关于环烷油的行业分析报告

2、特点
原油种类繁多，成分复杂，分类方法也多种多样。但按关键馏分的 特性，即特性因数K值，以及碳型分析，可大致将原油分为石蜡基、中 间基和环烷基三大类，如环烷基原油又称沥青基原油，是以含环烷烃较 多的一种原油，如果环烷碳含量CN%≥50%，则是高纯度环烷基原油。环 烷基原油所产的汽油辛烷值较高，柴油的十六烷值较低，润滑油馏分含 蜡量少或几乎不含蜡、凝固点低，粘度指数较低，渣油中含沥青较多。 环烷基原油虽然粘温性差，但低凝固点，可用来制备倾点要求很低而对 粘温性要求不高的油品，如电器用油、冷冻机油等。虽然环烷基原油获 得高附加值的轻质燃料油的收率低，生产低附加值沥青和重质燃料油的 收率高，但其润滑油馏份具有良好的低温性能，是提高其产品在市场中 的竞争力和提高加工收益的一个有效途径。
2、工艺流程
（1）高压全氢型工艺 由于国内光亮油质量一直不够理想,近年来进口量较大，颜色浅、 低芳烃含量的高档环烷型橡胶填充油当前和今后都有较大的市场需求。 石科院(RIPP)开发了一种能加工各种环烷基原油润滑油馏分，并能生产 各种低芳烃环烷基润滑油的全氢型高压加氢工艺，该装置一共有三段反 应，第一段装载具有高脱硫、脱氮以及芳烃饱和开环活性的RL-1催化 剂，所以它能加工各种含芳烃高的环烷基原油润滑油馏分并能提高其粘 度指数；第二段装载RDW-1催化降凝催化剂，因此能加工某些含蜡的环 烷基油:第三段装载有高活性的芳烃饱和催化剂RJW-2，进一步饱和各种
2、 工艺原理及流程 1、工艺原理
加氢处理是大多数环烷基油炼厂采用的方法，其原理是利用化学手 段脱除原料油中的硫、氮、氧等杂质，并将芳烃和多环芳烃转化为饱和 烃，可提高基础油氧化稳定性，降低色度，提高安定性，增加粘度指 数，降低致癌物含量。产物经分离出轻质组分后，剩余的为基础油产 品。传统的溶剂精制、白土精制等工艺由于很难大幅度降低酸值，一般 不适用于环烷基原料。 催化脱蜡也叫临氢降凝，与溶剂脱蜡不同，它是化学反应技术，它 把含蜡原料油通过催化剂及氢气使蜡择形加氢裂化或临氢异构化，将油 中的蜡脱除，从而达到降低润滑油凝点(倾点)和分离的目的[4]。由于 环烷基油基本不含蜡或含蜡量很少,不适用酮苯脱蜡工艺,因此如何降低 原料倾点,生产低凝点产品如变压器油、冷冻机油等一直是一个难题。 尿素脱蜡、分子筛脱蜡等工艺都不够理想。催化脱蜡采用对直链烃选择 性很强的分子筛催化剂,可以较大幅度降低油品倾点的同时保持较高收 率。石科院和抚研院为环烷基油降凝研制的RDW系列和FDW系列专用催化 剂具有活性高、反应温度低的特点,因此使用周期长,对油品的安定性影 响很小。
常 减 压 蒸 馏 高压加氢处理 减二线油 加氢后处理 催化脱蜡 汽 提 塔 保护反应器 减三线油 橡胶填充油 冷冻机油
轻脱沥青油
光亮油
图1 克石化全氢型高压加氢流程[7 从性质可以看出，在生产期间，各线主产品颜色水白，低温流动性 好，各项指标都达到要求。
（2）一段串联高压全氢型工艺 自克拉玛依石化的全氢型生产基础油成功后，一些小型炼油部门与 科研单位也相继开发了生产润滑油的几种组合工艺或类似的全氢型工 艺，但是这些工艺流程有的加氢处理产物必须进行汽液分离后，液体产 物才能进入加氢降凝过程；有的原料在进行加氢处理前必须进行溶剂精 制，以达到原料粘度指数大于某指标的要求。其加氢处理产物也必须进 行气液分离，将加氢处理物料中的硫化氢和氨脱除，液体产物才能进入 加氢降凝过程；还有的虽能够大幅度地提高原料的粘度指数，但不适用 于环烷基馏分油原料生产对粘度指数要求不高的环烷基润滑油基础油的 过程。 异构脱蜡是提高润滑油基础油粘度指数的一种常用方法，但该方法 一般应以石蜡基原油馏分油为原料，对环烷基原油馏分油没有明显效 果。并且，该方法一般需要使用贵金属催化剂，一方面造成催化剂成本 提高，另一方面还因为硫、氮等杂质是贵金属催化剂的毒物，而必须使 用两段工艺，即原料经过加氢处理后进行分离，将不含硫和氨的液体物 料进行异构脱蜡处理，两段工艺流程复杂、设备多、运转成本高。 加氢法生产润滑油基础油的适宜工艺过程需根据原料的特点及润滑 油基础油产品的要求来确定。现有技术无法兼顾石蜡基、中间基及环烷 基馏分油或轻脱油加氢生产润滑油基础油的要求，并且必须采用两段工 艺，即加氢处理产物必须进行汽液分离，脱除硫化氢及氨后，才能进行 加氢降凝及加氢精制，因此生产过程较复杂，成本较高。 抚顺石油化工研究院(FRIPP)针对现有技术的不足，开发了一种原料 适应性强、工艺流程简单、灵活的润滑油基础油生产工艺[9]。原料油 一般为适宜原油的减压馏分油、轻脱沥青油等，适宜的原油类型可以是 环烷基原油、中间基原油和环烷中间基原油，也可以适用于石蜡基原油 的减压馏分油和轻脱沥青油。该技术方法采用串联工艺流程，各反应之 间不需进行分离处理，流程大大简化，通过选择适宜性能的催化剂，使 润滑油加氢处理过程简化，并且可以保证产品质量。根据原料的不同特
3、 用途
基于自身特性，环烷基油在调制一些润滑油产品，如变压器油、橡 胶填充油及冷冻机油等，有着其它种类基础油无法比拟的优势。许多用 户，如国内外大型变压器制造商，都指定用环烷基油产品。 （1）变压器油 变压器油按凝固点分为10号、25号和45号3种牌号，环烷基油凝固点 低，按上述工艺制备的基础油料，凝固点通常在-30℃以下，可直接生 产25号产品，稍加处理就可以生产45号产品。而其它种类基础油需要脱 蜡、甚至深度脱蜡才能满足要求，由此可见，用环烷基油生产低凝变压 器油或其它低凝油品有着得天独厚的优势。 变压器油的主要作用是绝缘和冷却散热，粘度对散热效果影响甚 大，粘度越小流动性就越好，散热效果也越好。我国规定10号和25号变 压器油的40℃运动粘度不大于13mm2/s，45号变压器油的40℃运动粘度 不大于11mm2/s。由于环烷基油粘度指数低，在变压器温度升高时，粘 度迅速下降而加快循环速度，从而提高散热效果。 氧化安定性同样是变压器油的重要性能，为了提高油品的氧化安定
关于环烷油行业的市场分析报告
第一章 行业的概述
1、 环烷油的基本情况 1、概况
环烷油是从环烷基原油中提炼出来的,在石油产品中与石蜡基油相 比资源较少，储量只占世界已探明石油储 量的2.2%，属稀缺资源。 世界上的环烷基原油资源主要集中分布在四个地方，即美国的德克萨 斯州、加利福尼亚州、南美洲的委内瑞拉和中国的新疆油田、辽河油 田、大港油田以及渤海湾等地区。美国德州和加州的稀环烷基原油逐 渐减少，重质环烷基原油开始开采；目前大量开采的是委内瑞拉重质 环烷基原油，开采的成本越来越高。 环烷油属于操作油(加工油、填充油)之类，是以环烷烃为主要成分的 石油馏分。 相对密度0.89～0.95，闪点>160 ℃，酸值<0.1mgKOH/g， 苯胺点66～82℃，凝固点≤18℃。折射率1.4860~1.4963。酸值 <0.15mgKOH/g。流动点-40～-12℃。饱和烃含量87.55%～9 3.86%，芳 烃含量6.14%～11.96%，沥青质含量0～0.49%。用作橡胶型密封胶和压 敏胶的软化剂。贮存于阴凉、通风的库房内，远离火种、热源。
性，通常加入氧化抑制剂，但氧化抑制剂的加入，也会影响到变压器油 的耐电压和介损性能，因此抑制剂的加入量受到了严格限制。国外则有 根据抑制剂加量对变压器油进行划分的，如IEC标准，将变压器油分为 加抑制剂和未加抑制剂两大类。 减少抑制剂加量或不加抑制剂，是变压器油的发展趋势，尤其是超 高压变压器油，倾向于不含抑制剂。对于Ⅰ类和Ⅱ类变压器油，基础油 就要求具有良好的氧化安定性，只有环烷基油经过适当处理或加入适量 的芳烃类基础油，就可达到氧化安定性的要求，同时还可以满足超高压 变压器油析气性的要求。 近年来中国石油润滑油公司依托克拉玛依油田得天独厚的环烷基稠 油资源和先进的加工工艺，已先后研制开发了KI50X、KI50GX超高压 交、直流通用变压器油、KI40AX长寿命变压器油（第三代超高压变压器 油）、KI50AX特高压变压器油和KI45GX互感器专用油等系列新产品，产 品质量已跻身于国际高端油品行列。 （2） 橡胶填充油 橡胶是富有弹性且具有韧性和相当强度的高聚物，系长分子链结 构，要使橡胶具有良好的加工性能，须使分子间各链段彼此能容易滑 动，为实现这个目的，一般采用添加橡胶油的方法。橡胶油是合成橡胶 和橡胶制品行业的重要原材料或橡胶加工中的重要助剂，分为石蜡基、 环烷基和芳香基三大类。理想的橡胶油应具备以下条件：相容性好，挥 发性低，易加工性、抗损伤性和润滑性良好，对硫化胶的物理性能无不 良影响，乳化性能好，污染少，无毒性，安定性好，来源充足和价格适 中等。相比较而言，石蜡基橡胶油抗氧化、光安定性好，但石蜡基橡胶 油的乳化性、相容性和低温性较差；芳香基橡胶油相容性最好，所得橡 胶产品强度高，可加入量大，价格低廉，但它的颜色深、污染大、毒性 大，随着环保要求的提高将逐步被淘汰；而环烷基橡胶油则兼具石蜡 基、芳香基特性，乳化性、相容性好又无污染、无毒害，适应的橡胶品 种较多，应用范围广泛，因此是理想的橡胶油品种。特别是通过加氢反
应，能生产出无色的KN系列橡胶填充用油，为橡胶工业生产白胶及浅色 胶提供了优质原料，从根本上解决了以往只能生产“黄胶”而不能生 产“白胶”的问题。为此，从世界橡胶填充油的发展趋势来看，最终结 果是环烷基橡胶填充油的需求量将越来越大，经过高压加氢的低芳烃环 烷基橡胶油会受到欢迎，最终成为市场的主流产品。 （3）冻机油 冷冻机油是制冷压缩机专用润滑油，是制冷系统中决定和影响制冷 功能和效果的至关重要的组成部分。高质量的冷冻机油不仅必须具备与 制冷剂共存时优良的热化学安定性和相溶性，还必须兼有优良的低温流 动性、润滑性及抗泡性，而且易于生产，原料来源可靠，对环境无污 染。制冷压缩机所用制冷剂以R12、R134a和R600a三种为主，随着环保 进程的推进，R600a制冷剂将成为主流，经实验表明，环烷基基础油与 该制冷剂具有良好的相溶性及热化学安定性。以克拉玛依环烷基原油减 压二线馏分油为原料，经过高压加氢反应，可制备出满足德国DIN51503 VG46标准的冷冻机油。 （4）润滑脂类 环烷基基础油与金属皂类的亲合力较大，所生产的润滑脂不易析出 油分；而且环烷基油凝固点低，是生产低温润滑脂不可缺少的原 （5）其它润滑油 苯胺点低、溶解度高、低芳烃含量也是环烷基油的特点，这些特点使 得环烷基油在许多润滑油产品的应用中，有着其它基础油无法比拟的优 势。如高溶解度使得制备乳化型金属加工液更加容易，所配制的乳化液 稳定性优良，不易分层。既具有芳烃的部分性能，又无芳烃的毒性，因 此环烷基油又是一种环保、安全的产品，在橡胶行业和油墨制造中，可 替代芳烃油而解决环保问题。此外，环烷基油还可用于生产压缩机油、 船用气缸油、低凝液压油及车辆减震器油等产品。 高压加氢可有效地提高基础油粘度指数，由此可弥补环烷基油粘度 指数偏低的缺点，如新疆克拉玛依石化公司的加氢环烷基基础油粘度指 数能达到80以上，满足大部分润滑油产品的要求，加氢光亮油 KH150BS，通过在工业闭式齿轮油中的应用证明，效果很好。 环烷基原油属于重质原油，是生产高粘度基础油的重要资源，为制备 高粘度润滑油提供了丰富原料。如150BS及轻脱油，解决了VG680及
不饱和烃，提高油品的颜色、氧化安定性[6]。此工艺应用于克拉玛依 石化公司30万吨/年润滑油基础油高压加氢装置，于2000年11月建成投 产，考虑到原料重金属含量较高,在加氢处理反应器前还设有专门的保 护Biblioteka Baidu应器,采用RG系列保护剂,工艺流程见图1。该装置在氢分压15MPa下 操作,以环烷基减二、减三线馏分油与轻脱沥青油为原料,单馏分进料, 切换操作该装置自投产以来,开工率高,产品收率高、产品质量好，取得 了较好的经济效益。减压塔底重润滑油是该装置的主要产品，表2列出 了部分重润滑油产品的质量指标。
点，采用不同的加氢处理催化剂组合方式，可以生产不同种类的润滑油 基础油，工艺过程灵活。由于加氢处理产物无需分离，直接先后进入加 氢降凝及加氢补充精制反应器，生产润滑油基础油，大幅度地简化了工 艺流程，节省了投资、节约了能耗。 该装置由中国石油工程设计有限责任公司抚顺分公司(现更名为中 国寰球工程公司辽宁分公司) 负责工程设计和实行项目总承包，于2009 年底在盘锦北沥建成20万吨/年的环烷基馏分油高压加氢装置，并实现 一次开汽成功，连续平稳运行。新建20万吨/年环烷基馏分油加氢装置 后，使常三、减二、减三、减四这部分外售中间产品，作为原料，生产 出高附加值的润滑油基础油，如变压器油、橡胶填充油、冷冻机油（或 工业白油）等。且加氢汽柴油可用于直馏油品的调和，开发多种后续产 品，实现全面提高企业经济效益的目标，使企业得到发展。