一种高干点原料生产润滑油基础油的加氢方法技术

本发明专利技术公开了一种高干点原料生产润滑油基础油的加氢方法。高干点原料首先进行一段加氢精制反应，反应流出物进行分离；液体进入二段精制段进行深度脱氮和芳烃饱和反应，在二段中同时采用气液并流和逆流流程，精制生成油进行加氢裂化；裂化尾油进行异构脱蜡和补充精制反应，获得润滑油基础油馏分。本发明专利技术方法可在较缓和条件下对高干点原料中的难脱除杂质进行处理，使其满足加氢裂化进料要求，从而拓宽了润滑油基础油的原料来源；同时由于加氢精制温度大大降低，可以提高装置的运转周期，加工更劣质的原料或者在同样的运转周期下提高装置的加工能力。

【技术实现步骤摘要】
一种高干点原料生产润滑油基础油的加氢方法
本专利技术公开了一种润滑油基础油的生产工艺，特别是一种采用加氢裂化-异构脱蜡组合工艺加工高干点原料生产润滑油基础油的加氢方法。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，石油加工能力快速增长。与此同时，国内加氢裂化技术也获得了大规模的工业应用。截至2011年底，我国正在运行的加氢裂化装置有40多套，总加工能力已经超过50.0Mt/a，加工能力跃居世界第二位。同时世界原油资源的日益枯竭，国际油价一直在高位徘徊。2011年我国共进口原油2.54亿吨，原油进口依赖度已达56.5%，已经严重威胁到国民经济的健康、快速发展，充分利用原油资源已经成为炼油行业的重要任务。另外，由于国内原油质量的逐年变差，进口高硫原油加工量的大幅增加，环保对炼油工艺及石油产品质量的要求日趋严格，以及市场对清洁燃油及化工原料需求量的不断增加，尤其是作为交通运输燃料的清洁中间馏分油和为重整、乙烯等装置提供的优质进料，因此市场对加氢裂化技术水平的进步提出了更高的要求。加氢裂化所加工的原料范围宽，产品方案灵活，液体产品收率高，可获得优质动力燃料和化工原料，加氢裂化工艺和技术越来越受到世界各大石油公司的普遍重视。为了提高原油利用率，提高高附加值产品的产率，各大炼油企业纷纷采用深拔技术，减压蜡油干点已达590℃以上，甚至达到620℃，加氢裂化技术能够很好地满足这种需求。传统加氢裂化工艺所加工的原料油干点一般小于530℃，采用原油深拔技术后，原料油干点显著提高，使得氮含量、硫含量、沥青质、残炭和微量金属杂质含量明显增加。除了因为粘度增大导致原料油向催化剂内部扩散的速度减慢，从而降低反应速度外，还带来数量更多、结构更为复杂的非烃化合物以及多环芳烃、胶质、沥青质、重金属等杂质，大大增加了加氢难度。基础油的生产工艺主要包括传统“老三套”润滑油加工工艺和以加氢处理、加氢裂化、催化脱蜡/异构脱蜡为代表的加氢法工艺。而Ⅱ/Ⅲ类优质润滑油基础油尤其是Ⅲ类润滑油基础油具有饱和烃含量高、硫含量极低、粘温性质好等特点，是制取高档润滑油的主要原料，以传统的溶剂法难以生产。当前国内外制取高品质润滑油基础油最先进的技术是采用加氢工艺，尤其是加氢裂化-异构脱蜡组合工艺路线较为成熟，已广泛用于生产高档润滑油基础油。利用加氢裂化尾油通过异构脱蜡降凝技术生产的润滑油基础油具有低硫、低氮、低芳烃含量、优良的热安定性和氧化安定性、较低的挥发度、优异的粘温性能和良好的添加剂感受性等优点，可以满足现代高档润滑油对APIⅡ/Ⅲ类基础油的要求。US6,676,827公开了一种异构脱蜡生产低凝润滑油基础油的方法。采用加氢裂化－异构脱蜡两段加氢工艺路线，加氢裂化和异构脱蜡均有各自的氢气循环系统，这是目前加氢法生产润滑油基础油主要工艺过程。由于使用两段工艺，因此工艺流程复杂、设备多、运转成本高。CN200710011927.5公开了一种润滑油基础油的生产方法，加氢裂化单元的尾油直接供给尾油异构脱蜡单元做原料，新氢一次通过尾油异构脱蜡单元，其尾氢则直接返回给加氢裂化单元做补充氢。该方法仅仅是两个单元的有机结合，降低了装置的投资和操作费用，加氢裂化单元的产品质量并未提高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种改进的加氢裂化-异构脱蜡组合工艺，加氢裂化单元采用三段加氢裂化工艺，加工高干点原料，生产优质化工原料、清洁马达燃料和优质润滑油基础油。本专利技术的一种高干点原料生产润滑油基础油的加氢方法，包括以下内容：（1）在加氢精制条件下，高干点原料与氢气混合后进入第一段反应区，第一段反应区使用加氢精制催化剂，第一段反应区的脱氮率一般控制为60wt%～95wt%；（2）第一段反应区流出物进入分离系统进行分离，得到气相与液相，气液分离后的气相经脱杂质后循环使用；（3）步骤（2）中气液分离后的液相与氢气混合后进入第二段反应区，第二段反应区使用加氢精制催化剂，第二段反应区的上部为气液并流反应区，并流反应流出物进入气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入第二段反应区下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气逆流接触进行反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；（4）步骤（3）得到的精制生成油与氢气混合后进入第三段反应区，第三段反应区使用加氢裂化催化剂；（5）第三段反应区得到反应流出物进入分离系统，分离得到汽油、煤油和柴油的一种或几种和尾油；（6）步骤（5）得到尾油的至少一部分与新氢混合后进入异构脱蜡反应区，进行异构脱蜡反应，异构脱蜡反应流出物进入补充精制反应段进行补充精制反应，以进一步脱除杂质，剩余部分的尾油可以循环回第一段或第二段反应区的反应器入口；（7）步骤（6）得到的反应产物进行气液分离，气体可以用作补充氢与加氢裂化原料混合进入加氢裂化反应区，液体产物经蒸馏得到润滑油基础油产品。根据本专利技术的工艺方法，其中步骤（5）得到的不符合润滑油基础油原料要求的尾油全部循环回第一段的加氢精制反应区，直至符合润滑油基础料要求后尾油再进入异构脱蜡反应区。根据本专利技术的加氢方法，其中在步骤（2）中，优选对气液分离后的液相先用水进行洗涤，以降低第一段加氢精制生成油中的氨（NH3）含量，经过水洗后的液相再与氢气进入第二段反应区。此处所述的水洗操作为本领域技术人员的常规操作。其中在步骤（3）的第二段反应区中，上部的气液并流反应区和气液逆流反应区的催化剂装填体积比可以根据原料的性质和第一段的加氢脱氮率具体确定。本专利技术的工艺方法中，所述的高干点原料的终馏点或干点一般为550℃以上，优选为570℃以上，通常为580～620℃。所述的高干点原料的氮含量通常为500μg/g以上，一般在1000μg/g以上。本专利技术方法中，第一段反应区的脱氮率一般控制为60%～95%，优选控制为70%～90%。第一段反应区的工艺条件为：反应温度为330～480，反应压力为5.0～20.0MPa，氢油体积比为100:1～4000:1，液时体积空速为0.2～4.0h-1。优选的操作条件为：反应温度为350～450℃，反应压力为8.0～17.0MPa，氢油体积比为400:1～2000:1，液时体积空速为0.5～3.0h-1。本专利技术方法中，步骤（3）的第二段反应区中，并流反应区的工艺条件为：反应温度为250~500℃，优选为300~440℃；反应压力为5.0~20.0MPa，优选为8.0~17.0MPa；氢油体积比为100:1~4000:1，优选为400:1~2000:1；液时体积空速为1.0~10.0h-1，优选为1.0~4.0h-1。第二段反应区中逆流反应区的工艺条件为：反应温度为250~500℃，优选为300~440℃；反应压力为5.0~20.0MPa，优选为8.0~17.0MPa；氢油体积比为100:1~2000:1，优选为400:1~1000:1；液时体积空速为1.0~10.0h-1，优选为1.0~4.0h-1。本专利技术方法中，第三段的加氢裂化反应区中，反应温度为250～500℃，反应压力为5.0～20.0MPa，氢油体积比为100:1～4000:1，液时体积空速为1.0～10.0h-1。优选为：反应温度为300～440℃，反应压力为8.0～17.0MPa，氢油体积比为400:1～2000:1，液时体积空速为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高干点原料生产润滑油基础油的加氢方法，包括以下内容：（1）在加氢精制条件下，高干点原料与氢气混合后进入第一段反应区，第一段反应区使用加氢精制催化剂，第一段反应区的脱氮率控制为60wt%～95wt%；（2）第一段反应区流出物进入分离系统进行分离，得到气相与液相；（3）步骤（2）中气液分离后的液相与氢气混合后进入第二段反应区，第二段反应区使用加氢精制催化剂，第二段反应区的上部为气液并流反应区，反应流出物进入气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入第二段反应区下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气逆流接触进行反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；（4）步骤（3）得到的精制生成油与氢气混合后进入第三段反应区，第三段反应区使用加氢裂化催化剂；（5）第三段反应区得到反应流出物进入分离系统，分离得到汽油、煤油和柴油的一种或几种和尾油；（6）步骤（5）得到尾油的至少一部分与新氢混合后进入异构脱蜡反应区，进行异构脱蜡反应，异构脱蜡反应流出物进入补充精制反应段进行补充精制反应；（7）步骤（6）得到的反应产物进行气液分离，液体产物经蒸馏得到润滑油基础油产品。

【技术特征摘要】
1.一种高干点原料生产润滑油基础油的加氢方法，包括以下内容：（1）在加氢精制条件下，高干点原料与氢气混合后进入第一段反应区，第一段反应区使用加氢精制催化剂，第一段反应区的脱氮率控制为60wt%～95wt%；所述的高干点原料的终馏点为550℃以上；（2）第一段反应区流出物进入分离系统进行分离，得到气相与液相；（3）步骤（2）中气液分离后的液相与氢气混合后进入第二段反应区，第二段反应区使用加氢精制催化剂，第二段反应区的上部为气液并流反应区，反应流出物进入气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入第二段反应区下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气逆流接触进行反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；（4）步骤（3）得到的精制生成油与氢气混合后进入第三段反应区，第三段反应区使用加氢裂化催化剂；（5）第三段反应区得到反应流出物进入分离系统，分离得到汽油、煤油和柴油的一种或几种和尾油；（6）步骤（5）得到尾油的至少一部分与新氢混合后进入异构脱蜡反应区，进行异构脱蜡反应，异构脱蜡反应流出物进入补充精制反应段进行补充精制反应；（7）步骤（6）得到的反应产物进行气液分离，液体产物经蒸馏得到润滑油基础油产品；其中，第一段反应区使用的加氢精制催化剂具有以下性质：催化剂的平均孔直径为7.5~9.5nm，孔径为4~10nm的孔占总孔容的体积分数为70~90%；第二段反应区使用的加氢精制催化剂的平均孔直径为4至小于7.5nm，孔径为4~10nm的孔的孔容占总孔容的体积分数为50~75%；其中与第一段中的加氢精制催化剂相比较，第二段中加氢精制催化剂的平均孔直径要小0.5~3nm，孔径4~10nm的孔占总孔容的体积分数小10~30个百分点。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的高干点原料的终馏点为570℃以上。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的高干点原料的终馏点为580～620℃。4.按照权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述的高干点原料的氮含量为500μg/g以上。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（5）所得尾油的剩余部分循环回第一段或第二段反应区的反应器入口。6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（5）得到的不符合润滑油基础油原料要求的尾油全部循环回第一段的加氢精制反应区，直至符合润滑油基础料要求后尾油再进入异构脱蜡反应区。7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（3）中所述的加氢精制催化剂由载体和载在载体上的加氢金属组分组成，催化剂包括元素周期表中第ⅥB族活性金属组分以金属氧化物重量计8%~35%，以及第Ⅷ族活性金属组分以金属氧化物重量计1%~7%。8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，与第一段中的加氢精制催化剂相比较，第二段加氢精制催化剂的平均孔直径小1.0~2.5nm，孔径4~10nm的孔占总孔容的体积分数小15~25个百分点。9.按照权利要求1或8所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述的加氢精制催化剂的平均孔直径为8~9...

【专利技术属性】
技术研发人员：白振民，郭蓉，王平，孙立刚，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11