加氫尾油催化降凝生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油

1、加氫尾油催化降凝生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油第31卷第3期2011年9月遼寧石油化工大學(xué)JOURNAIOFIIAONINGSHIHUAUN1VERSITYVO1.31NO.3Sep.2O1l文章編號(hào):16726952(2011)03001204加氫尾油催化降凝生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油張秋萍,石薇薇,董建軍,趙德智(遼寧石油化工大學(xué)石油化工學(xué)院,遼寧撫順113001)摘要:以茂名石化加氫裂化尾油為原料,使用NKC一7型催化降凝催化劑,在固定床催化降凝裝置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn).在溫度為340400,空速為18h1的條件下,考察了反應(yīng)溫度,空速對(duì)產(chǎn)品分布,凝點(diǎn),收率的影響.結(jié)果表明:當(dāng)溫度為380,空速為2h時(shí),得到較好的產(chǎn)品分

2、布,潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的凝點(diǎn)為一24,收率為61.4.關(guān)鍵詞:催化降凝;加氫尾油;催化劑;潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中圖分類(lèi)號(hào):TE624.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.3696/j.issn.16726952.2011.03.004LubeBaseOi1producedbyCatalyticDewaxingFromHydr0crackingTai1OilZHANGQiuping,SHIWeiwei,DONGJianjun,ZHA()Dezhi(SchoolofPetrochemicalTechnology,LiaoningShihuaUniversity,FushunLiaoning113001,P.R.Chi

3、na)Received20March2011;revised10April2011;accepted4May2011Abstract:LubebaseoilwereproducedbycatalyticdewaxingfromhydrocrackingtailoiloftheMaoMingPetrochemicalCorporationinfixedcatalyticbedreactorusingNKC一7asthedewaxingcatalyst.Theeffectsofreactiontemperature(340400)andspacevelocity(18h)ontheproductd

4、istribution,solidifyingpointandliquidyieldwerestudied.Theresultsshowthatgoodproductdistributionandhigheryieldoflubebaseoil(61.4)canbeobtainedat380.Candaspacevelocityof2h-.,thesolidifyingpointoflubebaseoilcanreach一24.Keywords:Catalyticdewaxing;Hydrocrackingtail0il;Catalyst;Lubebaseoil*Corresp0ndingau

5、thor:Te1.:+864136860798;e-mail:fszhaodezhi我國(guó)潤(rùn)滑油的生產(chǎn)基本采用的是”老三套”傳統(tǒng)工藝,但生產(chǎn)出的常規(guī)I類(lèi)基礎(chǔ)油達(dá)不到高檔油要求l1.2011年我國(guó)基礎(chǔ)油市場(chǎng)以I類(lèi)基礎(chǔ)油為主導(dǎo)的格局不會(huì)改變,為滿足汽車(chē)嚴(yán)格的環(huán)保和工況要求,近年來(lái)/類(lèi)基礎(chǔ)油產(chǎn)能增長(zhǎng)較快.”十二五”期間,國(guó)內(nèi)新增基礎(chǔ)油產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)到1.1×10t/a,全部為/類(lèi)基礎(chǔ)油z-a.我國(guó)已有多套大型加氫裂化裝置,加氫尾油是加氫裂化裝置的副產(chǎn)品,富含鏈烷烴,具有性能優(yōu)良,氫含量高,飽和烴含量高,芳香烴含量低,硫含量和氮含量低等特點(diǎn),是用來(lái)制取高質(zhì)量潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的良好原料_4.目前成套的高

6、粘度指數(shù)潤(rùn)滑油基收稿日期:2011一O32O作者簡(jiǎn)介:張秋萍(1986一),女,遼寧沈陽(yáng)市,在讀碩士.*通訊聯(lián)系人.礎(chǔ)油生產(chǎn)技術(shù)主要有Chevron的加氫處理異構(gòu)脫蠟技術(shù)_5,Exxon-Mobil的加氫處理一選擇性異構(gòu)脫蠟技術(shù),RIPP的加氫處理加氫異構(gòu)化技術(shù),Shell的加氫處理加氫異構(gòu)化技術(shù)和IFP的加氫處理技術(shù)_6.催化降凝是處理尾油的合理途徑之一,采用這項(xiàng)工藝加工,可生產(chǎn)出高檔潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油,同時(shí)還能得到低凝柴油和高辛烷值汽油等副產(chǎn)品.但是,目前我國(guó)大多數(shù)尾油都用做乙烯裂解料,降低了尾油帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益,因此,應(yīng)該采用催化降凝方法合理利用尾油l_8.催化降凝工藝具有工藝流程簡(jiǎn)單,投資少和

7、效益高等特點(diǎn)9.以茂名石化加氫裂化尾油為原料,使用NKc一7催化降凝催化劑,在固定床催化降凝裝置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),考察了原料性質(zhì),反應(yīng)溫度,空速對(duì)產(chǎn)品分布,凝點(diǎn),收率的影響.第3期張秋萍等.加氫尾油催化降凝生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油131實(shí)驗(yàn)部分1.1催化降凝的基本原理催化降凝反應(yīng)主要是石蠟分子在催化劑作用下發(fā)生擇形異構(gòu)化和少量裂化反應(yīng).餾分油中的長(zhǎng)鏈正構(gòu)烷烴分子當(dāng)量直徑較小,可以進(jìn)入沸石微孑L中與活性中心接觸,在一定溫度下被異構(gòu)化為單側(cè)鏈的異構(gòu)烷烴口.其余大部分的異構(gòu)烷烴,環(huán)烷烴,芳烴,因分子當(dāng)量直徑大不能進(jìn)入孔道內(nèi)而不發(fā)生反應(yīng),降低了餾分油的凝點(diǎn),同時(shí)生成液化氣,汽油,柴油,潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油等產(chǎn)品.催化降凝的

8、典型反應(yīng)有:烷烴異構(gòu)化反應(yīng):RCHCHCH.CH.RCHCHCH.ICH.裂化反應(yīng):RCH2CH2CH2CH.一RCH3+CH3CHCH31.2催化劑及原料本實(shí)驗(yàn)采用的催化劑是由天津某催化劑廠提供的NKC一7型催化降凝催化劑,其部分性質(zhì)見(jiàn)表1.表1NKC一7型催化降凝催化劑的部分性質(zhì)原料為茂名石化加氫裂化尾油,其基本性質(zhì)見(jiàn)表2.表2茂名石化加氫尾油的基本性質(zhì)性質(zhì)數(shù)值密度(20)/(g?cm)粘度(50)/(mm?S)礎(chǔ)(殘?zhí)?,%凝點(diǎn)/餾程/HK1O2O3O5O7OKK1.3實(shí)驗(yàn)裝置及流程實(shí)驗(yàn)是在自行設(shè)計(jì)并組裝的小型FSJ1固定床催化降凝反應(yīng)器中進(jìn)行的.來(lái)自原料罐的原料保持溫度在60左右,經(jīng)泵

9、進(jìn)入預(yù)熱爐預(yù)熱到150左右,進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng).產(chǎn)品出反應(yīng)器后,進(jìn)入冷凝器,產(chǎn)品緩沖罐.氣體從產(chǎn)品緩沖罐上部分離出去,進(jìn)入氣體流量計(jì),由此可讀出氣體產(chǎn)量.液相產(chǎn)品可從產(chǎn)品緩沖罐底部分離出來(lái),最終到達(dá)產(chǎn)品罐.實(shí)驗(yàn)裝置及流程如圖1所示.圖1實(shí)驗(yàn)裝置及流程1.4實(shí)驗(yàn)儀器與測(cè)試方法實(shí)驗(yàn)所用主要分析儀器與測(cè)試方法見(jiàn)表3.表3主要實(shí)驗(yàn)分析儀器與測(cè)試方法一m似(【14遼寧石油化工大學(xué)l1醬2結(jié)果與討論2.1實(shí)驗(yàn)條件對(duì)產(chǎn)品收率的影響表4為不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)產(chǎn)品收率的影響.表4實(shí)驗(yàn)條件對(duì)產(chǎn)品收率的影響實(shí)驗(yàn)條件氣體收率,空速/h一溫度/(C1一C)液體收率,汽油柴油基礎(chǔ)油O/:圖2溫度對(duì)產(chǎn)品凝點(diǎn)的影響2.2.2空速的

10、影響一般空速越小降凝效果越好,但空速過(guò)小油品在反應(yīng)床層的停留時(shí)間增加,催化劑表面上較易形成膠狀物質(zhì),從而影響催化劑活性,處理量也隨之減少.圖3是360時(shí)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油凝點(diǎn)隨空速變化的規(guī)律.空速/h圖3空速對(duì)產(chǎn)品凝點(diǎn)的影響由圖3可以看出,隨空速的提高,潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的凝點(diǎn)升高,空速?gòu)?h升到6h_.,潤(rùn)滑油的凝點(diǎn)由一27升高到一11.2.3催化劑活性穩(wěn)定期降凝反應(yīng)主要依靠活性穩(wěn)定期進(jìn)行,當(dāng)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的凝點(diǎn)不隨反應(yīng)時(shí)間的增加而改變,催化劑就進(jìn)入活性穩(wěn)定期.若此階段操作溫度控制不平穩(wěn),則容易降低分子篩的強(qiáng)度,使催化劑裂解生焦反應(yīng)加劇,表面結(jié)焦速率加快,加速催化劑失活.因此,對(duì)催化劑的活性穩(wěn)定期進(jìn)行了考

11、察.圖4為反應(yīng)時(shí)間對(duì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油凝點(diǎn)的影響.t/h圖4反應(yīng)時(shí)間對(duì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油凝點(diǎn)的影響7226O5837O74758375OO一I.事席一障如寸J,.7.一羹一.匕t,.努7日匕o8O18O.426334O41O9631一.:(一叉t一1211291111111111111l一,_,牟j1一;22223541540230523836一插硎侈蔓2呆心¨n¨&&一率基顯勾的應(yīng)辛舊39172O52143208893482一時(shí)一11,目_爨哪,J.-.一r_-壓._i:,1i!;1J;88O13578234579234587一一叉,_-口非rJIl,

12、一.,.陛宦1l211l11ll1111111111一.珥干=2七一叉卜_丑五r1一0OO00OOOOOOOOOOOOOO0一.乍箍匕勺己.王暗j4564567856789O6789OO一百.;一B自溘l,吐.埋l第3期張秋萍等.加氫尾油催化降凝生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油由圖4可知,從70h開(kāi)始,凝點(diǎn)不隨反應(yīng)時(shí)間的增加而改變,即催化劑進(jìn)入活性穩(wěn)定期,催化劑連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)250h未發(fā)現(xiàn)失活現(xiàn)象,說(shuō)明NKC一7型催化降凝催化劑有良好的活性和穩(wěn)定性.3潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油糠醛精制糠醛精制的主要作用是脫除油品中的稠環(huán)芳烴,膠質(zhì),瀝青質(zhì)等,經(jīng)過(guò)糠醛精制的潤(rùn)滑油,其粘溫特性,抗氧化安定性,殘?zhí)恐?顏色等性能指標(biāo)都得到改善.空速為

13、2h,在不同反應(yīng)溫度下,以糠醛為溶劑精制餾分油,得到的精制油的部分性質(zhì)見(jiàn)表5.由表5可知,糠醛精制油收率在97左右,凝點(diǎn)提高3左右,粘度指數(shù)很高,可達(dá)120左右,可生產(chǎn)高粘度指數(shù)潤(rùn)滑油.表5不同反應(yīng)溫度下的糠醛精制油的部分性質(zhì)性質(zhì)340350360370粘度(50)/(ram?S)14.0213.9211.6012.58粘度(80)/(mitt?S)5.946.245.326.35粘度指數(shù)100125110130凝固點(diǎn)/一1718172O收率,%93.7595.7299.6298.4313.316.0413O一2O97.664結(jié)束語(yǔ)NKc一7型催化降凝催化劑具有良好的使用性能,液體收率高,降凝

14、幅度大,凝點(diǎn)可降低50左右,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)未發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象,有良好的活性和穩(wěn)定性.茂名石化加氫尾油催化降凝的適宜操作條件是空速為2h,溫度為380.C,液體收率為81.8,潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的收率為61.4,凝點(diǎn)降低56.加氫尾油催化降凝可生產(chǎn)類(lèi)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油,粘度指數(shù)可高達(dá)120左右,同時(shí)降凝反應(yīng)可副產(chǎn)汽油,柴油凝點(diǎn)也有大幅度下降,可生產(chǎn)低凝柴油,綜合利用價(jià)值顯著.參考文獻(xiàn)宋寧寧,康茵.潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝EJJ.齊魯石油化工,2OlO,38(1):2328.楊洪云,趙德智.油品脫硫工藝技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)J.石油化工高等學(xué)校,2OOl,14(3):2631.孔勁媛.國(guó)內(nèi)外潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油市場(chǎng)分析及展望LJ.國(guó)際石油經(jīng)濟(jì),2009(1O):4953.吳令娣,趙雪松,胡慶文,等.非臨氫降凝催化劑的研究I-j.廣州化工,2005,33(5):4143.黃玉秋,祈勝杰.潤(rùn)滑油加氫異構(gòu)脫蠟技術(shù)J.合成潤(rùn)滑材料,2008,35(3):2930.王玉章,祖德光,王子軍.加氫法生產(chǎn)APIII和類(lèi)基礎(chǔ)油J.潤(rùn)滑油,2