加氫裂化尾油生產(chǎn)高品質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油的研究

吳仕生

摘?要：高品質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油近年來在國內(nèi)市場成長迅猛。傳統(tǒng)的“老三套”工藝生產(chǎn)的礦物潤滑油油質(zhì)量很難有進一步提高，同時適合生產(chǎn)潤滑油的原油資源又日益減少，因此潤滑油生產(chǎn)必須面對劣質(zhì)的重質(zhì)原油，這對于傳統(tǒng)加工工藝是一道難題。潤滑油基礎(chǔ)油加氫技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，一方面，如加氫處理、加氫補充精制等技術(shù)已經(jīng)成熟;另一方面，異構(gòu)脫蠟等新技術(shù)日益得到應(yīng)用。采用加氫新技術(shù)生產(chǎn)的基礎(chǔ)油質(zhì)量已接近或達到合成基礎(chǔ)油PAO的性能，占有明顯的競爭優(yōu)勢。具有燃料型加氫裂化裝置的煉油廠，加氫裂化裝置的一次轉(zhuǎn)化率通常為60%～90%，尚有10%～40%的未轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，即加氫裂化尾油。以加氫裂化尾油為原料生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油的工藝突破了原油資源的限制，可由劣質(zhì)原油或低黏度指數(shù)原料生產(chǎn)出高質(zhì)量的潤滑油基礎(chǔ)油。我國某地區(qū)石化公司加裂尾油因其經(jīng)歷了脫硫、脫氮和芳烴飽和過程，精制程度高，可用以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的潤滑油基礎(chǔ)油。以泉化尾油為原料，開發(fā)的TDW-4型重排降凝催化劑，可將尾油中長鏈烷烴碳原子重排降凝生產(chǎn)高品質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油，TDW-4催化劑已和國內(nèi)商業(yè)降凝脫蠟催化劑催化性能相當。

關(guān)鍵詞：加裂尾油;基礎(chǔ)油;重排降凝

引言：

文章以某地區(qū)石化加氫裂化尾油為原料，依據(jù)重排脫蠟雙功能催化劑的設(shè)計理念，自主研發(fā)的TDW-4催化劑，具有比表面積和孔容更大的特點，與商業(yè)催化劑相比，在產(chǎn)物選擇性接近的情況下，催化劑活性更高。TDW-4催化劑可將尾油轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的APIII/II+類潤滑油基礎(chǔ)油，其中200N基礎(chǔ)油收率最高，在傾點達到-12℃時，粘度指數(shù)達到116，飽和烴含量高。尾油生產(chǎn)基礎(chǔ)油的工藝方案有助于該企業(yè)由燃油型企業(yè)向潤滑油-燃油-乙烯三位一體煉化一體化企業(yè)轉(zhuǎn)型，在經(jīng)濟壓力多變的情況下，積極尋找抵御風險和增產(chǎn)增效的方案。

1.實驗部分

1.1催化劑制備

重排脫蠟催化劑采用一維中孔分子篩與擬薄水鋁石按一定的干基質(zhì)量比混合，擠成直徑1.6mm的四葉草型載體，晾干后在120℃下干燥12h，后在500℃下焙燒4h后得到條狀載體。而后采用貴金屬鉑鹽配制浸漬液，采用浸漬法負載金屬，最后在120℃下干燥8h、在500℃下焙燒8h后得到重排脫蠟催化劑。

1.2催化劑評價及油品分析

第一，催化劑評價裝置及方法：催化劑評價在恒溫固定床加氫裝置上進行，該裝置流程示意如圖1。反應(yīng)原料采用中化泉州石化有限公司加氫裂化裝置的100N尾油。原料油和高壓氫氣進入催化劑床層反應(yīng)，所得產(chǎn)品經(jīng)高分、低分、分液罐分離收集液相產(chǎn)品，尾氣進入氣相色譜儀分析組分。第二，油品分析：。產(chǎn)品采集后用實沸點蒸餾儀進行各組分的切割分離，并分別進行密度、傾點、粘度、族組成、餾程、柴油十六烷值指數(shù)等常規(guī)物化性質(zhì)分析。

2.結(jié)果與討論

2.1加裂尾油（UCO）性質(zhì)

用于催化劑評價的原料為加氫裂化尾油，餾程范圍在355～515℃之間，密度為0.85g/cm3，S含量18.9ppm，N含量為1.6ppm，總蠟含量為8.9%，其中飽和烴為89.23%，芳烴為10.56%，40℃運動粘度為24.25mm2/s，粘度指數(shù)為120。

2.2TDW-4催化劑與商業(yè)催化劑結(jié)構(gòu)比較

該類催化劑均以1.6mm三葉草或四葉草作為主要形貌，TDW-4催化劑孔容和比表面更大，載體側(cè)壓強度也較基準更強。

2.3TDW-4催化劑與商業(yè)催化劑性能比較

因尾油中芳烴含量高達10.6%，需采用高壓加氫過程以減弱催化劑失活速度。對比商業(yè)催化劑性能[1]，比其傾點低三度的情況下，TDW-4催化劑的活性溫度比基準低5℃，但液收和基礎(chǔ)油收率略微低2%～3%。結(jié)合催化劑活性及各產(chǎn)物段活性看，TDW-4催化劑和天商業(yè)基礎(chǔ)油降凝脫蠟催化劑催化性能相當，已達到對尾油脫蠟降凝的要求。

2.4TDW-4催化劑生成基礎(chǔ)油性質(zhì)

生成基礎(chǔ)油按運動粘度分別定義為75N，100N，200N的油品。如表4所示，產(chǎn)品中200N基礎(chǔ)油占比最多，達到64.4%，傾點為-12℃，粘度指數(shù)為116，飽和烴含量高達99.59%，屬于APIII+基礎(chǔ)油。75N和100N基礎(chǔ)油占總基礎(chǔ)油的10.8%和13.5%[2]，傾點分別為-36℃和-30℃，粘度指數(shù)為99和101，都屬于II類基礎(chǔ)范疇。

結(jié)論：

簡而言之，文章系統(tǒng)考察了某地區(qū)石化加氫裂化尾油的物化性質(zhì);設(shè)計開發(fā)的TDW-4重排降凝催化劑性能與國內(nèi)同類型催化劑性能相當，可將尾油轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油[3]。

參考文獻

[1]?胡勝，田志堅，辛公華.潤滑油基礎(chǔ)油異構(gòu)化和非對稱裂化（IAC）脫蠟技術(shù)工業(yè)應(yīng)用[J].石油煉制與化工，2018，5（42）：57-60.

[2]?梁文杰.石油化學[M].北京：石油大學出版社出版，2015，114-116.

[3]?安軍信.全球潤滑油基礎(chǔ)油市場供需現(xiàn)狀與預測[J].潤滑油與燃料.2019，3（26）：32-36.