新疆石蠟基油異構(gòu)脫蠟生產(chǎn)ＡＰＩ　Ⅱ、Ⅲ類潤滑油基礎(chǔ)油

蔡烈奎　羅來龍　王雪梅　陳志強(qiáng)

摘要：采用殼牌公司以異構(gòu)脫蠟催化劑為核心的全加氫工藝，對(duì)新疆克拉瑪依石蠟基原油減四餾分油、輕脫油進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室工藝研究，并經(jīng)工業(yè)試生產(chǎn)，可以生產(chǎn)出APIⅡ、Ⅲ類潤滑油基礎(chǔ)油，其主要產(chǎn)品性質(zhì)可以分別滿足中國石油HVIWH300、VHVIH90BS的質(zhì)量要求，但這兩種大粘度產(chǎn)品濁點(diǎn)達(dá)到16 ℃左右，室溫下長期存儲(chǔ)會(huì)出現(xiàn)絮狀物，需要進(jìn)一步研究解決。

關(guān)鍵詞：加氫;異構(gòu)脫蠟；催化劑；潤滑油

中圖分類號(hào)：TE624.82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Production of API Ⅱ Group and API Ⅲ Group Lube Base Oils by Isodewaxing Xinjiang Paraffin Base Oil

CAI Lie-kui, LUO Lai-long, WANG Xue-mei, CHEN Zhi-qiang

(Petrochemical Research Institute of PetroChina Karamay Petrochemical Company, Karamay 834000, China)

Abstract:With the hydroisomerization dewaxing process of Shell Company, APIⅡgroup and APIⅢgroup lube base oils were produced by taking VGO No.4 and DAO from Xinjiang Karamay paraffin crude oil as raw materials after a series of lab tests and commercial trial production. The developed oils can meet the quality requirements of HVIWH300 and VHVIH90BS respectively. But all the haze points of the two products are about 16 ℃, and the floccus will appear in these oils with the time going by. The problem of haze point in high viscosity lube oil will still need to study continually.

Key words:hydrogenation; isodewaxing; catalyst; lube oil

0 前言

近年來，隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展和私家車的普及，我國已是僅次于美國的世界上第二大潤滑油消費(fèi)國，預(yù)計(jì)到2010年高檔潤滑油的需求量將達(dá)到約440萬t/a。高檔潤滑油基礎(chǔ)油要求有更好的粘溫性能、更低的蒸發(fā)損失、更優(yōu)異的氧化安定性和低溫流動(dòng)性，傳統(tǒng)的潤滑油生產(chǎn)工藝已難以滿足高檔潤滑油基礎(chǔ)油的質(zhì)量要求。

1993年，Chevron公司成功開發(fā)了潤滑油加氫異構(gòu)脫蠟工藝并在Richmond煉油廠得到工業(yè)應(yīng)用。1997年，Exxon Mobil也推出了自己的異構(gòu)脫蠟工藝MSDW，應(yīng)用于新加坡的Jurong煉廠。此后，很多催化脫蠟工藝都被加氫異構(gòu)脫蠟工藝所代替^［2］。異構(gòu)脫蠟工藝能使原料中的大部分正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化成異構(gòu)烷烴，在加工相同原料時(shí)，異構(gòu)脫蠟工藝生產(chǎn)的潤滑油基礎(chǔ)油與溶劑脫蠟和催化脫蠟生產(chǎn)的基礎(chǔ)油相比，具有產(chǎn)品質(zhì)量好、基礎(chǔ)油收率高、副產(chǎn)品附加值高等優(yōu)點(diǎn)。

中國石油大慶煉化公司和中國石化上海高橋石化公司分別于1998年、2003年引進(jìn)了Chevron公司的異構(gòu)脫蠟成套技術(shù)，主要生產(chǎn)APIⅡ、Ⅲ類基礎(chǔ)油。APIⅡ、Ⅲ類基礎(chǔ)油指標(biāo)見表1。

2006年，為了生產(chǎn)更高粘度指數(shù)、更低傾點(diǎn)的潤滑油基礎(chǔ)油，克拉瑪依石化公司第二套潤滑油高壓加氫裝置采用了Shell公司以異構(gòu)脫蠟催化劑為核心的全氫型潤滑油加氫技術(shù)，是我國的第三套全氫型異構(gòu)脫蠟裝置，以生產(chǎn)光熱安定性極好的150BS光亮油為主要產(chǎn)品。為進(jìn)一步充分發(fā)揮異構(gòu)脫蠟的工藝優(yōu)勢，克拉瑪依石化公司決定以石蠟基原料試生產(chǎn)一批APIⅡ、Ⅲ類基礎(chǔ)油。在實(shí)驗(yàn)室采用凝點(diǎn)高達(dá)35 ℃以上的石蠟基減壓餾分油、輕脫油進(jìn)行了三段加氫試驗(yàn)，并在工業(yè)裝置上進(jìn)行了大生產(chǎn)試驗(yàn)。

1 原料油性質(zhì)

新疆克拉瑪依油田管輸石蠟基原油主要由石西油田、陸南油田等原油組成，由其混合原油得到的減四線餾分油、輕脫油性質(zhì)見表2。

2 實(shí)驗(yàn)室研究

在實(shí)驗(yàn)室小型高壓加氫試驗(yàn)裝置上，采用Shell牌公司以異構(gòu)脫蠟為核心的三段加氫催化劑，以石蠟基減四線餾分油、輕脫油為原料，進(jìn)行了三段加氫工藝條件試驗(yàn)，并對(duì)生成油的性質(zhì)進(jìn)行了分析。

2.1 石蠟基減四線餾分油加氫試驗(yàn)

對(duì)石蠟基減四線餾分油選擇兩個(gè)不同的加氫裂化反應(yīng)溫度，異構(gòu)脫蠟選擇三個(gè)不同的反應(yīng)溫度，加氫補(bǔ)充精制溫度固定220 ℃，并做了兩組不同空速的加氫試驗(yàn)。考察反應(yīng)溫度、空速對(duì)主要產(chǎn)品性質(zhì)變化的影響。試驗(yàn)結(jié)果見表3、表4。

結(jié)果討論：

（1）由表3數(shù)據(jù)可知，在體積空速0.4 h-1，異構(gòu)反應(yīng)溫度相同的條件下，減四線加氫裂化反應(yīng)溫度由基準(zhǔn)反應(yīng)溫度再提高5 ℃，目的產(chǎn)品粘度指數(shù)增加了5個(gè)單位，收率降低了7%；在體積空速0.4 h-1，加氫裂化反應(yīng)溫度相同的條件下，異構(gòu)脫蠟反應(yīng)溫度由基準(zhǔn)反應(yīng)溫度再提高5 ℃，目的產(chǎn)品傾點(diǎn)下降了6 ℃，收率下降3%。

（2）對(duì)比表3的7SN42B和表4的7SN43B數(shù)據(jù)，表明三段加氫空速同時(shí)降低25%基本等同于同時(shí)提高裂化、降凝段反應(yīng)溫度5 ℃左右。

（3）調(diào)整工藝條件，由石蠟基減四線餾分油可以生產(chǎn)滿足APIⅡ類基礎(chǔ)油指標(biāo)的基礎(chǔ)油，其性質(zhì)可以分別滿足中國石油制定的加氫潤滑油基礎(chǔ)油中HVIH200、HVIWH200、HVIWH300的技術(shù)指標(biāo)的要求。

2.2 輕脫油加氫試驗(yàn)

采用石蠟基輕脫油進(jìn)行三段加氫試驗(yàn)，加氫裂化選用三個(gè)不同反應(yīng)溫度，空速選擇0.4 h-1和0.3 h-1，異構(gòu)脫蠟選擇兩個(gè)不同反應(yīng)溫度，后精制反應(yīng)溫度固定220 ℃，數(shù)據(jù)見表5、表6。

結(jié)果討論：

（1）當(dāng)加氫裂化溫度為基準(zhǔn)溫度、空速0.4 h-1時(shí)，異構(gòu)脫蠟溫度在基準(zhǔn)溫度以上時(shí)，≥460 ℃餾分產(chǎn)品質(zhì)量可以滿足APIⅡ類基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)，其粘度在90BS的范圍。

（2）當(dāng)裂化反應(yīng)溫度降低3 ℃、空速0.4 h-1并調(diào)整切割點(diǎn)到470 ℃后，重潤100 ℃粘度超過24 mm2/s，異構(gòu)脫蠟溫度在基準(zhǔn)+5 ℃時(shí)，≥470 ℃餾分可以滿足HVIH120BS對(duì)傾點(diǎn)的要求，收率在50%左右。

（3）當(dāng)裂化反應(yīng)溫度為基準(zhǔn)溫度-3 ℃，空速由0.4 h-1降到0.3 h-1（異構(gòu)脫蠟、后精制空速同比例降低）時(shí)，≥470 ℃餾分粘度指數(shù)接近120，100 ℃粘度在18~20 mm2/s之間，收率在40%以內(nèi)。

3 工業(yè)試生產(chǎn)數(shù)據(jù)

依據(jù)試驗(yàn)室研究結(jié)果，克拉瑪依石化公司在工業(yè)裝置上進(jìn)行了石蠟基油的大生產(chǎn)試驗(yàn)，數(shù)據(jù)見表7、表8。

結(jié)果討論：

（1）以石蠟基減四線餾分油為原料，在工業(yè)裝置成功生產(chǎn)出100 ℃粘度在8 mm2/s左右，粘度指數(shù)在110左右的基礎(chǔ)油，蒸發(fā)損失、抗乳化度等其他性質(zhì)符合中國石油制定的加氫潤滑油基礎(chǔ)油HVIWH300的指標(biāo)要求。

（2）以石蠟基輕脫油為原料，在工業(yè)裝置成功生產(chǎn)出100 ℃粘度在18 mm2/s左右，粘度指數(shù)在120左右的基礎(chǔ)油，蒸發(fā)損失、抗乳化度等其他性質(zhì)符合中國石油制定的加氫潤滑油基礎(chǔ)油VHVIH90BS的指標(biāo)要求。

（3）異構(gòu)脫蠟生產(chǎn)高粘度基礎(chǔ)油的濁點(diǎn)問題沒有得到解決，兩種目的產(chǎn)品的濁點(diǎn)都在16 ℃左右。

4 結(jié)論

（1）以克拉瑪依石蠟基油減四線餾分油、輕脫油為原料，采用Shell牌公司異構(gòu)脫蠟為核心的全加氫潤滑油生產(chǎn)工藝，可以生產(chǎn)出滿足APIⅡ、Ⅲ類潤滑油基礎(chǔ)油，其性質(zhì)同時(shí)滿足中國石油制定的加氫潤滑油基礎(chǔ)油相應(yīng)產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)的要求。

（2）克拉瑪依石化公司采用全加氫工藝生產(chǎn)高粘度基礎(chǔ)油出現(xiàn)了明顯的濁點(diǎn)現(xiàn)象，需要進(jìn)一步研究解決。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 王玉章，祖德光，王子軍 .加氫法生產(chǎn)APIⅡ、Ⅲ類基礎(chǔ)油［J］.潤滑油，2005，20(2)：15-20.

［2］ 韓崇仁.加氫裂化工藝與工程［M］.北京： 中國石化出版社 ，2001：891-895.

收稿日期:2008-08-06。

作者簡介：蔡烈奎（1974-）,男, 高級(jí)工程師，1995年畢業(yè)于北京化工大學(xué)化學(xué)工程專業(yè), 克拉瑪依石化公司煉油化工研究院工藝研究所所長，長期從事潤滑油加氫工藝研究，公開發(fā)表文章10余篇。