加工高含蜡原料制备润滑油基础油的方法技术

本发明专利技术涉及一种加工高含蜡原料制润滑油基础油的方法，内容如下：高含蜡原料首先进入加氢预处理反应区，完成原料中非烷烃组分的加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢脱氧；得到的加氢预处理油进入加氢异构反应区，在特定组合加氢异构催化剂上完成加氢预处理油的加氢异构；得到的加氢异构油进入加氢精制反应区进行进一步处理得到粗产品；粗产品经过常/减压塔分馏得到基础油、柴油、汽油等产品。与现有技术相比，本发明专利技术方法可以得到更高收率的低倾点、高粘度指数基础油，而且工艺简单、能耗更低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
加工高含蜡原料制备润滑油基础油的方法


[0001]本专利技术涉及高含蜡原料加氢转化的方法，具体涉及一种以费托合成蜡、减压馏分油、丙烷脱沥青油、加氢裂化尾油、蜡膏和蜡下油等为原料，经过加氢转化生产以基础油为主产品的方法。

技术介绍

[0002]随着原油重质化、劣质化趋势日益加剧和环保法规的日趋严格，成品油对性能要求的趋势越来越高。在此背景下，润滑油标准的提升速度也不断加快，对于采用传统工艺所生产的Ⅰ类的基础油已经无法满足现在的使用需求，开发先进的润滑油基础油生产工艺，生产出Ⅱ类、Ⅲ类以及天然气合成油基础油，方能实现润滑油基础油生产的扩能与升级，满足消费者的需求。
[0003]传统的润滑油基础油生产主要采用老三套工艺(溶剂精制，溶剂脱蜡，白土精制)，是通过物理分离模式把油中的非理想组分(多环芳烃，极性物等)除去，保留其中的高粘度指数、低倾点的烃类组分，从而制得合格的润滑油基础油。这种生产方法不能改变油中的既有的烃类物质结构，其性质依赖于原油性质。基础油中烃类的组成及含量决定成品油的品质，其中，烃的饱和度决定基础油的粘度指数和安定性，烃的异构化/支链化程度决定基础油的低温流动性。正构烷烃(蜡)倾点高，多环芳烃氧化安定性差，这些都不是基础油的理想组分。如果采用化学方法，比如加氢精制、加氢裂化、催化脱蜡、异构脱蜡和加氢饱和等，则能使这些组分得以转化为理想组分，从而显著提升基础油的性能。在这些化学方法中，最为重要的方法是异构脱蜡，能使高含蜡原料，如费托合成蜡、减压馏分油、丙烷脱沥青油、加氢裂化尾油、蜡膏和蜡下油等中的正构烷烃(蜡)转化为异构烷烃，配合加氢精制等操作过程，能在较少地损失粘度指数的情况下，实现基础油低温性能乃至综合性能的大幅提升。
[0004]以费托合成蜡为例：在低温费托合成产物中，含蜡组分，包括软蜡(C
20-C
30
)和硬蜡(>C
30
)占比40％以上，其主要成分为直链烷烃，几乎不含硫、氮及芳烃，是优质的高档润滑油基础油原料。费托合成蜡产品转化为高档润滑油基础油的技术要点为，在保持高粘度指数的条件下，改善油品的低温流动性能，即降低凝固点，可通过加氢裂化和加氢异构反应实现。
[0005]国内外已公开许多相关专利，例如，US5834522公开了一种以费托合成产物为原料生产润滑油基础油的方法，费托合成产物在加氢异构化反应区加氢异构，生成油经蒸馏分离后，将蒸馏塔底物进行脱蜡得到油和非油馏分。US5882505公开了一种采用逆流反应器转化沸点大于370℃的费托合成蜡生产润滑油基础油方法，原料在固定床反应器中与加氢异构化催化剂接触，反应后的产物在至少一个固定床反应器中与加氢脱蜡催化剂接触制得目标产物，其中，所述加氢异构化反应产物与含氢气体逆向流动。CN1688674公开了一种由费托蜡制备重质润滑油基础油的多步方法，其包括在第一加氢脱蜡步骤中将蜡加氢脱蜡制得部分脱蜡的重质基础油馏分的异构化产物，然后在一个或多个相继加氢脱蜡步骤中将所述重质润滑油馏分加氢脱蜡，除去重质润滑油馏分以下烃，得到重质润滑油基础油。
CN1703488公开了一种从费托蜡制备燃料和润滑油基础油的方法，包括(1)将费托蜡加氢脱蜡以制备包含燃料和部分加氢脱蜡的基础油馏分的异构化产物，(2)分离这两种馏分，(3)将所述部分加氢脱蜡的基础油馏分分离成重馏分和较低沸点馏分，(4)将所述较低沸点馏分和重馏分分别进一步加氢脱蜡，以制备包括重质润滑油基础料在内的润滑油基础油。CN101230290公开了一种以费托合成蜡生产溶剂油、润滑油基础油和重质蜡的方法，将蜡在加氢精制区转化得到的全馏分产物进行分馏，得到溶剂油轻馏分，再将基础油馏分段产物分离出来再进行加氢异构转化，剩下的重馏分则直接进行加氢精制制得脱色蜡。US7198710公开了一种由费托蜡生产高粘度指数润滑油基础油的方法，其先将费托蜡进行分馏得到轻组分和重组分，然后分别进行加氢异构脱蜡降低原料倾点，可得到倾点满足要求的轻质润滑油基础油。重组分加氢异构脱蜡时，由于倾点不合格，采用溶剂脱蜡的方法进一步降低重组分的倾点，最后得到倾点符合要求的重质润滑油基础油产品。
[0006]上述过程中，在加氢脱蜡操作单元，完全采用传统的加氢异构脱蜡催化剂时存在的缺点是：当以全馏分或宽馏分的含蜡油作为进料时，难以使轻质和重质基础组分同时满足倾点和粘度指数的要求。当重质基础油组分倾点合格时，轻质基础油组分的粘度指数损失较大，难以生产粘度指数>120的API III类轻质润滑油基础油产品；而当轻质基础油组分粘度指数合格时，重质组分却不能作为合格的润滑油基础油产品。采用传统的加氢裂化催化剂时，无论是以全馏分还是宽馏分含蜡油作为进料，轻质和重质基础油产品大都可同时满足倾点和粘度指数的要求，但过程产生大量裂化产物，轻质和重质基础油收率太低，严重影响过程经济性。而通过对原料进行分馏，采用窄馏分费托蜡作为加氢异构脱蜡的进料方法，或者更复杂的循环加氢异构脱蜡的进料方法，在一定程度上可以解决目前生产轻质及重质高粘度指数润滑油基础油时存在的收率低和产品性能差的问题，但需要设置多个原料罐，多个分离器，增加装置的建设投资；而且在实际生产中要经常切换原料并频繁调整工艺参数，增加了装置操作难度并产生大量的不合格产品。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种加工高含蜡原料制润滑油基础油的方法，高含蜡原料经过简单的加氢预处理-加氢异构-加氢精制-分馏工艺可以高收率地制得低倾点、高粘度指数润滑油基础油。其技术核心在于基于组合MTT、TON和AFI结构分子筛催化剂的加氢异构工艺，使宽馏程原料中各组分均能高选择性地转化为异构产物，从而实现产品收率和性能的同时提高。
[0008]本专利技术高含蜡原料加氢转化方法主要内容包括：高含蜡原料首先进入加氢预处理反应区，完成原料中非烷烃组分的加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢脱氧；得到的加氢预处理油进入加氢异构反应区，在特定的组合催化剂上完成加氢预处理油的加氢异构；得到的加氢异构油进入加氢精制反应区进行进一步处理得到粗产品；粗产品经过常/减压塔分馏得到基础油、柴油、汽油等产品。
[0009]本专利技术的技术方案包括以下几个实施步骤：
[0010]1)高含蜡原料和氢气混合进入加氢预处理反应区，在加氢预处理催化剂上，温度为150-350℃，氢分压1.0-20MPa，原料油体积空速0.2-5h-1
，氢油比为100:1-3000:1条件下，完成原料中非烷烃组分的加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢脱氧，得到加氢预处理
油；
[0011]2)步骤1)中得到的加氢预处理油进入加氢异构反应区，在组合催化剂A、B和C上，反应温度为200-450℃，氢分压1.0-20MPa，原料油体积空速0.2-5h-1
，氢油比为100:1-3000:1条件下，进行加氢异构反应，完成加氢预处理油的加氢异构以及适度加氢裂化反应，得到加氢异构油；
[0012]3)步骤2)中得到的加氢异构油进入加氢精制反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加工高含蜡原料制备润滑油基础油的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：1)高含蜡原料和氢气混合进入加氢预处理反应区，在加氢预处理催化剂上，温度为150-350℃，氢分压1.0-20MPa，原料油体积空速0.2-5h-1
，氢油比为100:1-3000:1条件下，完成原料中非烷烃组分的加氢饱和、加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢脱氧，得到加氢预处理油；2)步骤1)中得到的加氢预处理油进入加氢异构反应区，在组合催化剂A、B和C上，反应温度为200-450℃，氢分压1.0-20MPa，原料油体积空速0.2-5h-1
，氢油比为100:1-3000:1条件下，进行加氢异构反应，完成加氢预处理油的加氢异构以及适度加氢裂化反应，得到加氢异构油；3)步骤2)中得到的加氢异构油进入加氢精制反应区，在加氢精制催化剂上，反应温度为150～350℃，氢分压1.0-20MPa，原料油体积空速0.2-5h-1
，氢油比为100:1-3000:1条件下，完成加氢异构油的进一步加氢饱和，得到粗产品；4)步骤3)中得到的粗产品进入常压蒸馏塔和/或/减压蒸馏塔，分馏得到基础油产品；其中，所述步骤2)中的组合催化剂为：选自具有MTT结构的分子筛为载体，负载铂、钯和/或铱制得的催化剂A、选自具有TON结构的分子筛为载体，负载铂、钯和/或铱制得的催化剂B与选自具有AFI结构的分子筛为载体，负载铂、钯和/或铱制得的催化剂C按照一定比例组合而成；其中，所述步骤2)中的组合催化剂A、B和C的体积占比为：A占5％-90％，B占5％-90％，C占5％-90％；其中，所述步骤2)中的组合催化剂在催化剂床层中的位置为A上B中C下，原料油依次流经A、B和C。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述具有MTT结构的分子筛为ZSM-23、Me-ZSM-23(Me＝Zn、Mg、Mn、Co、Cr、Cu、Fe、Cd或Ni等中的一种或二种以上)、EU-13、KZ-1和ISI-4等中的一种或几种；所述具有TON结构的分子筛为ZSM-22、Me-ZSM-22(Me＝Zn、Mg、Mn、Co、Cr、Cu、Fe、Cd或Ni等中的一种或二种以上)、Theta-1、KZ-2、ISI-1和NU-10等中的一种或几种；所述具有AF...

【专利技术属性】
技术研发人员：王从新，田志坚，曲炜，潘振栋，马怀军，王冬娥，王琳，李鹏，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：