中間基基礎(chǔ)油生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高黏度白油技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用

羊 依 智

(中國石油化工股份有限公司煉油事業(yè)部，北京 100728)

白油是一類超深度精制的礦物油，主要由鏈烷烴和環(huán)烷烴組成，幾乎不含芳烴和其他雜質(zhì)，具有化學(xué)惰性、無色、無味、無嗅等特點，并表現(xiàn)出優(yōu)良的光、熱安定性。傳統(tǒng)意義上的白油屬于初餾點大于350 ℃的潤滑油基礎(chǔ)油餾分，但隨著白油在許多新領(lǐng)域、新行業(yè)的廣泛使用[1-4]，白油的餾程和黏度范圍有了很大的擴展；同時，因為特殊用途需要白油的性能更加優(yōu)異，使得優(yōu)質(zhì)高黏度白油的需求越來越大。

當(dāng)前國內(nèi)白油的生產(chǎn)供應(yīng)并不均衡。從產(chǎn)品等級來看，隨著異構(gòu)脫蠟技術(shù)的成熟及普及，近些年來，國內(nèi)工業(yè)級白油的產(chǎn)能呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長；而食品級白油對生產(chǎn)和儲運設(shè)施等要求較高，必須經(jīng)過嚴(yán)格認(rèn)證才能進(jìn)入市場，因此其產(chǎn)能增長較慢，僅占國內(nèi)白油總產(chǎn)能的7%左右[5]。從產(chǎn)品的黏度范圍來看，由于受到原料和工藝流程的限制，各大企業(yè)所生產(chǎn)的白油以中、低黏度產(chǎn)品為主，包括10號、15號、32號、46號工業(yè)白油和1號、2號食品級白油，僅有少數(shù)擁有環(huán)烷基原油資源的企業(yè)能夠生產(chǎn)100號工業(yè)白油和4號、5號食品級白油。部分高端食品加工、樹脂加工、制藥等行業(yè)所需的高黏度白油仍需進(jìn)口。

中國石化荊門分公司(簡稱荊門分公司)是中國石油化工股份有限公司(簡稱中國石化)旗下生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油和特種油的重點企業(yè)，主要加工南陽原油、江漢原油和儀長管輸原油。隨著100 kt/a白油加氫裝置的建成，荊門分公司充分利用其潤滑油加氫裝置和“老三套”裝置生產(chǎn)的潤滑油基礎(chǔ)油，以中國石化石油化工科學(xué)研究院(簡稱石科院)開發(fā)的白油加氫催化劑RLF-20進(jìn)行深度加氫[6]，生產(chǎn)出符合食品級白油標(biāo)準(zhǔn)的全系列產(chǎn)品，特別是高黏度食品級白油產(chǎn)品方面，有望替代國外高端產(chǎn)品。以下主要對白油加氫技術(shù)工藝流程、RLF-20催化劑的性能及其工業(yè)應(yīng)用情況進(jìn)行介紹。

1 白油加氫工藝流程

荊門分公司100 kt/a白油加氫裝置采用石科院開發(fā)的新一代白油加氫RDA-Ⅱ技術(shù)，采用一段加氫流程，設(shè)2臺反應(yīng)器串聯(lián)，主要由反應(yīng)、循環(huán)氫、氣液分離和汽提、干燥等部分構(gòu)成，工藝流程如圖1所示。

圖1 白油加氫(RDA-Ⅱ)技術(shù)工藝流程

2 RLF-20催化劑

2.1 催化劑的主要性質(zhì)

RLF-20催化劑是石科院開發(fā)的第二代貴金屬白油加氫催化劑，該催化劑采用新型載體以及活性金屬分散技術(shù)，具有優(yōu)異的芳烴深度加氫飽和性能，能夠滿足食品級白油以及高黏度耐黃變環(huán)烷基橡膠填充油對熱安定性和光安定性的苛刻要求，目前已經(jīng)在國內(nèi)多套白油加氫、潤滑油異構(gòu)脫蠟等裝置上工業(yè)應(yīng)用，表現(xiàn)出優(yōu)異的芳烴飽和性能及活性穩(wěn)定性。國內(nèi)某公司生產(chǎn)的RLF-20催化劑的主要性質(zhì)如表1所示。

表1 RLF-20催化劑的主要性質(zhì)

2.2 催化劑的性能評價

為了確保RLF-20催化劑的芳烴飽和性能符合技術(shù)指標(biāo)要求，需要對出廠催化劑進(jìn)行活性評價。評價過程所采用的裝置、儀器、設(shè)備、原料油及評價條件等嚴(yán)格按照中國石化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《潤滑油貴金屬加氫精制催化劑活性評價方法》進(jìn)行。

RLF-20催化劑活性評價所用原料油為潤滑油高壓加氫裝置生產(chǎn)的基礎(chǔ)油，其主要性質(zhì)如表2所示。在不同反應(yīng)條件下原料油進(jìn)行催化劑反應(yīng)活

表2 催化劑活性評價采用的原料油性質(zhì)

性評價得到的加氫生成油產(chǎn)品性質(zhì)如表3所示。由表3可以看出，采用RLF-20催化劑對原料油在不同反應(yīng)條件下進(jìn)行深度芳烴飽和后，所得加氫生成油產(chǎn)品(分別記為產(chǎn)品1、產(chǎn)品2、產(chǎn)品3)的顏色、易炭化物和紫外吸光度等性質(zhì)均符合催化劑活性評定指標(biāo)中的要求，說明RLF-20催化劑的芳烴飽和活性良好，符合技術(shù)要求。

表3 不同反應(yīng)條件下加氫生成油產(chǎn)品性質(zhì)及指標(biāo)要求

2.3 催化劑的原料適應(yīng)性

為了考察RLF-20催化劑對不同原料的適應(yīng)性，采用荊門分公司加工的多種原料進(jìn)行深度加氫精制試驗，其中MVI 150為中間基減二線餾分油通過“老三套”工藝生產(chǎn)的基礎(chǔ)油，HVIⅡ10為中間基減四線餾分油通過糠醛精制-加氫處理-酮苯脫蠟得到的基礎(chǔ)油，HVIⅡ8基礎(chǔ)油為中間基減四線餾分油通過糠醛精制-加氫處理-異構(gòu)脫蠟得到的基礎(chǔ)油。3種原料油的主要性質(zhì)如表4所示。在適宜反應(yīng)條件下，MVI 150，HVIⅡ10，HVIⅡ8分別深度加氫精制得到的加氫生成油產(chǎn)品(分別記為產(chǎn)品4、產(chǎn)品5、產(chǎn)品6)，其主要性質(zhì)如表5所

表4 3種原料油的主要性質(zhì)

表5 3種加氫生成油產(chǎn)品的主要性質(zhì)

示。由表4和表5可以看出，針對不同黏度和芳烴含量的原料，RLF-20均表現(xiàn)出良好的芳烴飽和活性，所得加氫產(chǎn)品能夠滿足2號和4號食品級白油對于芳烴含量的要求。同時，針對硫含量較高的原料，RLF-20催化劑也表現(xiàn)出了較好的耐硫性能，能夠充分滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。

3 高黏度白油的工業(yè)生產(chǎn)

荊門分公司100 kt/a白油加氫裝置采用石科院開發(fā)的一段白油加氫技術(shù)及配套的白油加氫催化劑RLF-20，以中間基減四線油經(jīng)糠醛精制-加氫處理-酮苯脫蠟得到的基礎(chǔ)油為原料油，通過進(jìn)一步深度加氫精制生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高黏度白油產(chǎn)品。原料油的主要性質(zhì)如表6所示，裝置的主要操作參數(shù)和產(chǎn)品收率如表7所示。

表6 原料油的主要性質(zhì)

表7 白油加氫裝置操作條件及產(chǎn)品收率

100 kt/a白油加氫裝置生產(chǎn)的高黏度白油的主要性質(zhì)見表8。由表8可以看出，高黏度白油產(chǎn)品符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1886.215—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 白油(又名液體石蠟)》中規(guī)定的5號食品級白油的的質(zhì)量指標(biāo)。由表7可見，白油產(chǎn)品收率高，達(dá)到99.58%。

表8 高黏度白油的主要性質(zhì)

4 結(jié) 論

(1)白油加氫催化劑RLF-20具有良好的芳烴飽和性能，通過對不同性質(zhì)的原料油進(jìn)行加氫深度精制制備加氫生成油產(chǎn)品，在相應(yīng)的反應(yīng)條件下，所有產(chǎn)品均滿足食品級白油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而驗證了RLF-20催化劑對原料油具有很好的適應(yīng)性。

(2)以荊門分公司中間基減四線蠟油經(jīng)糠醛精制-加氫處理-酮苯脫蠟得到的基礎(chǔ)油為原料油，采用RLF-20催化劑，可以生產(chǎn)出運動黏度(100 ℃)為11.06 mm2/s的5號食品級白油，產(chǎn)品質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1886.215—2016中規(guī)定的食品級白油的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定并且產(chǎn)品收率高。待進(jìn)一步完善食品級白油的儲運設(shè)施、完成認(rèn)證并取得相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證機構(gòu)頒發(fā)的許可證后，有望替代進(jìn)口白油。