CN105586083B - 处理费托蜡的方法和润滑油基础油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理费托蜡的方法，该方法包括：将费托蜡依次与加氢精制催化剂A、加氢异构化催化剂和加氢精制催化剂B接触，得到蜡转化生成油，所述加氢异构化催化剂的载体包括分子筛，沿着所述费托蜡的流动方向，所述加氢异构化催化剂包括加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b，所述加氢异构化催化剂b中的分子筛的孔径比加氢异构化催化剂a中的分子筛的孔径大。本发明还公开了一种利用上述处理费托蜡的方法制备润滑油基础油的方法以及由此制备得到的润滑油基础油。本发明提供的由费托合成蜡生产的润滑油基础油具有不絮凝的、收率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理费托蜡的方法、一种制备润滑油基础油的方法以及一种润滑油基础油。
背景技术
在费托法中，由天然气制成的合成气在催化剂作用下经过转化，可以生成包括气态烃、液态烃、氧化物和固体费托蜡在内的费托合成产物。其中的费托蜡由于不含硫、氮或金属杂质，成为一种生产润滑油基础油的理想原料。
CN101230290A公开了一种从费托合成蜡生产溶剂油、润滑油基础油和重质蜡，包括：a)在加氢精制反应区I将费托合成蜡与加氢精制催化剂接触，在蒸馏区I将该产物分离，得到终馏点小于380℃至550℃和初馏点大于380℃至550℃两种馏分；b)在一个蜡加氢转化反应区将终馏点小于380℃至550℃的馏分与加氢异构化催化剂接触，制备一种倾点降低了的蜡转化生成油；c)在加氢精制反应区II将蜡转化生成油与一种加氢精制催化剂接触，并将该产物在蒸馏区II分离，得到至少一种溶剂油和至少一种润滑油基础油；d)在加氢精制反应区III将初馏点大于380℃至550℃的馏分与一种加氢精制催化剂接触，得到一种经加氢脱色的蜡。
CN1608121A公开了一种制备两种或多种润滑油基础油级分和粗柴油的方法，所述方法通过(a)加氢裂化/加氢异构化费托产品，其中在费托产品中具有至少60个或更多碳原子的化合物与具有至少30个碳原子的化合物之间的重量比至少为0.2，并且其中费托产品中至少有30wt％的化合物具有至少30个碳原子，(b)将步骤(a)的产品分离成一种或多种粗柴油馏分和一种基础油前体馏分，(c)对步骤(b)中得到的基础油前体馏分进行倾点降低步骤，和(d)分离步骤(c)的馏出物为两个或多个基础油级分。
上述方法在对费托蜡进行加工后可得高粘度指数的润滑油基础油，但存在的问题是所得到的润滑油基础油通常会由于基础油中分子量大、碳数高、支化度较低的链烷烃而引起严重的絮凝现象。
针对这一问题，若采用深度蒸馏的方法，技术上存在困难，并且会导致重质基础油的损失；若采用溶剂脱蜡的方法，则存在溶剂选择困难以及废弃溶剂带来的环境污染等问题；催化脱蜡的方法可以将大分子化合物转化为小分子烃类，但是这样会使得基础油收率大大降低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种由费托合成蜡生产不絮凝的、收率高且倾点低的润滑油基础油的方法。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种处理费托蜡的方法，该方法包括：将费托蜡依次与加氢精制催化剂A、加氢异构化催化剂和加氢精制催化剂B接触，得到蜡转化生成油，所述加氢异构化催化剂的载体包括分子筛，沿着所述费托蜡的流动方向，所述加氢异构化催化剂包括加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b，所述加氢异构化催化剂b中的分子筛的孔径比加氢异构化催化剂a中的分子筛的孔径大。
另一方面，本发明提供一种制备润滑油基础油的方法，该方法包括将由本发明所述的处理费托蜡的方法处理得到的蜡转化生成油进行蒸馏。
第三方面，本发明提供一种由本发明所述的方法制备得到的润滑油基础油。
本发明提供的方法将加氢烯烃饱和、脱氧后的费托蜡与载体分子筛孔径依次增大的加氢异构化催化剂接触，经过加氢异构转化和进一步加氢精制、蒸馏分离后，可得到优质的润滑油基础油。与现有技术相比，本发明提供的方法不仅可以使基础油的倾点满足要求，使得重质蜡组分异构化程度提高，所得基础油产品具有不絮凝的优点；同时，采用不同孔径的分子筛催化剂匹配装填，可以避免重质蜡裂解而导致的过度轻质化，有利于提高基础油收率。从本发明的实施例的结果可以看出：采用本发明的方法由费托合成蜡生产润滑油基础油时，获得的润滑油基础油在环境温度为5℃以上时无絮凝现象，而且同时具有收率高和倾点低的优点，例如，本发明的实施例的收率均高于40％，而倾点均在零下40℃以下；而采用对比例的方法由费托合成蜡生产润滑油基础油时，虽然在粘度指数和倾点方面能够满足要求，但在环境温度低于15℃时均会产生絮凝现象，从而影响其应用领域。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的实施例1提供方法的工艺流程图。
附图标记说明
1 第一加氢精制反应区 2 第一蜡加氢转化反应区
3 第二蜡加氢转化反应区 4 第三蜡加氢转化反应区
5 第一加氢精制反应区 6 蒸馏区
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
一方面，本发明提供一种处理费托蜡的方法，该方法包括：将费托蜡依次与加氢精制催化剂A、加氢异构化催化剂和加氢精制催化剂B接触，得到蜡转化生成油，所述加氢异构化催化剂的载体包括分子筛，沿着所述费托蜡的流动方向，所述加氢异构化催化剂包括加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b，所述加氢异构化催化剂b中的分子筛的孔径比加氢异构化催化剂a中的分子筛的孔径大。
在本发明所述的方法中，对所述费托蜡依次与加氢精制催化剂A、加氢异构化催化剂和加氢精制催化剂B接触的反应器的种类和个数没有特别的限定。例如在本发明所述的方法中可以分别将加氢精制催化剂A、加氢异构化催化剂和加氢精制催化剂B依次置于一个反应器中，也可以依次分别置入多个反应器中。
根据本发明提供的一种处理费托蜡的方法，优选所述加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b的分子筛孔径差值大于0，且小于等于1.5nm；更优选所述加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b的分子筛孔径差值为0.05-1.0nm；特别优选地，所述加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b的分子筛孔径差值为0.1-0.5nm。
根据本发明提供的一种处理费托蜡的方法，所述加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b的用量体积比可以为0.4-10：1；优选用量体积比为1-7：1。
在本发明所述的方法中，沿着所述费托蜡的流动方向，所述加氢异构化催化剂a可以包括至少两种分子筛孔径依次增大的加氢异构化催化剂，优选所述加氢异构化催化剂a包括2-5种分子筛孔径依次增大的加氢异构化催化剂。
在本发明所述的方法中，沿着所述费托蜡的流动方向，所述加氢异构化催化剂b也可以包括一种或者一种以上的分子筛孔径依次增大的加氢异构化催化剂，例如所述加氢异构化催化剂b可以包括1-5种分子筛孔径依次增大的加氢异构化催化剂。
根据本发明的一种优选的具体实施方式，在本发明所述的方法中，沿着所述费托蜡的流动方向，所述加氢异构化催化剂a包括加氢异构化催化剂a1和加氢异构化催化剂a2，所述加氢异构化催化剂a2中的分子筛的孔径比加氢异构化催化剂a1中的分子筛的孔径大。
在本发明所述的方法中，所述加氢异构化催化剂a1和加氢异构化催化剂a2的分子筛孔径差值可以大于0，且小于等于0.5nm；优选地，所述加氢异构化催化剂a1和加氢异构化催化剂a2的分子筛孔径差值为0.05-0.3nm。
在本发明所述的方法中，所述加氢异构化催化剂a1、加氢异构化催化剂a2和加氢异构化催化剂b的用量体积比可以为0.1-8：0.1-10：1；优选用量体积比为0.2-6：0.2-5：1。
根据本发明提供的一种处理费托蜡的方法，所述加氢异构化催化剂a的分子筛孔径可以为0.1-1.0nm；优选所述加氢异构化催化剂a的分子筛孔径为0.2-0.9nm。
优选情况下，在本发明中，所述加氢异构化催化剂a1的分子筛孔径为0.2-0.7nm，更优选为0.3-0.55nm。
优选情况下，在本发明中，所述加氢异构化催化剂a2的分子筛孔径为0.4-0.9nm，更优选为0.5-0.6nm。
根据本发明提供的一种处理费托蜡的方法，所述加氢异构化催化剂b的分子筛孔径可以为0.3-1.8nm；优选所述加氢异构化催化剂b的分子筛孔径为0.5-1.5nm，最优选为0.6-0.9nm。
本发明的方法对所涉及的异构化的条件和催化剂的种类没有特别的限定，可以是本领域惯用的催化剂及操作条件，优选所述加氢异构化催化剂a的分子筛孔径不大于加氢异构化催化剂b的分子筛孔径即可。
本发明中，所述加氢异构化催化剂的载体除了含有所述分子筛外还可以还有无定型硅、铝等的氧化物，在本发明的实施例中，示例性的说明了加氢异构化催化剂的载体全部为分子筛的异构化方法，但本发明并不局限于该种实施方式。
在优选的实施方式中，所述的加氢异构化催化剂的活性组分元素选自第VIII族的钴、镍、钌、铑、铂和钯中的一种或多种；优选以催化剂总重量为基准，所述第VIII族金属元素的质量百数为0.1-10％，优选为0.1-5％。
在本发明所述的方法中，优选所述加氢异构化催化剂a的分子筛选自MCM-22、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-57、ZSM-5、ZSM-11、ZSM-48、ZSM-12、ZSM-35和SAPO-11中的至少一种。
优选情况下，在本发明所述的方法中，所述加氢异构化催化剂a1的分子筛选自ZSM-22、ZSM-23和MCM-22中的至少一种。
优选情况下，在本发明所述的方法中，所述加氢异构化催化剂a2的分子筛选自ZSM-57、ZSM-5、ZSM-11、ZSM-48、ZSM-12、ZSM-35和SAPO-11中的至少一种。
在优选的实施方式中，所述加氢异构化催化剂b的活性组分元素选自第VIII族的钴、镍、钌、铑、铂和钯中的一种或多种；优选以催化剂总重量为基准，所述第VIII族金属元素的质量百数为0.1-10％，优选为0.1-5％。
在本发明所述的方法中，优选所述加氢异构化催化剂b的分子筛选自丝光沸石、MCM-68、β分子筛、USY、ZSM-3、ZSM-20、SAPO-37、SAPO-5和MCM-37中的至少一种。
根据本发明的方法的一种特别优选的实施方式，所述加氢异构化催化剂a1的分子筛为ZSM-22和ZSM-23中的至少一种；所述加氢异构化催化剂a2的分子筛为SAPO-11；所述加氢异构化催化剂b的分子筛为β分子筛。
根据本发明提供的一种处理费托蜡的方法，所述费托蜡与加氢异构化催化剂a接触的条件可以包括：压力为1-20MPa，温度为250-400℃，体积空速为0.3-4h-1，氢油体积比为100-3000：1。在本发明中，需要特别说明的是，所述费托蜡分别与加氢异构化催化剂a1和加氢异构化催化剂a2接触的条件可以相同或不同，各自独立地在费托蜡与加氢异构化催化剂a接触的条件范围内进行选择即可。
根据本发明的一种优选的具体实施方式，在本发明中，所述费托蜡与加氢异构化催化剂a1接触的条件可以包括：压力为1-20MPa，温度为260-400℃，体积空速为0.3-4h-1，氢油体积比为100-3000：1。
根据本发明的另一种优选的具体实施方式，在本发明中，所述费托蜡与加氢异构化催化剂a1接触的条件可以包括：压力为4-18MPa，温度为310-380℃，体积空速为0.5-2h-1，氢油体积比为200-1000：1。
根据本发明的一种优选的具体实施方式，在本发明中，所述费托蜡与加氢异构化催化剂a2接触的条件可以包括：压力为1-20MPa，温度为250-390℃，体积空速为0.3-4h-1，氢油体积比为100-3000：1。
根据本发明的另一种优选的具体实施方式，在本发明中，所述费托蜡与加氢异构化催化剂a2接触的条件可以包括：压力为4-18MPa，温度为300-370℃，体积空速为0.6-2h-1，氢油体积比为200-1000：1。
根据本发明的一种优选的具体实施方式，在本发明中，所述费托蜡与加氢异构化催化剂b接触的条件可以包括：压力为1-25MPa，温度为260-400℃，体积空速为0.3-4h-1，氢油体积比为100-3000：1。
根据本发明的另一种优选的具体实施方式，在本发明中，所述费托蜡与加氢异构化催化剂b接触的条件可以包括：压力为5-20MPa，温度为260-400℃，体积空速为0.3-4h-1，氢油体积比为100-3000：1。
在本发明所述的方法中，优选所述费托蜡与加氢精制催化剂A接触的条件包括：氢分压1-25MPa，反应温度为150-400℃，体积空速0.3-8h-1，氢油体积比为100-3000：1。
更优选地，在本发明所述的方法中，所述费托蜡与加氢精制催化剂A接触的条件包括：氢分压3-20MPa，反应温度为180-350℃，体积空速0.5-5h-1，氢油体积比为200-1500：1。
在本发明中，在所述费托蜡与加氢精制催化剂A接触之前，优选在氢气存在下，于140-370℃的温度下用硫、硫化氢或其它含硫原料对所述加氢精制催化剂A进行预硫化，这种预硫化可在反应器外进行也可在反应器内原位硫化，将其转化为硫化物型。
在本发明中，优选所述加氢精制催化剂A含有耐热无机氧化物载体(含或不含分子筛)和负载在该载体上的钴和/或镍、钼和/或钨以及含或不含选自氟、磷或硼中的一种或几种助剂。其中，所述各组分的含量为常规含量，以氧化物计，以催化剂总重量为基准，优选含有质量百数为1-8％的钴和/或镍，10-35％的钼和/或钨，以元素计，含有质量百数为0-6％的氟、磷和硼中的一种或几种助剂组分，平衡量的载体。
在本发明所述的方法中，优选所述费托蜡与加氢精制催化剂B接触的条件包括：氢分压1-20MPa，反应温度为150-380℃，体积空速0.3-3h-1，氢油体积比为100-3000：1。
更优选地，在本发明所述的方法中，所述费托蜡与加氢精制催化剂B接触的条件包括：氢分压4-18MPa，反应温度为180-350℃，体积空速0.5-1.5h-1，氢油体积比为200-1000：1。
在优选的实施方式中，所述加氢精制催化剂B含有载体和选自第VIII族的镍、铂和钯中的至少一种活性组分元素。所述载体可选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化镁、氧化硅-氧化铝、氧化铝-氧化镁、氧化硅-氧化镁、氧化硅-氧化锆、氧化硅-氧化钍、氧化硅-氧化铍、氧化硅-氧化钛、氧化硅-氧化锆、氧化钛-氧化锆、氧化硅-氧化铝-氧化钍、氧化硅-氧化铝-氧化钛、氧化硅-氧化铝-氧化镁、氧化硅-氧化铝-氧化锆、粘土和天然沸石中的至少一种。以催化剂总重量为基准，所述第VIII族金属元素的含量优选质量百数为0.1-10％，更优选为0.1-5％。
在本发明中，所述加氢精制催化剂B在使用之前，优选在氢气存在下于150-500℃下进行还原，将其转化为还原态。这种还原方法为常规方法，还原可在反应器外进行，也可在反应器内原位进行。
在本发明中，所述费托蜡分别与加氢精制催化剂A和加氢精制催化剂B接触的条件可以相同或者不同，可以各自独立地选自本发明前面描述的范围。
根据本发明的一种优选的具体实施方式，本发明的方法包括：
(1)在第一加氢精制反应区将费托蜡与加氢精制催化剂A接触；
(2)在第一蜡加氢转化反应区将步骤(1)所得到的产物与加氢异构化催化剂a1接触；
(3)在第二蜡加氢转化反应区将步骤(2)所得到的产物与加氢异构化催化剂a2接触；
(4)在第三蜡加氢转化反应区将步骤(3)所得到的产物与加氢异构化催化剂b接触；
(5)在第二加氢精制反应区将步骤(4)所得到的产物与加氢精制催化剂B接触，得到蜡转化生成油。
另一方面，本发明提供一种制备润滑油基础油的方法，该方法包括将由本发明所述的处理费托蜡的方法处理得到的蜡转化生成油进行蒸馏。
在本发明所述的方法中，所述蒸馏可以在蒸馏区进行，本发明对此没有特别的限定。
在本发明中，通过蒸馏还可以得到溶剂油，用于回收。
按照本发明提供的方法，所述蒸馏区的蒸馏方法为本领域所公知，通常视需要还可以包括一个或多个闪蒸、常压蒸馏和减压蒸馏的操作单元，以完成分离。在本发明所述的方法中，对所述蒸馏的条件没有特别的限定。
第三方面，本发明提供一种由本发明所述的方法制备得到的润滑油基础油。
采用本发明提供的方法加工费托合成蜡时，可得到优质的不絮凝的且倾点低的润滑油基础油。所述费托合成蜡可以是源自以天然气为原料经费托合成得到的蜡，也可以是以煤为原料经费托合成得到的蜡。本发明对此没有特别的限定。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。本发明的实施例中所使用的催化剂采用如下方法制备得到：
加氢精制催化剂A采用CN1169336A中的实施例6制备的以氟为助剂，镍-钨为活性组分负载于氧化铝载体上的催化剂，其中以催化剂总量为基准，以氧化物计，镍的质量分数为2.3％，钨的质量分数为22％，以元素计，氟的质量分数为4％，其余为氧化铝；
加氢精制催化剂B采用CN1510112A中的实施例11制备，其中，铂金属的质量分数为0.22％，钯金属的质量分数为0.43％。
实施例1
本实施例以一种费托合成蜡为原料，其性质见表1。
本实施例的催化剂采用如下方法制备：
催化剂a1采用CN101942320A中的实施例1制备的以铂为活性组分负载于ZSM-22分子筛(分子筛孔径为0.55nm)上的催化剂，其中以催化剂总量为基准，铂金属的质量分数为0.35％。
催化剂a2为按照CN1382526A中的实施例6制备的以铂为活性组分负载于SAPO-11(分子筛孔径为0.60nm)分子筛/氧化铝载体上的催化剂，其中以催化剂总量为基准，铂金属的质量分数为0.3％，其余为载体，以载体为基准，该载体中SAPO-11分子筛的质量分数为75％，其余为氧化铝。
催化剂b为按照CN1703490A中的实施例2制备的Pt/β催化剂(β分子筛孔径为0.70nm)，其中以催化剂总量为基准，铂金属的质量分数为0.6％，其余为载体，以载体为基准，该载体中β分子筛的质量分数为65％，其余为氧化铝。
按照图1所示的工艺流程加工该原料。其中，如图1所示：第一加氢精制反应区采用加氢精制催化剂A，第一蜡加氢转化反应区2采用加氢异构化催化剂a1，第二蜡加氢转化反应区3采用加氢异构化催化剂a2，第三蜡加氢转化反应区4采用加氢异构化催化剂b，第二加氢精制反应区5采用加氢精制催化剂B，其中，所述第一蜡加氢转化反应区2、第二蜡加氢转化反应区3和第三蜡加氢转化反应区4的催化剂装填体积比为3：2：2，操作条件见表2。经蒸馏区6分离后的物料平衡见表3。所得到的润滑油基础油的性质见表4，而且，通过肉眼可以看出，采用本实施例的方法得到的润滑油基础油在5℃下，清澈透明，且无絮凝现象。
表1
| 项目 | 费托(FT)合成蜡 |
| 密度(20℃)/(g/cm3) | 0.8055 |
| 凝点/(℃) | 95 |
| 含硫量/(μg·g-1) | <5 |
| 含氮量/(μg·g-1) | <5 |
| 含氧量/(重量％) | 0.35 |
| 馏程/(℃)D-1160 | |
| 初馏点(℃) | 255 |
| 10％(V/V) | 398 |
| 30％(V/V) | 464 |
| 50％(V/V) | 520 |
| 70％(V/V) | 578 |
| 90％(V/V) | 656 |
| 95％(V/V) | 677 |
| 碳数分布/(重量％)：C13-C19 | 2.405 |
| 碳数分布/(重量％)：C20-C29 | 19.742 |
| 碳数分布/(重量％)：C30-C39 | 28.881 |
| 碳数分布/(重量％)：C40-C49 | 19.928 |
| 碳数分布/(重量％)：C50-C59 | 11.595 |
| 碳数分布/(重量％)：C60-C69 | 7.782 |
| 碳数分布/(重量％)：C70-C79 | 6.186 |
| 碳数分布/(重量％)：C79-C87 | 3.486 |
表2
表3
| 物料 | 质量分数/(％) |
| 氢耗 | 0.5 |
| 出方 | |
| 气体 | 5.2 |
| <165℃ | 18.8 |
| 165-320℃ | 13.1 |
| 320-370℃ | 18.4 |
| >370℃(润滑油馏分) | 44.5 |
表4
| 产品性质 | |
| 基础油收率/(％) | 44.5 |
| 100℃运动粘度/(mm2·s-1) | 6.420 |
| 40℃运动粘度/(mm2·s-1) | 31.58 |
| 粘度指数 | 161 |
| 倾点/(℃) | -48 |
| 硫/(μg·g-1) | <5 |
| 氮/(μg·g-1) | <1 |
| 芳烃质量分数/(％) | <1 |
对比例1
本对比例中所使用的原料与实施例1中相同。
本对比例所使用的催化剂与实施例1中相应的催化剂相同。
本对比例采用与实施例1相似的工艺流程加工费托合成蜡，不同的是：
蜡加氢转化反应区为单反应区，即工艺流程中依次为含有加氢精制催化剂A的第一加氢精制反应区1、含有加氢异构化催化剂a1的第一蜡加氢转化反应区2和含有加氢精制催化剂B的第二加氢精制反应区5，操作条件见表5。经蒸馏区6分离后的物料平衡见表6。所得到的润滑油基础油的性质见表7，而且，通过肉眼可以看出，采用本对比例的方法得到的润滑油基础油在15℃下有絮凝现象。
表5
表6
| 物料 | 质量分数/(％) |
| 氢耗 | 0.4 |
| 出方 | |
| 气体 | 4.8 |
| <165℃ | 118.9 |
| 165-370℃ | 28.5 |
| >370℃(润滑油馏分) | 47.8 |
表7
| 产品性质 | |
| 基础油收率/(％) | 47.8 |
| 100℃运动粘度/(mm2·s-1) | 6.181 |
| 40℃运动粘度/(mm2·s-1) | 30.37 |
| 粘度指数 | 158 |
| 倾点/(℃) | -10 |
| 硫/(μg·g-1) | <5 |
| 氮/(μg·g-1) | <1 |
| 芳烃质量分数/(％) | <1 |
对比例2
本对比例中所使用的原料与实施例1中相同。
本对比例所使用的催化剂与实施例1中相应的催化剂相同。
本对比例采用与实施例1相似的工艺流程加工费托合成蜡，不同的是：
蜡加氢转化反应区为单反应区，即工艺流程中依次为含有加氢精制催化剂A的第一加氢精制反应区1、含有加氢异构化催化剂a2的第二蜡加氢转化反应区3和含有加氢精制催化剂B的第二加氢精制反应区5，操作条件见表8。经蒸馏区6分离后的物料平衡见表9。所得到的润滑油基础油的性质见表10，而且，通过肉眼可以看出，采用本对比例的方法得到的润滑油基础油在15℃下有絮凝现象。
表8
表9
| 物料 | 质量分数/(％) |
| 氢耗 | 0.6 |
| 出方 | |
| 气体 | 5.1 |
| <165℃ | 14.6 |
| 165-370℃ | 33.1 |
| >370℃(润滑油馏分) | 47.2 |
表10
| 产品性质 | |
| 基础油收率/(％) | 47.2 |
| 100℃运动粘度/(mm2·s-1) | 5.890 |
| 40℃运动粘度/(mm2·s-1) | 28.54 |
| 粘度指数 | 157 |
| 倾点/(℃) | -14 |
| 硫/(μg·g-1) | <5 |
| 氮/(μg·g-1) | <1 |
| 芳烃质量分数/(％) | <1 |
对比例3
本对比例中所使用的原料与实施例1中相同。
本对比例所使用的催化剂与实施例1中相应的催化剂相同。
本对比例采用与实施例1相似的工艺流程加工费托合成蜡，不同的是：
蜡加氢转化反应区为单反应区，即工艺流程中依次为含有加氢精制催化剂A的第一加氢精制反应区1、含有加氢异构化催化剂b的第三蜡加氢转化反应区4和含有加氢精制催化剂B的第二加氢精制反应区5，操作条件见表11。经蒸馏区6分离后的物料平衡见表12。所得到的润滑油基础油的性质见表13，而且，通过肉眼可以看出，采用本对比例的方法得到的润滑油基础油在15℃下有絮凝现象。
表11
表12
| 物料 | 质量分数/(％) |
| 氢耗 | 0.6 |
| 出方 | |
| 气体 | 6.7 |
| <165℃ | 23.4 |
| 165-370℃ | 45.9 |
| >370℃(润滑油馏分) | 24.0 |
表13
| 产品性质 | |
| 基础油收率/(％) | 24.0 |
| 100℃运动粘度/(mm2·s-1) | 6.353 |
| 40℃运动粘度/(mm2·s-1) | 33.64 |
| 粘度指数 | 143 |
| 倾点/(℃) | -32 |
| 硫/(μg·g-1) | <5 |
| 氮/(μg·g-1) | <1 |
| 芳烃质量分数/(％) | <1 |
实施例2
本实施例所使用的原料费托合成蜡与实施例1中的相同。
本实施例所使用的催化剂的制备方法与实施例1中相似，所不同的是：本实施例的加氢异构化催化剂a1中的分子筛为MCM-22分子筛(分子筛孔径为0.55nm)。
采用与实施例1相同的工艺流程加工该原料，其中，所不同的是：
所述第一蜡加氢转化反应区2、第二蜡加氢转化反应区3和第三蜡加氢转化反应区4的催化剂装填体积比为5：3：2，操作条件见表14。经蒸馏区6分离后的物料平衡见表15。所得到的润滑油基础油的性质见表16，而且，通过肉眼可以看出，采用本实施例的方法得到的润滑油基础油在5℃下，清澈透明，且无絮凝现象。
表14
表15
| 物料 | 质量分数/(％) |
| 氢耗 | 0.6 |
| 出方 | |
| 气体 | 4.9 |
| <165℃ | 18.2 |
| 165-320℃ | 13.7 |
| 320-370℃ | 17.7 |
| >370℃(润滑油馏分) | 45.5 |
表16
| 产品性质 | |
| 基础油收率/(％) | 45.5 |
| 100℃运动粘度/(mm2·s-1) | 6.450 |
| 40℃运动粘度/(mm2·s-1) | 32.18 |
| 粘度指数 | 158 |
| 倾点/(℃) | -50 |
| 硫/(μg·g-1) | <5 |
| 氮/(μg·g-1) | <1 |
| 芳烃质量分数/(％) | <1 |
实施例3
本实施例所使用的原料费托合成蜡与实施例1中的相同。
本实施例所使用的催化剂的制备方法与实施例1中相似，所不同的是：本实施例的加氢异构化催化剂a1中的分子筛为ZSM-23分子筛(分子筛孔径为0.53nm)。
采用与实施例1相同的工艺流程加工该原料，其中，所不同的是：
所述第一蜡加氢转化反应区2、第二蜡加氢转化反应区3和第三蜡加氢转化反应区4的催化剂装填体积比为1：5：1，操作条件见表17。经蒸馏区6分离后的物料平衡见表18。所得到的润滑油基础油的性质见表19，而且，通过肉眼可以看出，采用本实施例的方法得到的润滑油基础油在5℃下，清澈透明，且无絮凝现象。
表17
表18
| 物料 | 质量分数/(％) |
| 氢耗 | 0.5 |
| 出方 | |
| 气体 | 4.8 |
| <165℃ | 18.7 |
| 165-320℃ | 13.5 |
| 320-370℃ | 17.9 |
| >370℃(润滑油馏分) | 45.1 |
表19
| 产品性质 | |
| 基础油收率/(％) | 45.1 |
| 100℃运动粘度/(mm2·s-1) | 6.257 |
| 40℃运动粘度/(mm2·s-1) | 30.41 |
| 粘度指数 | 163 |
| 倾点/(℃) | -45 |
| 硫/(μg·g-1) | <5 |
| 氮/(μg·g-1) | <1 |
| 芳烃质量分数/(％) | <1 |
实施例4
本实施例所使用的原料费托合成蜡与实施例1中的相同。
本实施例所使用的催化剂的制备方法与实施例1中相似，所不同的是：本实施例的加氢异构化催化剂a2中的分子筛为ZSM-48分子筛(分子筛孔径为0.56nm)。
采用与实施例1相同的工艺流程和方法加工该原料。
操作条件与实施例1相同。
经蒸馏区6分离后的物料平衡见表20。所得到的润滑油基础油的性质见表21，而且，通过肉眼可以看出，采用本实施例的方法得到的润滑油基础油在5℃下，清澈透明，且无絮凝现象。
表20
| 物料 | 质量分数/(％) |
| 氢耗 | 0.5 |
| 出方 | |
| 气体 | 5.2 |
| <165℃ | 18.9 |
| 165-320℃ | 12.9 |
| 320-370℃ | 18.6 |
| >370℃(润滑油馏分) | 44.4 |
表21
| 产品性质 | |
| 基础油收率/(％) | 44.4 |
| 100℃运动粘度/(mm2·s-1) | 6.450 |
| 40℃运动粘度/(mm2·s-1) | 32.11 |
| 粘度指数 | 159 |
| 倾点/(℃) | -41 |
| 硫/(μg·g-1) | <5 |
| 氮/(μg·g-1) | <1 |
| 芳烃质量分数/(％) | <1 |
实施例5
本实施例所使用的原料费托合成蜡与实施例2中的相同。
本实施例所使用的催化剂的制备方法与实施例2中相似，所不同的是：本实施例的加氢异构化催化剂a1和加氢异构化催化剂a2中的分子筛均为ZSM-5分子筛(分子筛孔径为0.58nm)。
本实施例所采用的工艺流程和方法也与实施例2中相同。
经蒸馏区6分离后的物料平衡见表22。所得到的润滑油基础油的性质见表23，而且，通过肉眼可以看出，采用本实施例的方法得到的润滑油基础油在5℃下，清澈透明，且无絮凝现象。
表22
| 物料 | 质量分数/(％) |
| 氢耗 | 0.5 |
| 出方 | |
| 气体 | 4.9 |
| <165℃ | 18.5 |
| 165-320℃ | 17.5 |
| 320-370℃ | 18.6 |
| >370℃(润滑油馏分) | 40.5 |
表23
| 产品性质 | |
| 基础油收率/(％) | 40.5 |
| 100℃运动粘度/(mm2·s-1) | 6.414 |
| 40℃运动粘度/(mm2·s-1) | 32.13 |
| 粘度指数 | 157 |
| 倾点/(℃) | -45 |
| 硫/(μg·g-1) | <5 |
| 氮/(μg·g-1) | <1 |
| 芳烃质量分数/(％) | <1 |
实施例6
本实施例所使用的原料费托合成蜡与实施例3中的相同。
本实施例所使用的催化剂的制备方法与实施例3中相同。所采用的工艺流程和方法也相同，所不同的是：所述第一蜡加氢转化反应区2、第二蜡加氢转化反应区3和第三蜡加氢转化反应区4的催化剂装填体积比为1：1：15。
经蒸馏区6分离后的物料平衡见表24。所得到的润滑油基础油的性质见表25，而且，通过肉眼可以看出，采用本实施例的方法得到的润滑油基础油在5℃下，清澈透明，且无絮凝现象。
表24
| 物料 | 质量分数/(％) |
| 氢耗 | 0.5 |
| 出方 | |
| 气体 | 4.8 |
| <165℃ | 18.9 |
| 165-320℃ | 13.7 |
| 320-370℃ | 21.7 |
| >370℃(润滑油馏分) | 40.9 |
表25
| 产品性质 | |
| 基础油收率/(％) | 40.9 |
| 100℃运动粘度/(mm2·s-1) | 6.312 |
| 40℃运动粘度/(mm2·s-1) | 32.15 |
| 粘度指数 | 151 |
| 倾点/(℃) | -44 |
| 硫/(μg·g-1) | <5 |
| 氮/(μg·g-1) | <1 |
| 芳烃质量分数/(％) | <1 |
从以上实施例的结果可以看出，采用本发明的方法由费托合成蜡生产润滑油基础油时，获得的润滑油基础油在常温下无絮凝现象，而且同时具有收率高和倾点低的优点，例如，本发明的实施例的收率均高于40％，而倾点均在零下40℃以下；而采用对比例的方法由费托合成蜡生产润滑油基础油时，在常温下均会产生絮凝现象，而且不能同时达到降低倾点和提高收率的目的。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (25)
1.一种处理费托蜡的方法，该方法包括：将费托蜡依次与加氢精制催化剂A、加氢异构化催化剂和加氢精制催化剂B接触，得到蜡转化生成油，所述加氢异构化催化剂的载体包括分子筛，其特征在于，沿着所述费托蜡的流动方向，所述加氢异构化催化剂包括加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b，所述加氢异构化催化剂b中的分子筛的孔径比加氢异构化催化剂a中的分子筛的孔径大。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b的分子筛孔径差值大于0，且小于等于1.5nm。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b的分子筛孔径差值为0.05-1.0nm。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b的分子筛孔径差值为0.1-0.5nm。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b的用量体积比为0.4-10：1。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a和加氢异构化催化剂b的用量体积比为1-7：1。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，沿着所述费托蜡的流动方向，所述加氢异构化催化剂a包括加氢异构化催化剂a1和加氢异构化催化剂a2，所述加氢异构化催化剂a2中的分子筛的孔径比加氢异构化催化剂a1中的分子筛的孔径大。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a1和加氢异构化催化剂a2的分子筛孔径差值大于0，且小于等于0.5nm。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a1和加氢异构化催化剂a2的分子筛孔径差值为0.05-0.3nm。
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a1、加氢异构化催化剂a2和加氢异构化催化剂b的用量体积比为0.1-8：0.1-10：1。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a1、加氢异构化催化剂a2和加氢异构化催化剂b的用量体积比为0.2-6：0.2-5：1。
12.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a的分子筛孔径为0.1-1.0nm。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a的分子筛孔径为0.2-0.9nm。
14.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂b的分子筛孔径为0.3-1.8nm。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂b的分子筛孔径为0.5-1.5nm。
16.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a的分子筛选自MCM-22、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-57、ZSM-5、ZSM-11、ZSM-48、ZSM-12、ZSM-35、SAPO-11中的至少一种。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂b的分子筛选自丝光沸石、MCM-68、β分子筛、USY、ZSM-3、ZSM-20、SAPO-37、SAPO-5和MCM-37中的至少一种。
18.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其中，所述加氢异构化催化剂a1的分子筛选自ZSM-22、ZSM-23和MCM-22中的至少一种；所述加氢异构化催化剂a2的分子筛选自ZSM-57、ZSM-5、ZSM-11、ZSM-48、ZSM-12、ZSM-35和SAPO-11中的至少一种。
19.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述费托蜡与加氢异构化催化剂a接触的条件包括：压力为1-20MPa，温度为250-400℃，体积空速为0.3-4h-1，氢油体积比为100-3000：1。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述费托蜡与加氢异构化催化剂b接触的条件包括：压力为1-25MPa，温度为260-400℃，体积空速为0.3-4h-1，氢油体积比为100-3000：1。
21.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其中，所述费托蜡与加氢异构化催化剂a1接触的条件包括：压力为1-20MPa，温度为260-400℃，体积空速为0.3-4h-1，氢油体积比为100-3000：1；所述费托蜡与加氢异构化催化剂a2接触的条件包括：压力为1-20MPa，温度为250-390℃，体积空速为0.3-4h-1，氢油体积比为100-3000：1。
22.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其中，所述费托蜡与加氢异构化催化剂b接触的条件包括：压力为1-25MPa，温度为260-400℃，体积空速为0.3-4h-1，氢油体积比为100-3000：1。
23.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其中，该方法包括：
(1)在第一加氢精制反应区将费托蜡与加氢精制催化剂A接触；
(2)在第一蜡加氢转化反应区将步骤(1)所得到的产物与加氢异构化催化剂a1接触；
(3)在第二蜡加氢转化反应区将步骤(2)所得到的产物与加氢异构化催化剂a2接触；
(4)在第三蜡加氢转化反应区将步骤(3)所得到的产物与加氢异构化催化剂b接触；
(5)在第二加氢精制反应区将步骤(4)所得到的产物与加氢精制催化剂B接触，得到蜡转化生成油。
24.一种制备润滑油基础油的方法，其特征在于，该方法包括将由权利要求1-23中任意一项所述的方法处理得到的蜡转化生成油进行蒸馏。
25.由权利要求24所述的方法制备得到的润滑油基础油。
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