TW307795B - - Google Patents

Description

經濟部中央標準局員工消费合作社印11 A7 m_ 五、發明説明（） 發明背景 發明領域 本發明是一有闞於從未轉化油製備高品質的潤泔基礎 油的方法，更特別的是，這方法吁提高從嫩料加氩裂解製 程（以回流棋式操作）中約未轉化油連續製備高品質澗滑基 礎油的效率。 先前技藜説明 一舦而言’燋料加氮裂解是一將與空數氟油（叩0)轉 化成燋料級的破氩化合物和柴油的製程，如阑1所示。 VGO進料包含硫、氮、氧、金屬和其他物質，這些不純物 不祇會傷害觸媒系統，更是產品中的不純物。像這樣的不 純物都在加氩反應單元（R1)中被除去，妓且大部份的叩〇 在主要反應器（R2)中，轉化成輕質破氩化合物。反應器的 出料首先被分離成尚1氣純度的氣鱧和破氤化合物的液鱧 ，高氩氣純度的氟體回流至反應器（R1和R2)，破氣化A物 的液體部份則被一逑串的分餾器分餾成不同等級的石油產 品’一部份的進料並未轉化成柴油，且較輕的產物當成分 餾塔底物，因此不需達到100%的轉化率。 事實上，嫩油加氩裂解一般彀計成單一路俚轉化（轉 化是藉由一個單一的加氩裂解路租來完成），轉化率約爲 60%，未轉化油（UC〇)不是送去當半成品油僑存（這種鵪作 祺式稱爲一次經遇模式），就走回流至主反應器〈Rz)以提 高鮝體的轉化率（這種操作横式稱闽流式）。 -3 - 本纸張尺度埴用中國«家棣率（CNS ) A4规格（210X297公差） --Ί| mu. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本育) -裝. *... ------ - - I · A7 B7 五、發明説明（） UCO有很多必備的特性如高鶼度指標，高韃度指標是 做爲潤滑基礎油的主要性質，表1列出在整徹轉化率85* 和單一路徂轉化率6〇*情形下，VGO和UCO的基本性質。 (請先閱積背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 、y6 嫁 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 -4 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210>；297公釐） 81 3. 10,000 1 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印製 307795 A7 B7 五、發明说明（）表_____L·VGO和UCO的性質 性質 VGO UCO API重力 22 38 蒸餾* °C -IBP** /5% 260/340 350/370 -10% /20% 372/396 385/398 -30% /40% 415/A34 410/422 -50% /60% 445/460 4 3 5/446 -70% /80% 475/492 458/474 -90% /95% '516/538 496/515 -FBP***/% 547/98.5 536/99.0 15.0 氩氟，Wt* 12.0 氮氣，wppm 800 A.O 硫份，wt* 3.0 0.0009 Aniline 點。(〇 78 118 可傾倒點 °c 33 38 勒度，cst @40 °C 49.9 j. ^ . j @60 °C 19.4 10.7 @100 °C 6.35 4.4 黏度指標 64 143 98 飽和度 31 破氩，wt* * ASTM D-1160, @760 mmHg **初济點 ***最後沸點 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4规格（2丨〇><297公釐） 83. 3.10,000 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) -*

經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 83. 3. 10,000 A7 ____________ B7 _________ 五、發明説明（） 從經濟的觀點看來，將uco轉化成高品赘的潤滑基礎 油’較捋UCO當成燃料油掺配或回流至加氮裂解反應器較 具經濟效益，一些煉轂所是以由UCO裝造高鹈度指標的澗 滑基礎油而聞名’例如：—煉製所在他們的潤滑基礎油工 場使用UCO，以經過—次反應器的棋式來生產扣^(很高黏 度指標）潤滑基礎油。加氩裂解工場離潤滑基破油工場很 遠〇 不論如何，以上的傳統方法有很多的問题，由燃料加 氩裂解生產出來的UCO當成澗滑基礎油工埽的進料，在那 樣的製程中需很多的製程單元，包括有真空蒸餾單元、溶 剤萆取單元、溶刻脱職單元等都在同一區’違使得操作效 率偏低。 對以上所提的工場特別是這樣，因爲現有的真空蒸餾 單元原本是爲生產當壓殘渣油（AR)而設計，因此甚至UC〇 需和較重的油品（如真空殘渣油）浞合之後，再進入現有的 真空蒸餾單元。爲了更清楚解釋這發明，以下詳述傳統的 燃油加氩裂解褽程（以回流棋式操作〉，如附圖i。 常壓殘渣油（AR)被送進第一個真空蒸餾單元（V1)去生 產真空製氟油（VGO)，之後VG0在第一個反應器（R1〉中除去 硫、氮、氣、金屬等不純物，由第一個反應器出來的產品 經第二個反應器（R2),以產生許多不同的破氩產品，這些 破氩產品被分餾成許多不同等級的輕質油品和柴油。 不論如何，並非所有的破氮化合物都裂解成柴油輕質 產品有部佾仍並未被轉化，這些未轉化油大部份被逡街第 -6 - 本紙張用tSH轉準（CNS )从祕（2丨㈣97公簸） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 M·濟部中央榡準局貝工消費合作社印製 A7 ~~~~~~~ -___ B7 五、發明~j "' - 一個反應器再進一步轉化。無論如何，以比較重的真空髮 氣油爲進料，較重的破氪化合物會漸漸冢積在回流系統中 ’這些較重的成份如滾度太高，則會使觸媒的活性和選择 性很快的降低，爲了遴免操作上的不鴉定，維持—穩定的 觸媒活性是很必要的’爲了這目的，燃.油加氪製解|程通 常會回流小部份的分餾塔底物至進料的真空蒸姆媒（V1)。 這種再循環的製程目的是除去一部份至真空殘渔油的 多核芳香族成分，同時也可減少從產物分餾塔底部排出的 未轉化油的量，一般再循環至.真空蒸姆塔的量約爲全部未 轉化油的15至25%。 另外，從高轉化率的燃油加氩裂解所生產的未轉化油 ’具有在100°C黏度由4.〇至5 cst的特性，這樣的勒度 用來做15〇中性潤潸基礎油是太低了，15〇中性澜滑基礎油 是需高黏度（在100¾勒度由 5.5至6,0 est)要求的一種油 品’結果，在以上所徒的現有蟓製廠，有一大部份的木轉 化油被當成燃料油使用，.而不是用來生潼澜滑基礎油。 發明要旨 因此，本發明的目的是去解決以上的問题，並且提供 生產高品赏澗滑基礎油進料的方法。本發明使得"在燃油 加氲裂解（以回流祺式操作）中有效使用未轉化油"違方法 可行，因此可使彀僙利用率提到最高。 並且，本發明是第一個以这種方式去連續生產具高黏 度指數和低揮發度的高品質潤滑基礎油。 -7 - 本紙張尺度逍用中圃國家棣準（CNS )八4規/格（2丨0X 297公釐） 81 3.10,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 -d- A7 B7 五、發明説明（） 依照这發明的第/個實施例（如圈2 A所示 >,以上的 目的可藉由著提供生產高品質網滑基錢油的方法來完成’ 這方法包含有以T这些步驟：將常忍殘渔油在真空菰餾塔 下蒸餾，生產出與炙製氣油（VG0)。捋扣0在第一個反應器 (R1)中除去雜質。由第一反應器出來的VGO在第二個反應 器中轉化成輕質破氩化合物’應用一連串的分餾彀婧將輕 質油料和未轉化油分開。再捋未轉化油迭至第二個真空蓁 餾單元（V2)去生產高品質網滑基礎油的進料（具有需要的 黏度〉。從第二個與空餾單元（V2)回流殘留部份的未轉化 油至第二個反應器（R2) ° 關於這發明的第二個具雜流裡（如固2 B所示），以上 的目的可藉由著提供生產高品質襴滑基碾油的方法來完成 ’這方法包含有以下这些步驟：捋常壓殘渔油在真空蒸餾 塔下蒸餾，生產出與空製氟油（VG0)。將扣〇在第一個反應 器（R1)中除去雜質。由第一個反應器出來的VGO在第二個 反應器中轉化成輕質破氩化合物，應用一逮串的分餾毅備 將輕質油料和未轉化油分閉。再將一部份的未轉化油送至 第二個真空蒸餾單元（v2)去生產高品質潤滑基礎油的進料 (具有需要的黏度）。捋剩餘的未轉化油從分餾塔（Fs〉的底 部並且從第二個真空蒸餾單元（V2)將·殘留部份的未轉化油 回流至第二個反應器（R2)，回流至第二個反應器（R2)。 阑示之簡單説明 藉由以下宥施例的描述和阖形的説明，这發明的其他 -8 - 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 0¾ (請先閲讀背面之注意事項 1!^寫本頁) -* 經濟部中央標準局員工消費合作社印袈 83. 3.10,000 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 目的都變得明顯。 圖1是插述傳統燃油加氮裂解（以®流棋武操作）的方 塊固。 圈2 A是根捸本發明的第一個實旄例，所述之生產高 品質澗滑基礎油進料的燃油加氩裂解流程方塊圖。 ® 2 B是根捸本發明的第二悃實施例，所述之生產高 品質潤滑基礎油進料的燋油加氩裂解流程方塊圖。 發明詳細説明 以下將會參考上面的圖示，來詳細説明本發明中的實 施例。 阓2 A是根捸本發明的第一個實施例，所述之生壷高 品質潤'滑基礎油進料的燃油加氬裂解流程方塊圈。 在圊2 A中，常壓殘渣油被送至第一個莫空蒸你塔 (VI)去生產真空製氟油，真空製氟油再被送至第一個反應 器（R1)。 在第一個反應器，vgo中的硫、氮、氣、金屬不純物 都被除去。由第一個反應器出來的真空製氟油被送至第二 個反應器（R2)，在第二個反應器中生產出不同的輕質破氪 化合物。這些破氩化合物接著被一迷串的蒸餾塔’分離成 不同等級的輕質油品。 同時，進料的破氪化合物仍有一部份未變轉化，所有 未被轉化的油品，被送至第二個真空蒸餡塔（V2)，在第二 個其空蒸餾塔中，uco被蒸餾成高品質澜壻基碾油進料。 -9 - ----旁-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -β

本紙張尺度逋用中《國家梯準（CNS ) A4说格（210X297公釐） 81 3. 10,000 經濟部中央標準局男工消費合作社印製 3(57735 A7 _B7 _ 五、發明説明（） UCO在第二個其空蒸餚塔（v2>被分餚出具高勒皮的所需油 品，这些具高勒度的油品接著被脱職及穩定處理，因而生 產潤泔基礎油，uco殘留部份則送回至第二個反應器（R2) 〇 圖2 B是根據本發明的第二個實施例，所述之生產高 品質澗滑基礎油進料的燃油加氩裂解流程方塊阑。如_ 2 B所示，一部份的uco被送至第二個真空蒸餾塔（v2)，另 一部份的uco則被送至第二個反應器（R2) 〇 依照本發明’新増的真空蒸餾塔單元（V2)在真空锞作 被提供，其中叮生產適當黏度的高品質澗滑基碾油進料， 例如15 〇中性和1 〇 〇中性潤滑基礎油（在10 〇 °C黏度範園約從 3.8至厶.2 cst) 〇 依照本發明的第二個真空蒸餾塔（V2)最好操作在3〇〇 至38〇°C，且塔底溫度約在2〇至3〇〇 mmHg〇 再回到阖1 ’ uco回流至第二個反應器（R2)的量約爲 VG0進料量的6〇至7〇*，大約75%至85%的UC0(大約5〇至 56·7%的VG0)經由管線2被送回第二個反應器U2)，並且約 I5至25*的UC0(大約10至I6· 7%的VG0)經由管緣1被送回第 一個真空蒸餾塔（VI)。 在本發明之中，不論是全部钓UC0或部份的1·^0被送至 第二個真空蒸餾塔（V2)，UC0在V2中都被分餾成具遑當鞑 度的高品質涧滑基礎油進料。澗滑基礎油進料約佔此〇的 I5至25*，约等於傳統流程中逍回第一典空蒸餾單元（VI) 的董。殘留的UC0，約佔全部UC0的75至85*，則被回流至 -10 - 本紙張尺度速用中國國家橾準（CNS ) A4*L格（210X297公釐） 83. 3.10,000 ί碕先閎讀背面之注意事一f再填寫本耳j 装. 、1 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 A7 ________ _ 五、發明说明（） 第二個反應器（R2)。 根捸本發明，在分餾陆段（Fs：)的全部UCO對回流至第_ 個反應器（R2)的UCO的比例在1.〇5~2.〇 ·· 1這範因會较句 〇 依照本發明，送至第二傭真空蒸餾單元（▽2)的时〇， 比上由V2回流至第二個反應器（R2)的UCO *比例在 1_05-4·0 : 1這範園會較妨。 如上所描述，在本發明中不必把uco送回第一個真空 蒸餾單元（VI)。本發明是第一個嘗試從燋油加氪裂解器迷 蜻的利用UCO來生產具高嵙度措數及低揮發度的高品質網 滑基礎油，並且將未使用到的UCO部份樹流至加氳反應單 元。 本發明較妨的實施例將會參考以下特别的例子來加以 解釋。 例1 表1所示的真空製氣油以液體小時空間流速2 ·10 hr·1的量，被送至加氬皮理觭媒反應單元（R1)，商業觸媒 由日本的Nippon Ketjen所提供，智號爲如-K反應媒床平 均溫度約在386.1 °C，反應器入口壓力是2523 pSig ’氳氣 量比上油量是572〇 SCF/BBLo 經R1處理遇的卯0和未轉化油（以後會詳述〉一起被以 1 26 ht-i的液體小時空間流速送至觸媒加氰裂解反應單 元（R2)，商業觸媒由uop與USA合作么'司所提供’型號 -11 - — 本紙張从埴用中家縣（CNS ) A4綠（21GX297公釐 81 3.10,000 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. -6 經濟部中央標準局負工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（） HC-22，反應媒床乎均溫度约在393 8t；，反應器入口壓力 是2500 psig ’氳氣量比上油量是752〇 SCF/BBL〇 之後，所有經處理遇的油品被送至一逮串的分離器和 分餾器（如阑2 A所示），.以得到柴油和较輕的產品，在塔 底38〇°C以上的未轉化油性質如表i所示。 在V2塔頌溫度8〇它，塔底溫度325«c，塔珀壓力75 mmHg，塔底蜃力iso ffitnHg的情況下，全部的未轉化油被送 至v2蒸館，以得到輕質蒸你物（i) 33 L,v%、1〇〇 N蒸你物 8.3 LV*、中間蒸餾物（iii) η 7 Lv%，及塔底產品15〇 n 油品 47.0 LV%〇 由以上的蒸餘產品分佈，100 N和〗5〇 N的量約佔未轉 化油至V2的25*，例如5%的100 N及2〇%的]_5〇 N被取出，其 餘的則被混合且送至加氩裂解反應單元（R2)。 表2 A是蒸餾塔產物的性質。 例2 表1所示的真空製氟油以液體小時空間流迷2.10 hr 1的量被送至加氩處理觸媒反應單元（R1〉，商業觸媒由 曰本的Nippon Ketjen所提供，型號爲HC-K反應媒床平均 溫度在385·9 。〇，反應器入口壓力是2523 psig，氩氟量 比上油量是5710 SCF/bbl。 經R1處理遍的VG0和未轉化油（以後會詳述〉一起被以 I·25 hr 的液體小時空間流速送至觭媒加氩列反應單元 (R2)，商業觸媒由U0P與USA合作公司所提供，#號HC-22 '-12 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 307795 (1997本2月修正） Λ7 B7 五、發明説明（） ’反應媒床乎均法度是384.：L<t!，反應器入t?蜃力是25〇〇 Psig，氪氣量比上油量走7500 SCP/BBLo 之後，所有鈒處《遏的油品被送至一迷亊的分雜器和 分麴塔（如圏2 B所示），以得到柴油和較輕的奎品，在塔 底38〇°C以上的未轉化油性質如表χ所示。 一半的未轉化油被四流至加氩裂解反應單元（1?2)，在 ▽2塔頂溫度8〇<〇，塔底溫度use ,塔頂壓力乃㈣叫，塔底 墨力ISO mmHg的情況下，另一半的未轉化油被逡至va蓁餾 ’以得到輕質蒸你物（i) 32.9 LV%、1〇〇Ν蒸餡物8 4 、 中間蒸餾物（iii) 11.8 LV%及塔底產品υο N油品耗9 LV% 〇 由以上的蒸读產品分佈，1〇〇 N和1S0N的量約佔未轉 化油至V2的5〇*，例如；[〇%的1〇·及的被取出，其 餘的則被混合且遑至加氩裂解反應單元（R2)。 表2 B是蒸匍塔產物的性質。 ------ . · (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 .4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺歧财賴 五

發明説明（）裊2 A uco從真空蒸镏塔（v2)，分餾出來 產物的性質〈例1 ) 性質 輕的 蒸餾產物 300N 中間的 蒸餾產物 150N API重力 38/8 38.6 38.4 37 · 8 蒸餾* °c -IBP** /5 LV% 278/289 377/405 3A1/A08 424/437 -10% /30% 305/402 406/412 410/424 442/458 -50% /70% 405/414 421/431 434/447 471/^93 -90% /95% 430/437 446/453 469/厶83 51A/519 - 462 482 520 523 勒度，cst @ 60°C 7. 63 8.50 9.26 13.89 @ 100 °C 3.45 3.80 4.19 5.70 黏度指標 143 154 179 172 沸點（coc)，°c 143 220 192 248 揮發性，* 14.9 4.8 平均莫耳重量 347 387 403 456 K值 12.73 12.88 12.93 13.04 可傾倒點，°c 30.7 35.0 i請先閱讀背面之注^^—項鼻填寫本貰) .装. -* 線’ 經濟部中央標準局男工消費合作社印製 * ASTM D-1160, @760 mmHg, °〇 **初沸點 ***最後沸點 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4规格（2丨OX”7公釐） 83- 3. !〇,〇〇〇 A7 B7 五、發明説明（） 焱2 B.uco從真空蒸餚塔（v2) ’分餾出來 壷物的性質（例2 ) 性質 輕的 蓁餾產物 100N 中間的 蒸餾產物 150N API重力 38.9 38-6 38.3 37.8 蒸餾*°C -IBP** /5 LV% 275/288 378/404 339/407 425/438 -10% /30% 306/402 406/413 411/424 442/457 -50% /70% 404/413 420/431 433/446 476/495 -90% /95% 431/437 444/453 467/483 516/521 -FBP*** 463 484 518 525 勒度，cst @ 60 °C 7.62 8.50 9.27 @1001〇 3.43 3.80 4,14 黏度指標 139 154 169 沸點（coc)，t： 142 221 195 揮發性，* 15.0 平均莫耳重量 346 388 402 457 K值 12.72 12.88 12.92 13.04 可倾倒點，t: 30.9 36.1 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) ’訂- 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 * ASTM D-1160, @760 mmHg, V **初沸點 ***最後洚點 -15 - 本纸張尺度逋用中國國家橾隼（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 A7 B7_ 五、發明说明（) 由以上的例子和丧可明顯看出，侬照本發明可以生產 出具高黏度指數和低揮發度的高品質潤滑基礎油進料（如 100 N和150N) 0 另外，取出一部份的UCO可以避免較重的破氩化合物 及多核的芳香族成份，累積於真空蒸餾塔（VI)及加氩裂解 反應器（R1)之中。因此本發明可提高設借的效率。 雖然以上的實施例已爲了説明書之圖示來説明目的而 被揭示，但祇要不偏離本發明的範面，在這技藝中做不同 的修正、増加或取代都是包括在申請專利範圃和精神内。 (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. -9 錄 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印策 -16 - 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（21〇X297公靂） 83.3.10,000

Claims (1)

1. 々、申請專利範辑 1· 一種用孅油加氫裂解中的未轉化油來生惫高品質澜 滑基碾油進料的方法，其步驟包含： 將常壓、殘渣油在真驾驀麴塔下蒸麴，生產出美空製 氟油（VGO); 將VGO在第一個反應器中（R1)除去雜質，由第一反應 器出來的VQO在第二個反應器中轉化成輕質破氮化合物； 應用一違串的分餾彀備（FS>將輕質油料和未轉化油分 開； 再將所有未轉化油送至第二個真空蒸麴單元（V2)去生 產具有需要的黏度之高品質裯滑基礎油的進料；及 從第二個真空蒸餾單元（V2)回流一部份的未轉化油至 第二個反應器（R2); 其中被送至第二個真空蒸餚單元（V2)的未轉化油對從 第二個真空蒸餹單元（V2)卸流至第二個反應單元（R1)的未 轉化油的比例在1.〇2-3.0 : 1的範面。 2. 依申請專利範面第1項之方法，其中具有需要的韃 度範園的高品質潤滑基礎油進料再被送至脱躐及鵪定化處 理，殘留的未轉化油則由第二個真空蒸匍塔（V2)固流至第 二個反應器（R2)〇 ,.»*.裝 訂 -------L (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 1 . 依申請專利範明第1項之方法，其中第二個其空蒸 餚單元（V2)，塔底温度操作在300-38〇t：，塔底壓力操作 在2〇至1〇0 mmHg； 〇 2 本紙張尺度逍用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210x297公釐） 3 _ / y ^ s〇7795 A8 B8 C8 D8 (1997年2月修正〉 申請專利範圍 一種生產高品貧涸滑油進料的方法，包含以卞步秘 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 將常壓殘渔油（AR)在真空蒸麴塔（VI)下蒸麴，生逢出 真空製氟油（VGO); 將VGO在第一個反應器（R1)中除去雜質； 由第一反應器出來的VGO在第二個反應器（R2)中轉化 成輕質破氩化合物； 應用一連串的分麴故傭（Fs)將輕質油料和未轉化油分 開； 再將未轉化油的一部分遑至第二個真空蒸餾單元（V2〉 去生產具有需要的黏度之高品質澜滑基礎油的進料；及 將剩餘的未轉化油從該分餾彀镩（Fs〉SJ流至該第二個 反應單元（R2)，同時從第二個真空蒸餚單元（V2)將殘留部 份的未轉化油回流至第二個反應器（R2); 其中被送至第二個真空蒸餾單元（V2)的未轉化油對從 第二個真空蒸餾單元（V2)回流至第二個反應單元（R2)的未 轉化油的比例在1.〇5~4.0 : 1的範園。 5.依申請專利範面第4項之方法，其中具有遑當勒度 範國的高品質涡滑基礎油進料再被送至脱臘及穩定化處理 ，殘留的未轉化油則由第二個真空蒸餾塔（V2)回流至第二 個反應器（R2〉。 依申請專利範面第4項之方法，其中第二個美空蒸 餚單元（V2)，塔底溫度操作在3〇〇-38〇t：，塔底廛力操作 在2〇至3〇〇 〇 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐} (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 裝· 訂 1