大慶-拉比混輸原油生產潤滑油基礎油研究

*周智超

(中石油大連石化公司 遼寧 116031)

大慶-拉比混輸原油生產潤滑油基礎油研究

*周智超

(中石油大連石化公司 遼寧 116031)

隨著大慶低硫石蠟基原油來源的減少,公司從國外引進低硫石蠟基拉比原油嘗試以大慶-拉比混輸原油為原料生產潤滑油基礎油.原油評價結果顯示拉比原油與大慶原油在性質上存在差異,通過對比以大慶原油和大慶-拉比混輸原油為原料生產的HVI系列潤滑油基礎油的質量情況,發現以大慶-拉比混輸原油為原料生產出的潤滑油基礎油質量明顯下降,基于此對加工大慶-拉比混輸原油方案進行了可行性分析,提出了潤滑油上下游裝置操作優化方法和產品質量提升措施.

大慶原油;拉比原油;潤滑油基礎油;產品質量

1.前言

近年來,隨著國內低硫石蠟基原油資源的不斷減少,大慶油田原油產量由4000萬噸/年減至3850萬噸/年,并在今后有繼續減產的趨勢,計劃到2020年將減產至3200萬噸/年.在此形勢下,大連石化公司大慶原油加工量必然會下降,為了保證潤滑油裝置的加工量和產品質量,公司近些年也不斷引進進口原油,在潤滑油裝置上嘗試加工非大慶原油,以保證潤滑油、石蠟的原料供應.拉比原油與大慶原油性質相近,屬于低硫石蠟基原油.大連石化公司嘗試使用混輸原油(大慶原油、拉比原油1:1混輸)生產潤滑油.本文進行了大慶、拉比混輸原油生產潤滑油基礎油的研究.

大連石化公司潤滑油基礎油生產工藝采用quot;老三套quot;反序加工工藝,即quot;常減壓蒸餾-酮苯脫油脫蠟-糠醛精制-白土補充精制quot;流程.

2.原油及蠟油性質分析

(1)大慶原油與拉比原油性質對比

經過對大慶原油和拉比原油的原油評價和分析比對,發現拉比原油密度較小,API較大,說明拉比原油性質略輕于大慶原油,但相差不大.拉比原油含硫量為0.1%左右,與大慶原油含硫量相近,但拉比原油酸值略高于大慶原油,含鹽量較大.

總體來說,拉比原油粘度較小,殘炭及硫、氮含量較低,理論上適合生產高粘度指數的潤滑油基礎油.

(2)蠟油性質對比

經過對大慶原油和拉比原油潤滑油餾分(350～560℃餾分)基本性質及族組成性質的對比分析,可以得出,在350～560℃餾分段,拉比原油在密度、粘度、硫含量、飽和烴含量都高于大慶蠟油,而芳烴、膠質含量略低于大慶蠟油.其他性質方面大慶蠟油與拉比蠟油比較接近.因此,拉比蠟油性質與大慶蠟油相近,適合生產潤滑油基礎油.

3.大慶拉比原油生產情況

(1)酮苯脫蠟脫油工序

本次加工大慶、拉比混輸原油方案,酮苯脫油脫蠟裝置的操作參數與單獨加工大慶原油時相比沒有調整.從產品質量和收率上看,混輸蠟油150方案中脫蠟油和脫油蠟收率基本與大慶蠟油150方案相同;混輸原油400方案脫蠟油收率達到63.01%,比加工大慶原料時上升了2%-3%.脫油蠟產品收率為24.77%,比加工大慶原料時,上升了1%.從收率情況來看,拉比蠟油對酮苯裝置來說是比較理想的原料.從產品性質化驗成績來看,本次加工拉比原料期間,裝置產品成績全部合格.另外,加工大慶、拉比混輸原油方案時,脫蠟溫差有所減小,且從實際生產上看,過濾機蠟餅打卷程度減小,也可說明混輸原油蠟油組分中的重組分比大慶蠟油組分多.

(2)糠醛精制工序

表1為糠醛精制工序中,大慶、拉比1:1混輸原油和大慶原油生產SNC潤滑油基礎油方案各參數對比.

大慶原油原料 粘度指數 79 81-83 74 76-78項目150 400大慶、拉比混輸原油大慶原油大慶、拉比混輸原油溶劑比,(v/v) 3.2:1 3.2:1 3.5:1 3.2:1操作條件抽提塔頂溫,℃ 106～108 102～105 110～113 107～109抽提塔底溫,℃ 61～63 57～59 66～69 61～64

精制油SNC粘度指數 99 100-102 94-95 96-97產品酸～77.5 77～77.5 79～80值,mgKOH/g 0.006 0.006 0.01 0.01收率 精制油SNC,%(m/m) 76～76.5 77

表1 糠醛精制裝置加工混輸蠟油與大慶蠟油生產情況

從表1可以看出,加工大慶拉比混輸原油時,糠醛精制裝置原料的粘度指數比照加工大慶原油時有所下降,其中150SNB下降2～4個單位,400SNB下降2～4個單位.因此,在原料粘度較大、粘度指數較低的情況下,裝置為了保證產品質量,將操作條件(溶劑比)提高.盡管裝置操作條件按上限控制,但精制油150SNC和400SNC的粘度指數還是偏低,略低于工藝指標質量要求.

從上表可以看出,由于本次加工拉比混煉油的原料性質相對較差,糠醛精制裝置溶劑比相對較高,150SNC和400SNC的收率均有所下降.其中,150SNC的收率下降1～2%,400SNC的收率下降2～3%.

基于上述現象,可以推斷精制油質量和收率下降的原因是由于拉比原油蠟油組分中重組分偏多,這些重組分可能多以多環短側鏈的環狀烴類為主.

(3)白土補充精制工藝

從表1可以看出,加工大慶拉比混輸原油時,潤滑油基礎油150HVI的粘度指數符合指標(≮100)要求,但與大慶原油產品相比略低;產品比色和酸值均良好,與大慶原油產品相比無差異;堿性氮含量控制在15mg/kg以下,比較平穩.

潤滑油基礎油400HVI的粘度指數略低于指標(≮95)要求;產品比色和酸值均良好,與大慶原油產品相比無差異;堿性氮含與大慶油相比偏高.

4.優化潤滑油裝置操作條件

(1)二蒸餾裝置操作條件調整和優化

為了保證HVI400基礎油質量合格,蒸餾裝置調整了減三線潤滑油基礎油的粘度,將減壓三線粘度指標臨時變更為(7.0-8.8)mm2/s.裝置按照要求對減壓系統操作進行相應調整,減壓爐出口溫度降低1℃,適當降低減壓二線餾出量,大幅降低減壓三線餾出量,減壓二、三、四線餾出溫度隨之降低,經過操作調整減壓三線粘度基本控制在7.5mm2/s左右.

(2)酮苯裝置操作條件調整和優化

酮苯裝置降低了脫蠟深度,提高脫蠟進料溫度,控制脫蠟油400SNB的凝固點在-12℃至-14℃,降低了400SNB脫蠟油的粘度,使糠醛精制的原料的100℃運動粘度從11.95mm2/s降至10.61mm2/s.

(3)糠醛精制裝置操作條件調整和優化

糠醛精制裝置原設計加工大慶原油,本次嘗試加工大慶、拉比原油1:1混輸方案時,出現精制油400SNC粘度指數不合格的現象,且精制油收率有所下降.在蒸餾和酮苯裝置優化操作條件的同時,糠醛精制裝置提高了精制深度,將溶劑比和抽提塔操作溫度均提升至工藝卡片上限,以提高精制油質量和收率.

(4)操作條件優化前后潤滑油基礎油質量對比

表2為操作條件優化前后潤滑油基礎油質量的對比情況.

表2 操作條件優化前后潤滑油基礎油質量情況

從表2可以看出,優化后的潤滑油基礎油粘度指數明顯提高,堿性氮含量明顯下降,潤滑油基礎油質量得到改善,且裝置糠醛精制裝置和白土補充精制裝置可以適當降低溶劑比和脫氮劑用量,減小化工原材料的消耗和能耗.

(5)其他應對措施

可以減小拉比油占比或者加入加氫尾油以調整原來性質.

5.總結

(1)拉比原油屬于低硫石蠟基原油,原油性質略輕于大慶原油,硫含量及鹽含量略高于大慶油.總體來說,拉比原油粘度較小,殘炭及硫、氮含量較低,性質與大慶原油基本相似.但420℃～520℃餾分的重組分相對于大慶原油偏高,不利于潤滑油基礎油400HVI的生產.

(2)在拉比原油與大慶原油等比例混輸生產HVI系列潤滑油基礎油的過程中,酮苯脫油脫蠟裝置從操作條件和產品質量及收率方面看,比較適合加工大慶、拉比混輸原油;而大慶拉比混輸原油對糠醛精制裝置影響較大,潤滑油基礎油150HVI粘度指數勉強符合指標要求,潤滑油基礎油400HVI粘度指數略低指標要求,因此需要上游蒸餾和酮苯脫油脫蠟裝置配合,優化調整操作,經實際生產證明,合理的操作調整和優化,可以在一定程度上提高潤滑油基礎油質量,使其滿足指標要求.

[1]大慶原油評價報告.大連石化質檢中心,2015.9.

[2]拉比原油評價報告.大連石化質檢中心,2015.9.

[3]張文杰,劉偉.大慶、俄羅斯、冀東混輸原油生產潤滑油基礎油研究.石化技術,2008.15(4).

[4]劉樹華,王鑫華.加氫裂化尾油對酮苯脫蠟生產中的影響分析.潤滑油,2009.12.

[5]水天德.現代潤滑油生產工藝,中國石化出版社,2010.

周智超(1988-),男,中石油大連石化公司;研究方向:石油加工方向.

Study on Production of Lube Base Oil from Daqing - rabbi Mixed Crude Oil

Zhou Zhichao
(Petrochina Dalian Petrochemical CO., LTD, Liaoning, 116031)

With the decrease of the source of Daqing low sulfur paraffin base crude oil, the company imported low sulfur paraffin Kira crude oil from abroad to try to produce lube base oil with Daqing - rabbi mixed crude oil as raw material. The results of crude oil evaluation show that there are differences between the rabbi crude oil and Daqing crude oil. By comparing the quality of HVI series lube base oil produced by Daqing crude oil and Daqing - rabbi mixed crude oil, it is found that the quality of lube base oil produced from Daqing - rabbi mixed crude oil is obviously reduced. Based on the feasibility analysis of Daqing - rabbi mixed crude oil project, the operation optimization method and product quality improvement measures of the upstream and downstream equipment of lubricating oil are put forward.

daqing crude oil;rabbi crude oil;lube base oil;product quality

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