石蠟基減壓渣油生產(chǎn)光亮油技術(shù)研究

劉懷蘭，王娟，朱長申，蔡烈奎

(1.中海油氣(泰州)石化有限公司，江蘇 泰州 225300；2.中海油煉油化工科學(xué)研究院，山東 青島 266500)

0 引言

光亮油是一種重要的高黏度潤滑油基礎(chǔ)油，在船舶發(fā)動機(jī)油、單級和高檔的多級發(fā)動機(jī)油、內(nèi)燃機(jī)油、重負(fù)荷齒輪油和各種潤滑脂中有廣泛的應(yīng)用[1-2]。近些年來，隨著在充油橡膠和光纜等領(lǐng)域的應(yīng)用，其需求量也越來越大[3]，根據(jù)Kline公司的統(tǒng)計，2017年全球光亮油需求量為2.7 Mt，預(yù)計到2027年光亮油市場將短缺約250～300 kt/a[4]。由于光亮油對原料要求較高，技術(shù)難度較大、成本較高，國內(nèi)僅有克拉瑪依石化、荊門石化和濟(jì)南煉化等幾家煉廠能夠生產(chǎn)[5-9]。

中海油某石化公司是國內(nèi)為數(shù)不多的同時擁有環(huán)烷基和石蠟基兩個原油加工系列的一體化項(xiàng)目，并同時擁有環(huán)烷基和石蠟基兩套潤滑油高壓加氫裝置。該石化公司所產(chǎn)石蠟基減壓渣油作為延遲焦化原料，產(chǎn)品附加值不高，目前在建的 10萬t/a潤滑油調(diào)合裝置對光亮油有較大的需求，因此考慮增上丙烷脫瀝青裝置，以石蠟基減壓渣油為原料經(jīng)丙烷脫瀝青工藝所得的輕脫油作為現(xiàn)有石蠟基潤滑油高壓加氫裝置的原料生產(chǎn)光亮油，以提高產(chǎn)品附加值，提升企業(yè)效益。為此，與研究機(jī)構(gòu)合作開展了減壓渣油生產(chǎn)光亮油的技術(shù)研究。

1 原料性質(zhì)

對減壓渣油進(jìn)行了性質(zhì)分析，如表1所示。

表1 減壓渣油性質(zhì)

表1(續(xù))

由原料性質(zhì)可知：石蠟基減壓渣油蠟含量8.8%，有著石蠟基減壓渣油比較典型的性質(zhì)，殘?zhí)俊⒘蚝亢偷肯鄬m中，金屬含量較低。

2 生產(chǎn)光亮油的可行性研究

2.1 丙烷脫瀝青試驗(yàn)

以環(huán)烷基減壓渣油為原料，固定4.0 MPa壓力、8∶1劑油體積比、700 g/h的進(jìn)油量，對抽提溫度及溫度梯度等影響因素進(jìn)行了考察。具體工藝條件和所得輕脫油的性質(zhì)分析結(jié)果如表2 所示。

表2 丙烷脫瀝青工藝條件和輕脫油性質(zhì)

由表2可知：

(1)在固定溫度梯度的情況下，隨著抽提溫度的升高，輕脫油的收率逐漸降低，殘?zhí)恐饾u減小；

(2)樣品C的殘?zhí)吭?%以內(nèi)，滿足加氫試驗(yàn)的進(jìn)料要求。

2.2 加氫處理試驗(yàn)

以樣品C為原料，以石蠟基潤滑油高壓加氫裝置加氫處理的實(shí)際催化劑體系和主要工藝條件進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)條件和生成油性質(zhì)如表3所示。

表3 輕脫油加氫試驗(yàn)條件及生成油性質(zhì)

由表3可知：隨著反應(yīng)溫度的降低，樣品的密度、運(yùn)動黏度、硫含量呈現(xiàn)升高趨勢。

2.3 酮苯脫蠟試驗(yàn)

石蠟基輕脫油有著較高的蠟含量和凝點(diǎn)，分別為54.77%和>50 ℃，采用全加氫工藝很難解決其濁點(diǎn)問題，國內(nèi)一般采用加氫和酮苯脫蠟組合工藝，對樣品G餾分分布和性質(zhì)研究，以獲得酮苯脫蠟原料，如表4所示。

表4 樣品G的產(chǎn)品分布情況

表4數(shù)據(jù)顯示：石蠟基輕脫油經(jīng)高壓加氫處理后≥480 ℃收率約70%，100 ℃運(yùn)動黏度為21.44 mm2/s，具有生產(chǎn)出光亮油的可能性。

以≥480 ℃餾分為原料，以4.3∶1的總劑油質(zhì)量比、-22 ℃的過濾溫度開展酮苯脫蠟實(shí)驗(yàn)，脫蠟油性質(zhì)如表5所示。

表5 酮苯脫蠟后樣品性質(zhì)

表5(續(xù))

由表5可知：經(jīng)酮苯脫蠟后所得的樣品 100 ℃運(yùn)動黏度為28.41 mm2/s，黏度指數(shù)為80，開口閃點(diǎn) 312 ℃，傾點(diǎn)為-15 ℃，基本滿足150BS指標(biāo)要求，但硫含量偏高。

3 結(jié)論及建議

(1)對石蠟基減壓渣油的性質(zhì)進(jìn)行了分析，數(shù)據(jù)顯示：石蠟基減壓渣油蠟含量8.8%，有著石蠟基減壓渣油比較典型的性質(zhì)，殘?zhí)俊⒘蚝亢偷肯鄬m中，金屬含量較低。

(2)對減壓渣油進(jìn)行了丙烷脫瀝青試驗(yàn)并分析了輕脫油性質(zhì)，結(jié)果表明：隨著抽提溫度的升高，輕脫油的收率逐漸降低，殘?zhí)恐饾u減小；樣品C的殘?zhí)吭?%以內(nèi)，滿足加氫試驗(yàn)的進(jìn)料要求。

(3)以樣品C為原料進(jìn)行了加氫處理試驗(yàn)，結(jié)果表明：隨著反應(yīng)溫度的降低，樣品的密度、運(yùn)動黏度、硫含量呈現(xiàn)升高趨勢。

(4)對≥480 ℃餾分進(jìn)行了酮苯脫蠟試驗(yàn)，所得的樣品 100 ℃運(yùn)動黏度為28.41 mm2/s，黏度指數(shù)為80，開口閃點(diǎn) 312 ℃，傾點(diǎn)為-15 ℃，基本滿足150BS指標(biāo)要求，但硫含量偏高，或者對現(xiàn)有石蠟基潤滑油裝置的催化劑體系進(jìn)行調(diào)整，增強(qiáng)其脫硫能力。