加氫4號基礎(chǔ)油改善蒸發(fā)損失性能分析

摘要：改善加氫4號基礎(chǔ)油的蒸發(fā)損失性能，主要從調(diào)整減底基礎(chǔ)油粘度、調(diào)整加氫裂化反應(yīng)深度和摸索原料餾程三個方面進行。通過生產(chǎn)實踐與分析可知，減底基礎(chǔ)油粘度偏重控制、加氫裂化反應(yīng)溫度偏高控制能在一定程度上改善加氫4號基礎(chǔ)油蒸發(fā)損失性能，餾程窄、終餾點低的原料較適合生產(chǎn)HVIⅢ4基礎(chǔ)油。

關(guān)鍵詞：蒸發(fā)損失 粘度 加氫裂化反應(yīng)溫度 餾程 終餾點

1前言

近年來，汽車工業(yè)的發(fā)展對潤滑油質(zhì)量提出了更高的要求，需要潤滑油具備更好的冷流動性質(zhì)和更低的粘度。由于加氫4號基礎(chǔ)油具備良好的冷流動性質(zhì)和更低的粘度，潤滑油的調(diào)合對加氫4號油的需求量大增，單以2019年1-9月份上海高橋分公司給潤滑油公司加氫4號基礎(chǔ)油供需情況量來看，供應(yīng)量難于滿足需求量，缺口高達5000噸。

上海高橋分公司潤滑油加氫裝置是以減壓VGO為原料，生產(chǎn)達到HVIⅡ類、部分達到HVIⅢ潤滑油基礎(chǔ)油的裝置，工藝流程見圖1。其中，加氫4號基礎(chǔ)油通過減壓分餾塔中“減底基礎(chǔ)油”流程產(chǎn)出的。減壓分餾塔“中質(zhì)潤滑油”和“重質(zhì)潤滑油”側(cè)線流程停用。

通過多年裝置對加氫4號基礎(chǔ)油生產(chǎn)經(jīng)驗積累與優(yōu)化，其粘度、粘度指數(shù)、閃點和傾點質(zhì)量已能滿足指標要求，但其蒸發(fā)損失質(zhì)量特別HVIⅢ4的依然較難生產(chǎn)合格，常出現(xiàn)因為蒸發(fā)損失不合格而更改產(chǎn)品型號的情況。

在2018年，加氫4號基礎(chǔ)油的蒸發(fā)損失餾出口合格率為82%，高達18%的加氫4號基礎(chǔ)油的蒸發(fā)損失未能合格，這其中HVIⅢ4占大部分。因此，裝置生產(chǎn)HVIⅢ4基礎(chǔ)油形勢還是比較嚴峻的，分析原因并采取措施改善HVIⅢ4基礎(chǔ)油蒸發(fā)損失質(zhì)量，有比較重要的現(xiàn)實意義。

2加氫4號基礎(chǔ)油的蒸發(fā)損失影響因素

裝置主要從調(diào)整減底基礎(chǔ)油粘度、調(diào)整加氫裂化反應(yīng)深度和摸索原料餾程三個方面來改善加氫4號基礎(chǔ)油蒸發(fā)損失。

2.1減底基礎(chǔ)油粘度對蒸發(fā)損失的影響

在4月1日-4月2日，裝置將減底基礎(chǔ)油粘度偏重控制（減底基礎(chǔ)油粘度4.28-4.346mm/s2），減底基礎(chǔ)油并沒有獲得合格的蒸發(fā)損失，而在6月19日-6月20日，減底基礎(chǔ)油粘度相對偏輕（減底基礎(chǔ)油粘度4.07-4.245mm/s2），減底基礎(chǔ)油的蒸發(fā)損失卻較好。因此，減底基礎(chǔ)油偏重控制并不能決定減底基礎(chǔ)油的蒸發(fā)損失是否合格。那么，這種偏重控制對調(diào)節(jié)減底基礎(chǔ)油蒸發(fā)損失是否有好處呢？

在一定的反應(yīng)溫度條件下，將減底基礎(chǔ)油粘度逐漸調(diào)節(jié)靠近指標上限的時候，減底基礎(chǔ)油蒸發(fā)損失出現(xiàn)了不同程度的好轉(zhuǎn)，這說明通過拉的作用，增加輕質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油抽出量，可以逐漸降低減底基礎(chǔ)油中的輕質(zhì)餾分含量，從而在一定程度上改善減底基礎(chǔ)油的蒸發(fā)損失。

因此，在生產(chǎn)加氫4號基礎(chǔ)油時，裝置一般將減底基礎(chǔ)油的粘度偏重控制。

2.2加氫裂化反應(yīng)溫度對蒸發(fā)損失影響

在一定的進料量和減底基礎(chǔ)油粘度情況下，隨著反應(yīng)溫度的升高，減底基礎(chǔ)油蒸發(fā)損失越來越好，說明對于性質(zhì)一定的原料，通過提高溫度增加加氫裂化反應(yīng)深度，用裂化作用將原料組分變輕，減少進入到減底基礎(chǔ)油的重質(zhì)餾分，以降低為調(diào)和減底基礎(chǔ)油粘度的輕質(zhì)餾分進入到減底基礎(chǔ)油當中的含量，來改善減底基礎(chǔ)油蒸發(fā)損失的方法是可行的。用加氫裂化反應(yīng)將原料組分變輕在原料及產(chǎn)物餾程數(shù)據(jù)上得到了驗證。

在相似的進料量和減底基礎(chǔ)油粘度情況下，不同的原料取得近似的減底基礎(chǔ)油蒸發(fā)損失，需要不同的反應(yīng)溫度。這說明通過加氫裂化作用來改善減底基礎(chǔ)油蒸發(fā)損失，受原料種類、性質(zhì)的影響較大，若原料易于裂化，需要的加氫裂化反應(yīng)溫度就低，若原料難于裂化，需要的加氫裂化反應(yīng)溫度就高。

由于在正常生產(chǎn)時，原料是否易于裂化是無法事先預(yù)判的，為實現(xiàn)加氫裂化作用的最大化，在生產(chǎn)加氫4號基礎(chǔ)油時，裝置應(yīng)將加氫裂化反應(yīng)溫度偏高控制。

2.3原料餾程對蒸發(fā)損失影響

從生產(chǎn)加氫4號基礎(chǔ)油原料餾程上看，有三種比較典型原料：

第一種：餾程小于90℃，終餾點小于450℃;

第二種：餾程介于90～100℃，終餾點大于450℃;

第三種：餾程遠大于100℃，終餾點小于420℃;

對其餾程、蒸發(fā)損失作圖，如下：

相對于第一種原料，第二種原料在餾程上更寬，且在50%之后的餾出溫度更高，說明其50%餾出溫度以上餾分的更重，這部分較重的餾分在經(jīng)過加氫裂化、異構(gòu)脫蠟和后精制反應(yīng)之后，較大部分成為減底基礎(chǔ)油的餾分。由于這部分餾分較重，為防止減底基礎(chǔ)油粘度過大，不得不將一部分較輕質(zhì)餾分切割到減底基礎(chǔ)油當中。這在第二種原料比第一種輕潤收率低（低13%）、減底收率高（高30%）上得到了證明。由于一部分較輕餾分切割到減底基礎(chǔ)油，這直接引起第二種原料的產(chǎn)品在蒸發(fā)損失上難于達到HVIⅢ4質(zhì)量要求。

相對于第一種原料，第三種原料各點餾出溫度均較低，但其餾程非常寬（高達150℃），在保持和第一種原料近似的輕潤收率和減底收率時，其減底基礎(chǔ)油粘度已經(jīng)偏重，但其蒸發(fā)損失質(zhì)量卻很差，可能是由于其輕質(zhì)餾分過多，減壓塔中輕質(zhì)餾分分壓偏高，減壓塔難于將減底基礎(chǔ)油中的輕質(zhì)餾分分離出來的緣故所致。

第一種原料餾程窄、終餾點低，終餾點低，可避免出現(xiàn)為防止減底粘度過大將輕質(zhì)餾分切割到減底基礎(chǔ)油當中的情況，餾程窄，可避免出現(xiàn)如第三種原料輕質(zhì)餾分較多的情況，其減底基礎(chǔ)油獲得了較好的蒸發(fā)損失（16.1%），最接近HVIⅢ4質(zhì)量要求（≥15%）。對于第一種原料生產(chǎn)HVIⅢ4蒸發(fā)損失質(zhì)量略欠缺的情況，裝置可以嘗試提高加氫裂化反應(yīng)深度或者通過蒸餾裝置減壓VGO縮窄餾程解決。

3結(jié)論

（1）在生產(chǎn)加氫4號基礎(chǔ)油時，為改善其蒸發(fā)損失，減底基礎(chǔ)油的粘度應(yīng)偏重控制。

（2）在生產(chǎn)加氫4號基礎(chǔ)油時，為改善其蒸發(fā)損失，裝置應(yīng)將加氫裂化反應(yīng)溫度偏高控制。

（3）餾程窄、終餾點低的原料，是比較適合生產(chǎn)HVIⅢ4基礎(chǔ)油的原料。

作者簡介：徐亞明，男，1982年3月生，工程師。2006年7月畢業(yè)于沈陽工業(yè)大學化學工程與工藝專業(yè)，獲得工學學士學位?，F(xiàn)在中石化上海高橋分公司煉油二部潤滑油加氫裝置從事裝置工藝技術(shù)管理工作。