加氫裂化尾油異構脫蠟生產特種油研究

靳麗麗，王新苗，于春梅，趙野，馬守濤

中國石油石油化工研究院大慶化工研究中心，黑龍江大慶 163714

加氫裂化尾油異構脫蠟生產特種油研究

靳麗麗，王新苗，于春梅，趙野，馬守濤

中國石油石油化工研究院大慶化工研究中心，黑龍江大慶 163714

為改善加氫裂化尾油的油品性質，以加氫裂化尾油為原料，采用自主研制的Pt／SAPO-11和W-Ni／Al2O3催化劑及一段串聯加氫工藝可生產出優質的特種油。從產品餾分分析數據可知，輕質餾分可生產6＃、120＃、SHD80、SHD100和SH-2731等溶劑油，重質餾分可生產工業白油和專用潤滑油基礎油。

加氫裂化尾油；異構脫蠟；特種油；Pt／SAPO-11催化劑；W-Ni／Al2O3催化劑；基礎油

隨著我國環保意識的增強以及經濟的快速發展，各種低硫、低芳的溶劑油產品需求量逐年增大［1-2］。溶劑油是五大類石油產品之一，用途十分廣泛，主要是鏈烷烴、環烷烴和芳香烴等的混合物。潤滑油異構脫蠟輕組分油具有低硫和低芳烴含量的特點，主要應用于附加值較高的特種溶劑油領域［3-4］。加氫裂化尾油是加氫裂化反應的產物，是指在加氫裂化過程中未轉化成工藝要求的輕質燃料，其中大部分雜質已經被除去，具有硫、氮含量低，芳烴含量低，飽和烴含量高，黏度指數高的特點，將加氫尾油資源合理利用，可生產市場急需、利潤豐厚的特種油品［5］。

文中采用的潤滑油異構脫蠟催化劑是一種貴金屬雙功能催化劑，補充精制催化劑是非貴金屬催化劑。以大慶石化加氫裂化尾油為原料，對加氫工藝技術及產品性質進行了研究，優選出了能夠滿足需求的工藝條件，生產出滿足指標的低芳烴溶劑油和專用潤滑油基礎油。

1 試驗部分

1.1 試劑

擬薄水鋁石，分析純；酸性硅溶膠，分析純；二正丙胺，分析純；二異丙胺，分析純；磷酸，分析純；四氯合鉑酸，H2PtCl4溶液自配；硝酸鎳，偏鎢酸胺，分析純。

1.2 催化劑的制備

1.2.1 SAPO-11分子篩的合成

SAPO-11分子篩由水熱晶化法合成［6］。合成原料為：擬薄水鋁石、正磷酸、酸性硅溶膠、模板劑（二正丙胺、二異丙胺）。反應物凝膠物質的量組成為n（A12O3）∶n（P2O5）∶n（SiO2）∶n（R）∶n（H2O）＝1∶1∶0.5∶1∶30。首先，將擬薄水鋁石加入到磷酸和水的混合物中，在36℃下均勻攪拌4 h之后，再加入模板劑，然后立即加入硅溶膠，調節pH值為4.5～6.0后，繼續攪拌2 h，直到攪拌成凝膠，裝入不銹鋼高壓反應釜中密封，在200℃下恒溫晶化1 d。待晶化完全，產物過濾，用蒸餾水洗至pH值不變，110℃干燥2 h，即合成SAPO-11分子篩原粉。分子篩原粉在馬弗爐中升溫至550℃焙燒4 h，脫出模板劑。

1.2.2 負載金屬組分

將SAPO-11分子篩與一定比例的氧化鋁粉及硝酸混合、擠條成型。經干燥、焙燒、助劑預浸及后處理等步驟后，以一定濃度的H2PtCl4溶液浸漬，再經過干燥、焙燒即制得Pt質量分數為0.5%的Pt／SAPO-11催化劑。

1.2.3 補充精制催化劑

以無定型硅鋁和Al2O3為載體主要成分，加入助劑、粘合劑等，擠條成型，按照等體積飽和浸漬法量取W-Ni浸漬液，制得的非貴金屬潤滑油補充精制催化劑W-Ni／Al2O3。

1.3 催化劑活性評價

以大慶石化煉油廠加氫裂化尾油為原料、以Pt／SAPO-11作為異構催化劑、W-Ni／Al2O3作為補充精制催化劑，進行200 mL裝置異構脫蠟－補充精制試驗，催化劑分別裝入一反、二反反應器。氫氣來自大慶石化化工一廠的工業氫氣，H2體積含量為97.5%。工藝條件為：反應壓力15.0 MPa，氫油體積比850：1，一反、二反體積空速1.0 h－1／1.2 h－1。原料油性質見表1。從表1可以看出，原料的硫、氮含量較低，凝點較高。

2 結果與討論

加氫裂化尾油經過異構脫蠟、補充精制催化劑，產品經過實沸點切割后，各餾分段產品進行性質分析，通過與溶劑油、白油、基礎油等性質指標對比可以看出，各餾分段產品可以生產合格的溶劑油、7＃白油和4＃、6＃基礎油。產品的各餾分分布見表2。

表1 加氫裂化尾油性質

表2 產品的各餾分分布

近年來，石油烴類溶劑的應用范圍較廣。6＃溶劑油可以用于合成橡膠、塑料、油脂的溶劑，化學試劑、醫藥溶劑等領域。SHD80、SHD100主要用作日化氣霧殺蟲劑和車用噴霧劑、膠黏劑溶劑、電火花加工油、鋁軋制基礎油等，SH-2731油墨溶劑主要用于彩色膠印輪轉油墨、四色油墨和膠印樹脂墨。

2.1 生產低芳烴溶劑油

在一定工藝條件下，加氫裂化尾油原料進行異構脫蠟－補充精制反應，主要原理為原料由正構烷烴轉化為異構烷烴，降低了產品凝點，再進行多環芳烴飽和，降低了產品的芳烴含量，同時提高產品的氧化安定性和光安定性［7－9］。生成產品60～80℃、80～120℃餾分的性質見表3，可以看出60～80℃、80～120℃餾分的性質能夠達到6＃和120＃溶劑油的指標要求。

表3 產品60～80℃和80～120℃餾分性質

產品在200～240℃、240～270℃、270～310℃餾分的性質見表4，從表中數據可以看出，各段餾分油性質分別達到了SHD80、SHD100和SH-2731的指標要求。

表4 產品200～240℃、240～270℃、270～310℃餾分性質

2.2 生產工業白油

異構脫蠟重質餾分油可生產工業白油和潤滑油基礎油，產品的310～350℃餾分可作7＃白油，其性質見表5。將表5與7＃工業級白油質量指標對比可以看出，加氫裂化尾油產品能夠達到7＃工業級白油的指標要求。7＃白油屬于工業級白油，其主要用途有調配工業機械潤滑油、化纖油劑、塑料和橡膠生產和加工、皮革加工、油田鉆井油等。國內煉油工業中，加氫裂化的廣泛應用以及處理能力的不斷提高，為從加氫裂化尾油制取優質白油提供了豐富的原料來源［10］。

2.3 生產潤滑油基礎油

產品中350～400℃餾分及大于400℃餾分占總異構脫蠟生成油組成的54%，可以生產4＃、6＃基礎油，其性質見表6。4＃基礎油、6＃基礎油屬于潤滑油專用基礎油，用途十分廣泛，主要用于中高檔潤滑油的調配，包括變壓器油、低溫液壓油和齒輪油等，也可用于白油、橡膠填充油、光纜填充膏用油、紡織助劑用油、金屬加工用油等。

表5 產品310～350℃餾分的性質

表6 產品350～400℃餾分和大于400℃餾分的性質

3 結束語

以加氫裂化尾油為原料，采用異構脫蠟－補充精制催化劑，利用200 mL加氫裝置，在反應壓力15.0 MPa，一反反應溫度350℃，二反反應溫度225℃，氫油體積比850∶1，一反體積空速1.0 h－1，二反體積空速1.2 h－1的工藝條件下，產品生產6＃抽提溶劑、SHD80、SHD100、SH－2731溶劑油、7＃白油、4＃基礎油、6＃基礎油等的性質能夠滿足相應產品的質量要求。

［1］劉英，張宇，寧蘇明.異構脫蠟輕質油的綜合利用［J］.石油煉制與化工，2010，41（2）：49-53.

［2］鄭海林，宮衛國，武明臣，等.高品質加氫輕組分油的優化利用［J］.石油煉制與化工，2012，43（11）：44-46.

［3］王彥偉，劉曉欣.溶劑油生產與市場現狀［J］.石油化工技術經濟，2004，19（1）：43-46.

［4］劉平，姚春雷，全輝.FRIPP加氫生產超清潔溶劑油技術［J］.當代化工，2007，36（4）：355-357.

［5］王安，潘麗楨，孫保東.利用加氫尾油生產特種油經濟效益分析［J］.潤滑油，2006，21（6）：1-8.

［6］ZHANG Shengzhen，CHEN Shengli，DONG Peng，et al.Characterization and hydroisomerization performance of SA-PO-11 molecular sieves synthesized in different media［J］.Appl Catal A，2007，33（2）：47-48.

［7］張志宏.低芳溶劑油生產技術現狀及發展趨勢［J］.安徽化工，2012，38（5）：8-10.

［8］項曉敏.我國溶劑油產品規格的發展歷程及趨勢［J］.石油商技，2011（6）：80-83.

［9］汪鵬飛，楊文倩，劉薔，等.異構脫蠟產品質量的控制［J］.化工生產與技術，2010，17（6）：49-52.

［10］曹春清，張金媛，高雪松.加氫裂化尾油制備優質食品級白油工藝研究［J］.潤滑油，2003，18（3）：14-16.

Study on the isodewaxing process to produce special oil from hydrocracking tail oil

JIN Lili，WANG Xinmiao，YU Chunmei，ZHAO Ye，MA Shoutao
Daqing Petrochemical Research Center of Petrochemical Research Institute，PetroChina，Daqing 163714，China

To improve the hydrocracking tail oil properties，the high quality special oil is produced with hydrocrac-king tail oil as raw material，by the independently developed catalysts Pt／SAPO-11 and W-Ni／Al2O3and a series of hydrogenation process.Analyzing the data from the product fraction，it is known that light fraction can be used to produce the solvent oils of 6＃，120＃，SHD80，SHD100 and SH－2731，and heavy fraction can be used to produce industrial white oil and special lubricating base oil.

hydrocracking tail oil；isodewaxing；special oil；Pt／SAPO-11 catalysts；W-Ni／Al2O3catalysts；base oil

TE624.431

A

1009-671X（2014）05-076-03

10.3969／j.issn.1009-671X.201310019

2013-10-25.

日期：2014-09-22.

中國石油合同資助項目（12-05-02-01）.

靳麗麗（1981-），女，工程師.

馬守濤，E-mail：mst459＠petrochina.com.cn.

http：／／www.cnki.net／kcms／doi／10.3969／j.issn.1009-671X.201310019.html