CN110016363A - 费托合成油加工产柴油和润滑油基础油的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及费托合成油加工产柴油和润滑油基础油领域，公开了费托合成油加工产柴油和润滑油基础油的方法及系统。该方法包括：将费托合成油全馏分在氢气、还原态预精制催化剂存在下进行预加氢反应，产物再在氢气、还原态加氢精制催化剂存在下进行加氢精制反应，并经过分离得到柴油‑I、石脑油和重油；将重油在氢气、加氢异构裂化催化剂存在下进行加氢异构裂化反应；将异构化产物再进行加氢精制稳定反应，最后进行精馏分离，得到柴油‑II和润滑油基础油；将所述尾油循环进行所述加氢异构裂化反应。实现费托合成油加工产柴油，以及直接生产润滑油基础油。

Description

费托合成油加工产柴油和润滑油基础油的方法及系统
技术领域
本发明涉及费托合成油加工产柴油和润滑油基础油领域，具体涉及费托合成油加工产柴油和润滑油基础油的方法及系统。
背景技术
随着社会经济的发展，石油资源日趋短缺，同时，环保法规对油品的质量要求日益严格，由煤或天然气经费托合成技术合成液体燃料已成为业内广为关注的焦点。利用费托合成技术(F-T)生产的油品具有诸多优点，无硫、无氮、低芳烃，属于清洁燃料，对实现石油替代和清洁燃料生产具有重要的现实意义。费托油中的蜡含有大量的正构烷烃，通过加氢异构能够制取高品质的润滑油基础油，收率高，产品倾点低，粘温指数高。
国内外很多机构对费托合成油加工成柴油和润滑油基础油进行了研究。
US5378348公开了一种以费托合成产物为原料通过加氢裂化和加氢异构化工艺生产中间馏分油的方法，该方法通过将费托合成反应产物分成石脑油(C5-160℃)、轻馏分(160-260℃)和重馏分(＞260℃)三个馏分，重馏分进行加氢裂化反应，该方法能够增加柴油产率，但是增加了异构反应系统和分馏塔，固定设备投资大，没有生产高档润滑油。
US6296757公布了一种费托合成油生产柴油燃料的方法，该方法将来自费托合成反应器的反应产物分成＞371℃的重馏分和<371℃的轻馏分，重馏分进入加氢异构反应器中，进行烯烃饱和、加氢脱氧反应。这种方法对催化剂的稳定性有影响，含氧化合物不经过处理直接与加氢异构催化剂接触，会腐蚀催化剂，降低寿命。
CN104611044A公开了一种润滑油基础油的生产方法。蜡油原料与氢气混合后，依次通过至少两个串联的加氢反应区，按物料流动方向，每个加氢反应区依次包括由临氢降凝催化剂和加氢裂化催化剂混合装填的复合催化剂床层和临氢降凝催化剂床层，最后一个加氢反应区得到的反应物经过分离和分馏，得到润滑油基础油。本发明的特点是降低了冷氢的消耗量，减少了操作费用，但是采用加氢裂化和加氢异构组合工艺，投资成本高。
CN102051220B公开了一种高黏度指数润滑油基础油的制备方法，其特征在于包括(1)将原料与脱蜡溶剂接触，得到脱蜡油和含油蜡，所述原料为减压馏分油和轻脱沥青油；(2)将上述脱蜡油在氢气存在下与加氢处理催化剂接触，得到加氢处理产物；(3)将含油蜡在氢气存在下与第一加氢精制催化剂接触，得到第一加氢精制产物；(4)将第一加氢精制产物与加氢处理产物混合后在氢气下依次与加氢异构催化剂和第二加氢精制催化剂接触，得到第二加氢精制产物；(5)对上述第二加氢精制产物进行切割，得到润滑油基础油。本方法能够获得60-70％的高收率且黏度指数大于120的润滑油基础油，工艺流程复杂，成本高。
CN1854265A公开了一种费托合成油多产中间馏分油的方法，其特征在于费托合成油、氢气与加氢精制催化剂接触，产物经过分离得到柴油、石脑油和重油，其中重油与氢气、异构催化剂接触，反应生成物分离得到柴油，没有联产润滑油基础油。
现有工艺流程中，加氢裂化与加氢异构联合，催化剂为硫化态催化剂，增加有毒原材料和操作费用，同时带入杂质，影响产品质量；另一方面，润滑油基础油收率低，黏度指数不容易达到120。工艺上，费托合成油主要生产柴油，不生产润滑油，大幅度降低了经济效益，或者通过复杂的工艺流程，生产润滑油，收率低。
目前，需要改进加工费托合成油的方法，以可以直接生产润滑油基础油。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术加工费托合成油直接生产润滑油基础油存在的问题，提供了费托合成油加工产柴油和润滑油基础油的方法及系统。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种费托合成油加工产柴油和润滑油基础油的方法，包括：
(A)将费托合成油全馏分在氢气、还原态预精制催化剂存在下进行预加氢反应；
(B)将步骤(A)得到的产物在氢气、还原态加氢精制催化剂存在下进行加氢精制反应，并将得到的加氢精制产物经过分离得到柴油-I、石脑油和重油；
(C)将所述重油在氢气、还原态加氢异构裂化催化剂存在下进行加氢异构裂化反应，得到加氢异构裂化反应产物；
(D)将所述加氢异构裂化反应产物在氢气、还原态加氢精制稳定催化剂存在下进行加氢精制稳定反应，然后进行分离，得到柴油-II、润滑油基础油和尾油；
(E)将所述柴油-I和柴油-II混合得到柴油产品，并将所述尾油循环回步骤(C)进行所述加氢异构裂化反应。
本发明第二方面提供一种应用本发明前述的方法的费托合成油加工产柴油和润滑油基础油的系统，包括：预加氢反应器1、加氢精制反应器2、加氢精制产物分馏装置、加氢异构裂化反应器3、加氢精制稳定反应器4和加氢精制稳定产物分馏装置；其中，
所述预加氢反应器用于将经预热的费托合成油全馏分进行预加氢反应；
所述加氢精制反应器用于将所述预加氢反应的产物进行加氢精制反应；
所述加氢精制产物分馏装置用于将所述加氢精制反应的产物进行分离得到柴油-I、石脑油和重油；
所述加氢异构裂化反应器用于将所述重油进行加氢异构裂化反应；
所述加氢精制稳定反应器用于将所述加氢异构裂化反应产物进行加氢精制稳定反应；
所述加氢精制稳定产物分馏装置用于将所述加氢精制稳定反应产物进行精馏分离，得到柴油-II、润滑油基础油和尾油；
所述加氢精制稳定产物分馏装置连通所述加氢异构裂化反应器，将所述尾油循环参与所述加氢异构裂化反应。
通过上述技术方案，本发明提供的方法经预加氢反应、加氢精制反应、加氢异构裂化反应和加氢精制稳定反应组合，实现费托合成油全馏分进行加工生产柴油，并直接得到润滑油基础油，具有-45℃以下的倾点。该方法中，上述各反应过程中使用的催化剂均仅进行氢气还原活化，使参与上述各反应过程的催化剂中活性金属组分均仅以还原态形式存在，进行各催化反应，而不需要用毒性的含硫化合物进行硫化，这样就避免了参与上述各反应过程的催化剂中存在活性金属组分的硫化态。该方法还将加氢精制稳定反应得到的尾油循环加入加氢异构裂化反应，以实现直接生产获得润滑油基础油。
附图说明
图1是本发明提供的系统的流程示意图。
附图标记说明
1、预加氢反应器 2、加氢精制反应器 3、加氢异构裂化反应器
4、加氢精制稳定反应器 5、预热炉 6、第一高压分离器
7、第一冷高压分离器 8、第一低压分离器 9、第一分馏塔
10、第二高压分离器 11、第二冷高压分离器 12、第二低压分离器
13、第二分馏塔
具体实施方式
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。
本发明第一方面提供一种费托合成油加工产柴油和润滑油基础油的方法，如图1所示，包括：
(A)将费托合成油全馏分在氢气、还原态预精制催化剂存在下进行预加氢反应；
(B)将步骤(A)得到的产物在氢气、还原态加氢精制催化剂存在下进行加氢精制反应，并将得到的加氢精制产物经过分离得到柴油-I、石脑油和重油；
(C)将所述重油在氢气、还原态加氢异构裂化催化剂存在下进行加氢异构裂化反应，得到加氢异构裂化反应产物；
(D)将所述加氢异构裂化反应产物在氢气、还原态加氢精制稳定催化剂存在下进行加氢精制稳定反应，然后进行分离，得到柴油-II、润滑油基础油和尾油；
(E)将所述柴油-I和柴油-II混合得到柴油产品，并将所述尾油循环回步骤(C)进行所述加氢异构裂化反应。
本发明中，组合了预加氢反应、加氢精制反应、加氢异构裂化反应和加氢精制稳定反应，对费托合成油的全馏分进行加工。此外，上述反应都是非均相催化反应，使用的催化剂都是在载体上负载活性金属组分，但是参与上述各反应时，活性金属组分均被还原为还原态，而不是硫化态。即将上述反应使用的催化剂，预精制催化剂、加氢精制催化剂、加氢异构裂化催化剂和加氢精制稳定催化剂分别仅以氢气还原。所述尾油的循环也有助于实现生产直接得到润滑油基础油。
现有技术中，通常将上述催化剂以硫化氢进行硫化后再用于相应的上述反应中，如对比例2。
本发明中，通过使用各种还原态的催化剂，组合预加氢反应、加氢精制反应、加氢异构裂化反应和加氢精制稳定反应，实现将全馏分费托合成油加工直接生产得到柴油和润滑油基础油。
根据本发明，优选情况下，在步骤(1)中，所述预加氢反应的条件包括：氢分压为2-10MPa，反应温度为100-300℃，氢油体积比为(100-1000)：1，体积空速为0.5-3h-1。所述氢油体积比是氢气与费托合成油全馏分的体积比。体积空速是费托合成油全馏分进料的体积空速。
在步骤(1)中，优选地，所述预加氢反应的条件包括：氢分压为4-8MPa，反应温度为230-280℃，氢油体积比为(400-600)：1，体积空速为0.5-1.5h-1。
根据本发明，优选情况下，在步骤(1)中，所述还原态预精制催化剂包含88-97重量％的氧化铝，3-12重量％的Ni、Mo或W。所述还原态预精制催化剂为已知物质，可以商购获得。
根据本发明，优选情况下，在步骤(2)中，所述加氢精制反应的条件包括：氢分压为2-10MPa，反应温度为250-320℃，氢油体积比为(100-1000)：1，体积空速为0.5-3h-1。所述氢油体积比是氢气与步骤(1)得到的产物的体积比。体积空速是步骤(1)得到的产物进料的体积空速。
在步骤(2)中，优选地，所述加氢精制反应的条件包括：氢分压为4-8MPa，反应温度为280-300℃，氢油体积比为(400-600)：1，体积空速为0.5-1.5h-1。
根据本发明，优选情况下，在步骤(2)中，所述还原态加氢精制催化剂包含88-99.5重量％的氧化铝，0.5-15重量％的活性组分；所述活性组分选自Ni、Mo、W、Fe、Pd和Pt中的至少一种。所述还原态预精制催化剂为已知物质，可以商购获得。
本发明中，所述石脑油为沸点小于150℃的馏分。所述柴油-I的馏程为150-320℃。所述重油为沸点在320℃以上的馏分，优选为320-520℃的馏分。
根据本发明，优选情况下，在步骤(3)中，所述加氢异构裂化反应的条件包括：氢分压为5-12MPa，反应温度为280-370℃，体积空速为0.5-3h-1，氢油体积比为(500-1500)：1。步骤(3)中，可以所述重油和尾油汇合为裂化原料，所述氢油体积比是氢气与所述裂化原料的体积比。体积空速是所述裂化原料进料的体积空速。优选地，所述重油和所述尾油的重量比为20-10：1。所述尾油的循环和循环条件有利于将费托合成油全馏分直接加工得到润滑油基础油。所述尾油为沸点大于520℃的馏分。
在步骤(3)中，优选地，所述加氢异构裂化反应的条件包括：氢分压为5-10MPa，反应温度为310-350℃，氢油体积比为(800-1000)：1，体积空速为0.5-1.5h-1。
根据本发明，优选情况下，在步骤(3)中，在步骤(3)中，所述还原态加氢异构裂化催化剂包含99.4-99.8重量％的载体，0.2-0.6重量％的Pd或Pt；所述载体包括具有十元环孔结构的分子筛，例如ZSM-22，其中，SiO2/Al2O3摩尔比为(80-140)：1。所述载体还可以含有氧化铝，所述分子筛与氧化铝的重量比可以为(55：45)-(70：30)。
根据本发明，优选情况下，在步骤(4)中，所述加氢精制稳定反应的条件包括：氢分压为5-12MPa，反应温度为260-300℃，体积空速为0.5-3h-1，氢油体积比为(500-1200)：1。所述氢油体积比是氢气与所述加氢异构裂化反应产物的体积比。体积空速是所述加氢异构裂化反应产物进料的体积空速。
根据本发明，优选情况下，在步骤(4)中，所述还原态加氢精制稳定催化剂包含99.4-99.8重量％的氧化铝，0.2-0.6重量％的Pd或Pt。
本发明中，所述柴油-II的沸点小于320℃。所述润滑油基础油的馏程为320-520℃。
本发明中，组合的预加氢反应、加氢精制反应、加氢异构裂化反应和加氢精制稳定反应均在氢气存在下进行加氢反应。氢气的加入可以如图1所示与费托合成油全馏分一起加入，还可以在加氢异构裂化反应前加入。
根据本发明，优选情况下，预精制催化剂、加氢精制催化剂、加氢异构裂化催化剂和加氢精制稳定催化剂分别在氢气存在下进行还原活化，分别得到所述还原态预精制催化剂、还原态加氢精制催化剂、还原态加氢异构裂化催化剂和还原态加氢精制稳定催化剂。
优选地，还原活化温度为370-420℃，还原活化时间为3-6h。
本发明第二方面提供一种应用本发明前述的方法的费托合成油加工产柴油和润滑油基础油的系统，如图1所示，包括：预加氢反应器1、加氢精制反应器2、加氢精制产物分馏装置、加氢异构裂化反应器3、加氢精制稳定反应器4和加氢精制稳定产物分馏装置；其中，
所述预加氢反应器用于将经预热的费托合成油全馏分进行预加氢反应；
所述加氢精制反应器用于将所述预加氢反应的产物进行加氢精制反应；
所述加氢精制产物分馏装置用于将所述加氢精制反应的产物进行分离得到柴油-I、石脑油和重油；
所述加氢异构裂化反应器用于将所述重油进行加氢异构裂化反应；
所述加氢精制稳定反应器用于将所述加氢异构裂化反应产物进行加氢精制稳定反应；
所述加氢精制稳定产物分馏装置用于将所述加氢精制稳定反应产物进行精馏分离，得到柴油-II、润滑油基础油和尾油；
所述加氢精制稳定产物分馏装置连通所述加氢异构裂化反应器，将所述尾油循环参与所述加氢异构裂化反应。
本发明中，所述系统还包括预热炉5，用于加热费托合成油全馏分。
根据本发明，优选情况下，所述加氢精制产物分馏装置包括第一高压分离器6、第一冷高压分离器7、第一低压分离器8和第一分馏塔9；其中，所述第一高压分离器连通所述加氢精制反应器、第一冷高压分离器和第一低压分离器，所述第一低压分离器还连通所述第一冷高压分离器和所述第一分馏塔，所述第一分馏塔还连通所述加氢异构裂化反应器。
根据本发明，优选情况下，所述加氢精制稳定产物分馏装置包括第二高压分离器10、第二冷高压分离器11、第二低压分离器12和第二分馏塔13；其中，所述第二高压分离器连通所述加氢精制稳定反应器、第二冷高压分离器和第二低压分离器，所述第二低压分离器还连通所述第二冷高压分离器和所述第二分馏塔；
所述第二分馏塔还连通所述加氢异构裂化反应器
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例和对比例中，黏度指数通过GB/T1995-1998(2004)《石油产品黏度指数计算法》测得。
倾点通过GB/T3535-2006《石油产品倾点测定法》测得。
实施例1
(1)还原活化：将预加氢催化剂、加氢精制催化剂、加氢异构裂化催化剂和加氢精制稳定催化剂，分别在400℃氢气中进行还原活化4h，分别得到还原态预加氢催化剂(Ni/Al2O3，Ni含量为6重量％，其余为氧化铝)、还原态加氢精制催化剂(Pt/Al2O3，Pt含量为0.5重量％，其余为氧化铝)、还原态加氢异构裂化催化剂(Pt/分子筛-Al2O3，ZSM-22与Al2O3质量比为70：30，SiO2/Al2O3摩尔比为80：1，Pt含量为0.3重量％，其余为分子筛-Al2O3)和还原态加氢精制稳定催化剂(Pt/Al2O3，Pt含量为0.5重量％，其余为氧化铝)；
(2)将费托合成油全馏分通过计量泵输送到预热混合器与氢气混合再预热后，送入装填有还原态预加氢催化剂的预加氢反应器中进行预加氢反应；
(3)将步骤(2)得到的产物送入装填有还原态加氢精制催化剂的加氢精制反应器中进行加氢精制反应，并将得到的反应产物经过加氢精制产物分馏装置切割出石脑油、柴油-I(馏程150-320℃)和重油(沸点大于320℃)；
(4)将重油流进装有还原态加氢异构裂化催化剂的加氢异构裂化反应器中进行加氢异构裂化反应；
(5)将步骤(4)得到的加氢异构裂化反应产物流进装有还原态加氢精制稳定催化剂的加氢精制稳定反应器中进行加氢精制稳定反应；
(6)将步骤(5)得到的加氢精制稳定反应产物在加氢精制稳定产物分馏装置中进行精馏分离，得到柴油-II(沸点小于320℃)、润滑油基础油(320-520℃)和尾油(沸点大于520℃)；尾油循环回步骤(4)；
柴油-I和柴油-II混合得到柴油产品。
费托合成油性质见表1，反应条件见表2，柴油产品和润滑油基础油性质见表3。
实施例2
(1)还原活化：将预加氢催化剂、加氢精制催化剂、加氢异构裂化催化剂和加氢精制稳定催化剂，分别在420℃氢气中进行还原活化6h，分别得到还原态预加氢催化剂(Mo/Al2O3，Mo含量为12重量％，其余为氧化铝)、还原态加氢精制催化剂(Fe/Al2O3，Fe含量为15重量％，其余为氧化铝)、还原态加氢异构裂化催化剂(Pd/分子筛-Al2O3，ZSM-22与Al2O3质量比为60：40，SiO2/Al2O3摩尔比为110：1，Pt含量为0.6重量％，其余为分子筛-Al2O3)和还原态加氢精制稳定催化剂(Pd/Al2O3，Pd含量为0.6重量％，其余为氧化铝)；
(2)将费托合成油全馏分通过计量泵输送到预热混合器与氢气混合再预热后，送入装填有还原态预加氢催化剂的预加氢反应器中进行预加氢反应；
(3)将步骤(2)得到的产物送入装填有还原态加氢精制催化剂的加氢精制反应器中进行加氢精制反应，并将得到的反应产物经过加氢精制产物分馏装置切割出石脑油、柴油-I(馏程150-320℃)和重油(沸点大于320℃)；
(4)将重油流进装有还原态加氢异构裂化催化剂的加氢异构裂化反应器中进行加氢异构裂化反应；
(5)将步骤(4)得到的加氢异构裂化反应产物流进装有还原态加氢精制稳定催化剂的加氢精制稳定反应器中进行加氢精制稳定反应；
(6)将步骤(5)得到的加氢精制稳定反应产物在加氢精制稳定产物分馏装置中进行精馏分离，得到柴油-II(沸点小于320℃)、润滑油基础油(320-520℃)和尾油(沸点大于520℃)；尾油循环回步骤(4)；
柴油-I和柴油-II混合得到柴油产品。
费托合成油性质见表1，反应条件见表2，柴油产品和润滑油基础油性质见表3。
实施例3
(1)还原活化：将预加氢催化剂、加氢精制催化剂、加氢异构裂化催化剂和加氢精制稳定催化剂，分别在370℃氢气中进行还原活化3h，分别得到还原态预加氢催化剂(W/Al2O3，W含量为3重量％，其余为氧化铝)、还原态加氢精制催化剂(Pd/Al2O3，Pd含量为5重量％，其余为氧化铝)、还原态加氢异构裂化催化剂(Pt/分子筛-Al2O3，ZSM-22与Al2O3质量比为55：45，SiO2/Al2O3摩尔比为140：1，Pt含量为0.2重量％，其余为分子筛-Al2O3)和还原态加氢精制稳定催化剂(Pt/Al2O3，Pt含量为0.2重量％，其余为氧化铝)；
(2)将费托合成油全馏分通过计量泵输送到预热混合器与氢气混合再预热后，送入装填有还原态预加氢催化剂的预加氢反应器中进行预加氢反应；
(3)将步骤(2)得到的产物送入装填有还原态加氢精制催化剂的加氢精制反应器中进行加氢精制反应，并将得到的反应产物经过加氢精制产物分馏装置切割出石脑油、柴油-I(馏程150-320℃)和重油(沸点大于320℃)；
(4)将重油流进装有还原态加氢异构裂化催化剂的加氢异构裂化反应器中进行加氢异构裂化反应；
(5)将步骤(4)得到的加氢异构裂化反应产物流进装有还原态加氢精制稳定催化剂的加氢精制稳定反应器中进行加氢精制稳定反应；
(6)将步骤(5)得到的加氢精制稳定反应产物在加氢精制稳定产物分馏装置中进行精馏分离，得到柴油-II(沸点小于320℃)、润滑油基础油(320-520℃)和尾油(沸点大于520℃)；尾油循环回步骤(4)；
柴油-I和柴油-II混合得到柴油产品。
费托合成油性质见表1，反应条件见表2，柴油产品和润滑油基础油性质见表3。
表1
表2
实施例1 实施例2 实施例3
预加氢反应
氢分压，MPa 4 6 8
反应温度，℃ 230 255 280
体积空速，h<sup>-1</sup> 0.5 1 1.5
氢油体积比，V/V 400 500 600
加氢精制反应
氢分压，MPa 4 6 8
反应温度，℃ 280 290 300
体积空速，h<sup>-1</sup> 0.5 1 1.5
氢油体积比，V/V 400 500 600
加氢异构裂化反应
氢分压，MPa 5 7.5 10
反应温度，℃ 310 330 350
体积空速，h<sup>-1</sup> 0.5 1 1.5
氢油体积比，V/V 800 900 1000
加氢精制稳定反应
氢分压，MPa 5 7.5 10
反应温度，℃ 260 280 300
体积空速，h<sup>-1</sup> 1 2 3
氢油体积比，V/V 500 850 1200
重油：尾油，W/W 10 15 20
表3
对比例1
(1)还原活化：将加氢精制催化剂、加氢异构裂化催化剂分别在400℃氢气中进行还原活化4h，分别得到还原态加氢精制催化剂(Pt/Al2O3，Pt含量为0.5重量％，其余为氧化铝)和加氢异构裂化催化剂(Pt/分子筛-Al2O3，ZSM-22与Al2O3质量比为70：30，SiO2/Al2O3摩尔比为80：1，Pt含量为0.3重量％，其余为分子筛-Al2O3)；
(2)将费托合成油全馏分通过计量泵输送到预热混合器与氢气混合再预热后，送入装填有还原态加氢精制催化剂的加氢精制反应器进行加氢精制反应，并将得到的反应产物经过加氢精制产物分馏装置切割出石脑油、柴油-I和重油(沸点大于320℃)；
(3)将重油流进装有还原态加氢异构裂化催化剂的加氢异构裂化反应器进行加氢异构裂化反应，并将得到的反应产物经过加氢异构裂化产物分馏装置进行精馏分离，得到柴油-II和尾油馏分；
柴油-I和柴油-II混合得到柴油产品。
费托合成油性质见表1，反应条件见表4，柴油产品和尾油馏分性质见表5。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(6)中，得到柴油-II(沸点小于320℃)、中间馏分(320-520℃)和尾油馏分(沸点大于520℃)。
进行费托合成油全馏分的加工，反应条件和结果见表4、5。
表4
对比例1 对比例2
加氢精制反应
氢分压，MPa 4 4
反应温度，℃ 280 280
体积空速，h<sup>-1</sup> 0.5 0.5
氢油体积比，V/V 400 400
加氢异构裂化反应
氢分压，MPa 5 5
反应温度，℃ 310 310
体积空速，h<sup>-1</sup> 0.5 0.5
氢油体积比，V/V 800 800
表5
对比例1 对比例2
柴油
总收率，％ 35 42
密度(20℃)，g/cm<sup>3</sup> 0.78 0.76
凝点，℃ -10 -18
十六烷值 73 76
硫含量，重量％ <1 <1
氮含量，重量％ <1 <1
尾油馏分
总收率，％ 54 37
黏度指数 152 120
倾点，℃ +10 -25
通过实施例、对比例、表3、表5的结果可以看出，本发明提供的方法组合预加氢反应、加氢精制反应、加氢异构裂化反应和加氢精制稳定反应，并且上述各反应过程中使用的催化剂包含还原态活性金属组分，可以对费托合成油全馏分进行加工，可以得到柴油产品的同时直接获得倾点低于-45℃的润滑油基础油。
对比例1中仅使用加氢精制反应和加氢异构裂化反应，并不能加工全馏分费托合成油可以直接生产得到润滑油基础油，获得的尾油馏分仅能作为润滑油基础油的原料油。
对比例2中没有尾油循环，只能实现直接生产中间馏分，馏程虽然在润滑油基础油的范围内，但是黏度指数和倾点都不如实施例1-3获得的润滑油基础油的技术指标好，并且中间馏分的收率低。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。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，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种费托合成油加工产柴油和润滑油基础油的方法，包括：
(A)将费托合成油全馏分在氢气、还原态预精制催化剂存在下进行预加氢反应；
(B)将步骤(A)得到的产物在氢气、还原态加氢精制催化剂存在下进行加氢精制反应，并将得到的加氢精制产物经过分离得到柴油-I、石脑油和重油；
(C)将所述重油在氢气、还原态加氢异构裂化催化剂存在下进行加氢异构裂化反应，得到加氢异构裂化反应产物；
(D)将所述加氢异构裂化反应产物在氢气、还原态加氢精制稳定催化剂存在下进行加氢精制稳定反应，然后进行分离，得到柴油-II、润滑油基础油和尾油；
(E)将所述柴油-I和柴油-II混合得到柴油产品，并将所述尾油循环回步骤(C)进行所述加氢异构裂化反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述预加氢反应的条件包括：氢分压为2-10MPa，反应温度为100-300℃，氢油体积比为(100-1000)：1，体积空速为0.5-3h-1；
优选地，氢分压为4-8MPa，反应温度为230-280℃，氢油体积比为(400-600)：1，体积空速为0.5-1.5h-1。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述还原态预精制催化剂包含88-97重量％的氧化铝，3-12重量％的Ni、Mo或W。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述加氢精制反应的条件包括：氢分压为2-10MPa，反应温度为250-320℃，氢油体积比为(100-1000)：1，体积空速为0.5-3h-1；
优选地，氢分压为4-8MPa，反应温度为280-300℃，氢油体积比为(400-600)：1，体积空速为0.5-1.5h-1。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述还原态加氢精制催化剂包含88-99.5重量％的氧化铝，0.5-15重量％的活性组分；所述活性组分选自Ni、Mo、W、Fe、Pd和Pt中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述加氢异构裂化反应的条件包括：氢分压为5-12MPa，反应温度为280-370℃，体积空速为0.5-3h-1，氢油体积比为(500-1500)：1；
优选地，氢分压为5-10MPa，反应温度为310-350℃，氢油体积比为(800-1000)：1，体积空速为0.5-1.5h-1。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述还原态加氢异构裂化催化剂包含99.4-99.8重量％的载体，0.2-0.6重量％的Pd或Pt；所述载体包括具有十元环孔结构的分子筛。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述加氢精制稳定反应的条件包括：氢分压为5-12MPa，反应温度为260-300℃，体积空速为0.5-3h-1，氢油体积比为(500-1200)：1。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述还原态加氢精制稳定催化剂包含99.4-99.8重量％的氧化铝，0.2-0.6重量％的Pd或Pt。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，预精制催化剂、加氢精制催化剂、加氢异构裂化催化剂和加氢精制稳定催化剂分别在氢气存在下进行还原活化，分别得到所述还原态预精制催化剂、还原态加氢精制催化剂、还原态加氢异构裂化催化剂和还原态加氢精制稳定催化剂；
优选地，还原活化温度为370-420℃，还原活化时间为3-6h。
11.一种应用权利要求1-10中任意一项所述的方法的费托合成油加工产柴油和润滑油基础油的系统，包括：预加氢反应器(1)、加氢精制反应器(2)、加氢精制产物分馏装置、加氢异构裂化反应器(3)、加氢精制稳定反应器(4)和加氢精制稳定产物分馏装置；其中，
所述预加氢反应器用于将经预热的费托合成油全馏分进行预加氢反应；
所述加氢精制反应器用于将所述预加氢反应的产物进行加氢精制反应；
所述加氢精制产物分馏装置用于将所述加氢精制反应的产物进行分离得到柴油-I、石脑油和重油；
所述加氢异构裂化反应器用于将所述重油进行加氢异构裂化反应；
所述加氢精制稳定反应器用于将所述加氢异构裂化反应产物进行加氢精制稳定反应；
所述加氢精制稳定产物分馏装置用于将所述加氢精制稳定反应产物进行精馏分离，得到柴油-II、润滑油基础油和尾油；
所述加氢精制稳定产物分馏装置连通所述加氢异构裂化反应器，将所述尾油循环参与所述加氢异构裂化反应。
12.根据权利要求11所示的系统，其中，所述加氢精制产物分馏装置包括第一高压分离器(6)、第一冷高压分离器(7)、第一低压分离器(8)和第一分馏塔(9)；其中，所述第一高压分离器连通所述加氢精制反应器、第一冷高压分离器和第一低压分离器，所述第一低压分离器还连通所述第一冷高压分离器和所述第一分馏塔，所述第一分馏塔还连通所述加氢异构裂化反应器；
所述加氢精制稳定产物分馏装置包括第二高压分离器(10)、第二冷高压分离器(11)、第二低压分离器(12)和第二分馏塔(13)；其中，所述第二高压分离器连通所述加氢精制稳定反应器、第二冷高压分离器和第二低压分离器，所述第二低压分离器还连通所述第二冷高压分离器和所述第二分馏塔；
所述第二分馏塔还连通所述加氢异构裂化反应器。
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