FRIPP加氢生产特种油品技术

FRIPP 加氢生产特种油品技术

前 言

进入21世纪，抚顺石油化工研究院（FRIPP ）依托临氢技术研发优势，开发出润滑油异构脱蜡生产润滑油基础油和优质白油成套技术和专用异构降凝催化剂FIW-1、补充精制FHDA-1、FHDA-10催化剂，并成功工业应用，性能达到国际先进水平。以乙烯裂解C 9馏分、航煤、柴油、重整抽余油等为原料开发了溶剂油加氢技术和专用催化剂，为中国石化多家改制企业的生存和发展以及中国石化特种油品基地化生产提供了技术支撑。

1 全氢法生产优质润滑油基础油技术

为适应汽车、机械工业的飞速发展和严格的环保要求，润滑油产品升级换代速度明显加快，润滑油加氢工艺生产的Ⅱ/Ⅲ类基础油需求不断增加。FRIPP 于2004年研发成功属国内首创的、具有自主知识产权、达到世界先进水平的全氢法生产润滑油基础油及优质白油技术，其核心为异构脱蜡催化剂开发和应用。全氢法生产优质润滑油基础油和白油工艺具有原料适应性强、工艺流程灵活的特点，原料油可以是减压馏分油、轻脱油和蜡下油等重质馏分油，也可以是加氢裂化尾油。

1.1 含蜡馏分油生产API Ⅱ/Ⅲ类润滑油基础油技术

全氢法生产优质润滑油基础油技术是以异构脱蜡催化剂为核心，配以加氢处理和补充精制的全氢工艺技术，采用加氢处理-异构脱蜡-补充精制工艺过程，生产Ⅱ/Ⅲ类基础油。工艺流程见图1。

高压串联工艺流程图

反应器

化反应器润滑油基础油

中间馏分油

加氢处理催化剂为专用润滑油加氢处理催化剂，通过多环芳烃加氢开环转化成粘度指数较高的少环多侧链的环烷烃。异构化催化剂采用新型催化材料为载体，活性组分为贵金属的双功能催化剂。补充精制催化剂为贵金属催化剂。选择几种高蜡含量馏分油作原料，其性质列于表1。

图1 高压串联工艺流程

表1 原料油性质

分析项目蜡下油VGO馏分油轻脱油

硫/（µg·g-1）868 18 100 19 100

氮/（µg.g-1）56.4 1 272 820

凝点/℃32 34 >50

粘度(100 ℃)/（mm2.s -1) 6.737 12.72 28.35

含蜡量，% 48.2 15.85 20.17 蜡下油中蜡含量较高，因此，是加氢法生产非常高粘度指数（VHVI）润滑油基础油的极好原料。经过加氢处理-异构脱蜡-补充精制后，产物的性质分别列入表2～4。可见，以蜡下油为原料，可得到能满足中国石化HVI Ⅲ类润滑油基础油协议标准的6#基础油；以VGO馏分油为原料，可得到能满足HVI Ⅱ类协议标准的3#基础油和满足HVI Ⅱ+类技术要求的10#基础油；以轻脱馏分油为原料，可得到能满足HVI Ⅱ类协议标准的10#基础油和满足HVI Ⅱ+技术要求的20#（90BS）基础油。

表2 以蜡下油为原料生产的基础油产品性质

项目6#基础油中国石化HVI Ⅲ类技术要求

粘度(40 ℃)/（mm2·s-1) 32.78

粘度(100 ℃)/（mm2·s-1） 5.967 5.50～6.50

粘度指数129 ≮120

饱和烃，% 99.6 ≮90

硫/（µg·g-1) 1.0 ≯0.03%

倾点/℃-18 ≯-18

闪点(开口)/℃213 ≮200

颜色/号<0.5 ≯0.5

颜色(赛氏)/号+30

氧化安定性(旋转氧弹) /(150℃·min-1) >300 ≮300

表3 以VGO为原料生产的基础油产品性质

项目3#基础油

中国石化

HVI Ⅱ技术要求

10#基础油

中国石化

HVI Ⅱ+技术要求

粘度(40 ℃)/(mm2·s-1) 17.21 75.16

粘度(100 ℃)/(mm2·s-1) 3.65 3.50～4.50 9.883 9.00～11.00 粘度指数91 ≮90 112 ≮110

饱和烃，% 99.6 ≮90 99.3 ≮90

硫/(µg·g-1) 1.0 ≯0.03% 1.0 ≯0.03% 倾点/℃-39 ≯-12 -18 ≯-18

闪点(开口)/℃191 ≮185 234 ≮230

颜色/号<0.5 <0.5 0.5 ≯0.5

颜色(赛氏)/号+30 +30

氧化安定性(旋转氧弹) /(150℃·min-1) >300 ≮250 >300 ≮250

表4 以轻脱油为原料生产的基础油产品性质

项目10#基础油

中国石化

HVI Ⅱ技术要求

20#基础油

中国石化

HVI Ⅱ+技术要求

粘度(40 ℃)/(mm2·s-1) 84.49 232.95

粘度(100 ℃)/(mm2·s-1) 10.25 9.00～11.00 21.85 17.0～22.0 粘度指数103 ≮90 113 ≮110

饱和烃，% 99.25 ≮90 99.3 ≮90

硫/(µg·g-1) 1.0 ≯0.03% 1.0 ≯0.03% 倾点/℃-18 ≯-12 -12 ≯-12

闪点(开口)/℃ 241 ≮230 282 ≮265 颜色/号

<0.5 <0.5 0.5 ≯1.5 颜色(赛氏)/号

+30 氧化安定性(旋转氧弹)/

( 150℃·min -1)

>300

≮250

>300

≮250

1.2 加氢裂化尾油生产API Ⅱ/Ⅲ类润滑油基础油技术

加氢裂化尾油具有颜色浅、硫氮杂质少、芳烃含量低等特点，是异构脱蜡生产Ⅱ/III 类基础油特别是高粘度指数Ⅲ类基础油的最好原料。根据原料的特点和应用厂家实际工况，开发出以下2 种工艺流程，生产API Ⅱ/Ⅲ类润滑油基础油。

1.2.1 高压一段串联技术

该工艺设置2 台串联反应器，R 1装填贵金属加氢异构催化剂，用于降低加氢裂化尾油的凝点；R 2反应段装填高加氢脱芳活性的贵金属加氢补充精制催化剂，用于异构脱蜡产物的深度芳烃饱和，其原则工艺流程见图2。

转化产品

1.2.2 加氢裂化与尾油异构脱蜡-补充精制组合工艺技术

FRIPP 开发了加氢裂化-尾油异构脱蜡组合工艺技术，其原则工艺流程见图3。该工艺包括加氢裂化和尾油异构脱蜡2 个单元，加氢裂化单元的尾油直接供给尾油异构脱蜡单元做原料。新氢1 次通过尾油异构脱蜡单元，其尾氢直接返回给加氢裂化单元做补充氢。由于2 个单元实现深度联合，装置的建设投资和操作费用明显降低。

加

氢裂化产品

异构脱蜡产品

图3 加氢裂化与尾油异构脱蜡-补充精制组合工艺流程

尾油及基础油性质分别列于表5和表6。由表6可见，生产的3#

基础油符合中国石化HVI Ⅱ类

协议标准，生产的6#

基础油符合中国石化HVI Ⅲ类协议标准。

图2 高压一段串联工艺流程