加氢工艺，采用一段加氢工艺，使用硫化型催化剂，在压力10～18MPa，温度270～340℃，体积空速0.1～0.5h-1，氢油体积比400～1000∶1的条件下加氢，得到赛氏色度+20号、FDA满足食品级蜡标准要求的微晶蜡产品。此专利主要问题是因为使用硫化型催化剂，难以同时满足脱硫、氮反应与芳烃饱和反应都在最佳条件下的进行，如芳烃加氢饱和效果(反应在产品中的稠环芳烃紫外吸光度数值)需要进一步提高等。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种一段加氢生产白色微晶蜡的方法。本发明方法具有流程简单，产品质量好等优点。
本发明微晶蜡一段加氢的方法是以粗微晶蜡为原料，使用还原型催化剂，采用单段高压加氢技术生产微晶蜡，在一个反应器中完成脱硫、氮、氧及芳烃饱和反应。本发明的单段高压加氢法生产白色微晶蜡的工艺过程是：加热的微晶蜡原料与氢气混合，在适宜条件下通过催化剂床层，控制床层压力9MPa～16MPa，最好12MPa～16MPa；温度240～310℃，最好为250～290℃，体积空速0.1～0.5h-1，氢油体积比400～1000∶1；反应产物分离、脱味后即得白色微晶蜡产品。
催化剂为还原型镍催化剂，优选Ni/Al2O3催化剂，即活性组分镍担载在氧化铝载体上，以氧化镍计，催化剂含镍一般为20wt％～70wt％，余量为载体。所述的Ni/Al2O3催化剂的性质如下：比表面积120～200m2/g，孔容0.2～0.4ml/g。该Ni/Al2O3催化剂使用前对催化剂进行还原处理，还原过程是在2～8MPa下，优选在3～6MPa下，在260至340℃范围内，用氢气处理18到30小时。
使用本发明方法生产的白色微晶蜡，满足中华人民共和国GB 22160-2008食品级微晶蜡标准要求。
在微晶蜡加氢精制过程中，硫、氮、氧等杂质的脱除反应主要受动力学控制，温度是决定脱硫、脱氮、脱氧反应速度的关键因素，即温度越高越有利；而芳烃饱和反应为放热反应，受热力学和动力学共同控制，反应温度高，芳烃饱和反应平衡转化率低。现有技术难以满足精制要求。原料中的硫一般情况下为还原型镍催化剂的毒物，本发明方法在适宜压力下还原得到的还原型镍催化剂具有一定的耐硫效果，可以实现一段加氢精制生产高质量微晶蜡。
与现有技术相比，本发明方法使杂质脱除和芳烃饱和反应都在最佳条件下进行，具有流程短、操作简单灵活、收率高、成本低、环境友好的优点。
具体实施方式
下面将结合实施例进一步阐述本发明的内容。
实施例1
使用含油2.21w％的微晶蜡原料，性质见表1，催化剂性质见表2。
加热到一定温度的微晶蜡与氢气混合物进入反应器，在催化剂的作用下，通过控制适宜的反应条件，进行加氢脱硫、脱氮、脱氧及芳烃饱和反应；物料从反应器流出后，经气液分离及真空脱味后，即为白色微晶蜡产品。催化剂的还原条件为在3.5MPa和320℃条件下用氢气还原20小时。工艺条件及产品性质见表3、4，表4中产品满足食品级微晶蜡标准要求。
实施例2
本实施例所用的原料为含油2.68％微晶蜡原料(参见表1)，催化剂同实施例1，催化剂的还原条件为在5.5MPa和300℃条件下用氢气还原25小时。工艺条件及产品性质分别见表3、4。
实施例3
本实施所用的原料为含油3.05％的微晶蜡原料(参见表1)，催化剂同实施例1，催化剂的还原条件为在4.5MPa和280℃条件下用氢气还原28小时。工艺条件与产品质量分别见表3、4。
比较例1
采用中国专利CN200410050736.6中介绍的技术，采用其中所述的催化剂在氢分压15MPa、温度310℃、体积空速0.3h-1、氢油比500的条件下(所有实施例中最优化的条件)加氢，原料为本发明实施例1中使用的原料，产品分析结果见表5，其产品蜡FDA分析值明显低于本发明方法。
表1微晶蜡原料性质
  项目/编号   实施例1   实施例2   实施例3
  外观   黄褐色   黄褐色   黄褐色
  滴熔点，℃   80.4   80.2   79.8
  针入度，1/10mm   27   29   30
  含油，w％   2.21   2.68   3.05
  色度D1500   4～5   4～5   5
  运动粘度(100℃)，mm2/s   16.51   16.98   17.86
  S，μg/g   243   289   356
  N，μg/g   72   86   116
表2催化剂性质
  分析项目   分析结果
  NiO，w％   48.6
  Al2O3，w％   余量
  孔容，ml/g   0.243
  比表面积，m2/g   164
表3实施例工艺条件
  项目/编号   实施例1   实施例2   实施例3
  反应温度，℃   260   270   280
  氢分压，MPa   15   14   13
  体积空速，h-1   0.3   0.4   0.3
  氢蜡体积比   700   500   500
表4实施例产品性质
  项目/编号   实施例1   实施例2   实施例3
  外观   白色   白色   白色
  颜色，赛氏号   20   22   22
  滴熔点，℃   80.4   80.2   79.8
  含油，w％   2.20   2.65   3.05
  针入度，1/10mm   27   29   30
  易碳   通过   通过   通过
  重金属，mg/kg   ＜30   ＜30   ＜30
  砷，mg/kg   2   2   2
  稠环芳烃紫外吸光度/nm
  280nm-289nm   670   890   820
  290nm-299nm   390   530   470
  300nm-359nm   190   310   280
  360nm-400nm   40   60   60
表5比较例产品性质
  项目/编号   比较例1
  外观   白色
  颜色，赛氏号   22
  滴熔点，℃   80.6
  含油，w％   2.03
  针入度，1/10mm   26
  易碳   通过
  重金属，mg/kg   ＜30
  砷，mg/kg   2
  稠环芳烃紫外吸光度/nm
  280nm-289nm   870
  290nm-299nm   510
  300nm-359nm   290
  360nm-400nm   80

Claims (5)

1.一种微晶蜡加氢的方法，其特征在于：以粗微晶蜡为原料，使用还原型催化剂，采用单段高压加氢技术生产微晶蜡，在一个反应器中完成脱硫、氮、氧及芳烃饱和反应；催化剂床层压力为9MPa～16MPa，温度为240～310℃，体积空速0.1～0.5h-1，氢油体积比400～1000∶1；还原型镍催化剂为Ni/Al2O3催化剂，即活性组分镍担载在氧化铝载体上；Ni/Al2O3催化剂使用前对催化剂进行还原处理，还原过程是在2～8MPa下，在260至340℃范围内，用氢气处理18到30小时。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：催化剂床层压力为12MPa～16MPa，温度为250～290℃。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：还原型镍催化剂中，以氧化镍计，催化剂含镍为20wt％～70wt％，余量为载体。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于：Ni/Al2O3催化剂的性质如下：比表面积120～200m2/g，孔容0.2～0.4ml/g。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：Ni/Al2O3催化剂使用前还原过程的压力为3～6MPa。
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