CN115584282B - 费托加氢重油生产润滑油基础油的方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种费托加氢重油生产润滑油基础油的方法及应用。该方法包括：将费托加氢重油切割为450℃以下的第一馏分、450～540℃的第二馏分和540℃以上的第三馏分；将第一馏分与第二馏分分别进行加氢异构、常压精馏切割、补充精制和减压精馏，得到2cSt、3cSt、4cSt、6cSt和8cSt润滑油基础油的一种或多种。本发明的工艺流程简单，以450℃和540℃作为切割点进行窄馏程切割，可以提高基础油的收率和黏度；仅对加氢异构>310℃的基础油馏分进行补充精制，加氢异构与补充精制为相同的低压系统，可以降低精制负荷和生产成本，得到基础油具有收率高、倾点低、黏度指数高、生产成本低等特点。

Description

费托加氢重油生产润滑油基础油的方法及应用
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域，具体而言，涉及一种费托加氢重油生产润滑油基础油的方法及应用。
背景技术
煤间接液化工艺是煤经气化、变换、净化、费托合成反应生成油品和化学品的过程。费托合成中间产品富含烯烃，加氢饱和后主要以直链烷烃为主，加氢精制和加氢裂化尾油中饱和烃含量高，基本无芳烃、硫、氮等杂质，适于生产高品质、高附加值的润滑油基础油产品。润滑油作为一类高端油品，主要由基础油和添加剂组成，其中基础油性能对润滑油起决定性作用，而基础油的生产与原料、催化体系等密切相关。目前基础油生产专利在加氢异构催化剂方面较多且主要与石油基原料相匹配，而以费托加氢重油为原料的报道较少。
专利CN102533329A公开了一种由费-托合成蜡生产润滑油基础油的方法，通过两段异构反应提高基础油收率，但由于费托合成蜡中含有大量碳数较高的正构烷烃，直接进行异构反应会发生过度裂解的反应，造成润滑油基础油收率下降、黏度指数降低。CN107760375A公开了一种重质费托蜡的转化方法，将费托蜡的重组分经加氢处理变轻后再与轻组分混合，共同进行加氢处理，得到基础油产品馏分较宽，后期调和润滑油受限。CN111690434A公开了一种由费托蜡制备润滑油基础油的方法，费托蜡与加氢裂化催化剂反应，蒸馏分离出370～430℃的馏分和大于430℃的馏分，其中第二段馏分宽，基础油收率降低，且在工业化生产中，宽馏分原料难以直接生产出浊点合格的高黏度基础油。CN1761734A公开了一种由费托合成产品制备基础油的方法，将费托全馏油从370℃和540℃切割为不同的馏分段，其中重尾油馏分经加氢转化、分馏、催化加氢异构化后再催化脱蜡生产基础油，流程复杂，会造成润滑油基础油收率的降低、黏度指数损失增大。
目前以费托蜡为原料生产基础油的方案，主要工艺路线是将费托蜡经加氢裂化处理，以裂化尾油全馏分或切割几个馏分段为原料，经加氢异构、补充精制及产品切割生产基础油。在实际工业化生产中，全馏分或切割较宽的馏分段进料，催化剂难以实现高基础油收率和高性能，且宽馏分中轻质馏分易发生裂化反应，生成不饱和烃，造成氢耗高，增加生产成本。此外宽馏分进料生产基础油性质不稳定，高黏度的基础油中存在絮状物，导致浊点偏高，产品油性能差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种费托加氢重油生产润滑油基础油的方法及应用，以解决现有技术中润滑油基础油难以兼顾高收率、高性能和低成本的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种费托加氢重油生产润滑油基础油的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，将费托加氢重油进行切割，在450℃以下得到第一馏分，450～540℃得到第二馏分，540℃以上得到第三馏分；步骤S2，将第一馏分进行加氢异构，得到第一加氢产物，将第二馏分进行加氢异构，得到第二加氢产物；步骤S3，将第一加氢产物进行常压精馏切割，在310℃以上得到第一常压馏分、310℃以下得到石脑油和轻白油，将第二加氢产物进行常压精馏切割，在310℃以上得到第二常压馏分、310℃以下得到石脑油和轻白油；步骤S4，将第一常压馏分进行补充精制，得到第一精制产物，将第二常压馏分进行补充精制，得到第二精制产物；步骤S5，将第一精制产物进行减压精馏，得到2cSt、3cSt和4cSt润滑油基础油的一种或多种，将第二精制产物进行减压精馏，得到2cSt、4cSt、6cSt和8cSt润滑油基础油的一种或多种；其中，费托加氢重油包括精制尾油和/或裂化尾油；加氢异构和补充精制的氢分压相同，为1～8MPa。
进一步地，费托加氢重油的饱和烃含量≥90％；精制尾油的正构烃含量≥50％，熔点≥50℃；裂化尾油的异构烃含量≥80％，凝点为20～30℃；优选地，当费托加氢重油包括精制尾油和裂化尾油时，精制尾油和裂化尾油的质量比为(50～80):(20～50)。
进一步地，步骤S2中，加氢异构的催化剂为负载活性金属的一维十元环介微孔道分子筛；优选地，分子筛包括SAPO-11、SAPO-31、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、SSZ-32和Eu-1的一种或多种；优选地，活性金属包括Pt、Pd和Ni的一种或多种；更优选地，加氢异构的催化剂还包括活性金属助剂，活性金属助剂包括Ce、Zr、W、Mg和Fe的一种或多种。
进一步地，步骤S2中，加氢异构在滴流床反应器中进行，将第一馏分和第二馏分以切换进料方式在同一个滴流床反应器中进行加氢异构，和/或将第一馏分和第二馏分以单独进料方式分别进入不同的滴流床反应器中进行加氢异构。
进一步地，滴流床反应器包括两层催化剂床层，上层的温度为240～400℃，优选为280～360℃，下层的温度为180～320℃，优选为200～300℃。
进一步地，步骤S2中，加氢异构的体积空速为0.2～2h-1，氢油体积比为(500～1500):1。
进一步地，步骤S3中，在<190℃得到石脑油，190～270℃得到轻白油W-TA，270～310℃得到轻白油W-TB。
进一步地，步骤S4中，补充精制的催化剂为活性金属负载载体；优选地，活性金属包括Pt、Pd、Ni和W的一种或多种，载体包括氧化铝和/或氧化硅铝。
进一步地，步骤S4中，补充精制的反应温度为200～280℃，体积空速为0.2～2h-1，氢油体积比为(500～1500):1。
根据本发明的另一方面，提供了一种润滑油，包括润滑油基础油，由本发明的方法制备得到；优选地，润滑油包括内燃机油和工业润滑油；更优选地，内燃机油包括汽油机油和/或柴油机油，工业润滑油包括液压油和/或空压机油。
本发明所用原料为费托合成工艺生产的费托加氢重油，包括精制尾油、裂化尾油或两种原料的混合物，拓宽了基础油的生产原料。采用“原料切割—加氢异构—常压精馏—补充精制—减压精馏”的全工艺流程，提高费托产物的附加值。一方面将费托加氢重油以450℃和540℃作为切割点进行窄馏程切割，可以同时提高目标基础油的收率和黏度。另一方面原料加氢异构后先常压切割出石脑油和轻白油，后续仅对>310℃的基础油馏分进行补充精制，从而降低补充精制单元的负荷和生产成本。另外，本工艺流程中加氢异构与加氢补充精制系统压力相同，属于低压系统，工艺流程简单且易操作。本发明生产的基础油具有收率高、倾点低、黏度指数高、蒸发损失小、生产成本低等特点，可以替代低黏度PAO用于调制高品质汽油机油、液压油和压缩机油等，使产品具有黏度指数高、倾点低、氧化安定性好等特性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一种实施例的制备工艺流程示意图；以及
图2示出了根据本发明一种实施例的加氢异构反应器结构图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、上层缓冲区；2、上层气液分布器；3、上层催化剂区；4、上层催化剂支撑区；5、下层缓冲区；6、下层气液分布器；7、下层催化剂区；8、下层催化剂支撑区；A、费托加氢重油切割馏分；B、氢气；C、异构产物。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要说明的是，本领域技术人员能够理解，本发明的费托加氢重油包括精制尾油和/或裂化尾油，精制尾油是煤经气化、变换、净化、费托合成反应生成的费托油、费托蜡中间产品再经过加氢精制，产物分离系统中减压塔塔底为精制尾油；精制尾油再经加氢裂化，产物分离系统中减压塔塔底为裂化尾油。
需要说明的是，本领域技术人员能够理解，本发明的加氢异构催化剂和补充精制催化剂分别根据费托加氢重油原料性质和产品特性加以改性处理，包括但不限于酸碱处理、加入助剂或不同酸性强度催化剂复配等改性手段，此处不再赘述。
正如本发明背景技术中所述，现有技术中存在润滑油基础油难以兼顾高收率、高性能和低成本的问题。为了解决上述问题，在本发明一种典型的实施方式中，提供了一种费托加氢重油生产润滑油基础油的方法，包括以下步骤：步骤S1，将费托加氢重油进行切割，在450℃以下得到第一馏分，450～540℃得到第二馏分，540℃以上得到第三馏分；步骤S2，将第一馏分进行加氢异构，得到第一加氢产物，将第二馏分进行加氢异构，得到第二加氢产物；步骤S3，将第一加氢产物进行常压精馏切割，在310℃以上得到第一常压馏分、310℃以下得到石脑油和轻白油，将第二加氢产物进行常压精馏切割，在310℃以上得到第二常压馏分、310℃以下得到石脑油和轻白油；步骤S4，将第一常压馏分进行补充精制，得到第一精制产物，将第二常压馏分进行补充精制，得到第二精制产物；步骤S5，将第一精制产物进行减压精馏，得到2cSt、3cSt和4cSt润滑油基础油的一种或多种，将第二精制产物进行所述减压精馏，得到2cSt、4cSt、6cSt和8cSt润滑油基础油的一种或多种；其中，费托加氢重油包括精制尾油和/或裂化尾油；加氢异构和补充精制的氢分压相同，为1～8MPa。
本发明的窄馏程原料切割工艺使用本领域常规常减压蒸馏或分子蒸馏即可实现，此处不再赘述。特定的切割温度一方面考虑到目前常减压切割工艺可以实现，另一方面考虑到需要兼顾基础油收率和6cSt、8cSt等基础油的浊点等指标。如图1所示，本发明先将费托加氢重油进行切割，在450℃以下得到第一馏分，450～540℃得到第二馏分，540℃以上得到第三馏分。随后，将第一馏分和第二馏分分别进行加氢异构，以将原料中正构烷烃转化为同碳数异构烷烃，随后常压精馏，得到常压馏分以及石脑油和轻白油副产物，干气排出；然后将常压馏分分别进行补充精制，对常压精馏310℃以上馏分中不饱和烃进行加氢饱和，以改善基础油产品安定性和颜色，得到精制产物；最后将精制产物进行减压精馏，得到不同型号的润滑油基础油。
其中，加氢异构的压力过高，产物浓度不断提升致使扩散速率下降，会延长与催化剂活性位的反应时间，导致裂化程度加深，基础油产品收率降低，生产成本高；压力过低，会降低催化剂使用寿命，因此本发明限定加氢异构的氢分压为1～8MPa。补充精制的压力过高，产品选择性降低，且增加生产成本；压力过低，不利于加氢反应进行，降低催化剂寿命，且影响产品指标性能，因此本发明优选氢分压为1～8MPa。现有技术中加氢补充精制压力多为中高压(>8MPa)，且加氢异构和加氢补充精制系统压力不一致，流程会较为复杂。而本工艺流程中加氢异构与加氢补充精制系统压力相同，属于低压系统，工艺流程简单且易操作。相应地，本发明加氢异构和加氢精制反应可以使用较低的入口压力(氢分压2～5MPa)，不仅可以保证产品指标，而且可以进一步降低运行成本。
一般地，根据不同的原料和催化剂性能，步骤S2中以加氢异构为主反应，加氢裂化为副反应，第一馏分作为原料时，最终主产物为加氢异构路线得到的4cSt基础油，副产物为加氢裂化路线得到的2cSt和/或3cSt基础油；第二馏分作为原料时，最终主产物为加氢异构路线得到的6cSt基础油，副产物为加氢裂化路线得到的2cSt、4cSt和8cSt基础油的一种或多种。第三馏分高于540℃导致中高黏度基础油浊点不合适，且终馏点温度高影响基础油收率，难以仅通过异构方法实现浊点合格，因此本发明将第三馏分返回加氢裂化反应器进行回炼。在实际制备过程中，根据目标产物的不同，制备条件可以进行适当调整，这是本领域技术人员在本发明的基础上可以理解的，在此不再赘述。本发明的上述切割温度范围进一步还与加氢异构过程使用的催化剂性能相匹配，同时还能保证基础油收率和性质。
需要说明的是，本发明的方法中，第一加氢产物和第二加氢产物也可以混合后同时进入步骤S3常压精馏切割的设备中，产物继续进行后续操作，可以进一步节省设备成本，这是本领域技术人员可以理解的，在此不再赘述。
本发明以市场对高品质基础油需求为出发点，根据原料特性和目标基础油黏度将费托加氢重油切割为窄馏分进料，与加氢异构、补充精制工艺相匹配，生产出收率高、产品稳定、性能优越的APIⅢ+基础油，同时制定产品方案，分馏出石脑油和轻白油，提高费托重油的附加值。而且采用加氢异构后先常压精馏，其一分离出<310℃馏分性质已满足副产物相关指标要求，其二仅310℃以上馏分进行补充精制，可以减小装置规模，降低生产成本。另外，本工艺流程中加氢异构与加氢补充精制系统压力相同，属于低压系统，工艺流程简单且易操作。采用本发明制备得到的基础油与市售添加剂调制高效液压油等润滑油，可以使产品具有黏度指数高、倾点低、氧化安定性好等特性。而且调制超高黏度指数、低温性能优越的润滑油产品时，不需要加降凝剂，粘指剂加入量也少，甚至不加，可以进一步有效降低润滑油生产成本，极大提升产品竞争力。
费托加氢重油经过加氢精制和/或加氢裂化得到，并不含有芳烃，主要由链状烃组成，同时也基本不含S、N物种等，在一种优选的实施方式中，费托加氢重油饱和烃含量≥90％，精制尾油的正构烃含量≥50％，熔点≥50℃，裂化尾油的异构烃含量≥80％，凝点为20～30℃；优选地，当费托加氢重油包括精制尾油和裂化尾油时，精制尾油和裂化尾油的质量比为(50～80):(20～50)，可以进一步提高加氢异构反应效率。
传统的异构降凝生产润滑油基础油技术是在石油基产品的基础上建立起来的。虽然在生产过程中会尽量选取烷烃含量高的石蜡基原料，但其原料组成中仍含有环烷烃、芳香烃，同时还有一定量的S、N化合物，这就需要催化剂具有同时处理芳烃、含S和N物种的能力。而费托油主要由链状烃组成，不含芳烃、S、N物种等，以费托油生产基础油，则更需要使用针对性的对转化链状烃有效的催化剂。
因此，在一种优选的实施方式中，步骤S2中，加氢异构的催化剂为负载活性金属的一维十元环介微孔道分子筛；优选地，分子筛为SAPO-11、SAPO-31、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、SSZ-32和Eu-1的一种或多种。加氢异构催化剂为双功能催化剂，固体酸性材料中一维十元环孔道结构的分子筛提供异构化功能，活性金属提供加氢功能。本工艺使用原料为费托重油，主要组成为长链正构烃，并结合异构反应生成同碳数异构烷烃，上述分子筛的孔径尺寸介于正构烃、异构烃的动力学直径之间，对正构烷烃存在锁-钥的吸附机理，特别有利于提高对本发明费托重油馏分的异构选择性，还能抑制裂化，同时十元环分子筛孔道可以限制稠环芳烃生成，限制积炭反应的发生，进一步提高催化剂使用寿命，降低成本。
优选地，活性金属包括Pt、Pd和Ni的一种或多种；更优选地，加氢异构的催化剂还包括活性金属助剂，活性金属助剂包括Ce、Zr、W、Mg和Fe的一种或多种。本发明的加氢功能选择Pt、Pd或Ni加氢活性高的金属，所需反应温度和压力更低，Ce、Zr、W、Mg等金属为助剂，复配有助于进一步提高加氢异构催化剂的活性和稳定性。
在一种优选的实施方式中，步骤S2中，加氢异构在滴流床反应器中进行，可以根据需要将第一馏分和第二馏分以切换进料方式在同一个滴流床反应器中进行加氢异构，和/或将第一馏分和第二馏分以单独进料方式分别进入不同的滴流床反应器中进行加氢异构，更适合于工业生产。其中，切换进料的时机可以根据实际生产需要进行调整，这是本领域技术人员可以理解的，在此不再赘述。
具体地，在一种优选的实施方式中，滴流床反应器包括两层催化剂床层，如图2所示。加氢异构反应温度过高时，催化剂活性过高，容易发生深度裂化副反应，导致基础油收率降低，且会引起积炭，影响催化剂使用寿命；温度过低时，催化剂活性过低，异构化程度低，基础油低温性能不合格。此外，考虑到上层主要对本发明的费托加氢重油原料中的正构烷烃进行异构化，需要较高的温度；下层主要对上层下来的支化度低的异构烃进一步异构，降低浊点，需要稍低的温度；因此本发明设置上层温度高，下层温度低，上层的温度为240～400℃，优选为280～360℃，下层的温度为180～320℃，优选为200～300℃。本发明上述温度范围与特定加氢异构催化剂相匹配，在上述温度范围内，催化剂活性更高，异构化程度更适中，且能进一步提高最终基础油收率和性质。
在具体的反应过程中，费托加氢重油切割馏分A和氢气B从上部并流进入上层缓冲区1，经过上层气液分布器2进入由上层催化剂支撑区4支撑的上层催化剂区3，对原料中正构烷烃进行加氢异构，产物向下流入下层缓冲区5，再经过下层气液分布器6进入由下层催化剂支撑区8支撑的下层催化剂区7，对上层下来的支化度低的异构烃进一步加氢异构，得到最终的异构产物C，再进行后续反应。其中，当原料为精制尾油和裂化尾油的混合物时，也可以将异构烃含量较高的裂化尾油直接从下层催化剂床层进料，可以进一步节省生产周期，降低生产成本。
加氢异构主要目的是将正构烷烃转化为同碳数异构烷烃，主要影响因素为反应温度、压力、空速和氢油比，反应温度和氢分压的选择如前所述。空速过高，催化剂与原料接触反应时间过短，转化率低，目标产物收率也随之降低。空速过小，裂化副反应程度过深，目标产物收率低，因此在一种优选的实施方式中，步骤S2中，加氢异构的体积空速为0.2～2h-1。氢油比过大，会导致生产能力下降，大量氢气回收反而提高成本，并且会使反应原料和催化剂接触反应的时间减少，从而导致反应深度下降，产品性质不达标。氢油比过小，氢分压低，转化率低，导致催化剂积炭快，寿命缩短，因此本发明优选氢油体积比为(500～1500):1。
本发明对于常压精馏的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。在一种优选的实施方式中，步骤S3中，在<190℃得到石脑油，190～270℃得到轻白油W-TA，270～310℃得到轻白油W-TB。
不同于常规使用的石油基原料，本发明使用的费托加氢重油原料基本不含硫，且补充精制主要用于对常压精馏310℃以上馏分中不饱和烃的加氢饱和，针对性地，在一种优选的实施方式中，步骤S4中，补充精制的催化剂为活性金属负载载体；优选地，活性金属包括Pt、Pd、Ni和W的一种或多种，活性更高、加氢效果更好、所需的反应温度和压力更低；载体包括氧化铝和/或氧化硅铝，成本更低且来源更广。
本发明中补充精制的主要影响因素有温度、压力、氢分压及氢油比。温度过高，容易发生裂解反应，导致基础油收率降低；温度过低，催化剂活性过低，无法起到改善产品颜色和安定性的作用。因此在一种优选的实施方式中，步骤S4中，补充精制的反应温度为200～280℃。空速过高，样品与催化剂接触时间过短，加氢效果差；空速过低，样品与催化剂接触时间过长，裂解反应加深，目标产物收率降低，且装置处理能力低，增加运行成本，因此本发明优选体积空速为0.2～2h-1。氢油比过高，能耗增加，产品分子结构受到破坏，影响产品指标性能；氢油比过低，加氢效果差，因此本发明优选氢油体积比为(500～1500):1。
本发明对于减压精馏的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。产品切割方式可以根据需要进行调整，一般地，步骤S5中，2cSt基础油的馏程为310～370℃，3cSt基础油的馏程为370～410℃，4cSt基础油的馏程为370～450℃，6cSt基础油的馏程为450～500℃，8cSt基础油的馏程为500～540℃。
在本发明又一种典型的实施方式中，还提供了一种润滑油，包括润滑油基础油，由本发明的方法制备得到；优选地，润滑油包括内燃机油和工业润滑油；更优选地，内燃机油包括汽油机油和/或柴油机油，工业润滑油包括液压油和/或空压机油。采用本发明制备得到的基础油与市售添加剂调制高效液压油等润滑油，可以使产品具有黏度指数高、倾点低、氧化安定性好等特性。而且调制超高黏度指数、低温性能优越的润滑油产品时，不需要加降凝剂，粘指剂加入量也少，甚至不加，可以进一步有效降低润滑油生产成本，极大提升产品竞争力。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
以宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目中油品加工装置生产的费托加氢精制尾油为初始原料，经减压塔切割出450℃以下及450～540℃馏分段分别单独进料进行加氢异构。选取ZSM-48/Pt-Ni为加氢异构催化剂，450℃以下馏分进加氢异构反应器1，上层温度325℃，下层温度290℃，450～540℃馏分进加氢异构反应器2，上层温度335℃，下层温度295℃，体积空速1.2h-1，氢分压4MPa，氢油体积比为800:1。然后分别常压分馏，在<190℃得到石脑油，190～270℃得到轻白油W-TA，270～310℃得到轻白油W-TB，并将>310℃馏分段分别进行补充精制，补充精制催化剂为Pt-Pd/Al2O3，反应温度235℃，体积空速1.2h-1，氢分压4MPa，氢油体积比为800:1。最后减压分馏，得到不同黏度基础油。
减压分馏产品切割方案和收率见表1，制得各产品部分性能检测数据见表2。制备工艺流程示意图见图1，加氢异构反应器结构图见图2。
表1
表2
实施例2
以费托加氢精制尾油为初始原料，经减压塔切割出380～450℃馏分段进料进行加氢异构反应。选取ZSM-23/Pt-Mg为加氢异构催化剂，异构反应器上层温度310℃，下层温度280℃，体积空速0.6h-1，氢分压3MPa，氢油体积比为500:1。常压分馏出石脑油、轻白油，并将>310℃馏分段进行补充精制，补充精制催化剂为Al2O3/Pt-Ni，反应温度240℃，体积空速0.6h-1，氢分压3MPa，氢油体积比为500:1。最后减压分馏出不同黏度基础油。制得主产品4cSt基础油部分性能检测数据见表3。
实施例3
以费托加氢精制尾油为初始原料，经分子蒸馏切割出450～540℃馏分段进料进行加氢异构反应。选取ZSM-48/Pt-Ni为加氢异构催化剂，异构反应器上层温度340℃，下层温度285℃，体积空速0.6h-1，氢分压5MPa，氢油体积比为600:1。常压分馏出石脑油、轻白油，并将>310℃馏分段进行补充精制，补充精制催化剂为Al2O3/Pt-Pd，反应温度240℃，体积空速0.6h-1，氢分压5MPa，氢油体积比为600:1。最后减压分馏出不同黏度基础油。制得主产品6cSt基础油部分性能检测数据见表3。
表3
实施例4
以费托加氢裂化尾油为初始原料，经减压塔切割出380～450℃馏分段进料进行加氢异构反应。选取ZSM-23/Pt-Ce为加氢异构催化剂，异构反应器上层温度290℃，下层温度280℃，体积空速1h-1，氢分压4MPa，氢油体积比为800:1。常压分馏出石脑油、轻白油，并将>310℃馏分段进行补充精制，补充精制催化剂为Al2O3/Pt-Pd，反应温度240℃，氢分压4MPa。最后减压分馏出不同黏度基础油。制得主产品4cSt基础油部分性能检测数据见表4。
实施例5
以费托加氢裂化尾油为初始原料，经分子蒸馏切割出450～540℃馏分段进料进行加氢异构反应。选取ZSM-48/Pt-Zr为加氢异构催化剂，异构反应器上层温度320℃，下层温度295℃，体积空速0.8h-1，氢分压4MPa，氢油体积比为800:1。常压分馏出石脑油、轻白油，并将>310℃馏分段进行补充精制，补充精制催化剂为Al2O3/Pt-Ni，反应温度240℃，体积空速1h-1，氢分压4MPa，氢油体积比为800:1。最后减压分馏出不同黏度基础油。制得主产品6cSt基础油部分性能检测数据见表4。
实施例6
以费托加氢裂化尾油为初始原料，经减压塔切割出450～540℃馏分段进料进行加氢异构反应。选取SAPO-11/Pt-Mg为加氢异构催化剂，异构反应器上层温度325℃，下层温度285℃，体积空速0.6h-1，氢分压8MPa，氢油体积比为1000:1。常压分馏出石脑油、轻白油，并将>310℃馏分段进行补充精制，补充精制催化剂为Al2O3/Pt，反应温度240℃，体积空速0.6h-1，氢分压8MPa，氢油体积比为1000:1。最后减压分馏出不同黏度基础油。制得8cSt基础油部分性能检测数据见表4。
表4
实施例7
以65wt％费托加氢精制尾油和35wt％裂化尾油为初始原料，经分子蒸馏切割出450～540℃馏分段进料生产6cSt和8cSt基础油。选取ZSM-22/Pt-Ni为加氢异构催化剂，异构反应器上层温度320℃，下层温度275℃，体积空速0.8h-1，氢分压4.5MPa，氢油体积比为1200:1。常压分馏出石脑油、轻白油，并将>310℃馏分段进行补充精制，补充精制催化剂为Al2O3/Pt，反应温度240℃，体积空速0.8h-1，氢分压4.5MPa，氢油体积比为1200:1。最后减压分馏出不同黏度基础油。制得8cSt基础油部分性能检测数据见表5。
表5
实施例8
以50wt％费托加氢精制尾油和50wt％裂化尾油为初始原料，经减压塔切割出450℃以下第一馏分及450～540℃第二馏分，在同一个滴流床异构反应器切换进料进行加氢异构。选取ZSM-48/Pt-Ni为加氢异构催化剂，第一馏分进异构反应器上层温度260℃，下层温度190℃，第二馏分进异构反应器上层温度400℃，下层温度320℃，体积空速2h-1，氢分压1MPa，氢油体积比为1500:1。常压分馏出石脑油、轻白油，并将>310℃馏分段进行补充精制，补充精制催化剂为Al2O3/Pt，反应温度280℃，体积空速2h-1，氢分压1MPa，氢油体积比为1500:1。最后减压分馏出不同黏度基础油，在370～450℃得到主产品4cSt，在450～500℃得到主产品6cSt，部分性能检测数据见表6。
实施例9
以80wt％费托加氢精制尾油和20wt％裂化尾油为初始原料，经分子蒸馏切割出450℃以下第一馏分及450～540℃第二馏分，在同一个滴流床异构反应器切换进料进行加氢异构。选取ZSM-48/Pt-Ni为加氢异构催化剂，第一馏分进异构反应器上层温度240℃，下层温度180℃，第二馏分进异构反应器上层温度380℃，下层温度310℃，体积空速0.2h-1，氢分压8MPa，氢油体积比为500:1。常压分馏出石脑油、轻白油，并将>310℃馏分段进行补充精制，补充精制催化剂为Al2O3/Pt，反应温度200℃，体积空速0.2h-1，氢分压8MPa，氢油体积比为500:1。最后减压分馏出不同黏度基础油，在370～450℃得到主产品4cSt，在450～500℃得到主产品6cSt，部分性能检测数据见表6。
实施例10
实施例10与实施例8的区别仅在于，第一馏分进异构反应器上层温度280℃，下层温度200℃，第二馏分进异构反应器上层温度360℃，下层温度300℃。最后减压分馏出不同黏度基础油，部分性能检测数据见表6。
实施例11
实施例11与实施例9的区别仅在于，第一馏分进异构反应器上层温度280℃，下层温度200℃，第二馏分进异构反应器上层温度360℃，下层温度300℃。最后减压分馏出不同黏度基础油，部分性能检测数据见表6。
表6
实施例12应用实施例
以实施例6制得的8cSt基础油与添加剂调制液压油。添加剂选择市售液压油复合剂(0.85wt％)、粘指剂(3wt％)，剩余为基础油，调和温度50℃，搅拌2h，得到46#高效液压油。液压油检测数据见表7。
对比例1应用对比例
对比例1与实施例12的不同在于，基础油为市售8cSt基础油。液压油检测数据见表7。
表7液压油检测数据
实施例12 对比例1
40℃运动黏度mm2/s 44.12 43.53
黏度指数 181 147
倾点℃ -42 -15
氧化安定性min 420 400
对比例2
对比例2与实施例2的不同在于，以费托加氢精制尾油全馏分为原料。制得主产品4cSt基础油部分性能检测数据见表8。
对比例3
对比例3与实施例4的不同在于，以费托加氢裂化尾油全馏分为原料。制得主产品6cSt基础油部分性能检测数据见表8。
对比例4
对比例4与实施例2的不同在于，以费托加氢精制尾油为初始原料，经减压塔切割出370～430℃的馏分段和大于430℃的馏分段进料生产4cSt基础油。基础油部分性能检测数据见表8。
表8
由上可知，与对比例相比，本发明各实施例一方面将费托加氢重油以450℃和540℃作为切割点进行窄馏程切割，可以同时提高目标基础油的收率和黏度。另一方面原料加氢异构后先常压切割出石脑油和轻白油，后续仅对>310℃的基础油馏分进行补充精制，从而降低补充精制单元的负荷和生产成本。另外，本工艺流程中加氢异构与加氢补充精制系统压力相同，属于低压系统，工艺流程简单且易操作。本发明生产的基础油具有收率高、倾点低、黏度指数高、蒸发损失小、生产成本低等特点，可以替代低黏度PAO用于调制高品质汽油机油、液压油和压缩机油等，使产品具有黏度指数高、倾点低、氧化安定性好等特性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (13)

1.一种费托加氢重油生产润滑油基础油的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将费托加氢重油进行切割，在450℃以下得到第一馏分，450~540℃得到第二馏分，540℃以上得到第三馏分；
步骤S2，将所述第一馏分进行加氢异构，得到第一加氢产物，将所述第二馏分进行所述加氢异构，得到第二加氢产物；
步骤S3，将所述第一加氢产物进行常压精馏切割，在310℃以上得到第一常压馏分、310℃以下得到石脑油和轻白油，将所述第二加氢产物进行所述常压精馏切割，在310℃以上得到第二常压馏分、310℃以下得到所述石脑油和所述轻白油；
步骤S4，将所述第一常压馏分进行补充精制，得到第一精制产物，将所述第二常压馏分进行所述补充精制，得到第二精制产物；
步骤S5，将所述第一精制产物进行减压精馏，得到2cSt、3cSt和4cSt润滑油基础油的一种或多种，将所述第二精制产物进行所述减压精馏，得到2cSt、4cSt、6cSt和8cSt润滑油基础油的一种或多种；
其中，所述费托加氢重油包括精制尾油和/或裂化尾油；所述加氢异构和所述补充精制的氢分压相同，为1~8MPa；
所述步骤S2中，所述加氢异构在滴流床反应器中进行，将所述第一馏分和所述第二馏分以切换进料方式在同一个所述滴流床反应器中进行所述加氢异构，和/或将所述第一馏分和所述第二馏分以单独进料方式分别进入不同的所述滴流床反应器中进行所述加氢异构；所述滴流床反应器包括两层催化剂床层，上层的温度为240~400℃，下层的温度为180~320℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述费托加氢重油的饱和烃含量≥90%；所述精制尾油的正构烃含量≥50%，熔点≥50℃；所述裂化尾油的异构烃含量≥80%，凝点为20~30℃。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述费托加氢重油包括所述精制尾油和所述裂化尾油时，所述精制尾油和所述裂化尾油的质量比为（50~80）:（20~50）。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述加氢异构的催化剂为负载活性金属的一维十元环介微孔道分子筛。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分子筛包括SAPO-11、SAPO-31、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、SSZ-32和Eu-1的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述活性金属包括Pt、Pd和Ni的一种或多种。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加氢异构的催化剂还包括活性金属助剂，所述活性金属助剂包括Ce、Zr、W、Mg和Fe的一种或多种。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述滴流床反应器包括两层催化剂床层，上层的温度为280~360℃，下层的温度为200~300℃。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述加氢异构的体积空速为0.2~2h-1，氢油体积比为（500~1500）:1。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，在<190℃得到所述石脑油，190~270℃得到轻白油W-TA，270~310℃得到轻白油W-TB。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述补充精制的催化剂为活性金属负载载体。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述活性金属包括Pt、Pd、Ni和W的一种或多种，所述载体包括氧化铝和/或氧化硅铝。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述补充精制的反应温度为200~280℃，体积空速为0.2~2h-1，氢油体积比为（500~1500）:1。
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