伊朗原油生产润滑油工业试验总结.doc

伊朗原油生产润滑油工业试验总结 郑琪美 谢德声 许保权 杨建云* （中国石化茂名石油化工公司，525011） 摘要：进行了伊朗原油减二、减三、减四及脱沥青油采用糠醛精制、酮苯脱蜡和白土精制传统加工工艺生产润滑油基础油的工业放大试验。结果表明：伊朗减二及脱沥青油基础油的粘度指数大于90，但与HVI150及HVI150BS基础油的具体指标有一定的差距，其它质量指标分别达到HVI150和HVI150BS基础油的技术要求；伊朗减三、减四基础油的粘度指数不足90，其它质量指标分别达到HVI400和HVI650基础油的技术要求；伊朗基础油的硫含量高、氮含量低， 氧化安定性好；糠醛精制能大幅度降低伊朗各线原料的硫、氮及芳烃含量，能大幅度降低伊朗脱沥青油的残炭值；白土精制能显著降低伊朗各线脱蜡油的碱性氮含量，大幅度提高伊朗各线基础油的旋转氧弹；伊朗油糠醛精制油收率低、酮苯脱蜡油收率高。 关键词 含硫原油 润滑油 基础油 工艺 改革开放20年，我国经济从复苏到高速发展到软着陆，各行各业都在迅猛发展中。我国原油加工能力1978年为9291万吨，到1998年增加到2.173亿吨。作为炼油行业的高值厚利产品，我国润滑油与炼油工业的发展同步：产量在增长，品种在增加，质量在提高。 炼油能力、润滑油生产能力在逐年增长，润滑油质量要求越来越高，但我国原油的产量没有跟上这种发展趋势。1998年原油产量估计为1.598亿吨，与加工能力比，缺口0.575亿吨。国内一些炼油企业不得不把目光瞄准国际原油市场。进口原油中，中东含硫原油约占70%。中东原油是生产润滑油的较好原料，国外早已用中东原油来生产润滑油基础油及成品润滑油，其主要加工工艺是传统的溶剂精制、溶剂脱蜡和加氢补充精制1-3。我国沿海炼油厂润滑油生产采用糠醛精制/酚精制、酮苯脱蜡、白土精制传统老三套工艺，设计原料均为大庆油。随着原油配置计划的改变，这些厂均面临着大庆油不足的问题，润滑油原料将逐渐被进口原油取代。因此，通过实验室试验及工业装置试生产，以摸索出适合现有润滑油生产装置加工中东原油的工艺条件，生产出符合新标准要求的基础油，来发挥老装置的作用，实现效益最佳化，这项工作很有意义，且很紧迫。1 试验原料工业试验所用伊朗原油为含硫中间基原油，其密度（20）为855.5kg/m3,50粘度4.998mm2/s,含硫1.63%,凝固点-7,残炭4.21%,含盐16.5mg/L,酸值0.08mgKOH/g,含蜡4.91%，K值11.9，340以前的轻油收率为48.79%，340430馏分占原油的14.44%，430530馏分占原油的13.30%。 原油经过常减压蒸馏切割及渣油再经丙烷脱沥青后，得到老三套试验用原料，质量情况见表1。可见，伊朗各线原料的硫、氮及碱性氮含量高，饱和烃含量较低，折光率、密度较大，酸值较低，减四及脱沥青油的残炭值大，减二、减三及减四的馏程较窄。 表1 伊朗油各线原料质量全分析项目 减二 减三 减四 脱沥青油 1#样2#样1#样2#样粘度(100)/ mm2.s -1 5.1 10.56 10.23 14.58 31.20 31.02 密度(20)/ kg.m-3899.6918.6919.8923.4913.8923.0颜色/号 L2.0 3.5 4.0 L3.5DilL7.0 3.5Dil 凝固点/28.6 41.6 40.8 45.9 50.050.0闪点/221 261 245 271 309 303 残炭/% / 0.20550.28860.82291.86 1.9211酸值/mgKOH.g-10.109 0.078 0.102 0.081 0.019 0.023 含硫/ %1.28 1.18 1.22 1.26 1.49 1.38 碱性氮/mg.g-1389439436569346345总氮/ mg.g-1 1262 1587 1620 1765 2097 /馏程/ HK343 425 421 435 408 405 2% 366 447 447 460 434 431 10%390 456 456 494 511 509 97%433 499 517 553 / /折光率1.50851.51831.51921.52231.5173 / 苯胺点/88.9 95.2 96.4 96.4119.9 120.2 分子量335 406 393 453 615 / 化学族组成/% 饱和烃63.37 65.14 /64.42 59.35 / 芳 烃34.72 31.96 /31.75 35.98 / 胶 质 1.91 2.90 / 3.83 4.67 / 2 工业试验装置及工艺条件 试验在茂名石化公司重质润滑油系统进行。工业试验采取正序流程，参照石科院根据实验室试验结果推荐的工艺条件进行。 茂名石化公司重质糠醛精制装置设计处理能力20万吨/年， 其主体流程、设备与国内同类装置相同。但萃取系统于1997年改成了转盘- 填料复合塔，并上了精制液、抽出液沉降设施，据悉4这样可以提高装置处理能力12%，提高精制油收率1个百分点。茂名石化公司重质酮苯脱蜡装置设计处理能力15万吨/年，采用多点稀释工艺， 对重组份还可以进行原料预稀释，有两段脱蜡流程，其油回收加热炉与蜡回收加热炉两炉合一。 重质白土精制装置采用失重秤进行白土的下料计量，一次过滤采用日本则武铁工所的自动压滤机，装置于1997年进行了扩能改造，处理能力由8万吨/年扩大到了15万吨/年。3 工业试验结果与讨论3.1 工业试验所得基础油的性质 工试所得的伊朗减二及脱沥青油基础油的粘度指数均大于90，达到了基础油标准Q/SHR001-95中HVI基础油的粘度指数范围，但与HVI150及HVI150BS基础油的具体指标有一定的差距，其它指标分别符合牌号为HVI150和HVI150BS的基础油的技术要求；减三、减四基础油的粘度指数不到90，但其它指标几乎全部符合HVI400和HVI650基础油的技术要求。各线油颜色浅，硫含量高，氮、碱性氮含量低，氧化安定性好。减三、减四基础油的倾点达到了HVIW基础油的指标。详细质量情况见表2。 表2 伊朗基础油主要性质 项 目 减二 减三 减四 轻脱油粘度/ mm2.s-1 4029.23 81.82 138.8 503.9 100 5.030 9.32912.90 31.06外观透明透明透明透明粘度指数 96 89 83 91 密度(20)/kg.m-3868.7886.2890.7897.7颜色/号 L0.5 L1.5 L2.5 4.0 倾点/-11.2 -12.4 -12.4 -10.9 闪点/218 248 262 308 残炭/ %0 00.08430.4901中和值/mgKOH.g-10.003 0.005 0.008 0.008 含硫/ %0.52 0.677 0.746 0.837 碱性氮/ mg.g-1 0.54 4.44 11.77 25.11 总氮/mg.g-12.4 18 51 206 苯胺点/103.0109.0123.6124.9抗乳化度/min 54（40-40-0） 82（40-37-3）2/7/8/42分子量358426474650折光率 1.48041.48931.49291.4980旋转氧弹(+0.8%T501)/min 282 220 185 255 化学组成/ % 饱和烃83.49 71.69 73.47 65.36 芳 烃16.32 27.94 25.77 32.94 胶 质0.18 0.37 0.74 1.77 注：除氮、折光率、分子量和化学组成外，其余分析采用Q/SHR001-95规定的 试验方法。3.2 各加工过程的收率 表3列出了各加工过程目的产品的收率情况，表中对比列出了实验室用伊朗油制备润滑油基础油的收率情况，实验室试验用原料及所得基础油性质见参考文献5 。 表3 伊朗油小试工试各线油收率对比 单位:% 减二 减三 减四 脱沥青油 工试小试工试小试工试小试工试 小试糠醛精制油62.63 54.962.10 60.562.22 58.6 62.78 57.5酮苯脱蜡油67.35 87.572.06 82.364.61 80.661.21 81.4白土精制油97.55 96.697.17 96.595.96 95.696.71 93.6综合 41.15 46.443.48 48.038.58 45.237.16 43.8 伊朗油蜡含量低，与大庆油相比，伊朗油表现出了精制油收率低、脱蜡油收率高的特点。工试各线伊朗油的糠醛精制油收率只有62%左右，较大庆油各线油的收率低约20个百分点，而各线脱蜡油收率比大庆油高10个百分点以上。 从表3还可以看出，工试脱蜡油收率明显低于小试结果， 最高相差达20个百分点。 尽管工试脱蜡油收率明显低于小试结果，因而基础油综合收率也比小试低，但重组份的基础油综合收率仍达到甚至高于大庆油。3.3 糠醛精制效果糠醛精制能大幅度降低伊朗油的硫、氮、碱性氮、芳烃、胶质含量及残炭值，进而大幅度提高伊朗油的饱和烃含量，具体见表4。特别是伊朗脱沥青油的残炭值经糠醛精制后降幅大，这与大庆脱沥青油的残炭值难降低形成鲜明的对比。 表4 伊朗糠醛精制油的部分性质及与原料的比较 减二 减三 减四 脱沥青油 含量增减/%含量增减/%含量 增减/%含量 增减/%N/mgg-1 47 -96.2890 -94.33149 -91.56426 -79.68饱和烃/%90.34+42.5686.77+33.2176.79 +19.2073.88 +24.48芳烃/% 9.36-73.0312.38-61.2622.20 -30.0823.44 -34.85胶质/% 0.35 -81.680.85 -70.691.01 -73.772.68 -42.61S/% 0.485-62.110.55 -54 0.76 -40 0.746 -48 碱氮/mgg-135 -91.0080 -81 113 -80 219 -36 残炭/% / / / 0.0279-96 0.4143-78 3.3 白土精制效果白土精制大幅度降低了伊朗各线脱蜡油的碱性氮含量，大幅度提高了它们的氧化安定性，见表5。 表5 白土精制对伊朗各线脱蜡油的精制效果项目减二减三减四脱沥青油脱蜡油碱性氮含量/mg.g-141.2397.53166.19258.8基础油碱性氮含量/mg.g-11.084.4411.7725.11碱性氮脱除率/%97.3895.4592.9290.30脱蜡油旋转氧弹/min215163143205基础油旋转氧弹/min278220185255旋转氧弹增值/min6357425034 试验遇到的问题 a. 试验所得基础油颜色泛红，与大庆基础油明显不同。试验所得基础油有异味，且有一定的腐蚀性。这一切增加了调合成品润滑油的难度，也使用户难以接受。 b. 糠醛精制装置脱气塔出来的气体有一种很特殊的气味；白土精制装置加工伊朗脱沥青油时，蒸发塔顶馏出物臭味浓。生产的安全性受到了威胁。 c. 伊朗原油糠醛精制油收率过低， 导致产生大量高含硫、低价值的抽出油，要寻找其出路。d. 伊朗油硫含量高，其对加工过程的设备腐蚀及其防护有待进一步研究。4 结论 a. 伊朗减二及脱沥青油基础油质量达到HVI基础油的技术要求，但与HVI150及HVI150BS基础油的具体指标有一定的差距，其它质量指标分别达到HVI150和HVI150BS基础油的技术要求；伊朗减三、减四基础油的粘度指数不足90，其它质量指标分别达到HVI400和HVI650基础油的技术要求；伊朗基础油的硫含量高、氮含量低， 氧化安定性好。 b. 糠醛精制能大幅度降低伊朗各线原料的硫、氮及芳烃含量，能大幅度降低伊朗脱沥青油的残炭值；白土精制能显著降低伊朗各线脱蜡油的碱性氮含量，大幅度提高伊朗各线基础油的旋转氧弹。c. 伊朗油糠醛精制油收率低、酮苯脱蜡油收率高。 d. 伊朗原油硫含量高，生产过程出现的异味，基础油的异味与腐蚀性，设备腐蚀与防护等问题有待进一步研究。 参 考 文 献1 祖德光. 润滑油，1995，10（6）：12 L.R.Aalund. Oil & Gas J.,1993,91(25):393 钱伯章. 润滑油，1991，（2）：54 任秋君. 石油炼制与化工，1997，28（8）：145 杨琨远，祖德光. 润滑油，1998，13（2）：1*通讯联系人。 通讯地址：广东省茂名石化公司南海高级润滑油公司技术科邮编：525011 Commercial trials to manufacture lube base stock from Iran crude zheng Qimei Xie Desheng Xu Baoquan Yang Jianyun (Maoming Petrochemical Co.,Maoming 525011) ABSTRACT：Commercial trials with conventional processes, which are furfural extraction,MEK dewaxing and clay treating, were taken to manufacture lube base stock from the vaccum gas oils (cut 2#、cut 3#、cut 4#) and deasphalted oil of Iran crude. The results show that the cut 2# and DAO base oils made from Iran crude meet the HVI base stock specifications of Lubricating Oil Base Stock Standard Q/SHR001-95; the VIs of cut 3# and cut 4# base oils made from Iran crude are lower than 90,but all other properties meet the specifi