CN112126462A - 以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及润滑油基础油制备技术领域，是一种以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油及其制备方法，费托合成蜡220℃至720℃馏分原料和氢气进入加氢预处理反应区，完成加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮及加氢脱氧，得到的加氢预处理油进入常压分馏塔，得到大于320℃的馏分进入加氢异构反应区，完成加氢异构及加氢裂化反应，得到的加氢异构油进入加氢精制反应区，完成加氢饱和，得到的粗产品进入常压塔或减压塔，分馏得到以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油。本发明的原料适应性强，无需进行原料的预分馏，制备方法和工艺条件简单，无须循环处理加氢异构的产物，且以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油产品收率高，性能良好。

Description

以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油基础油制备技术领域，是一种以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油及其制备方法。
背景技术
随着原油重质化、劣质化趋势日益加剧和市场对高质量油品、化学品原料需求的日益增加，煤经合成气制备液体燃料和化学品成为人们关注的热点。费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)简称为FT反应，是以合成气(CO和H2)为原料在催化剂(如铁系、钴系等)和适当反应条件下合成以长链烷烃为主的液体燃料和化学品的工艺过程。在低温费托合成产物中，含蜡组分，包括软蜡（C20至C30）和硬蜡（>C30）占比40%以上，其主要成分为直链烷烃，几乎不含硫、氮及芳烃，是优质的高档润滑油基础油原料。费托合成蜡产品转化为高档润滑油基础油的技术要点为，在保持高粘度指数的条件下，改善油品的低温流动性能，即降低凝固点，可通过加氢裂化和加氢异构反应实现。
国内外已公开许多相关专利，例如，US5834522公开了一种以费托合成产物为原料生产润滑油基础油的方法，费托合成产物在加氢异构化反应区加氢异构，生成油经蒸馏分离后，将蒸馏塔底物进行脱蜡得到油和非油馏分。US5882505公开了一种采用逆流反应器转化沸点大于370℃的费托合成蜡生产润滑油基础油方法，原料在固定床反应器中与加氢异构化催化剂接触，反应后的产物在至少一个固定床反应器中与加氢脱蜡催化剂接触制得目标产物，其中，所述加氢异构化反应产物与含氢气体逆向流动。CN1688674公开了一种由费托蜡制备重质润滑油基础油的多步方法，其包括在第一加氢脱蜡步骤中将蜡加氢脱蜡制得部分脱蜡的重质基础油馏分的异构化产物，然后在一个或多个相继加氢脱蜡步骤中将所述重质润滑油馏分加氢脱蜡，除去重质润滑油馏分以下烃，得到重质润滑油基础油。CN1703488公开了一种从费托蜡制备燃料和润滑油基础油的方法，包括(1)将费托蜡加氢脱蜡以制备包含燃料和部分加氢脱蜡的基础油馏分的异构化产物；(2)分离这两种馏分；(3)将所述部分加氢脱蜡的基础油馏分分离成重馏分和较低沸点馏分；(4)将所述较低沸点馏分和重馏分分别进一步加氢脱蜡，以制备包括重质润滑油基础料在内的润滑油基础油。CN101230290公开了一种以费托合成蜡生产溶剂油、润滑油基础油和重质蜡的方法，将蜡在加氢精制区转化得到的全馏分产物进行分馏，得到溶剂油轻馏分，再将基础油馏分段产物分离出来再进行加氢异构转化，剩下的重馏分则直接进行加氢精制制得脱色蜡。US7198710公开了一种由费托蜡生产高粘度指数润滑油基础油的方法，其先将费托蜡进行分馏得到轻组分和重组分，然后分别进行加氢异构脱蜡降低原料倾点，可得到倾点满足要求的轻质润滑油基础油。重组分加氢异构脱蜡时，由于倾点不合格，采用溶剂脱蜡的方法进一步降低重组分的倾点，最后得到倾点符合要求的重质润滑油基础油产品。
上述过程中，在加氢脱蜡操作单元，完全采用传统的加氢异构脱蜡催化剂时存在的缺点是：当以全馏分或宽馏分的含蜡油作为进料时，难以使轻质和重质基础组分同时满足倾点和粘度指数的要求。一般情况下，当重质基础油组分倾点合格时，轻质基础油组分的粘度指数损失较大，难以生产粘度指数>120的API III类轻质润滑油基础油产品；而当轻质基础油组分粘度指数合格时，重质组分却不能作为合格的润滑油基础油产品。采用传统的加氢裂化催化剂时，无论是以全馏分还是宽馏分含蜡油作为进料，轻质和重质基础油产品大都可同时满足倾点和粘度指数的要求，但过程产生大量裂化产物，轻质和重质基础油收率太低，严重影响过程经济性。
发明内容
本发明提供了一种以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有润滑油基础油存在倾点和粘度指数不符合要求以及轻质和重质润滑油基础油收率低和性能差的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，按照下述方法制备得到：第一步，费托合成蜡220℃至720℃馏分原料和氢气混合进入加氢预处理反应区，在加有加氢预处理催化剂的床层上，温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成原料中非烷烃组分的加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢脱氧，得到加氢预处理油，其中，加氢预处理催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为10wt%至35wt%的钴、镍、钼、钨中的一种以上金属和质量负载量为3wt%至10wt%的氮、磷、硫、硼中一种以上助剂组成；第二步，加氢预处理油进入常压分馏塔，分离出小于320℃轻馏分；第三步，第二步中得到的大于320℃的馏分进入加氢异构反应区，在加有组合催化剂的床层上，反应温度为200℃至450℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，进行加氢异构反应，完成加氢预处理油的加氢异构以及加氢裂化反应，得到加氢异构油，其中，组合催化剂为由催化剂A与催化剂B按照体积比为1:10至10:1的比例组合而成的催化剂；第四步，加氢异构油进入加氢精制反应区，在加有加氢精制催化剂的床层上，反应温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成加氢异构油的加氢饱和，得到粗产品，其中，加氢精制催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.2wt%至1.0wt%的铂、钯和铱中的一种以上金属和质量负载量为0.3wt%至1.5wt%的钴、镍、钼和钨中的一种以上助剂组成；第五步，粗产品进入常压塔或减压塔，分馏得到以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述催化剂A为由具有FER结构的分子筛为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.1wt%至0.5wt%的铂、钯和/或铱，采用常规浸渍方法制备得到；催化剂B为由具有MTW结构的分子筛为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.2wt%至0.6wt%的铂、钯和/或铱，采用常规浸渍方法制备得到。
上述FER结构的分子筛为ZSM-35、Me-ZSM-35、NU-23、FU-9和ISI-6中的一种以上，其中，Me-ZSM-35中Me为 Zn、Mg、Mn、Co、Cr、Cu、Cd、Ni中的一种以上；MTW结构的分子筛为ZSM-12、NU-13、CZH-5、TPZ-12、VS-12和Theta-3中的一种以上。
上述催化剂A和催化剂B在组合催化剂的床层上的位置为催化剂A上催化剂B下，原料油自上而下依次流经催化剂A和催化剂B，且催化剂A与催化剂B的体积比为1:5至5:1。
上述催化剂A与催化剂B的体积比为1:5至2:1。
上述催化剂A的酸量为1.2mmol(NH3)/g至1.7mmol(NH3)/g；催化剂B的酸量为1.1mmol(NH3)/g至2.0mmol(NH3)/g。
上述加氢预处理催化剂中的耐热无机氧化物载体为氧化铝和/或氧化硅；加氢精制催化剂中的耐热无机氧化物载体为氧化铝和/或氧化硅。
上述第一步中，加氢预处理反应条件为温度为200℃至320℃、氢分压为2.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至3h-1、氢油比为200至1000:1；第三步中，加氢异构反应条件为温度为250℃至400℃、氢分压为5.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至2h-1、氢油比为200至1000:1；第四步中，加氢精制反应条件为温度为180℃至320℃、氢分压为2.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至2h-1、氢油比为200至1000:1。
上述第三步中，加氢异构反应条件为温度为280℃至380℃、氢分压为8.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至2h-1、氢油比为200至800:1。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油的制备方法，按照下述步骤进行：第一步，费托合成蜡220℃至720℃馏分原料和氢气混合进入加氢预处理反应区，在加有加氢预处理催化剂的床层上，温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成原料中非烷烃组分的加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢脱氧，得到加氢预处理油，其中，加氢预处理催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为10wt%至35wt%的钴、镍、钼、钨中的一种以上金属和质量负载量为3wt%至10wt%的氮、磷、硫、硼中一种以上助剂组成；第二步，加氢预处理油进入常压分馏塔，分离出小于320℃轻馏分；第三步，第二步中得到的大于320℃的馏分进入加氢异构反应区，在加有组合催化剂的床层上，反应温度为200℃至450℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，进行加氢异构反应，完成加氢预处理油的加氢异构以及加氢裂化反应，得到加氢异构油，其中，组合催化剂为由催化剂A与催化剂B按照体积比为1:10至10:1的比例组合而成的催化剂；第四步，加氢异构油进入加氢精制反应区，在加有加氢精制催化剂的床层上，反应温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成加氢异构油的加氢饱和，得到粗产品，其中，加氢精制催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.2wt%至1.0wt%的铂、钯和铱中的一种以上金属和质量负载量为0.3wt%至1.5wt%的钴、镍、钼和钨中的一种以上助剂组成；第五步，粗产品进入常压塔或减压塔，分馏得到以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油。
本发明的原料适应性强，无需进行原料的预分馏，制备方法和工艺条件简单，无须循环处理加氢异构的产物，且以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油产品收率高，性能良好。
附图说明
附图1为本发明实施例11的工艺流程简图。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：该以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，按照下述方法制备得到：第一步，费托合成蜡220℃至720℃馏分原料和氢气混合进入加氢预处理反应区，在加有加氢预处理催化剂的床层上，温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成原料中非烷烃组分的加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢脱氧，得到加氢预处理油，其中，加氢预处理催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为10wt%至35wt%的钴、镍、钼、钨中的一种以上金属和质量负载量为3wt%至10wt%的氮、磷、硫、硼中一种以上助剂组成；第二步，加氢预处理油进入常压分馏塔，分离出小于320℃轻馏分；第三步，第二步中得到的大于320℃的馏分进入加氢异构反应区，在加有组合催化剂的床层上，反应温度为200℃至450℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，进行加氢异构反应，完成加氢预处理油的加氢异构以及加氢裂化反应，得到加氢异构油，其中，组合催化剂为由催化剂A与催化剂B按照体积比为1:10至10:1的比例组合而成的催化剂；第四步，加氢异构油进入加氢精制反应区，在加有加氢精制催化剂的床层上，反应温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成加氢异构油的加氢饱和，得到粗产品，其中，加氢精制催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.2wt%至1.0wt%的铂、钯和铱中的一种以上金属和质量负载量为0.3wt%至1.5wt%的钴、镍、钼和钨中的一种以上助剂组成；第五步，粗产品进入常压塔或减压塔，分馏得到以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油。
本发明以费托合成蜡为原料润滑油基础油，费托合成蜡220℃至720℃馏分经过简单的加氢预处理-分馏-加氢异构-加氢精制-分馏工艺可以高收率地制得低倾点、高粘度指数润滑油基础油。本发明基于组合FER结构和MTW结构分子筛催化剂的加氢异构工艺，使宽馏程原料中各组分均能高选择性地转化为异构产物，从而实现产品收率和性能的同时提高。
实施例2：该以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，按照下述方法制备得到：第一步，费托合成蜡220℃或720℃馏分原料和氢气混合进入加氢预处理反应区，在加有加氢预处理催化剂的床层上，温度为150℃或350℃、氢分压为1.0MPa或20MPa、原料油体积空速0.2h-1或5h-1、氢油比为100或3000:1的条件下，完成原料中非烷烃组分的加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢脱氧，得到加氢预处理油，其中，加氢预处理催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为10wt%或35wt%的钴、镍、钼、钨中的一种以上金属和质量负载量为3wt%或10wt%的氮、磷、硫、硼中一种以上助剂组成；第二步，加氢预处理油进入常压分馏塔，分离出小于320℃轻馏分；第三步，第二步中得到的大于320℃的馏分进入加氢异构反应区，在加有组合催化剂的床层上，反应温度为200℃或450℃、氢分压为1.0MPa或20MPa、原料油体积空速为0.2h-1或5h-1、氢油比为100或3000:1的条件下，进行加氢异构反应，完成加氢预处理油的加氢异构以及加氢裂化反应，得到加氢异构油，其中，组合催化剂为由催化剂A与催化剂B按照体积比为1:10或10:1的比例组合而成的催化剂；第四步，加氢异构油进入加氢精制反应区，在加有加氢精制催化剂的床层上，反应温度为150℃或350℃、氢分压为1.0MPa或20MPa、原料油体积空速为0.2h-1或5h-1、氢油比为100或3000:1的条件下，完成加氢异构油的加氢饱和，得到粗产品，其中，加氢精制催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.2wt%或1.0wt%的铂、钯和铱中的一种以上金属和质量负载量为0.3wt%或1.5wt%的钴、镍、钼和钨中的一种以上助剂组成；第五步，粗产品进入常压塔或减压塔，分馏得到以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油。
实施例3：作为上述实施例的优化，催化剂A为由具有FER结构的分子筛为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.1wt%至0.5wt%的铂、钯和/或铱，采用常规浸渍方法制备得到；催化剂B为由具有MTW结构的分子筛为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.2wt%至0.6wt%的铂、钯和/或铱，采用常规浸渍方法制备得到。
实施例4：作为上述实施例的优化，FER结构的分子筛为ZSM-35、Me-ZSM-35、NU-23、FU-9和ISI-6中的一种以上，其中，Me-ZSM-35中Me为 Zn、Mg、Mn、Co、Cr、Cu、Cd、Ni中的一种以上；MTW结构的分子筛为ZSM-12、NU-13、CZH-5、TPZ-12、VS-12和Theta-3中的一种以上。
实施例5：作为上述实施例的优化，催化剂A和催化剂B在组合催化剂的床层上的位置为催化剂A上催化剂B下，原料油自上而下依次流经催化剂A和催化剂B，且催化剂A与催化剂B的体积比为1:5至5:1。
实施例6：作为上述实施例的优化，催化剂A与催化剂B的体积比为1:5至2:1。
实施例7：作为上述实施例的优化，催化剂A的酸量为1.2mmol(NH3)/g至1.7mmol(NH3)/g；催化剂B的酸量为1.1mmol(NH3)/g至2.0mmol(NH3)/g。
实施例8：作为上述实施例的优化，加氢预处理催化剂中的耐热无机氧化物载体为氧化铝和/或氧化硅；加氢精制催化剂中的耐热无机氧化物载体为氧化铝和/或氧化硅。
实施例9：作为上述实施例的优化，第一步中，加氢预处理反应条件为温度为200℃至320℃、氢分压为2.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至3h-1、氢油比为200至1000:1；第三步中，加氢异构反应条件为温度为250℃至400℃、氢分压为5.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至2h-1、氢油比为200至1000:1；第四步中，加氢精制反应条件为温度为180℃至320℃、氢分压为2.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至2h-1、氢油比为200至1000:1。
实施例10：作为上述实施例的优化，第三步中，加氢异构反应条件为温度为280℃至380℃、氢分压为8.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至2h-1、氢油比为200至800:1。
实施例11：该以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油的制备方法，按照下述步骤进行：第一步，费托合成蜡220℃至720℃馏分原料和氢气混合进入加氢预处理反应区，在加有加氢预处理催化剂的床层上，温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成原料中非烷烃组分的加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢脱氧，得到加氢预处理油，其中，加氢预处理催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为10wt%至35wt%的钴、镍、钼、钨中的一种以上金属和质量负载量为3wt%至10wt%的氮、磷、硫、硼中一种以上助剂组成；第二步，加氢预处理油进入常压分馏塔，分离出小于320℃轻馏分；第三步，第二步中得到的大于320℃的馏分进入加氢异构反应区，在加有组合催化剂的床层上，反应温度为200℃至450℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，进行加氢异构反应，完成加氢预处理油的加氢异构以及加氢裂化反应，得到加氢异构油，其中，组合催化剂为由催化剂A与催化剂B按照体积比为1:10至10:1的比例组合而成的催化剂；第四步，加氢异构油进入加氢精制反应区，在加有加氢精制催化剂的床层上，反应温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成加氢异构油的加氢饱和，得到粗产品，其中，加氢精制催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.2wt%至1.0wt%的铂、钯和铱中的一种以上金属和质量负载量为0.3wt%至1.5wt%的钴、镍、钼和钨中的一种以上助剂组成；第五步，粗产品进入常压塔或减压塔，分馏得到以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油。
本发明实施例11中以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油的制备工艺流程简图如图1所示，图1中，加氢预处理反应器、蒸馏塔1、加氢异构反应器、加氢精制反应器和蒸馏塔2即分别为本发明实施例11中所述的加氢预处理反应区、常压分馏塔、加氢异构反应区、加氢精制反应区、常压塔或减压塔。
实施例12：加氢预处理催化剂（可用H1代替）采用常规浸渍方法制备。
由耐热无机氧化物氧化铝和/或氧化硅为载体以及负载在该载体上的钴、镍、钼和钨中的一种以上金属，以及选自氮、磷、硫或硼中的一种以上助剂组成。以H1的重量百分比为基准，钴、镍、钼和钨（在以下实施例和对比例中采用质量相同的这四种元素配比）的总含量为32wt%，氮、磷、硫和硼（在以下实施例和对比例中采用质量相同的这四种元素配比）的总含量为9wt%，其余为氧化铝和/或氧化硅（在以下实施例和对比例中采用质量比1：1的氧化铝和氧化硅）。
实施例13：加氢异构催化剂A和B（即本发明中催化剂A和催化剂B）采用常规浸渍方法制备。
催化剂A由具有FER结构的分子筛ZSM-35为载体，以及选自铂、钯和/或铱中的一种以上金属组成。以催化剂A的重量百分比为基准，铂、钯和/或铱（在以下实施例中采用质量相同的这三种元素配比）的总含量为0.2wt%，其余为具有FER结构的分子筛ZSM-35，催化剂A的酸量为1.4mmol(NH3)/g。
催化剂B由具有MTW结构的分子筛ZSM-12为载体，以及选自铂、钯和/或铱中的一种以上金属组成。以催化剂B的重量百分比为基准，铂、钯和/或铱（在以下实施例中采用质量相同的这三种元素配比）的总含量为0.5wt%，其余为具有MTW结构的分子筛ZSM-12，催化剂B的酸量为1.7mmol(NH3)/g。
实施例14：加氢精制催化剂（可用H2代替）采用常规浸渍方法制备。
由耐热无机氧化物氧化铝和/或氧化硅为载体以及负载在该载体上的铂、钯和铱中的一种以上金属，以及选自钴、镍、钼和钨中的一种以上助剂组成。以H2的重量百分比为基准，铂、钯和/或铱（在以下实施例中采用质量相同的这三种元素配比）的总含量为0.3wt%，钴、镍、钼和钨（在以下实施例中采用质量相同的这四种元素配比）的总含量为1wt%，其余为氧化铝和/或氧化硅（在以下实施例中采用质量比1：1的氧化铝和氧化硅）
实施例15：如附图1所示，加氢预处理反应器中采用加氢预处理催化剂H1，反应条件为305℃，5MPa，空速2.0h-1，氢油比500、蒸馏塔1分离出小于320℃的轻馏分；加氢异构反应器采用加氢异构催化剂A和B，两者装填方式为A上B下，装填体积比为2:1，反应条件为345℃、12MPa、空速0.5h-1、氢油比500；加氢精制反应器采用加氢精制催化剂H2，反应条件为220℃、5MPa、空速1.0h-1、氢油比500。表1所示原料经该反应流程转化及分馏后，得到的产品收率见表2，基础油产品性质见表3。
实施例16：如附图1所示，加氢预处理反应器中采用加氢预处理催化剂H1，反应条件为295℃、6MPa、空速2.0h-1、氢油比600、蒸馏塔1分离出小于320℃的轻馏分；加氢异构反应器采用加氢异构催化剂A和B，两者装填方式为A上B下，装填体积比为1:1，反应条件为342℃、13MPa、空速0.5h-1、氢油比500；加氢精制反应器采用加氢精制催化剂H2，反应条件为240℃、6MPa、空速1.0h-1、氢油比500。表1所示原料经该反应流程转化及分馏后，得到的产品收率见表2，基础油产品性质见表3。
实施例17：如附图1所示，加氢预处理反应器中采用加氢预处理催化剂H1，反应条件为315℃、4MPa、空速2.0h-1、氢油比600、蒸馏塔1分离出小于320℃的轻馏分；加氢异构反应器采用加氢异构催化剂A和B，两者装填方式为A上B下，装填体积比为1:2，反应条件为338℃、15MPa、空速0.5h-1、氢油比500；加氢精制反应器采用加氢精制催化剂H2，反应条件为240℃、6MPa、空速1.0h-1、氢油比500。表1所示原料经该反应流程转化及分馏后，得到的产品收率见表2，基础油产品性质见表3。
实施例18：如附图1所示，加氢预处理反应器中采用加氢预处理催化剂H1，反应条件为315℃、4MPa、空速2.0h-1、氢油比600、蒸馏塔1分离出小于320℃的轻馏分；加氢异构反应器采用加氢异构催化剂A和B，两者装填方式为A上B下，装填体积比为1:2，反应条件为338℃、15MPa、空速0.5h-1、氢油比500；加氢精制反应器采用加氢精制催化剂H2，反应条件为240℃、6MPa、空速1.0h-1、氢油比500。表1所示原料经该反应流程转化及分馏后，得到的产品收率见表2，基础油产品性质见表3。
对比例1
采用与本发明类似的工艺流程。加氢预处理反应器中采用加氢预处理催化剂H1，反应条件为305℃、5MPa、空速2.0h-1、氢油比500、蒸馏塔1分离出小于320℃的轻馏分；加氢异构反应器采用加氢异构催化剂A，反应条件为345℃、12MPa、空速0.5h-1、氢油比500；加氢精制反应器采用加氢精制催化剂H2，反应条件为220℃、5MPa、空速1.0h-1、氢油比500。表1所示原料经该反应流程转化及分馏后，得到的产品收率见表2，基础油产品性质见表3。
对比例2
采用与本发明类似的工艺流程。加氢预处理反应器中采用加氢预处理催化剂H1，反应条件为295℃、6MPa、空速2.0h-1、氢油比600、蒸馏塔1分离出小于320℃的轻馏分；加氢异构反应器采用加氢异构催化剂A，反应条件为342℃、13MPa、空速0.5h-1、氢油比500；加氢精制反应器采用加氢精制催化剂H2，反应条件为240℃、6MPa、空速1.0h-1、氢油比500。表1所示原料经该反应流程转化及分馏后，得到的产品收率见表2，基础油产品性质见表3。
对比例3
采用与本发明类似的工艺流程。加氢预处理反应器中采用加氢预处理催化剂H1，反应条件为315℃、4MPa、空速2.0h-1、氢油比600、蒸馏塔1分离出小于320℃的轻馏分；加氢异构反应器采用加氢异构催化剂B，反应条件为338℃、15MPa、空速0.5h-1、氢油比500；加氢精制反应器采用加氢精制催化剂H2，反应条件为240℃、6MPa、空速1.0h-1、氢油比500。表1所示原料经该反应流程转化及分馏后，得到的产品收率见表2，基础油产品性质见表3。
对比例4
采用与本发明例类似的工艺流程。加氢预处理反应器中采用加氢预处理催化剂H1，反应条件为310℃、5MPa、空速2.0h-1、氢油比500、蒸馏塔1分离出小于320℃的轻馏分；加氢异构反应器采用加氢异构催化剂B，反应条件为333℃、15MPa、空速0.5h-1、氢油比500；加氢精制反应器采用加氢精制催化剂H2，反应条件为230℃、5MPa、空速1.0h-1、氢油比500。表1所示原料经该反应流程转化及分馏后，得到的产品收率见表2，基础油产品性质见表3。
由表2可知，与对比例1、2、3、4相比，采用本发明所述的以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油的制备方法，基础油收率显著提高，价值较低的轻质烃和柴油收率显著降低。同时，由表3可知，与对比例1、2、3、4相比，采用本发明所述的以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油的制备方法，制得的基础油粘度指数更高，倾点更低。
综上所述，本发明的原料适应性强，无需进行原料的预分馏，制备方法和工艺条件简单，无须循环处理加氢异构的产物，且以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油产品收率高，性能良好。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Figure 866039DEST_PATH_IMAGE001
Figure 344032DEST_PATH_IMAGE002

Claims (10)

1.一种以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，其特征在于按照下述方法制备得到：第一步，费托合成蜡220℃至720℃馏分原料和氢气混合进入加氢预处理反应区，在加有加氢预处理催化剂的床层上，温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成原料中非烷烃组分的加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢脱氧，得到加氢预处理油，其中，加氢预处理催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为10wt%至35wt%的钴、镍、钼、钨中的一种以上金属和质量负载量为3wt%至10wt%的氮、磷、硫、硼中一种以上助剂组成；第二步，加氢预处理油进入常压分馏塔，分离出小于320℃轻馏分；第三步，第二步中得到的大于320℃的馏分进入加氢异构反应区，在加有组合催化剂的床层上，反应温度为200℃至450℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，进行加氢异构反应，完成加氢预处理油的加氢异构以及加氢裂化反应，得到加氢异构油，其中，组合催化剂为由催化剂A与催化剂B按照体积比为1:10至10:1的比例组合而成的催化剂；第四步，加氢异构油进入加氢精制反应区，在加有加氢精制催化剂的床层上，反应温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成加氢异构油的加氢饱和，得到粗产品，其中，加氢精制催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.2wt%至1.0wt%的铂、钯和铱中的一种以上金属和质量负载量为0.3wt%至1.5wt%的钴、镍、钼和钨中的一种以上助剂组成；第五步，粗产品进入常压塔或减压塔，分馏得到以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油。
2.根据权利要求1所述的以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，其特征在于催化剂A为由具有FER结构的分子筛为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.1wt%至0.5wt%的铂、钯和/或铱，采用常规浸渍方法制备得到；催化剂B为由具有MTW结构的分子筛为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.2wt%至0.6wt%的铂、钯和/或铱，采用常规浸渍方法制备得到。
3.根据权利要求2所述的以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，其特征在于FER结构的分子筛为ZSM-35、Me-ZSM-35、NU-23、FU-9和ISI-6中的一种以上，其中，Me-ZSM-35中Me为Zn、Mg、Mn、Co、Cr、Cu、Cd、Ni中的一种以上；MTW结构的分子筛为ZSM-12、NU-13、CZH-5、TPZ-12、VS-12和Theta-3中的一种以上。
4.根据权利要求1或2或3所述的以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，其特征在于催化剂A和催化剂B在组合催化剂的床层上的位置为催化剂A上催化剂B下，原料油自上而下依次流经催化剂A和催化剂B，且催化剂A与催化剂B的体积比为1:5至5:1。
5.根据权利要求4所述的以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，其特征在于催化剂A与催化剂B的体积比为1:5至2:1。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，其特征在于催化剂A的酸量为1.2mmol(NH3)/g至1.7mmol(NH3)/g；催化剂B的酸量为1.1mmol(NH3)/g至2.0mmol(NH3)/g。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，其特征在于加氢预处理催化剂中的耐热无机氧化物载体为氧化铝和/或氧化硅；加氢精制催化剂中的耐热无机氧化物载体为氧化铝和/或氧化硅。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，其特征在于第一步中，加氢预处理反应条件为温度为200℃至320℃、氢分压为2.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至3h-1、氢油比为200至1000:1；第三步中，加氢异构反应条件为温度为250℃至400℃、氢分压为5.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至2h-1、氢油比为200至1000:1；第四步中，加氢精制反应条件为温度为180℃至320℃、氢分压为2.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至2h-1、氢油比为200至1000:1。
9.根据权利要求8所述的以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油，其特征在于第三步中，加氢异构反应条件为温度为280℃至380℃、氢分压为8.0MPa至15MPa、原料油体积空速0.5h-1至2h-1、氢油比为200至800:1。
10.一种根据权利要求2至9任意一项所述的以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：第一步，费托合成蜡220℃至720℃馏分原料和氢气混合进入加氢预处理反应区，在加有加氢预处理催化剂的床层上，温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成原料中非烷烃组分的加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢脱氧，得到加氢预处理油，其中，加氢预处理催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为10wt%至35wt%的钴、镍、钼、钨中的一种以上金属和质量负载量为3wt%至10wt%的氮、磷、硫、硼中一种以上助剂组成；第二步，加氢预处理油进入常压分馏塔，分离出小于320℃轻馏分；第三步，第二步中得到的大于320℃的馏分进入加氢异构反应区，在加有组合催化剂的床层上，反应温度为200℃至450℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，进行加氢异构反应，完成加氢预处理油的加氢异构以及加氢裂化反应，得到加氢异构油，其中，组合催化剂为由催化剂A与催化剂B按照体积比为1:10至10:1的比例组合而成的催化剂；第四步，加氢异构油进入加氢精制反应区，在加有加氢精制催化剂的床层上，反应温度为150℃至350℃、氢分压为1.0MPa至20MPa、原料油体积空速为0.2h-1至5h-1、氢油比为100至3000:1的条件下，完成加氢异构油的加氢饱和，得到粗产品，其中，加氢精制催化剂为由耐热无机氧化物为载体，以及负载在该载体上质量负载量为0.2wt%至1.0wt%的铂、钯和铱中的一种以上金属和质量负载量为0.3wt%至1.5wt%的钴、镍、钼和钨中的一种以上助剂组成；第五步，粗产品进入常压塔或减压塔，分馏得到以费托合成蜡为原料制得的润滑油基础油。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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