CN108003925B - 一种制备润滑油基础油原料的加氢裂化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及炼油领域，公开了一种制备润滑油基础油原料的加氢裂化方法，该方法包括：将原料油引入含有加氢精制催化剂的加氢精制反应器中进行加氢处理，得到精制后的蜡油馏分；然后将所述精制后的蜡油馏分引入含有加氢裂化催化剂的加氢裂化反应器中进行加氢裂化反应，并将加氢裂化反应后得到的裂化产物进行第一分馏，得到尾油馏分；以及将所述尾油馏分进行第二分馏，得到第一尾油馏分和作为制备润滑油基础油原料的第二尾油馏分，其中，所述第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点为480‑510℃。由本发明的前述方法能够制备得到低粘度、高粘度指数的高质量润滑油异构降凝进料。

Description

一种制备润滑油基础油原料的加氢裂化方法

技术领域

本发明涉及炼油领域，具体地，涉及一种制备润滑油基础油原料的加氢裂化方法。

背景技术

国民经济快速发展时期，汽车、机械和冶金等工业发展不但刺激了润滑油产量的增长，同时也促进了润滑油产品的升级换代。润滑油产品的升级换代对润滑油基础油的质量提出了更高的要求，例如要求有更好的热氧化安定性、低挥发性、高粘度指数、低硫/无硫、低粘度以及环境友好等。

API分类中，润滑油基础油可主要分为I、II和III，其中I类基础油为常规基础油，其粘度指数<80，II、III类基础油为非常规基础油，其粘度指数分别为80～120以及>120。全球特别是在北美、西欧和亚洲的基础油的生产正处于由常规基础油(主要是“老三套”工艺生产出的I类基础油)向非常规基础油(主要采用加氢工艺及组合工艺生产的II、III类基础油)的转变时期。常规基础油(约占需求量的85％以上)目前仍居主导地位，但需求量正在减少；非常规基础油需求量增长，供不应求。II类、II+类、III类及III+类基础油将成为润滑油基础油市场快速增长的主要力量，且价格比传统I类基础油高20％以上。

“加氢裂化”是燃料型炼厂的主要工艺之一。加氢裂化过程以减压蜡油等劣质原料为进料，可最大限度地提高汽油、柴油、航空燃料等轻质燃料油产率，既满足社会对轻质燃料的需求，又使企业效益最大化。

加氢裂化流程可分为一次通过流程、尾油部分循环流程及尾油全循环流程，其中“加氢裂化尾油(UCO)”是一次通过流程或部分循环流程加氢裂化的副产品之一。加氢裂化尾油中大部分杂质已经被清除，硫、氮含量甚低，芳烃含量低，饱和烃含量高，粘度指数高，是宝贵的高级基础油资源。

传统的II、III类高质量润滑油基础油，通常用以石蜡基原油来生产，而以加氢裂化尾油为原料生产润滑油基础油工艺突破了原油资源的限制。加氢裂化尾油具有粘度指数高的特点，可以与劣质原油或者低粘度指数原料一起生产出高质量的润滑油基础油。

CN103627431A公开了一种生产中间馏分油和富含链烷烃尾油的加氢裂化方法，原料油与氢气混合后，依次与加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂进行反应，反应流出物经分离、分馏后得到富氢气体、石脑油馏分、煤油馏分、柴油馏分和尾油馏分，所述的尾油馏分全部抽出或者部分循环回反应系统。采用该现有技术提供的方法，能处理重质馏分油，在增产中间馏分油的同时，联产链烷烃含量很高的优质尾油。该现有技术的中间馏分油选择性好、收率高，尾油链烷烃含量高、粘度指数高，适合用作优质蒸汽裂解制乙烯原料或生产润滑油基础油的原料。

CN102465024A公开了一种生产润滑油基础油的加氢裂化方法。该方法将加氢裂化尾油经分馏得到轻、中和重组分。轻、重尾油混合后即可得到润滑油基础油。中段尾油循环回炼。轻、中组分切割温度为400-420℃，中间和重质尾油的切割温度为430-450℃。柴油与轻尾油的切割温度为355-375℃，>380℃的单程转化率在70％以上。

CN102041081A公开了一种加氢裂化与生产润滑油基础油的组合方法。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，其中，加氢裂化的轻馏分的分割点在380-420℃范围内。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。优点在于提高了润滑油基础油的收率，降低了成本。

CN102041029A公开了一种加氢裂化尾油综合利用方法。该方法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轻馏分作为蒸汽裂解制乙烯原料，加氢裂化尾油重馏分作为生产润滑油基础油原料，其中，加氢裂化轻、重组分的切割点为380-420℃。

CN103627433A公开了一种生产低倾点高粘度指数润滑油基础油的加氢方法。该方法中的加氢裂化重质尾油馏分循环回加氢裂化反应单元，尾油馏分与氢气混合后进入加氢异构单元，经异构降凝和加氢饱和后得到润滑油基础油，其中，所述尾油馏分5％馏出温度为350℃～380℃，终馏点为500-530℃；所述重质尾油初馏点为500℃～530℃。

CN1123037A公开了一种利用未转化油生产高质量润滑油基础油的方法，该方法中加氢裂化得到的未转化油进入第二真空蒸馏装置，在塔底温度300-380℃、塔底压力20-300mmHg的条件下生产所需粘度的润滑油基础油的原料；同时将来自第二真空蒸馏装置的未转化油的残留部分再循环至第二反应器。

US005580442A公开了一种采用加氢裂化尾油生产优质润滑油基础油进料的方法，该方法以减压VGO为进料，经过加氢处理脱除其中杂质，然后进入加氢裂化段，加氢裂化生成油进入分馏系统进行分馏，全部或部分尾油馏分在进入第二步分馏系统进行分馏，分别得到满足润滑油异构降凝的进料要求的馏分，其中部分尾油及分馏得到的不满足润滑油进料的馏分重新循环至加氢裂化段进行反应。

US20090050524A1公开了一种采用加氢裂化尾油生产润滑油进料的方法，该方法中的加氢裂化进料既可以为VGO馏分，也可以为DAO和CGO的混合馏分；进料经加氢处理及第一段加氢裂化得到裂化生成油，裂化生成油经分馏得到轻质馏分及尾油馏分，尾油馏分再经过第二个分馏系统进行分馏，得到满足优质润滑油进料的馏分，尾油馏分及经第二次分馏得到的部分或全部不满足润滑油进料的馏分将循环至第二段加氢裂化反应区进行反应，其反应生成油与第一段加氢裂化生成油共同进入加氢裂化分馏系统进行分馏。

上述现有技术中提出了由加氢裂化尾油生产优质润滑油基础油原料的具体措施，主要包括以下两点：(1)对尾油馏分进一步切割，将轻组分切出作为乙烯裂解原料，重组分作为生产润滑油基础油的原料；以及(2)将切割得到的轻、中或重尾油馏分循环至原加氢裂化反应器。

对于已有的加氢裂化装置，在进料性质劣质化趋势明显的大形势下，如何生产出高质量润滑油基础油进料(优质的未转化油)，仍然是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够兼顾提高粘度指数效率及增加制备润滑油基础油原料收率的加氢裂化方法。

作为润滑油基础油进料，加氢裂化尾油的粘度、粘度指数是两个关键的指标。一般说来，烃类随分子量增大，粘度也会增大，粘度指数也将随之增加；另外，相近分子量的烃类中，若烃组成变化较大，粘度及粘度指数也会有较大的差异，而且，链烷烃与芳烃和多环烷烃相比，链烷烃具有粘度低、粘度指数高的特点，是更理想的低粘度、高粘度指数组分。

氢质量分数是反映尾油馏分烃类组成变化的关键参数之一。相同烃类随分子量增加，氢质量分数会有所下降，例如CH₄、C₂H₆和C₃H₈中氢质量分数依次为25％、20％和18％；相同分子量、不同烃类中，链烷烃的氢质量分数最大，而环烷烃较低、芳烃最小。因此氢质量分数与烃类组成密切相关，馏程相近(分子量相近)氢质量分数越高，说明其中链烷烃含量越高，对应的粘度越低、粘度指数越高，是更理想的润滑油基础油进料。

通常情况下，用于生产润滑油基础油的加氢裂化尾油馏分的馏分段为>370℃馏分。

本发明的发明人研究发现，随馏程变重，氢质量分数并非呈现下降的趋势。如图1所示可见，随馏程变重其质量分数逐渐增加，到450-480℃馏分段，窄馏分的氢质量分数达到峰值(14.50％)，对于>480℃馏分段，其氢质量分数下降至14.45％。另外，>370℃的全馏分尾油的平均氢质量分数为14.44％，而>420℃馏分段的氢质量分数均高于平均值。

由氢含量与烃类组成及馏程轻重的关系可知，原本馏程偏重的馏分其氢含量应逐渐下降，但本发明的发明人发现，重质窄馏分的氢含量反而上升，发明人推测其烃类组成中链烷烃的含量可能持续增加，使得烃类组成得到了改善，因而可能是更适宜的润滑油基础油进料。另外由窄馏分的氢质量分数的分布特点可知，尾油各窄馏分段中可能存在最优馏分。

据此，本发明的发明人进行了进一步研究，发现随着加氢裂化尾油馏分馏程变重，其中的更窄馏分的粘度和粘度指数并不呈现线性增加的趋势，而且粘度和粘度指数的变化规律也不同。具体地，如图2中所示，随着窄馏分由轻到重变化，窄馏分的粘度在初期(相对低馏点附近)呈现线性增长，然而，在末端(相对高馏点附近)却呈现指数增长的趋势；与之相对应，如图3中所示，随窄馏分由轻到重变化，窄馏分的粘度指数在初期(相对低馏点附近)呈现线性增长，然而，在末端(相对高馏点附近)却呈现对数增长的趋势。并且，粘度和粘度指数之间有较好的对应关系，由此可以看出，加氢裂化尾油的末端尽管粘度指数高，但却存在粘度偏大的情况，因此，常规馏程范围内的加氢裂化尾油中，并非所有均适合作为生产润滑油基础油异构的理想原料。

为更清楚的表明上述情况，本发明以>370℃尾油馏分中粘度指数最低，同时粘度也最小的馏程为370～390℃的馏分的⊿VI/⊿粘度为基准，分别对390～420℃馏分、420～450℃馏分、450～480℃馏分及>480℃馏分的⊿VI/⊿粘度进行计算。其中，⊿VI＝对应馏分段的粘度指数-基准馏分的粘度指数，⊿粘度＝对应馏分段的粘度-准馏分的粘度，⊿VI/⊿粘度的定义为粘度指数效率，某段窄馏分的⊿VI/⊿粘度的值越高，说明其粘度增长后，对应粘度指数的增加值越大，其馏分对于混合物料的贡献越大，效率越高。

由表1可见，与基准馏分相比，随馏分变重，各馏分的粘度指数效率逐渐减小，但390～480℃馏分段变化幅度较小，在12.9～14.3范围内变化，而>480℃馏分的粘度指数效率陡然降至8.85。该结果更进一步说明各窄馏分中的重馏分为粘度偏大而粘度指数增加较少的馏分段，其并非润滑油基础油异构进料的理想原料。

根据上述情况，发明人考虑到若能够选择性地切除部分窄尾油馏分，则能够兼顾粘度及粘度指数两方面，以较小的代价，得到低粘度、高粘度指数的生产润滑油基础油的原料。

表1：>370℃尾油中各窄馏分的粘度(100℃)、粘度指数及对比变化值

馏分段/℃	370-390	390-420	420-450	450-480	>480
						占尾油质量分数/％	10.5	24.1	27.0	23.3	15.1
粘度(100℃)/(mm<sup>2</sup>/S)	2.555	3.325	4.196	5.435	7.187
						粘度指数	108	119	130	145	149
⊿VI/⊿粘度(粘度指数效率)	基准	14.29	13.41	12.85	8.85

基于上述研究发现，本发明的发明人提供了本发明的技术方案。

为了实现上述目的，本发明提供一种制备润滑油基础油原料的加氢裂化方法，该方法包括：

(1)将原料油引入含有加氢精制催化剂的加氢精制反应器中进行加氢处理，得到精制后的蜡油馏分；

(2)将所述精制后的蜡油馏分引入含有加氢裂化催化剂的加氢裂化反应器中进行加氢裂化反应，并将加氢裂化反应后得到的裂化产物进行第一分馏，得到尾油馏分；

(3)将所述尾油馏分进行第二分馏，得到相对较重的第一尾油馏分和作为制备润滑油基础油原料的相对较轻的第二尾油馏分，其中，所述第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点为480-510℃。

由本发明的前述方法能够制备得到低粘度、高粘度指数的高质量润滑油异构降凝进料(也即制备润滑油基础油的原料)。

进一步地，与其它生产方法相比，本发明的方法可以兼顾提高粘度指数效率及增加润滑油基础油进料收率两方面。本发明的方法仅需去除掉少量重尾油馏分，投入的成本很低，得到更多优质的润滑油异构降凝进料。

另外，本发明的操作方式能够根据装置的产品方案进行调整，相对灵活。

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是窄馏分尾油轻质量分数变化趋势图；

图2是窄馏分尾油粘度变化趋势图；

图3是窄馏分尾油粘度指数变化趋势图；

图4是本发明的一种优选实施方式的加氢裂化方法的工艺流程图。

附图标记说明

1、原料油 2、加氢精制反应器

3、加氢裂化反应器 4、高压分离器

5、低压分离器 6、循环氢压缩机

7、裂化产物 8、第一分馏塔

9、第二分馏塔 10、尾油馏分

11、第二尾油馏分 12、第一尾油馏分

13、补充氢

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。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供了一种制备润滑油基础油原料的加氢裂化方法，该方法包括：

(1)将原料油引入含有加氢精制催化剂的加氢精制反应器中进行加氢处理，得到精制后的蜡油馏分；

(2)将所述精制后的蜡油馏分引入含有加氢裂化催化剂的加氢裂化反应器中进行加氢裂化反应，并将加氢裂化反应后得到的裂化产物进行第一分馏，得到尾油馏分；

(3)将所述尾油馏分进行第二分馏，得到相对较重的第一尾油馏分和作为制备润滑油基础油原料的相对较轻的第二尾油馏分，其中，所述第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点为480-510℃。

所述“相对较重”和所述“相对较轻”是指第一尾油馏分和第二尾油馏分之间的轻重相对值，本发明仅是为了清楚地区分第一尾油馏分和第二尾油馏分而进行该定义，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。

所述第一尾油馏分的终馏点可以为515℃以上。

所述加氢裂化催化剂可以具有较好的开环能力，从而能够大幅度提高尾油的粘度指数。

优选地，所述第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点为480-500℃。本发明的发明人发现，控制所述第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点为480-500℃时，能够使得由本发明的方法获得的生产润滑油基础油的进料具有更高的粘度指数效率。

优选地，所述第二尾油馏分的初馏点为370-420℃；更优选地，所述第二尾油馏分的初馏点为390-420℃。

优选地，控制所述加氢裂化反应器中的反应条件，使得所述加氢裂化反应器中的加氢裂化反应的单程转化率为60～85％。

所述单程转化率＝(原料油中＞350℃馏分的重量-裂化产物中＞350℃馏分的重量)/原料油中＞350℃馏分的重量×100％。

所述加氢裂化催化剂可以具有较好的开环能力，从而能够大幅度提高尾油的粘度指数。

加氢裂化反应后得到的裂化产物进入第一分馏装置中进行第一分馏，经第一分馏后得到各燃料油馏分和所述尾油馏分；并将所述尾油馏分再引入第二分馏装置中进行第二分馏，得到第一尾油馏分和作为制备润滑油基础油原料的第二尾油馏分。

优选地，所述加氢裂化催化剂中含有载体和负载在所述载体上的活性金属元素，所述载体选自氧化铝、无定形硅铝和沸石中的至少一种，所述活性金属元素选自钼、钨、镍和钴中的至少一种。

本发明的发明人在研究中发现，采用以下优选实施方式1中提供的加氢裂化催化剂进行本发明的加氢裂化方法时，由本发明的方法获得的生产润滑油基础油的进料具有更高的粘度指数效率。

所述优选实施方式1为：以所述加氢裂化催化剂的总重量计，所述加氢裂化催化剂中含有以氧化物计的10～35重量％的钼元素和/或钨元素，以氧化物计的1～15重量％的镍元素和/或钴元素，以及余量为由氧化铝、无定形硅铝和沸石组成的载体。

所述加氢裂化催化剂中含有以氧化物计的10～35重量％的钼元素和/或钨元素表示，当所述加氢裂化催化剂中同时含有钼元素和钨元素时，两者以氧化物计的含量之和为10～35重量％；若所述加氢裂化催化剂中仅含有钼元素或钨元素，则钼元素或钨元素以氧化物计的含量为10～35重量％。针对所述加氢裂化催化剂中含有以氧化物计的1～15重量％的镍元素和/或钴元素也有与此相同的解释，本发明在此不再赘述。

在上述优选实施方式1中，所述加氢裂化催化剂中的氧化铝中含有重量比为1～3：1的小孔氧化铝和大孔氧化铝；更优选地，所述小孔氧化铝为孔直径小于70埃的孔体积占总孔体积95％以上的氧化铝，所述大孔氧化铝为孔直径为70～600埃的孔体积占总孔体积70％以上的氧化铝。

在上述优选实施方式1中，在所述第一加氢裂化催化剂中，所述沸石的总酸量为0.02毫摩尔/克至小于等于0.5毫摩尔/克。

本发明的发明人发现，在所述优选实施方式1中，尤其是控制所述加氢裂化催化剂的载体中的氧化铝、无定形硅铝和沸石的含量比为1：0.01-6：0.05-0.8时，使用该加氢裂化催化剂获得的制备润滑油基础油的原料具有更高的粘度指数效率和收率。

特别地，本发明的前述加氢裂化催化剂具有较好的开环性能，能够在一定的转化深度下得到高粘度指数的尾油。

优选地，所述加氢裂化反应器中的反应条件包括：反应温度为250～450℃，氢分压为5.0～18.0MPa，液时体积空速为0.2～10.0h^-1，氢油体积比为50～3000。

更加优选地，所述加氢裂化反应器中的反应条件包括：反应温度为300～420℃，氢分压为8.0～15.0MPa，液时体积空速为0.4～3.0h^-1，氢油体积比为600～2000。

优选地，所述加氢精制催化剂中含有载体和负载在所述载体上的活性金属元素，以及任选含有助剂元素，所述载体选自氧化硅、氧化铝和氧化硅-氧化铝中的至少一种，所述活性金属元素选自第VIB族金属元素和第VIII族金属元素中的至少一种，所述助剂元素选自硼、氟和磷中的至少一种。

更加优选地，以所述加氢精制催化剂总量为基准，所述加氢精制催化剂中含有以氧化物计的1～10重量％的镍元素，以氧化物计的10～50重量％的钼元素和/或钨元素，以氧化物计的0.5～8重量％的磷元素，以元素计的1～10重量％的氟元素以及余量的氧化硅-氧化铝载体。

特别地，在所述加氢精制催化剂中，以所述氧化硅-氧化铝的总重量为基准，所述氧化硅-氧化铝中的氧化硅的含量为2～45重量％，所述氧化铝的含量为55～98重量％。

优选地，所述加氢精制反应器中的反应条件包括：温度为250～450℃，氢分压为5.0～18.0MPa，液时体积空速为0.2～10.0h^-1，氢油体积比100～3000。

更加优选地，所述加氢精制反应器中的反应条件包括：温度为300～420℃，氢分压为8.0～15.0MPa，液时体积空速为0.4～3.0h^-1，氢油体积比600～2000。

优选地，所述原料油选自减压蜡油、焦化蜡油、脱沥青油和煤制取油中的至少一种。

本发明的所述加氢精制催化剂强化了加氢功能，该催化剂能够在中等及以上反应压力下表现出较强的加氢脱硫、加氢脱氮能力，经过该催化剂处理后的蜡油馏分中氮含量低于20μg/g，完全满足裂化段催化剂的进料要求。芳烃的加氢饱和反应是其开环裂化的必经步骤，本发明采用的加氢精制催化剂还具有优良的芳烃饱和性能，可促进原料油中芳烃尤其是多环芳烃的加氢饱和，为裂化段提供易于发生裂化反应的进料，可使得加氢裂化尾油中的芳烃含量极低。

本发明的方法对所述加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂的装填体积比没有特别的要求，例如可以为1：0.5-3.0。

本发明的方法还优选将加氢裂化反应器中获得的裂化产物先依次引入高压分离器和低压分离器中进行气液分离，分离所得的富氢气体经循环氢压缩机升压后返回到加氢精制反应器入口和加氢精制反应器以及加氢裂化反应器中；所得的液相物流进入例如第一分馏塔进行第一分馏已得到尾油馏分。

根据一种优选的具体实施方式，本发明的加氢裂化方法采用图4所示的工艺流程图进行，图中省略了部分设备，如泵、换热器等，但这对本领域普通技术人员是公知的。具体地：

原料油1与补充氢13以及来自循环氢压缩机6的循环氢一起进入含有加氢精制催化剂的加氢精制反应器2中进行加氢处理，其反应流出物与来自循环氢压缩机6的部分循环氢混合后进入含有加氢裂化催化剂的加氢裂化反应器3中进行加氢裂化反应，得到的裂化产物7进入高压分离器4进行气液分离，高压分离器4顶部的富氢气体进入循环氢压缩机6，富氢气体经循环氢压缩机6增压后分三路，分别入加氢精制反应器入口、加氢精制反应器中和加氢裂化反应器中。高压分离器4下部的液相物进入低压分离器5，在此进行进一步的气液分离；低压分离器5下部的液相物流进入第一分馏塔8。进入第一分馏塔8的液相物流经第一分馏后，切割成不同的燃料油馏分和尾油馏分10，尾油馏分10再进入第二分馏塔9中进行第二分馏，切割得到第二尾油馏分11和第一尾油馏分12，其中，第二尾油馏分11用作润滑油异构降凝的进料，第一尾油馏分12则送出装置。

本发明的方法对所述加氢精制催化剂和所述加氢裂化催化剂的制备方法没有特别的限定，可以采用本领域内常规的方法制备得到，例如，所述加氢精制催化剂可以采用CN1853780A中公开的方法制备得到，以及所述加氢裂化催化剂可以采用CN104069895A中公开的方法制备得到。本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。

本发明的前述方法具有如下具体的优点：

1、本发明的加氢裂化反应器中采用的加氢裂化催化剂具有开环性能好，尾油粘度指数高的特点，因此得到的尾油馏分可以作为生产III+类润滑油基础油的异构降凝进料。

2、采用本发明的方法能够在现有一次通过流程的装置上兼顾提高粘度指数效率及增加润滑油基础油进料收率两方面，通过简单的馏分切割，能够得到较多优质的润滑油异构降凝进料。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均来自商购。

以下使用的加氢精制催化剂(Cat1)组成为：以加氢精制催化剂总重量计，6.2重量％的以氧化物计的镍元素，13.7重量％的以氧化物计的钼元素，23.8重量％的以氧化物计的钨元素，3.1重量％的以氧化物计的磷元素，1.3重量％的以元素计的氟元素，余量为氧化硅-氧化铝载体；且所述氧化硅-氧化铝载体中含有3重量％的氧化硅和97重量％的氧化铝。

以下使用的第一加氢裂化催化剂(Cat2)组成为：以第一加氢裂化催化剂总重量计，2.6重量％的以氧化物计的钼元素，24.5重量％的以氧化物计的钨元素，6.2重量％的以氧化物计的镍元素，0.8重量％的以氧化物计的钴元素，余量为由氧化铝、无定形硅铝和沸石组成的载体；且所述氧化铝、无定形硅铝和沸石的含量比为1：2：0.06；所述氧化铝中含有重量比为1.4：1的小孔氧化铝和大孔氧化铝；所述沸石的总酸量为0.22毫摩尔/克。

以下使用的第二加氢裂化催化剂(Cat3)的组成为：以所述第二加氢裂化催化剂的总重量计，2.8重量％的以氧化物计的钼元素，26.5重量％的以氧化物计的钨元素，7.3重量％的以氧化物计的镍元素，0.8重量％的以氧化物计的钴元素，余量为由氧化铝和无定形硅铝组成的载体；且所述氧化铝和无定形硅铝的含量比为1：4；所述氧化铝中含有重量比为1.4：1的小孔氧化铝和大孔氧化铝。

以下使用的原料油为一种VGO(直馏减压瓦斯油)，其主要性质如表2所示。

表2：原料油性质

原料油
		密度(20℃)/(g/cm<sup>3</sup>)	0.9176
折射率n<sub>D</sub><sup>70</sup>	1.4948
		运动粘度(80℃)	9.622
运动粘度(100℃)	5.911
		粘度指数(VI)	82
硫含量/重量％	2.82
		氮含量/重量％	0.07
馏程ASTM(D-1160)/℃
		IBP	273
10％	391
		30％	424
50％	448
		70％	464
90％	491
		95％	503
FBP	532

实施例1

采用表2所示性质的原料油根据图4所示的工艺流程图进行加氢裂化，具体的反应过程为：

原料油进入含有加氢精制催化剂的加氢精制反应器中进行加氢处理，其反应流出物进入含有加氢裂化催化剂的加氢裂化反应器中进行加氢裂化反应，得到的裂化产物进入第一分馏塔中进行第一分馏，分馏切割得到尾油馏分，所述尾油馏分再进入第二分馏塔中进行第二分馏，切割得到第一尾油馏分和第二尾油馏分，其中，第二尾油馏分用作润滑油异构降凝的进料，而第一尾油馏分则出装置。

其中，加氢精制反应器的反应流出物中氮含量<10μg/g，控制>350℃馏分转化率在约60％条件下得到第一尾油馏分和第二尾油馏分，所述第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点以及产品收率如表L1-1所示。所述第一尾油馏分和第二尾油馏分的性质如表L1-2所示。另外，切出370℃～390℃窄馏分作为评估其它馏分段的粘度指数效率的基准。

表L1-1：实施例1中的实验条件及尾油收率

催化剂及装填体积比	Cat1/Cat2＝1：1.2
		工艺条件：
氢分压/MPa	14.0
		精制段/裂化段-体积空速/h<sup>-1</sup>	1.2/1.0
精制段/裂化段-反应温度/℃	365/377
		精制段/裂化段-标准状态氢油体积比	800/1200
>350℃转化率/％	60.3
		>370℃尾油收率/％	33.1
第二尾油占全部尾油质量分数/％(370℃～480℃)	85.7
		第一尾油占全部尾油质量分数/％(>480℃)	14.3

表L1-2：实施例1中尾油性质

由表L1-1和表L1-2可知，控制>350℃转化率为60.3％的情况下，得到的>370℃尾油收率为33.1％，以480℃作为第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点，得到的第二尾油馏分(370～480℃)占全部尾油的85.7重量％，第一尾油馏分(>480℃)占全部尾油的14.3重量％。其中，第二尾油馏分的粘度较低，为3.967mm²/s，粘度指数较高，达到了136，是优质的润滑油基础油降凝原料。以370～390℃馏分作为基准，切割得到轻质尾油的粘度指数效率为18.5，远高于>480℃馏分的粘度指数效率8.5。

对比例1

原料油进入含有加氢精制催化剂的加氢精制反应器中进行加氢处理，其反应流出物进入含有加氢裂化催化剂的加氢裂化反应器中进行加氢裂化反应，得到的裂化产物进入第一分馏塔中进行第一分馏，分馏切割得到尾油馏分。

其中，加氢精制反应器的反应流出物中氮含量<10μg/g，控制>350℃馏分转化率在约60％条件下得到>370℃尾油馏分，所述尾油馏分收率如表D1-1所示。尾油馏分的性质如表D1-2所示。另外，切出370℃～390℃窄馏分作为评估其它馏分段的粘度指数效率的基准。

表D1-1：对比例1中的实验条件及尾油收率

催化剂及装填体积比	Cat1/Cat2＝1：1.2
		工艺条件：
氢分压/MPa	14.0
		精制段/裂化段-体积空速/h<sup>-1</sup>	1.2/1.0
精制段/裂化段-反应温度/℃	365/377
		精制段/裂化段-标准状态氢油体积比	800/1200
>350℃转化率/％	60.3
		>370℃尾油收率/％	33.1

表D1-2：对比例1中全馏分尾油性质

由表D1-2可以看出，全尾油馏分的粘度(100℃)为4.443mm²/s，粘度指数为139，但其粘度指数效率仅为15.6，明显低于实施例1中的18.5。

上述对比结果说明，通过切割掉第一尾油馏分可以有效增加剩余尾油的粘度指数效率，得到粘度低而粘度指数高的优质的润滑油基础油异构进料。

实施例2

采用与实施例1相似的工艺流程进行，控制加氢裂化反应器中的加氢裂化反应的单程转化率为70％，且第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点为500℃。具体地，本实施例中的实验条件及尾油收率列于表L2-1中，第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点以及产品收率如表L2-2所示。另外，切出370℃～390℃窄馏分作为评估其它馏分段的粘度指数效率的基准。

表L2-1：实施例2中的实验条件及尾油收率

催化剂及装填体积比	Cat1/Cat2＝1：0.92
		工艺条件：
氢分压/MPa	15.0
		精制段/裂化段-体积空速/h<sup>-1</sup>	1.2/1.3
精制段/裂化段-反应温度/℃	360/382
		精制段/裂化段-标准状态氢油体积比	800/1200
>350℃转化率/％	70.5
		>370℃尾油收率/％	22.6
第二尾油占全部尾油质量分数/％(370℃～500℃)	90.3
		第一尾油占全部尾油质量分数/％(>500℃)	9.7

表L2-2：实施例2中尾油性质

由表L2-1和表L2-2可知，控制>350℃转化率为约70％的情况下，得到的>370℃尾油收率约为22.6％，以500℃作为第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点，得到的第二尾油馏分(370～500℃)占全部尾油的90.3重量％，第一尾油馏分(>500℃)占全部尾油的9.7重量％。其中第二尾油馏分的粘度较低，为4.032mm²/s，粘度指数较高，达到了144，是优质的润滑油基础油降凝原料。以370～390℃馏分作为基准，切割得到第二尾油馏分的粘度指数效率为20.91，远高于>500℃馏分的粘度指数效率10.45。

实施例3

采用与实施例2相似的工艺流程进行，控制加氢裂化反应器中的加氢裂化反应的单程转化率为80％，且第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点为490℃。具体地，本实施例中的实验条件及尾油收率列于表L3-1中，第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点以及产品收率如表L3-2所示。另外，切出370℃～390℃窄馏分作为评估其它馏分段的粘度指数效率的基准。

表L3-1：实施例3中的实验条件及尾油收率

催化剂及装填体积比	Cat1/Cat2＝1：1.2
		工艺条件：
氢分压/MPa	14.0
		精制段/裂化段-体积空速/h<sup>-1</sup>	1.2/1.0
精制段/裂化段-反应温度/℃	365/391
		精制段/裂化段-标准状态氢油体积比	800/1200
>350℃转化率/％	81.2
		>370℃尾油收率/％	15.5
第二尾油占全部尾油质量分数/％(370℃～490℃)	91.6
		第一尾油占全部尾油质量分数/％(>490℃)	8.4

表L3-2：实施例3中尾油性质

由表L3-1和表L3-2，控制>350℃转化率为约80％的情况下，得到的>370℃尾油收率约为15.5％，以490℃作为第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点，得到的第二尾油馏分(370～490℃)占全部尾油的91.6重量％，第一尾油馏分(>490℃)占全部尾油的8.4重量％。其中第二尾油馏分的粘度较低，为3.969mm²/s，粘度指数较高，达到了145，是优质的润滑油基础油降凝原料。以370～390℃馏分作为基准，切割得到第二尾油馏分的粘度指数效率为18.4，远高于>490℃馏分的粘度指数效率9.1。

实施例4

本实施例中的第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点为510℃，其余均与实施例1中相同，具体地：

本实施例中的实验条件及尾油收率列于表L4-1中，第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点以及产品收率如表L4-2所示。另外，切出370℃～390℃窄馏分作为评估其它馏分段的粘度指数效率的基准。

表L4-1：实施例4中的实验条件及尾油收率

催化剂及装填体积比	Cat1/Cat2＝1：1.2
		工艺条件：
氢分压/MPa	14.0
		精制段/裂化段-体积空速/h<sup>-1</sup>	1.2/1.0
精制/裂化段-反应温度/℃	365/377
		精制段/裂化段-标准状态氢油体积比	800/1200
>350℃转化率/％	60.3
		>370℃尾油收率/％	33.1
第二尾油占全部尾油质量分数/％(370℃～510℃)	94.7
		第一尾油占全部尾油质量分数/％(>510℃)	5.3

表L4-2：实施例4中尾油性质

由表L4-1和表L4-2可知，控制>350℃转化率为60.3％的情况下，得到的>370℃尾油收率约为33.1％，以510℃作为第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点，得到的第二尾油馏分(370～510℃)占全部尾油的94.7重量％，第一尾油馏分(>510℃)占全部尾油的5.3重量％。其中，第二尾油馏分的粘度较低，为4.298mm²/s，粘度指数较高，达到了140，是优质的润滑油基础油降凝原料。以370～390℃馏分作为基准，切割得到第二尾油馏分的粘度指数效率为17.4，远高于>510℃馏分的粘度指数效率5.9。

对比本实施例和实施例1的数据可以看出：本实施例得到的制备润滑油基础油的原料的粘度指数效率下降，也即润滑油进料的性质有所下降。

实施例5

本实施例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是：

本实施例中使用的加氢裂化催化剂为前述第二加氢裂化催化剂，也即采用等量的该第二加氢裂化催化剂替换实施例1中的第一加氢裂化催化剂，具体地：

本实施例中的实验条件及尾油收率列于表L5-1中，第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点以及产品收率如表L5-2所示。另外，切出370℃～390℃窄馏分作为评估其它馏分段的粘度指数效率的基准。

表L5-1：实施例5中的实验条件及尾油收率

催化剂及装填体积比	Cat1/Cat3＝1：1.2
		工艺条件：
氢分压/MPa	14.0
		精制段/裂化段-体积空速/h<sup>-1</sup>	1.2/1.0
精制段/裂化段-反应温度/℃	365/397
		精制段/裂化段-标准状态氢油体积比	800/1200
>350℃转化率/％	60.8
		>370℃尾油收率/％	33.8
第二尾油占全部尾油质量分数/％(370℃～495℃)	89.6
		第一尾油占全部尾油质量分数/％(>495℃)	10.4

表L5-2：实施例5中尾油性质

由表L5-1和表L5-2可知，控制>350℃转化率为60.8％的情况下，得到的>370℃尾油收率约为34.8％，以495℃作为第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点，得到的第二尾油馏分(370～495℃)占全部尾油的89.6重量％，第一尾油馏分(>495℃)占全部尾油的10.4重量％。其中，第二尾油馏分的粘度较低，为3.956mm²/s，粘度指数较高，达到了138，是优质的润滑油基础油降凝原料。以370～390℃馏分作为基准，切割得到轻质尾油的粘度指数效率为18.6，远高于>480℃馏分的粘度指数效率8.3。

实施例6

采用与实施例1相似的工艺流程进行，具体地，本实施例中的实验条件及尾油收率列于表L6-1中，第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点以及产品收率如表L6-2所示。另外，切出370℃～390℃窄馏分作为评估其它馏分段的粘度指数效率的基准。

表L6-1：实施例7中的实验条件及尾油收率

催化剂及装填体积比	Cat1/Cat2＝1：1.2
		工艺条件：
氢分压/MPa	14.0
		精制段/裂化段-体积空速/h<sup>-1</sup>	1.2/1.0
精制段/裂化段-反应温度/℃	365/378
		精制段/裂化段-标准状态氢油体积比	800/1200
>350℃转化率/％	61.3
		>370℃尾油收率/％	34.1
轻尾油馏分占全部尾油质量分数/％(370℃～390℃)	10.9
		第二尾油馏分占全部尾油质量分数/％(390℃～490℃)	77.8
第一尾油馏分占全部尾油质量分数/％(>490℃)	11.3

表L6-2：实施例6中尾油性质

由表L6-1和表L6-2可知，控制>350℃转化率为约61％的情况下，得到的>370℃尾油收率约为34.1％，以390℃作为第二尾油馏分的初馏点，以490℃作为第二尾油馏分的终馏点，得到的第二尾油馏分(390～490℃)占全部尾油的77.8重量％。第二尾油馏分的粘度较低，为4.242mm²/s，粘度指数较高，达到了140，是优质的润滑油基础油降凝原料。

本实施例的第二尾油馏分的氢质量分数最高，以370～390℃馏分作为基准，切割得到第二尾油馏分的粘度指数效率为17.9，远高于>490℃馏分的粘度指数效率8.3。另外，考虑到尾油经异构降凝后其粘度指数将降低约10-15个单位，上述第二尾油馏分经降凝后将可到粘度指数高于120以上的Ⅲ类润滑油基础油。

实施例7

采用与实施例1相似的工艺流程进行，具体地，本实施例中的实验条件及尾油收率列于表L7-1中，第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点以及产品收率如表L7-2所示。另外，切出370℃～390℃窄馏分作为评估其它馏分段的粘度指数效率的基准。

表L7-1：实施例7中的实验条件及尾油收率

催化剂及装填体积比	Cat1/Cat2＝1：1.2
		工艺条件：
氢分压/MPa	15.0
		精制段/裂化段体积空速/h<sup>-1</sup>	1.2/1.0
精制/裂化反应温度/℃	360/378
		精制段/裂化段标准状态氢油体积比	800/1200
>350℃转化率/％	60.3
		>370℃尾油收率/％	33.1
轻尾油馏分占全部尾油质量分数/％(370℃～420℃)	34.3
		第二尾油馏分占全部尾油质量分数/％(420℃～480℃)	52.9
第一尾油馏分占全部尾油质量分数/％(>480℃)	12.8

表L7-2：实施例7中尾油性质

由表L7-1和表L7-2可知，控制>350℃转化率约为60％的情况下，得到的>370℃尾油收率约为35.1％，以420℃作为第二尾油馏分的初馏点以及以480℃作为第二尾油馏分的终馏点，得到的第二尾油馏分(420～480℃)占全部尾油收率的52.9重量％。第二尾油馏分的粘度较低，为4.440mm²/s，粘度指数较高，达到了143，是优质的润滑油基础油降凝原料。

本实施例的第二尾油馏分的氢质量分数高，以370～390℃馏分作为基准，切割得到第二尾油馏分的粘度指数效率为17.6，远高于>480℃馏分的粘度指数效率8.3。

实施例8

采用与实施例3相似的工艺流程进行，具体地，本实施例中的实验条件及尾油收率列于表L8-1中，第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点以及产品收率如表L8-2所示。另外，切出370℃～390℃窄馏分(表格中表述为：轻尾油馏分)作为评估其它馏分段的粘度指数效率的基准。

表L8-1：实施例8中的实验条件及尾油收率

催化剂及装填体积比	Cat1/Cat2＝1：1.2
		工艺条件：
氢分压/MPa	14.0
		精制段/裂化段-体积空速/h<sup>-1</sup>	1.2/1.0
精制段/裂化段-反应温度/℃	365/391
		精制段/裂化段-标准状态氢油体积比	800/1200
>350℃转化率/％	81.2
		>370℃尾油收率/％	16.5
轻尾油馏分占全部尾油质量分数/％(370℃～390℃)	15.6
		第二尾油馏分占全部尾油质量分数/％(390℃～480℃)	76.0
第一尾油馏分占全部尾油质量分数/％(>480℃)	8.4

表L8-2：实施例8中尾油性质

由表L8-1和表L8-2可知，控制>350℃转化率为约80％的情况下，得到的>370℃尾油收率约为16.5％，以390℃作为第二尾油馏分的初馏点，以480℃作为第二尾油馏分的终馏点，得到的第二尾油馏分(390～480℃)占全部尾油的76.0重量％。第二尾油馏分的粘度较低，为4.072mm²/s，粘度指数较高，达到了147，是优质的润滑油基础油降凝原料。

以370～390℃馏分作为基准，切割得到第二尾油馏分的粘度指数效率为17.1，远高于>480℃馏分的粘度指数效率9.1。从氢质量分数来看，该馏分段的氢质量分数最高，达到了14.54％。

由上述实施例和对比例的结果可以看出，本发明提供的加氢裂化方法能够兼顾提高生产润滑油基础油的进料的粘度指数效率和收率。

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 (17)

1.一种制备润滑油基础油原料的加氢裂化方法，该方法包括：

(1)将原料油引入含有加氢精制催化剂的加氢精制反应器中进行加氢处理，得到精制后的蜡油馏分；

(2)将所述精制后的蜡油馏分引入含有加氢裂化催化剂的加氢裂化反应器中进行加氢裂化反应，并将加氢裂化反应后得到的裂化产物进行第一分馏，得到尾油馏分；

(3)将所述尾油馏分进行第二分馏，得到相对较重的第一尾油馏分和作为制备润滑油基础油原料的相对较轻的第二尾油馏分，其中，所述第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点为480-510℃；

其中，所述加氢裂化催化剂中含有载体和负载在所述载体上的活性金属元素，所述载体选自氧化铝、无定形硅铝和沸石中的至少一种，所述活性金属元素选自钼、钨、镍和钴中的至少一种；

以所述加氢裂化催化剂的总重量计，所述加氢裂化催化剂中含有以氧化物计的10～35重量％的钼元素和/或钨元素，以氧化物计的1～15重量％的镍元素和/或钴元素，以及余量为由氧化铝、无定形硅铝和沸石组成的载体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一尾油馏分和第二尾油馏分的切割点为480-500℃。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二尾油馏分的初馏点为370-420℃。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二尾油馏分的初馏点为390-420℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述加氢裂化反应器中的反应条件，使得所述加氢裂化反应器中的加氢裂化反应的单程转化率为60～85％。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加氢裂化催化剂中的氧化铝中含有重量比为1～3：1的小孔氧化铝和大孔氧化铝。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述小孔氧化铝为孔直径小于70埃的孔体积占总孔体积95％以上的氧化铝，所述大孔氧化铝为孔直径为70～600埃的孔体积占总孔体积70％以上的氧化铝。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述加氢裂化催化剂中，所述沸石的总酸量为0.02毫摩尔/克至小于等于0.5毫摩尔/克。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加氢裂化催化剂的载体中的氧化铝、无定形硅铝和沸石的含量比为1：0.01-6：0.05-0.8。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，所述加氢裂化反应器中的反应条件包括：反应温度为250～450℃，氢分压为5.0～18.0MPa，液时体积空速为0.2～10.0h^-1，氢油体积比为50～3000。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述加氢裂化反应器中的反应条件包括：反应温度为300～420℃，氢分压为8.0～15.0MPa，液时体积空速为0.4～3.0h^-1，氢油体积比为600～2000。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加氢精制催化剂中含有载体和负载在所述载体上的活性金属元素，以及任选含有助剂元素，所述载体选自氧化硅、氧化铝和氧化硅-氧化铝中的至少一种，所述活性金属元素选自第VIB族金属元素和第VIII族金属元素中的至少一种，所述助剂元素选自硼、氟和磷中的至少一种。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，以所述加氢精制催化剂总量为基准，所述加氢精制催化剂中含有以氧化物计的1～10重量％的镍元素，以氧化物计的10～50重量％的钼元素和/或钨元素，以氧化物计的0.5～8重量％的磷元素，以元素计的1～10重量％的氟元素以及余量的氧化硅-氧化铝载体。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，以所述氧化硅-氧化铝的总重量为基准，所述氧化硅-氧化铝中的氧化硅的含量为2～45重量％，所述氧化铝的含量为55～98重量％。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加氢精制反应器中的反应条件包括：温度为250～450℃，氢分压为5.0～18.0MPa，液时体积空速为0.2～10.0h^-1，氢油体积比100～3000。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述加氢精制反应器中的反应条件包括：温度为300～420℃，氢分压为8.0～15.0MPa，液时体积空速为0.4～3.0h^-1，氢油体积比600～2000。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述原料油选自减压蜡油、焦化蜡油、脱沥青油和煤制取油中的至少一种。

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