异构脱蜡催化剂PIC812的工业化应用
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异构脱蜡催化剂PIC812的工业化应用
【摘要】以国内首套采用国产催化剂的异构脱蜡装置为基础,对首次工业化应用的由中国石油天然气股份有限公司石油化工研究
院与中国科学院大连化学物理研究所联合研制、由北京三聚环保新材料股份有限公司生产的催化剂pic 812在不同的原料下,进行工业放大应用研究,评估其反应活性,研究该催化剂的操作参数及其经济技术指标。
【关键词】异构脱蜡 pic812 参数
1 前言
当今的脱蜡工艺主要有包括溶剂脱蜡、催化脱蜡和异构脱蜡。加氢异构化反应多用于正构烷烃在加氢条件下,通过双功能催化剂的作用转化为相应的支链烷烃的过程,并伴有裂解反应发生。加氢异构化催化剂是双功能,既具有加氢-脱氢活性又有酸性裂化活性。大庆炼化公司润滑油厂异构脱蜡装置采用的是chevron的技术及国产一代催化剂。经过了3年的运转,催化剂进入活性末期,产品质量受到影响,更换国产二代催化剂pic812,这是该催化剂首次工业化使用,对于催化剂在工业化应用中的操作条件、经济技术指标及产品类型等需要进一步的进行研究。
2 异构脱蜡催化剂pic812应用研究
依据催化剂开发方及生产方提供的装填方案,装置进行了催化剂的更换。更换催化剂开工后,装置加工的原料主要有减二线脱蜡油、减三线脱蜡油及650sn精制油。
2.1 以减二脱蜡油为原料的催化剂应用研究
新剂开工后,首先加工的是减二线脱蜡油原料。减二线脱蜡油原料的处理量初步定为25t/h。异构化脱蜡反应器的平均操作温度最初定在了316℃和315℃,因为氢气压力及氢气纯度基本固定,所以装置的产品质量主要是由空速及反应温度这两个条件决定的。在上述的处理量及反应温度下产品质量符合产品质量指标的要求。加工减二线脱蜡油加工量25t/h加工过一段时间后,装置将进料量提高至32t/h,异构化脱蜡反应器的平均操作温度不变,产品质量合格,再将异构化脱蜡反应器的平均操作温度降低至314℃,产品质量合格。这表明在加工初期,催化剂活性较好。
经过一个月的初期减二线脱蜡油的加工,处理量降至26t/h,催化剂活性趋于稳定,异构化脱蜡反应器的平均操作温度保持在319℃~320℃,这时产品质量稳定,合格。将异构化脱蜡反应器的平均操作温度降低至315℃后,产品质量略有下降,符合质量指标要求。
加工减二脱蜡油时处理量、反应温度、重质基础油产品质量情况和收率情况如表1所示。
由表1可以看出,产品的粘度达到需求,在这种粘度的指标下,倾点≯-15℃即可。由上表可知,操作温度和处理量在催化剂初期对反应的产品质量及收率影响很大,在反应深度较深的时候,重质基础油的收率较低,反应深度较小时收率较高,达到77%以上。在处理量25t/h,异构化脱蜡反应器的平均操作温度为316℃时是催
化剂新投入使用,催化剂活性较高,产品质量也过剩。加工一段时间后,异构化脱蜡反应器的平均操作温度基本不变,处理量提高1t/h后,重质基础油倾点指标升高为-18℃,重质基础油收率提高较多,这表明催化剂进入了一个较为稳定的状态,这也很符合工业化的要求。
2.2 以减三线脱蜡油为原料的催化剂应用研究
经过了减二线脱蜡油的加工后,装置对原料进行了调整,改为加工减三线脱蜡油,由于生产计划的需要,减三线脱蜡油加工时间较短,减三线脱蜡油的进料量定为26t/h,异构化脱蜡反应器的平均操作温度稳定在326℃~327℃之间。
在处理量为26t/h,异构化脱蜡反应器的平均操作温度在326℃~327℃之间的状态下,重质基础油的产品质量合格且比较稳定,重质基础油收率较减二线脱蜡油高。由于生产计划的需要,减三线脱蜡油加工时间较短,没有对其它空速及反应温度条件进行研究。
2.3 650sn精制油为原料的催化剂应用研究
装置在加工完减三线脱蜡油后,加工了650sn精制油,初期的进料量定为26t/h,异构化脱蜡反应器的平均操作温度为349℃。本次650sn精制油的加工方案持续了10天,产品质量合格。
第二次加工650sn精制油原料时,维持处理量不变,将异构化脱蜡反应器的平均操作温度升至355℃。产品质量合格但有所下降。由于产品质量下降,已降低至合格线卡边,所以将处理量降低至25t/h,异构化脱蜡反应器的平均操作温度提高至366℃,产品质量
基本无变化。
在加工650sn精制油原料时,反应初期由于催化剂活性较高,所以在较低的反应温度下,依然可以得到较好质量的重质基础油,产品收率也较高,再次加工该原料,反应温度上升,处理量下降,产品质量合格,在反应温度上升较大时,基础油收率损失也较大。但总体来说,重质基础油能够达到ⅲ类基础油标准,产品质量和收率也符合装置要求。
3 结论
通过对国产异构化脱蜡催化剂在以减二线脱蜡油、减三线脱蜡油及650sn为原料的研究,我们可发现:
(1)催化剂pic812的活性较好。与第一代国产异构脱蜡催化剂的对比,催化剂pic812在生产ⅲ类基础油上的能力依旧保持较强,在加工650sn原料时重质基础油的收率达到72%以上;
(2)通过对异构化脱蜡催化剂pic812实际应用的试验,可以得出结论,反应温度与空速仍是二代国产催化剂工业化的重要参数,该催化剂可以加工的原料类型较多,同时基础油产品的类型也比较丰富,基础油收率达到预期。
参考文献
[1] 水天德.现代润滑油生产工艺[m].北京:中国石化出版社,1997
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