白油加氢技术的工业应用_郭金忠

林源炼油厂 30 kt / a 白油加氢 装置采用石油 化工科学研究院 开发的 白油加 氢技术 ( RDA ) 及 RL F- 10w 贵金属加氢催化剂, 由中国石 化洛阳石
油化工工程公司进行设计。这套装置以大庆炼化 公司异构脱蜡装置生产的轻质、中质和重质润滑油 基础油为原料, 经加氢精制饱和其中的芳烃, 生产 各粘度等级的优质化妆级和食品级白油。
9. 847 2. 74 167
0 - 30 0. 829 0
36. 39 5. 73 227
0 - 27 0. 855 2
58. 68 9. 53 275 0. 5 - 12 0. 846 7
表 6 装置操作条件
项目
反应器入口压 力/ M Pa
体积空速/ h - 1 低压分离器压
力/ M Pa 一反入口
近年来, 随着食品工业、医药、石化、化纤和轻 纺工业的发展, 化妆品的不断更新换代以及人民生 活水平的提高, 人们对白油的质量要求越来越高, 对化妆品级和食品级白油的需求量迅速增长。白 油生产工艺的发展趋势是逐步压缩和淘汰发烟硫 酸法, 改进 SO3 气相磺化 法, 大力发 展加氢法[ 2] 。 加氢法生产白油具有技术先进、产品收率高、质量 好、成本低、无三废污染、生产连续等优点, 林源炼 油厂于 2002 年底新建了 30 kt / a 白油加氢装置, 并取得 2003 年 7 月 10 日当天进油当天生产出合 格产品一次开车成功的佳绩。五个牌号的产品于 2003 年 9 月 18 日通过国家质量监督检验中心的 检验, 产品各项指标均达到国家食品级白油标准。 2 装置概况 2. 1 装置简介
( 1) 工业应用结果表明: RDA 白油 加氢工艺 技术在高 压( 氢 分压 为 17. 5M Pa ) 、低温 ( 191 ~ 208 e ) 和采用 RL F- 10w 催化剂的条件下, 可以用 异构脱蜡装 置生产 的不 同粘 度的润 滑油 基础 油 为原料, 生产出 10 号、15 号、26 号、36 号和 70 号 食品级白油, 产 品质量 符合 国家 标准 GB4853 94 的规格要求。
装置由反 应、分馏、罐区 和灌装四 部分组成。 反应部分采用两个串联的固定床反应器, 分馏部分 的汽提塔与减压干燥塔为复合式填料塔。反应、分 馏部分均采用先进的 DCS 控制, 罐区及灌装采用 微机监控。罐区有 1 000m3 拱顶罐 4 座、500m 3 拱 顶罐 3 座。主要生产 10 号、15 号、26 号、36 号化妆 级和食品级白油及 70 号聚苯乙烯填充油, 同时还 可根据客户要求生产其它牌号的白油。 2. 2 工艺流程简介
2005 年 11 月
石油炼制与化工 PET RO L EU M PRO CESSIN G AN D P ET ROCH EM ICAL S
第 36 卷第 11 期
白油加氢技术的工业应用
郭金忠, 顾长生, 赵 飞
( 中国石油林源炼油厂, 大庆 163813)
摘要 林源炼油厂 30 kt/ a 的白 油加氢 装置 采用 石油化 工科 学研 究院 开发 的白 油加 氢技 术 ( R DA) 及 RL F-10w 白油加氢催化剂, 在氢分 压 17. 5M Pa, 反应温 度 191~ 208 e 条件 下, 以大庆 炼 化公司异构 脱蜡 装 置 生 产 的 不 同 粘 度 的 润 滑 油 基 础 油 为 原 料, 均 可 以 生 产 出 符 合 国 家 标 准 GB4853- 94的食品级白油。
表 4 催化剂的干燥过程
阶 段 床层温度/ e
Ⅰ 升温至 150
Ⅱ
150
Ⅲ
150~ 200
Ⅳ
200
Ⅴ
200~ 260
Ⅵ
260
Ⅶ
260~ 150
合计
升温速率/ e # h- 1 压力/ M Pa 时间/ h
15~ 20
2. 0
6
恒温
2. 0
3. 5
15~ 20
6. 0
4
恒温
6. 0
4. 5
15~ 20
6. 0
3
恒温至无水产生1)
6. 0
8
15~ 20
2. 0
8
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1) 当高分放水速度降至小于 100mL/ h 时, 认为无水产生。
3. 2 工业标定及运转 白油加氢装置平稳运转 1 年后, 于 2004 年 8
月 3 日、9 月 13 日和 9 月 22 日分三次以不同的生 产方案对装置进行标定, 用轻质原料、中质原料和 重质原料分别生产出 10 号、36 号和 70 号食品级 白油。原料性质见表 5, 标定操作条件见表 6, 白油 产品分析结果见表 7, 能耗见表 8。从表 6 可以看 出: 反应器入口压力和温度均低于设计值; 从表 5 和表 7 可以看出: 三种原料油经过加氢后, 粘度和 闪点几乎没有变化, 芳烃含量有所下降, 因此白油 产品的紫外吸光度 低, 可以满 足食品级规格 的要
420nm) 2) / cm - 1
10 号 15 号 26 号 36 号 70 号1) 9. 851 14. 70 25. 29 36. 38 58. 73
166 179 199 226 272
> + 30 > + 30 > + 30 > + 30 > + 30
-
-
-
-
-
-
-

-
-
<1 <1 <1 <1 <1
表 1 RLF- 10w 催化剂的物理性质
项目
指标
比表面积/ m2 # g- 1 孔体积/ mL # g- 1 压碎强度/ N # mm - 1
Y 250 Y0. 4 Y 15
催化剂采用普通袋式装填法装填, 共装入催化 剂 4. 5t, 5 3m m 瓷球 0. 24t , 56mm 瓷球 0. 391t , 5 16mm 瓷球 0. 347t 。该装置有 2 个反应器, 内径 均为 800mm , 串联使用, 反应器的装填量见表 2 和 表 3。 3. 1. 2 催化剂的干燥 此催化剂以多孔物质为载 体, 在包装、储运和装填过程中难免会吸附一定量 的水, 含水催化剂与热的油气接触升温时, 所含水 分迅速汽化, 但此时床层下部催化剂温度较低, 下
采用进料泵和新氢压缩机使原料油及氢气升 到反应压力, 混合后通过加热炉将物料加热到需要 的温度, 在反应器中, 在高压、低温及贵金属催化剂 存在的条件下, 对异构脱蜡加氢生成油进一步加氢 精制, 饱和其残存的芳烃, 反应产物经过换热、冷 却, 进入高、低压汽液分离器, 高分气因氢气体积分 数为 99% 以上, 可送至异构脱蜡装置使用, 低分气 排入火炬管网。低分油经换热、蒸汽汽提、减压干 燥后作为产品出装置。工艺流程简图见图 1。 2. 3 生产方案
温度/ e 二反入口
温度/ e
轻质原料 设计值 实际值
18. 0 17. 5 1. 0 1. 0 1. 9 1. 4
191
186
中质原料
重质原料
设计值 实际值 设计值 实际值
18. 0 17. 5 18. 0 17. 5
0. 6 0. 6 0. 5 0. 5
1. 9 1. 4 1. 9 1. 4
205 203 215 208
2 200 90 90 130
表 3 第二反应器装填情况
项目 5 6m m 瓷球 催化剂 5 3m m 瓷球 5 6m m 瓷球 5 16mm 瓷球
装填高度/ mm 200 8 530 150 150 350
装填量/ kg 121 2 300 90 90 130
剂机械强度受损, 可能导致催化剂床层压降增大, 影响加氢效果。因 此, 为了保 证催化剂的使 用性 能, 催化剂经过了干燥脱水过程。干燥时的操作条 件为: 高分压力 6. 0 M Pa, 干燥介质为氢气, 气剂体 积比为( 150~ 200) B 1, 反应 器入口 温度 不大 于 280 e 。催化剂干燥历时 37h, 共脱水 49kg , 占催化 剂总量的 1. 1% 。干燥过程条件见表 4。
关键词:白油 加 氢精制 工业规模
1前 言 白油是一种用途非常广泛的石油产品, 国内的
白油质量标准分为: 工业级、化妆级和食品( 医药) 级。工业级白油可用作化纤、铝材加工、橡胶、增塑 等工业用油的基础油, 也可用作纺织机械、精密仪 器的润滑油以及压缩机密封油; 化妆级白油可制作 发乳、发油、唇膏、护肤脂等[ 1] ; 食品( 医药) 级白油 适用于食品上光、防粘、消泡、密封、抛光和食品机 械, 延长酒、醋、水果、蔬菜或罐头的储存期, 以及用 作润滑性泻药、药膏和药剂的基础油, 药片、药丸的 脱模剂, 手术器械、制药机械的防腐润滑等。
2005 年 第 36 卷
基础油三种原料切换生产。采用轻质原料时对应 的产品为 10 号食品级白油; 采用中质原料时对应 的产品为 36 号食品级白油; 采用重质原料时对应 的产品为 70 号食品级白油。另外两种产品 15 号 和 26 号食品级白油是用 10 号和 36 号食品级白油 调合而成。
图 1 白油加 氢装置工艺流程简图 1- 加热炉; 2- 反应器; 3- 高压分离器; 4- 低压分离器; 5- 汽提塔; 6- 干燥塔
第 11 期
郭金忠等. 白油加氢 技术的工业应用
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求; 从表 8 可以看出: 三种生产方案的能耗均低于 设计值。
表 5 原料性质
项目 运动粘度/ mm 2 # s- 1
40 e 100 e 闪点/ e 色度/ 号 倾点/ e 密度( 20 e ) / g # cm - 3
轻质原料 中质原料 重质原料
生产方案随市场需求和产品库存情况进行调 整, 生产方案共有三种: 即轻质、中质和重质润滑油
收稿日期: 2005-01- 27; 修改收到日期: 2005- 03-08。 作者简介: 郭金忠, 男, 工 程师, 1996 年 毕业于大 庆石油 学院, 现任中国石油林源炼油厂白油车间主任。