環(huán)烷基潤滑油在加氫工業(yè)上的應(yīng)用

冉碩

摘要：環(huán)烷基原油是世界上短缺的一種石油資源，其儲量僅占原油總儲量的2.2%。目前世界上只有美國、委內(nèi)瑞拉和中國擁有環(huán)烷基原油資源。環(huán)烷基潤滑油餾分化學(xué)組成以環(huán)烷烴、芳烴為主。直鏈?zhǔn)灍N少、凝點較低，是生產(chǎn)電氣用油、冷凍機油的良好原料，其潤滑油餾分經(jīng)加氫工藝處理后具有低傾點、高密度、硫氮及芳烴含量低、熱氧化安定性好、揮發(fā)低、換油期長等特點。廣泛應(yīng)用于電器行業(yè)、金屬加工業(yè)、紡織工業(yè)、油墨工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)及食品工業(yè)。高端產(chǎn)品有超高壓變壓器油（目前完全依賴進1：3）、橡膠填充油及食品級白油。我國中間基礎(chǔ)油的比例偏高，石蠟基和環(huán)烷基油的比例均較低，大部分環(huán)烷基油資源沒有得到很好利用，直接影響到高檔成品潤滑油的生產(chǎn)能力提高。一部分環(huán)烷基基礎(chǔ)油按磺化工藝生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量得不到提高，酸渣還影響環(huán)境。目前我國的橡膠填充油、食品級白油、高壓變壓器大部分仍靠進口。因此，利用加氫途徑改善環(huán)烷基潤滑油基礎(chǔ)油的結(jié)構(gòu)，增加環(huán)烷基基礎(chǔ)油產(chǎn)量的意義重大。

關(guān)鍵詞：環(huán)烷基潤滑油；高壓加氫；潤滑油加氫

引言：

潤滑油質(zhì)量升級換代的關(guān)鍵是要提高潤滑油基礎(chǔ)油質(zhì)量，即生產(chǎn)更多符合APIlI類、Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)油，而加氫工藝是提高潤滑油基礎(chǔ)油質(zhì)量的主要技術(shù)…。盤錦北方瀝青股份有限公司進一步驗證了加氫處理一臨氫降凝一補充精制技術(shù)的合理性。

1工藝技術(shù)方案選擇

1.1工藝流程選擇

遼河油田低凝環(huán)烷基原油酸值高，采用糠醛精制一白土精制工藝生產(chǎn)潤滑油效果不好，在糠醛精制過程中存在設(shè)備腐蝕、結(jié)焦等問題。產(chǎn)品的色度及氧化安定性等指標(biāo)難以達到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，更不能滿足日益提高的環(huán)保要求。本裝置采用全氫型環(huán)烷基潤滑油高壓加氫技術(shù)包括高壓加氫處理、高壓臨氫降凝、高壓加氫補充精制三種工藝過程及產(chǎn)品分餾過程。高壓加氫處理主要功能是脫除原料中含硫、氮、氧等雜環(huán)化合物，飽和芳烴，改善油品的粘溫性能和氧化安定性。加氫處理生成油再經(jīng)高壓臨氫降凝，選擇性除去凝點高的大分子正構(gòu)烷烴，使油品的傾點符合要求，然后經(jīng)高壓加氫補充精制飽和少量烯烴并進一步飽和芳烴，改善油品的色度和氧化安定性，最后經(jīng)分餾得到基礎(chǔ)油產(chǎn)品。

1.2催化劑選擇

高壓加氫工藝過程選擇的催化劑是撫順石油化工研究院開發(fā)研制的并已工業(yè)應(yīng)用的加氫專用催化劑。高壓加氫處理采用FF一26催化劑，使油品深度改質(zhì)。高壓臨氫降凝FDW一3催化劑，改善油品的低溫流動性。高壓加氫補充精制Fv一20催化劑，改善油品的氧化安定性。為了保護催化劑不受重金屬污染，延長運轉(zhuǎn)周期，高壓加氫處理反應(yīng)器前需增加一個保護劑，采用FZC系列保護劑，脫除鐵、鎳等重金屬。

1.3催化劑的硫化和再生

催化劑的硫化有兩種方法，一種是干法硫化，另一種是考慮預(yù)硫化工況。因此本設(shè)計催化劑硫化采用干法硫化。濕法硫化。國外催化劑普遍采用干法硫化。干法硫化催化國內(nèi)催化劑再生最初采用器內(nèi)再生，曾出現(xiàn)損壞高壓設(shè)劑活性一般比濕法硫化活性高5%～10%，而且預(yù)硫化期間備的情況。因此目前國內(nèi)高壓加氫裝置已不再采用器內(nèi)再加熱爐負荷少，預(yù)硫化所需時間短，加氫爐設(shè)計熱負荷可不生。目前國內(nèi)催化劑器外再生能力已較高，具有了一定的水平和規(guī)模，而且越來越多的加氫精制裝置催化劑再生也采用器外再生。因此本項目催化劑的再生采用器外再生。本裝置采用了撫順石油化工研究院推薦的高壓加氫處理、高壓臨氫降凝、高壓加氫補充精制一段串聯(lián)工藝流程。由于采用一套循環(huán)氫系統(tǒng)，三臺反應(yīng)器串聯(lián)操作。一方面要求臨氫降凝和補充精制具有很好的抗硫化氫和抗氨性能；另一方面，增加了操作的難度，實際操作中應(yīng)加強監(jiān)控和管理。本裝置由原料加氫反應(yīng)、產(chǎn)品切割分餾兩部分組成。采用一段串聯(lián)一次通過工藝流程，其工藝流程見圖1所示。一反為加氫處理反應(yīng)器，裝填FF一26加氫處理催化劑，深度脫硫、氮及飽和部分芳烴；為保證催化劑的長周期運轉(zhuǎn)，上部裝填FZC系列保護劑；二反為臨氫降凝反應(yīng)器，裝填FDW一3降凝催化劑，將大分子正構(gòu)烷烴裂化成小分子烴，起到降低原料油傾點的目的；三反為補充精制反應(yīng)器，裝填深度脫芳催化劑Fv一20，用于深度脫芳，改善產(chǎn)品的顏色和安定性。

2.烷基餾分油加氫裝置工藝流程簡介

2.1反應(yīng)部分

原料油由裝置外進入原料油緩沖罐。原料油自原料油緩沖罐由原料升壓泵抽出，先與減底油換熱，去自動反沖洗過濾器，除去油中大于20p的機械雜質(zhì)，然后進入過濾原料油緩沖罐。過濾原料油自過濾原料油緩沖罐由反應(yīng)進料泵抽送至反應(yīng)系統(tǒng)換熱。油在進入換熱器（E一1102）前，先同氫氣混合，混合后的混氫油在E一1102中與來自低分油/加氫補充精制反應(yīng)產(chǎn)物換熱器來的反應(yīng)產(chǎn)物換熱。然后進入混氫油/臨氫降凝反應(yīng)產(chǎn)物換熱器與臨氫降凝反應(yīng)產(chǎn)物換熱。再進入反應(yīng)進料加熱爐，加熱至331—383℃，而后進入加氫處理反應(yīng)器。加氫處理反應(yīng)器是裝置最重要的設(shè)備，油品的改質(zhì)在這里發(fā)生。原料油和氫氣混合物料，在高壓（15MPa氫分壓）、高溫（360—410℃）和催化劑的作用下，進行一系列的加氫改質(zhì)反應(yīng)，脫硫、脫氮、芳烴飽和、裂化等反應(yīng)，脫除原料中的雜質(zhì)，提高油品的粘溫性質(zhì)。加氫處理反應(yīng)器設(shè)有3個催化劑床層，兩個冷氫段。然后。加氫處理反應(yīng)產(chǎn)物進入臨氫降凝反應(yīng)器，在臨氫催化劑的作用下改善油品的低溫流動性，臨氫降凝反應(yīng)產(chǎn)物進入混氫油/臨氫降凝反應(yīng)產(chǎn)物換熱器與混氫油換熱后溫度降至253—333℃，進入加氫補充精制反應(yīng)器，進入加氫補充精制反應(yīng)器的物料在精制催化劑的作用下，進一步反應(yīng)，去掉殘存的烯烴和其它雜質(zhì)，并將芳烴飽和，提高產(chǎn)品基礎(chǔ)油的安定性和改善顏色。

2.2分餾部分

從反應(yīng)部分來的低分油進入常壓塔進料加熱爐加熱后，進入常壓塔，塔頂油氣經(jīng)過去空冷、水冷后，進入塔頂回流罐，氣體送至酸性水汽提裝置脫硫處理后作為燃料氣；油相用塔頂回流泵抽出，一部分作為塔的回流，另一部分作為石腦油產(chǎn)品送至罐區(qū)。柴油自常壓塔的側(cè)線抽出，自流到柴油側(cè)線汽提塔，氣相返回常壓塔，液相柴油由塔底泵抽出，經(jīng)空冷器冷卻至60℃送至罐區(qū)。塔底部吹蒸汽。常壓塔塔底設(shè)有蒸汽汽提。常壓塔塔底油用常底泵抽出，經(jīng)減壓爐至減壓塔，減壓塔為規(guī)整填料塔，其特點是分餾精度高，塔內(nèi)設(shè)五個填料段，塔底部有4層浮閥塔盤，從上向下，第一段填料為換熱段，變壓器油從該段下的集油箱由變壓器油汽提塔進料泵抽出，一部分送入塔頂回流空冷器冷卻至60℃，返回減壓塔頂部，控制塔頂溫度。另一部分送至變壓器油汽提塔，變壓器油由塔底泵抽出，送入空冷器冷卻至60℃，作為變壓器油產(chǎn)品送出裝置。第三段填料為換熱段，15#冷凍機油/32#冷凍機油從該段下的集油箱由15#冷凍機油泵抽出，一部分送入中段回流空冷器冷卻至150/170℃，返回減壓塔第三段填_：Is}上部；另一部分送至冷凍機油汽提塔，冷凍機油由塔底泵抽出，送入空冷器冷卻至75℃，作為產(chǎn)品送出裝置[1]。

結(jié)論：

文章主要針對環(huán)烷基潤滑油高壓加氫技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用進行了分析，希望能夠給相關(guān)人士提供參考價值。

參考文獻

[1]張志娥.國內(nèi)外潤滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)技術(shù)及發(fā)展趨勢[J].當(dāng)代石油化工，2018，13（4）：25—30.

（作者單位：中國石油集團東北煉化工程有限公司沈陽分公司）