CN104232159A

CN104232159A - 一种聚烯烃白油的生产方法

Info

Publication number: CN104232159A
Application number: CN201410459173.XA
Authority: CN
Inventors: 胡玉生
Original assignee: BEIJING YOUGONG SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING YOUGONG SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2034-09-10
Also published as: CN104232159B

Abstract

本发明公开了一种聚烯烃白油的生产方法，包括：1）以石蜡基和环烷基润滑油基础油为原料油，然后将石蜡基和环烷基润滑油基础油按要求进行调配，之后再进行脱水处理；2）经处理后的原料油输入载有贵金属催化剂的两个串联的固定床反应器中，在加氢精制催化剂的作用下，进行两段高压加氢处理；3）再经脱水精制后，即可生产出高粘度的食品级聚烯烃白油。本发明的有益效果为：可以降低反应温度，减少加氢精制时原料粘度的下降，保证高粘度白油加氢效果；减少倾点和闪点的变化；能够达到饱和芳烃的要求；能够满足聚烯烃白油对水含量的严格要求；工艺操作灵活，产品市场适应性强。

Description

一种聚烯烃白油的生产方法

技术领域

本发明涉及一种聚烯烃白油的生产方法。

背景技术

食品级白油是超深度精制的无色，无味，无臭和无腐蚀性的高附加值特种白油，由饱和烷烃（烷烃和环烷烃）组成，其中的芳烃、硫、氮、氧等有害杂质含量近似为零（或极低），食品级白油具有良好的化学惰性和优良的光、热安定性；各类白油的差别主要是：运动粘度，色度，易碳化物和紫外吸光度等。白油深度精制方法主要有两种：璜化法和加氢法。

其中，璜化法因其污染大，收率低，产品质量达不到食品级要求而已被逐步淘汰；而较为先进的加氢法，则可以通过高压高温催化加氢以脱除芳烃、硫脱氮和氧等杂质，获得高品质的食品级白油。但是，现有的加氢工艺中，一般分为：一段加氢工艺，二段加氢工艺和三段加氢工艺，一段加氢，只能生产较低质量等级的工业级白油；三段加氢，对于现有技术，存在工艺流程复杂，能耗和物耗比较高，产品加工成本很高，不具备经济性的问题，并且现有工艺还具有以下特点：

1）对于低粘度的原料可以利用加氢处理达到食品级质量要求；

2）对于高粘度（40℃运动粘度大于70mm2/s）原料，由于受到生产设备限制（高温高压），另外，加氢催化剂无法满足要求，加氢后，只能得到工业级白油。

因此，对于高粘度的原料，利用现有技术的加氢处理后，并不能得到食品级白油；针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚烯烃白油的生产方法，以克服了目前现有技术存在的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种聚烯烃白油的生产方法，包括：

步骤1：以石蜡基和环烷基润滑油基础油为原料油，然后将石蜡基和环烷基润滑油基础油按预先配置的比例进行调配，其中所述石蜡基与环烷基混合的重量比例为10~20：1，之后再进行脱水处理；

步骤2：经处理后的原料油输入载有贵金属催化剂的两个串联的固定床反应器中，在加氢精制催化剂的作用下，进行两段高压加氢处理，其中加氢精制的工艺条件为：反应温度为260～400℃、反应压力为16～22MPa、体积空速为0.1～0.3h_-1；

步骤3：再经脱水精制后，即可生产出高粘度的食品级聚烯烃白油。

进一步的，所述步骤1中的石蜡基基础油，其在40℃的运动粘度范围为60～100mm²/s，赛氏色度≥+30，总硫含量＜20ppm，总氮含量＜1ppm，芳烃含量＜5％，水分≤50ppm。

进一步的，所述步骤1中的环烷基基础油，其在40℃运动粘度范围为80-200mm²/s，赛氏色度≥+30，总硫含量＜20ppm，总氮含量＜1ppm，芳烃含量＜5％，水分≤50ppm。

进一步的，所述步骤2中的贵金属催化剂采用负载于氧化铝上的PT-Pd，含量占催化剂总重量的0.4％～0.8％。

进一步的，所得到的白油产品的质量控制指标为，40℃运动粘度范围为63～80mm2/s，赛氏色度≥+30，水含量30ppm 以下，易碳化物检测通过，紫外吸光度检测为不大于0.1。

本发明的有益效果为：本方法可以降低反应温度，减少加氢精制时原料粘度的下降，保证高粘度白油加氢效果；减少倾点和闪点的变化；能够达到饱和芳烃的要求；能够满足聚烯烃白油对水含量的严格要求；工艺操作灵活，产品市场适应性强，可以根据市场需要生产不同牌号的高粘度的食品级白油，适用于聚烯烃生产装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种聚烯烃白油的生产方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种聚烯烃白油的生产方法。

如图1所示，根据本发明实施例的一种聚烯烃白油的生产方法，包括：

步骤2：经处理后的原料油输入载有贵金属催化剂的两个串联的固定床反应器中，在加氢精制催化剂的作用下，进行两段高压加氢处理，其中加氢精制的工艺条件为：反应温度为260～400℃、反应压力为16～22MPa、体积空速为0.1～0.3h_-1。

对于步骤2中的加氢精制过程，即为氢气加成反应，一般情况下，加氢难以程度依次为：芳烃＞氮＞氧＞硫，芳烃＞烯烃＞环烯，单环芳烃＞双环芳烃＞多环芳烃。加氢反应方程式如下：

RSH+H₂→RH+H₂S↑

R-S-R’+2H₂→RH+R’H+H₂S↑

R-NH₂+2H₂→RH+NH₃

以上化学反应的进行程度和反应速度与催化剂的性能、反应条件的选择有密切关系，同时与原料性质有关；通过以上加氢反应，将含有杂质的原料转化成烷烃（或环烷烃）和易脱除的轻组分，其他杂质成分经过后续的气提等精制工序脱除，如此就可以脱除有害杂质，本申请将加氢难度较高的高粘度环烷基原料先与低粘度的石蜡基原料进行调配成产品需要的粘度，再进行加氢处理，有效的降低了加氢处利难度。

所述步骤1中的石蜡基基础油，其在40℃的运动粘度范围为60～100mm²/s，赛氏色度≥+30，总硫含量＜20ppm，总氮含量＜1ppm，芳烃含量＜5％，水分≤50ppm。

所述步骤1中的环烷基基础油，其在40℃运动粘度范围为80-200mm²/s，赛氏色度≥+30，总硫含量＜20ppm，总氮含量＜1ppm，芳烃含量＜5％，水分≤50ppm。

所述步骤2中的贵金属催化剂采用负载于氧化铝上的PT-Pd，含量占催化剂总重量的0.4％～0.8％。

所得到的白油产品的质量控制指标为，在40℃运动粘度范围为63～80mm2/s，赛氏色度≥+30，水含量30ppm 以下，易碳化物检测通过，紫外吸光度检测为小于或等于0.1。

国标或美国FDA 针对食品级白油的标准中都有“紫外吸光度”和“易碳化物”这两个指标，主要表征产品的杂质含量，是食品级白油的最关键和主要的质量指标。

对于“紫外吸光度”: 在200～420 nm 的紫外光范围内，烷烃和环烷烃不吸收能量，而芳烃及多环芳烃在这一波长范围内则吸收能量，因此用吸收程度来表示芳烃含量，紫外吸光度越小，表明油中芳烃越少，此方法是判断白油精制过程中脱芳烃程度的重要指标之一；而食品级白油要求不含芳烃，是由烷烃和环烷烃组成的混合物；国标和FDA 标准要求“紫外吸光度”测试结果“＜0.1”，即表明白油产品不含有害物质“芳烃”或近似不含有，符合食品级质量要求。

对于“易碳化物”：易碳化物是食品级白油产品最关键的指标之一，易碳化物分析是检测油品中易发生磺化反应物质的多少，对于经过深度精制的油品，发生磺化反应的物质是主要芳烃，其主要反应机理为：白油中的芳烃与硫酸发生取代反应，生成磺酸化合物。而磺酸化合物带有很强的色泽，如果油品中芳烃含量多，生成的磺酸化合物就多，则酸层色泽就深，易碳化物分析就不易通过。

国标和FDA 标准要求“易碳化物”测试“通过”，即表明白油产品不含有有害物质“芳烃”，符合食品级质量要求。

如图1所示，采用II类或III类基础油按照预定的比例调配，根据美国API润滑油分类标准可知：

I类基础油：硫含量>0.03%，饱和烃含量<90%，粘度指数80-120；

II类基础油：硫含量<0.03%，饱和烃含量>90%，粘度指数80-120；

III类基础油：硫含量<0.03%，饱和烃含量>90%，粘度指数>120

IV类基础油：聚a-烯烃（PAO）合成油；

V类基础油：不包括I-IV类的其他基础油。

而本申请中采用的II类基础油或III类基础油，所述II类基础油或III类基础油包括石蜡基，环烷基以及中间基基础油；将调配好的原料油经过脱水处理，其中脱水后进行升温和升压处理；然后将脱水后的原料油经两段高压加氢精制后，对精制后的原料油进行冷却，其中冷却后进行高压分离、低压分离以及汽提处理，所述高压分离、低压分离和汽提的主要作用：精制后处理，提高产品质量，利用气液分离原理，从半成品液体中分离出未反应的氢气和基础油加氢过程中产生的轻组分；其中高压分离主要分离出大部分未反应的氢气，控制压力：20.4MPa；低压分离主要分离出残存的少量氢气和大部分轻组分。控制压力：1.4Mpa；汽提主要利用过热蒸汽，分离出白油中的残留的轻组分和微量杂质，提高产品质量，控制蒸汽压力：1.0Mpa；经过处理后的原料油进行再次冷却，即得到了符合要求的食品级白油。

其中，将原料油依次进行调配、脱水、升温升压处理、加氢精制处理、冷却以及高压分离、低压分离和汽提的处理过程为循环氢系统，可以进行往复循环操作，直到制得符合要求的白油。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种聚烯烃白油的生产方法，其特征在于，包括：

步骤2：经处理后的原料油输入载有贵金属催化剂的两个串联的固定床反应器中，在加氢精制催化剂的作用下，进行两段高压加氢处理，其中加氢精制的工艺条件为：反应温度为260～400℃、反应压力为16～22MPa、体积空速为0.1～0.3h_-1;

2.根据权利要求1所述的聚烯烃白油的生产方法，其特征在于，所述步骤1中的石蜡基基础油，其在40℃的运动粘度范围为60～100mm²/s，赛氏色度≥+30，总硫含量＜20ppm，总氮含量＜1ppm，芳烃含量＜5％，水分≤50ppm。

3.根据权利要求1所述的聚烯烃白油的生产方法，其特征在于，所述步骤1中的环烷基基础油，其在40℃运动粘度范围为80-200mm²/s，赛氏色度≥+30，总硫含量＜20ppm，总氮含量＜1ppm，芳烃含量＜5％，水分≤50ppm。

4.根据权利要求1所述的聚烯烃白油的生产方法，其特征在于，所述步骤2中的贵金属催化剂采用负载于氧化铝上的PT-Pd，含量占催化剂总重量的0.4％～0.8％。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的聚烯烃白油的生产方法，其特征在于，所得到的白油产品的质量控制指标为：40℃运动粘度范围为63～80mm²/s，赛氏色度≥+30，水含量30ppm 以下，易碳化物检测通过，紫外吸光度检测为小于或等于0.1。