高檔白油生產技術現狀與發展前景分析

李 濤

(中國石化揚子石油化工有限公司南京研究院，江蘇 南京 210048)

白油，別名液體石蠟，是經過深度精制過程脫除雜質(芳烴、硫、氮和氧等)而得到的無色、無味、無腐蝕性的特種礦物油品，組成基本為C16～C31飽和烴類(環烷烴和烷烴)，相對分子質量為300～400。白油具有良好的化學惰性及優良的光、熱穩定性，廣泛應用于日化行業、藥品生產、食品加工、纖維和紡織、聚苯乙烯樹脂、石油化學工業、塑料和橡膠加工、皮革加工、儀表和電力、農業等領域。白油通常根據其飽和烴的純度進行分類，主要分為粗白油、工業白油、化妝品級白油、食品級白油和醫藥級白油五大品類，后三大類統稱為高檔白油[1-2]。

1 高檔白油生產與技術現狀

1.1 技術現狀

白油是以潤滑油基礎油和加氫裂化尾油等餾分為原料，采用磺化法、溶劑萃取法、加氫精制法、α-烯烴聚合法、費托合成法等工藝制得。目前高檔白油主要采用加氫精制法、α-烯烴聚合法、費托合成法生產工藝，其中加氫精制法是主要的生產方法[3-5]。

加氫精制法生產白油，其主要原理是通過高壓加氫，使原料油中的硫、氮、氧等非烴化合物氫解，使烯烴、芳烴選擇加氫飽和，并脫除金屬、瀝青膠質等雜質。在加氫過程中的主要反應為脫硫、脫氮、脫氧，烯烴和芳烴的飽和以及加氫脫金屬。由于產品對芳烴質量分數的限制極其嚴格，而芳烴加氫受熱力學平衡限制難以在高溫下進行，故需要采用高壓加氫。加氫反應壓力一般為16～20 MPa，反應溫度為200～410 ℃。

各類白油的主要分類指標為色度、易炭化物、紫外吸光度、黏度和重金屬含量等。根據所用原料和對產品要求的不同，可采用一段加氫或多段加氫。對于質量較好的原料(如加氫裂化未轉化油，或經過酸預精制的潤滑油基礎油，一般芳烴質量分數低于5%)，經過一段加氫可以得到工業級白油甚至食品級、化妝級白油；對于質量一般的原料(如潤滑油基礎油或溶劑精制脫蠟油等，芳烴質量分數10%～20%)，需要兩段加氫，一段加氫可以得到工業級白油，二段加氫可以得到食品級、化妝品級白油；若原料性質更差(如減壓餾分油)，則需要三段以上加氫[6-8]。

一段加氫主要目的是通過加氫處理除去硫、氮、氧和使部分芳烴飽和；二段加氫則是臨氫降凝/異構脫蠟，主要目的是除去蠟組分；三段以上加氫是加氫精制，主要目的是深度脫除不飽和芳烴。一段加氫處理采用抗硫、氮的非貴金屬催化劑，三段以上加氫主要為芳烴深度飽和過程，催化劑通常為高鎳或貴金屬催化劑。

1.2 生產現狀

近年來國內工業級白油以及高檔白油生產規模、產量均處于逐年增長的態勢，產品質量也有較大提升，2012年我國白油產量為935 kt，2019年增長至1 628 kt。但國內白油生產水平與國外相比仍有差距，生產發展不均衡，主要以生產工業級白油為主。食品級、化妝品級、醫藥級等高檔白油的生產技術含量較高，而且認證嚴格、復雜、門檻較高，僅有一小部分煉廠能生產。

近年來由于高檔白油市場缺口較大，產品附加值及利潤較高，且隨著汽柴油升級，市場上白油生產原料品質優化、供應增多，國內煉廠在新建工業級白油項目時，大多一并申請投建配套食品、化妝品級白油裝置，以提高項目利潤率。目前可生產高檔白油的企業包括中國石油克拉瑪依石化公司、中國石油大慶石化分公司、天津凱威永利聯合化學有限責任公司、山東清河化工科技有限公司、河北飛天石化集團有限公司、山東黃河新材料科技有限公司、中海油氣(泰州)石化有限公司等。

中國石油大慶石化分公司的白油加氫裝置由中國石油自主研發設計，于2003年7月建成投產，產能為30 kt/a，為國內首套食品級白油生產裝置。產品依托大慶油田優質石蠟基原油，引進雪佛龍異構脫蠟專利技術，以自產高品質潤滑油基礎油為原料，通過高壓低溫深度加氫制得，其硫、易碳化物和芳烴的質量分數極低，氧化安定性好，各項指標優異、質量穩定、適用性強。目前產品已取得美國食品藥物管理局(FDA)、美國國家衛生基金會(NSF)注冊及認證，并廣泛應用于醫藥級白油、食品加工、玩具制造、日化、鋰電池隔膜、工業催化劑等高端領域。特別是2019年7月以來，公司重點研發的窄餾程4號食品級白油產品，分別在兩套聚丙烯裝置進行了工業化應用和主催化劑配置，正式使用后效果良好，品質優于進口并實現了國產化替代。

2010年1月，天津凱威投資集團有限公司和渤海化工集團天津堿廠共同組建天津凱威永利聯合化學有限責任公司，生產多種黏度的化妝品、食品、醫藥級白油產品，核心技術引自美國雪佛龍魯姆斯(CLG)公司的貴金屬加氫精制工藝。

2012年,中國石油克拉瑪依石化公司采用全加氫技術完成了4號食品級白油工業首次試生產,多年來產品性質穩定。

2020年初，河北飛天石化集團有限公司的50 kt/a食品級白油裝置投產。

2020年5月，中海油氣(泰州)石化有限公司海疆HJP食品級白油成功獲得FDA國際認證，標志著海疆潤滑油從此邁入食品領域。

2020年6月，山東清河化工科技有限公司投資建設的高端特種油加氫裝置開車，裝置產出的API Ш類和API Ш+類潤滑油基礎油、醫藥、食品級白油產品質量全部合格。該裝置異構脫蠟單元進料600 kt/a，以公司自產加氫裂化尾油為原料，生產API Ш類高檔潤滑油基礎油520 kt/a；以上述基礎油和加氫裂化側線油調和組分，生產各牌號工業級白油520 kt/a，食品級白油100 kt/a。

2020年7月山東黃河新材料科技有限公司30 kt/a食品級白油裝置產品獲得淄博市市場監督管理局頒發的食品生產許可證。該裝置采用了中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院開發的新一代貴金屬白油加氫專用催化劑及白油深度加氫技術，不僅能夠生產常規產品，還可以根據客戶要求進行高端白油產品的定制。

2021年4月山東清沂山石化科技有限公司在高端特種油的基礎上再次開發出食品級白油，并取得食品生產許可證。據報道，該食品級白油產品中鉛和芳烴含量遠遠低于國家標準，各項指標均滿足和超過食品添加劑白油國家標準(《GB 1886.215—2016》)指標要求，并且可根據客戶不同要求，定制化生產不同牌號的產品。

海南漢地陽光石油化工有限公司150 kt/a醫藥食品級白油項目正在進行生產設備調試，預計2022年下半年投料生產，屆時國內高檔白油總產能將達到550 kt/a。

2021年國內高檔白油主要生產企業見表1。

表1 2021年國內高檔白油生產企業 kt/a

續表1

2 高檔白油市場應用現狀及發展前景

2.1 應用現狀

隨著國家對食品安全的日益重視，高檔白油市場變得越來越重要。目前食品級白油主要應用在需要進行直接接觸的食品行業，例如糧油加工等食品脫模、上光，蔬果存儲及保鮮，食品、紙巾及衛生用品加工設備的潤滑及刀具防銹等；在高端農藥行業，考慮到農藥會直接接觸到農作物，出口乳油殺蟲劑企業在生產過程中多使用食品級白油作為原料。醫用級白油主要應用在藥用基礎油、手術器械、制藥器械的潤滑、軟膠囊生產中的脫模等。化妝品級白油主要應用于保濕劑、防曬劑、潤膚油、沐浴油、護發產品以及油膏類化妝日用品的基礎油[9-12]。

高檔白油由于其優異的產品性質，除應用于食品、醫藥和化妝品行業外，還可應用于樹脂加工、橡膠填充、鋰電池隔膜等行業中。高端的鋰電池隔膜生產廠家采用化妝品和食品級白油作為增塑劑、致孔劑，聚苯乙烯專用白油主要用在聚苯乙烯、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物等環保安全性要求高的聚合物生產工藝中。聚苯乙烯相對分子質量較高，在加工過程中需要采取一定的措施以降低機械磨損、能量消耗及熔體黏度，目前最有效的途徑是使用性能優異的潤滑劑-聚苯乙烯專用白油。食品級白油在硅膠橡塑行業應用及用量非常大，包括食品塑料的生產(口杯等)也需使用食品級白油進行增塑，避免因采用工業級白油生產而對人體造成傷害。

2.2 市場現狀

近年來隨著生活水平的提高和對產品質量的要求越來越嚴格，高檔化妝品級和食品級白油的用量逐年增長，但食品級白油和高黏度聚苯乙烯白油仍需要部分進口。

國內食品級白油主要集中在華北、華東和沿江地區，這3個地區的產能占全國總產能的85%。而食品級白油的主要應用領域也集中在這些區域，由于各家生產工藝及加氫精度不同，價格也不盡相同。2021年1月底至2月初，我國白油均價為4 000～4 600元/t，7月底上漲至5 500～5 600元/t。

2021年10月18日，中國石油公布《產品價格調整說明》，中國石油下屬各煉廠所生產的工業白油、增塑劑以及化妝、食品級白油產品納入成品油消費稅繳范圍內。同時由于國際原油價格的持續上漲，導致我國白油產品價格也出現大幅度上漲，2022年1月底至2月初，白油均價已經上漲至7 100～7 500元/t，高檔白油的均價達到10 000元/t以上。

3 發展前景

從市場應用來看，高檔白油在國外的應用已經非常成熟，國內在食品、醫藥、化妝品、樹脂加工、橡膠填充等領域的應用還有待進一步挖掘和拓展，應用潛力較大。尤其是隨著近年來人民生活水平的提高，人們對生活品質要求的上升，我國的化妝品業、塑料工業、食品工業、醫藥業已進入一個快速發展時期，對食品級和化妝品級高檔白油的需求也隨之增加，對白油品質提出了更高的要求。因此在產品上，我國白油將呈現國產替代進口、高端替代低端發展趨勢，其中化妝品級、食品級、醫藥級高檔白油市場發展潛力較大。

從市場需求來看，與發達國家相比，由于我國高檔白油的生產起步較晚，消費相對滯后，市場開發力度也不夠，并且國內高檔白油產品相應的管控標準也不夠配套完善，導致國內部分食品、醫藥級白油使用廠家選擇了高價進口白油。食品級白油認可度較高的兩個認證分別是NSF和FDA。NSF和FDA規定，H1級食品級白油被批準可以與食品和飲料有偶爾接觸；在食品加工工業中使用的H2級食品級潤滑劑，不能與食品接觸。我國GB 1886.215—2016標準要求食品行業所使用的潤滑油應為食品級潤滑油，該標準將食品級白油劃分為低黏度、中高黏度兩大類,但市場缺乏有效監管。隨著近年來對食品安全的關注度提升，越來越多的食品加工企業開始使用正規的食品級白油，市場需求量也逐年增加，高檔白油市場還存在一定缺口。近期來看，白油納入消費稅繳納范圍，白油產品價格出現大幅上漲，這對我國白油生產相關企業來說既是機遇，同時也是挑戰，對國內白油行業發展將起到積極推動作用。

4 結語

由于高檔白油產品附加值高，生產利潤高，可以充分利用石化企業副產資源，因此成為近年來行業投資的熱點。目前我國白油產業布局不合理,黏度牌號不齊全,受加工技術的限制,高檔白油市場存在一定缺口，高黏度食品級白油、苯乙烯專用白油等部分品種高檔白油仍需要依賴進口。國內工業白油生產企業如能適時進行產品結構調整，擴建加氫處理及精制裝置，把工業白油升級發展為高檔白油，替代進口為企業增效，同時，如果能滿足國際食品和藥品高端資質認證，還可以進一步布局出口市場。