異構(gòu)脫蠟輕質(zhì)油的綜合利用

劉 英，張 宇，寧蘇明

（中國石化上海高橋分公司煉油事業(yè)部，上海200137）

異構(gòu)脫蠟輕質(zhì)油的綜合利用

劉 英，張 宇，寧蘇明

（中國石化上海高橋分公司煉油事業(yè)部，上海200137）

對(duì)中國石化上海高橋分公司300 kt/a潤滑油異構(gòu)脫蠟裝置生產(chǎn)的石腦油餾分、噴氣燃料餾分及輕質(zhì)加氫基礎(chǔ)油性質(zhì)進(jìn)行分析，提出合理的利用方案，其中石腦油餾分可生產(chǎn)分析純石油醚，噴氣燃料餾分可生產(chǎn)特種煤油與鋁箔軋制油，輕質(zhì)加氫基礎(chǔ)油可生產(chǎn)變壓器油、高檔白油以及果凍蠟。

潤滑油基礎(chǔ)油 異構(gòu)化過程 輕質(zhì)油 綜合利用

1 前 言

隨著潤滑油產(chǎn)品的不斷發(fā)展，加氫基礎(chǔ)油得到了越來越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用[1-2]。為適應(yīng)這種趨勢(shì)，中國石化股份公司上海高橋分公司煉油事業(yè)部采用Chevron公司的異構(gòu)脫蠟技術(shù)，投建300 kt/a的潤滑油加氫裝置，于2004年11月底一次開工成功。異構(gòu)脫蠟技術(shù)是Chevron公司20世紀(jì)90年代初研究開發(fā)的加氫技術(shù)，并于1994年首先在Chevron公司的里奇蒙煉油廠投入使用，特點(diǎn)是基礎(chǔ)油收率高，產(chǎn)品粘度指數(shù)高、抗氧化安定性好、傾點(diǎn)低。目前，國內(nèi)的大慶煉化廠，國外的SK、Fortum、BORL等公司都引用了該項(xiàng)技術(shù)。

該潤滑油異構(gòu)脫蠟裝置除產(chǎn)出質(zhì)量?jī)?yōu)于“老三套”生產(chǎn)的潤滑油基礎(chǔ)油以外，還產(chǎn)出一定量的C5～385 ℃的輕組分油品，主要是石腦油餾分、噴氣燃料餾分、HVI2基礎(chǔ)油以及少量的柴油餾分。采用此工藝的廠家為如何合理利用此類輕質(zhì)油進(jìn)行不同的探索，希望能夠提高產(chǎn)品的最大附加值。本課題對(duì)該裝置所生產(chǎn)的異構(gòu)脫蠟輕質(zhì)油的性質(zhì)進(jìn)行分析，提出合理的利用方案。

圖1 潤滑油加氫異構(gòu)脫蠟工藝設(shè)計(jì)流程示意

2 潤滑油異構(gòu)脫蠟裝置簡(jiǎn)介

中國石化高橋分公司潤滑油異構(gòu)脫蠟裝置采用Chevron的加氫裂化、異構(gòu)脫蠟和后精制專利催化劑，按加氫裂化部分300 kt/a進(jìn)料、異構(gòu)脫蠟部分400 kt/a進(jìn)料進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減三線、減四線VGO和脫瀝青油為設(shè)計(jì)原料，目標(biāo)產(chǎn)品是APIⅡ、Ⅲ類潤滑油基礎(chǔ)油，副產(chǎn)低凝柴油、噴氣燃料、石腦油及液化氣等產(chǎn)品[3-4]。該裝置是中國石化第一套全加氫法的潤滑油加工裝置，其設(shè)計(jì)流程示意見圖1。

表1 異構(gòu)脫蠟石腦油餾分典型分析質(zhì)量數(shù)據(jù)與賽科石腦油質(zhì)量指標(biāo)

表2 SYM-1（ 30～60℃）分析數(shù)據(jù)

表2 SYM-1（ 30～60℃）分析數(shù)據(jù)

項(xiàng) 目試驗(yàn)結(jié)果技術(shù)要求沸程（30～60 ℃回收量）/ m L 84≥90

表3 SYM-2（ 60～90℃）與SYM-3（ 90～120℃）分析數(shù)據(jù)

表3 SYM-2（ 60～90℃）與SYM-3（ 90～120℃）分析數(shù)據(jù)

項(xiàng) 目技術(shù)要求 SYM-2 （ 60～90 ℃）SYM-3 （ 90～120 ℃）沸程（60～90 ℃回收量）/m L≥90 97 95色度/ 黑曾單位≤10 5 5蒸發(fā)殘?jiān)?≤0.001 0.000 8 0.000 6水分（w），%≤0.015 0.014 0.014酸度 （以H＋計(jì)）/mmol·（100 g）-1≤0.001 5 0.000 8 0.000 8 w（苯），%≤0.025 0.016 0.015 w（硫化合物）（以SO4計(jì)），%≤0.015 0.005 0.005 w（鐵），%≤0.000 1 0.000 03 0.000 05 w（鉛），%≤0.000 1 0.000 005 0.000 02易炭化物合格合格合格

從表2、表3可以看出，實(shí)驗(yàn)室切割的石油醚，除SYM-1不合格外，SYM-2、SYM-3均達(dá)到GB/T 15894—1995分析純標(biāo)準(zhǔn)，故潤滑油加氫的異構(gòu)脫蠟石腦油餾分可以在一定的試驗(yàn)條件下切割生產(chǎn)60～90 ℃與90～120 ℃ 的分析純石油醚。

3.2 噴氣燃料餾分的利用

對(duì)潤滑油加氫裝置所產(chǎn)異構(gòu)噴氣燃料餾分（PQRL-1）進(jìn)行餾程分析，其全餾程為195～256 ℃。由于該餾分的芳烴含量遠(yuǎn)低于紫外熒光法（ASTM

3 潤滑油異構(gòu)脫蠟輕質(zhì)油的合理利用

3.1 異構(gòu)脫蠟石腦油的利用

對(duì)異構(gòu)脫蠟石腦油餾分（SNY-1）進(jìn)行分析，結(jié)果見表1，同時(shí)列出了上海賽科石油化工有限責(zé)任公司石腦油質(zhì)量指標(biāo)。從表1可知，異構(gòu)脫蠟石腦油（全餾程）的族組成滿足上海賽科石油化工有限責(zé)任公司石腦油的族組成要求，可用作賽科石腦油調(diào)合組分。由于低芳烴石腦油中的芳烴含量無統(tǒng)一測(cè)定方法，借用紫外光譜法，測(cè)得全餾程石腦油（SNY-1）的芳烴含量小于0.01%。因此，從經(jīng)濟(jì)效益上考慮，將三段加氫后抽出的異構(gòu)脫蠟石腦油作賽科石腦油調(diào)合組分經(jīng)濟(jì)效益欠佳，應(yīng)充分利用異構(gòu)脫蠟石腦油中芳烴含量低的特點(diǎn)，將該石腦油餾分再加工（切割）生產(chǎn)分析純石油醚。

在實(shí)驗(yàn)室對(duì)潤滑油加氫裝置所產(chǎn)異構(gòu)脫蠟石腦油（SNY-1）進(jìn)行切割，從表1的數(shù)據(jù)可以看出，異構(gòu)脫蠟石腦油的全餾程為26～149 ℃，再根據(jù)其低硫、低芳烴的特點(diǎn)，可以將該段餾分切割成30～60 ℃，60～90 ℃，90～120 ℃的分析純石油醚。在一定試驗(yàn)條件下切割的三段石油醚（SYM-1，SYM-2，SYM-3）分析數(shù)據(jù)見表2和表3。 D1319）中所規(guī)定的噴氣燃料芳烴含量下限（最低5%），因此，無法用紫外熒光法測(cè)定其芳烴含量。用紫外光譜法測(cè)得其芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.01%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一般工藝加工的噴氣燃料產(chǎn)品中的芳烴含量。其次，該餾分的硫含量也很低，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為1.3 μg/g。

該潤滑油加氫裝置備有加氫裂化和異構(gòu)脫蠟噴氣燃料抽出側(cè)線。開工初期，潤滑油加氫裂化和異構(gòu)脫蠟噴氣燃料均打入柴油側(cè)線，作車用柴油調(diào)合組分。將潤滑油異構(gòu)脫蠟三段加氫的25 kt/a噴氣燃料餾分段用作車用柴油調(diào)合組分屬資源浪費(fèi)，可以利用該餾分段低芳烴、低硫的特性開發(fā)特種無味煤油或切割生產(chǎn)鋁箔軋制油基礎(chǔ)油。

3.2.1 特種煤油 特種煤油的特點(diǎn)為低蠟（正構(gòu)烷烴）、低硫、低氮、低芳烴含量，可廣泛用作氣霧殺蟲劑的溶劑、無味煤油、上光劑、液體蚊香、印染用油、金屬清洗劑、洗手液、無味油漆調(diào)合油等。由于芳烴含量低，故在使用時(shí)對(duì)人體無害，有利于環(huán)境保護(hù)。金陵石化特種煤油與異構(gòu)脫蠟噴氣燃料餾分（PQRL-1）的典型分析數(shù)據(jù)見表4。金陵石化的特種煤油產(chǎn)品，采用直餾煤油作原料，經(jīng)加氫精制、分子篩脫蠟、加氫脫芳烴等工藝精制而成。

表4 金陵石化特種煤油與異構(gòu)噴氣燃料餾分的典型數(shù)據(jù)

從表4可以看出，加氫異構(gòu)噴氣燃料PQRL-1與金陵石化特種煤油ST-1、ST-3相比，性質(zhì)相近，說明中國石化高橋分公司潤滑油加氫的異構(gòu)噴氣燃料餾分可用于加工特種煤油。

3.2.2 鋁箔軋制油基礎(chǔ)油 鋁箔軋制油基礎(chǔ)油無國家標(biāo)準(zhǔn)，因此，該產(chǎn)品的開發(fā)工作主要是依據(jù)文獻(xiàn)資料及與市售的鋁箔軋制油基礎(chǔ)油橫向比較后開展。從文獻(xiàn)[5]可知，鋁軋油基礎(chǔ)油的理想組分為正構(gòu)鏈烷烴，異構(gòu)鏈烷烴與環(huán)烷烴次之。目前，國內(nèi)大中型鋁箔廠完全采用進(jìn)口軋制油和添加劑的廠家并不太多，主要原因是軋制油用量大，進(jìn)口軋制油成本高，大部分鋁箔廠采用國產(chǎn)軋制油，配以進(jìn)口添加劑。市場(chǎng)上具有相當(dāng)影響力的國產(chǎn)軋制油有滄州煉油廠、南京秦城以及江蘇淮陰的鋁材/鋁箔軋制油基礎(chǔ)油，它們與中國石化高橋分公司異構(gòu)噴氣燃料餾分的理化性質(zhì)比較見表5。從表5可知，鋁箔軋制油基礎(chǔ)油的主要分析指標(biāo)為餾程、硫含量及芳烴含量，與其它公司的鋁箔軋制油基礎(chǔ)油相比，加氫異構(gòu)噴氣燃料PQRL-1的餾程寬、硫含量稍高，但是芳烴含量低，切割后的異構(gòu)脫蠟噴氣燃料段應(yīng)可生產(chǎn)鋁箔軋制油基礎(chǔ)油。

表5 異構(gòu)噴氣燃料PQRL-1與其它公司鋁箔軋制油基礎(chǔ)油的理化性質(zhì)比較

3.3 輕質(zhì)加氫基礎(chǔ)油的利用

對(duì)潤滑油加氫裝置所生產(chǎn)的異構(gòu)脫蠟基礎(chǔ)油進(jìn)行采樣分析，根據(jù)分析結(jié)果提出如下利用方案：HVI2基礎(chǔ)油可用于生產(chǎn)25號(hào)變壓器油；除HVI2基礎(chǔ)油外，還有部分富余的其它加氫基礎(chǔ)油，可用于生產(chǎn)高檔白油、果凍蠟等。

3.3.1 變壓器油 對(duì)所產(chǎn)的HVI2異構(gòu)脫蠟基礎(chǔ)油進(jìn)行有關(guān)25號(hào)變壓器油的關(guān)鍵指標(biāo)分析，結(jié)果見表6。從表6可以看出，HVI2加氫基礎(chǔ)油的性質(zhì)優(yōu)異，其有關(guān)25號(hào)變壓器油的關(guān)鍵指標(biāo)（介質(zhì)損耗因素、擊穿電壓與界面張力）均優(yōu)于指標(biāo)要求。而且該基礎(chǔ)油對(duì)各添加劑的感受性非常好。

3.3.2 高檔白油 分析異構(gòu)脫蠟基礎(chǔ)油各有關(guān)白油的質(zhì)量指標(biāo)，結(jié)果見表7。將表7與SH 0006—2002《工業(yè)白油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》、SH 007—1990《化妝用白油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》、GB 4853—1994《食品級(jí)白油國家標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行比較，可以看出，中國石化上海高橋分公司加氫裝置生產(chǎn)的HVI2，HVI6，HVI8基礎(chǔ)油基本達(dá)到10號(hào)、32號(hào)與68號(hào)工業(yè)級(jí)白油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

表6 HVI2加氫基礎(chǔ)油有關(guān)25號(hào)變壓器油的性質(zhì)分析結(jié)果

表7 潤滑油異構(gòu)脫蠟基礎(chǔ)油有關(guān)白油的性質(zhì)分析結(jié)果

目前白油的生產(chǎn)工藝主要有磺化法與加氫法，對(duì)該異構(gòu)脫蠟裝置所生產(chǎn)的加氫基礎(chǔ)油HVI2和HVI6進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室微酸磺化試驗(yàn)，其工藝流程示意見圖2，磺化產(chǎn)品的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表8與表9。其中BY-1為磺化HVI2基礎(chǔ)油所得白油產(chǎn)品，BY-2為磺化HVI6基礎(chǔ)油所得白油產(chǎn)品。從表8和表9可以看出，BY-1與BY-2分別達(dá)到10號(hào)與36號(hào)食品級(jí)白油的標(biāo)準(zhǔn)。除了生產(chǎn)食品級(jí)白油外，還可在適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)一步加氫生產(chǎn)化妝級(jí)以上的白油產(chǎn)品。

圖2 實(shí)驗(yàn)室磺化法生產(chǎn)白油工藝流程示意

表8 BY-1的全分析結(jié)果

表9 BY-2的全分析結(jié)果

表10 加氫基礎(chǔ)油果凍蠟性質(zhì)分析結(jié)果

3.3.3 果凍蠟 從異構(gòu)脫蠟基礎(chǔ)油生產(chǎn)果凍蠟，為輕質(zhì)油品的綜合利用提出了新的思路。在實(shí)驗(yàn)室采用潤滑油異構(gòu)脫蠟裝置所產(chǎn)基礎(chǔ)油HVI2，HVI6，HVI8，選擇適當(dāng)?shù)奶砑觿?，調(diào)合研制了果凍蠟，其分析結(jié)果見表10。調(diào)合試驗(yàn)工藝主要為：將加氫基礎(chǔ)油加熱至140～150 ℃，然后加一定量的果凍蠟添加劑調(diào)合攪拌45 m in，再澆灌冷卻成果凍蠟產(chǎn)品。

由表10可知，HVI2，HVI6，HVI8異構(gòu)脫蠟基礎(chǔ)油加入果凍蠟添加劑后，可以形成膠狀固態(tài)、微黃色透明或無色透明、無滲油的果凍蠟。對(duì)于調(diào)合的三種果凍蠟，HVI2中加入的添加劑比例最高，而由于果凍蠟添加劑的價(jià)格較高，故采用HVI6與HVI8異構(gòu)脫蠟基礎(chǔ)油調(diào)合果凍蠟的經(jīng)濟(jì)效益更明顯；HVI2基礎(chǔ)油調(diào)合的果凍蠟外觀是淡黃色透明，與質(zhì)量指標(biāo)的無色透明存在差距，這可能與調(diào)合溫度、時(shí)間及添加劑有關(guān)。

4 結(jié) 論

（1）根據(jù)潤滑油異構(gòu)脫蠟裝置與產(chǎn)品的特點(diǎn)，提出異構(gòu)脫蠟輕質(zhì)油綜合利用的方案，以期能最大限度地開發(fā)產(chǎn)品附加值，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并為企業(yè)增加產(chǎn)品品種、改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

（2）異構(gòu)脫蠟石腦油可用作賽科石腦油調(diào)合組分；利用異構(gòu)脫蠟石腦油中芳烴含量低的特點(diǎn)，可將該石腦油再加工（切割）生產(chǎn)分析純石油醚。

（3）利用異構(gòu)脫蠟噴氣燃料餾分低芳烴、低硫含量的特點(diǎn)，開發(fā)特種無味煤油或鋁箔軋制油基礎(chǔ)油。

（4）異構(gòu)脫蠟基礎(chǔ)油HVI2可用于生產(chǎn)25號(hào)變壓器油，富余的HVI2基礎(chǔ)油與部分富余的其它加氫基礎(chǔ)油可用于生產(chǎn)高檔白油、果凍蠟。

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Abstract The properties of light fractions （including naphtha,jet fuel and light hydrogenated lube base oil） from the 300 kt/a lube isodewaxing unit of SINOPEC Shanghai Gaoqiao Company were reviewed and a proposal for optim izing utilization of these fractions was presented,such as producing AR petroleum ether from naphtha;superior odorless kerosene and rolling oil of alum inum foil from jet fuel fraction;transformer oil,high quality white oil and jelly wax from light base oil fraction.

Key Words：lube base oil;isomerization process;light oil;comprehensive utilization

COMPREHENSIVE UTILIZATION OF LIGHT FRACTIONS FROM ISODEWAXING UNIT

Liu Ying,Zhang Yu,Ning Sum ing
（Refinery Division of SINOPEC Shanghai Gaoqiao Branch, Shanghai 200137）

2009-08-28；修改稿收到日期：2009-10-27。

劉英，女，2001年畢業(yè)于中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工藝專業(yè)，工學(xué)碩士，現(xiàn)主要從事潤滑油生產(chǎn)技術(shù)研究與新產(chǎn)品開發(fā)工作。