FRIPP加氢生产特种油品技术

1、FRIPP加氢生产特种油品技术刖百进入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根底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,性能到达国际先进水平.以乙烯裂解留分、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开展以及中国石 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根底油技术为适应汽车、机械工业的飞速开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n /川类根底油需求不断增加.FRIP

2、P于2004年研发成功属国内首创的、具有自主知识产权、到达世界先进水平的全氢法生产润滑油根底油及优质白油技术,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根底油和白油工艺具有原料适应性强、工艺流程灵活的 特点,原料油可以是减压储分油、轻脱油和蜡下油等重质储分油,也可以是加氢裂化尾油.1.1含蜡僻分油生产api n/in类润滑油根底油技术全氢法生产优质润滑油根底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n /m类根底油.工艺流程见图 1.图1高高妍毋赢甚流程轻质产品中间馅分油润滑油根底油减压蒸馅塔加氢处理催化

3、剂为专用润滑油加氢处理催化剂,通过多环芳烧加氢开环转化成粘度指数较高的少环多侧链的环烷烧.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.选择几种高蜡含量储分油作原料,其性质列于表1.表1原料油性质VGC硫/ ( g g - g-')86818 10019 100氮/ (卬 gg-1)56.41 272820凝点/ c3234>50粘度(100 °C)/ (mrris -1 )6.73712.7228.35含蜡量,%48.215.8520.17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润滑油根底油的极

4、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24.可见,以蜡下油为原料,可得到能满足中国石化 HVI川类润滑油根底油协议标准的6#根底油；以VGO留分油为原料,可得到能满足HVI 类协议标准的3#根底油和满足HVI n +类技术要求的10#根底油；以轻脱储分油为原料,可 得到能满足HVI 类协议标准的10#根底油和满足 HVI II +技术要求的20# 90BS根底油.表2以蜡下油为原料生广的根底油广*品性质6#根底油HVI粘度(40 °C)/ (miT s-1)32.78粘度(100 °C)/ (mrfv s-1)5.9675.50 6.50粘度指数1

5、29< 120饱和炷,%99.6< 90硫/( g g g-1)1.0> 0.03%倾点/-18>-18闪点开口/ c213< 200颜色/号<0.5> 0.5颜色赛氏/号+30氧化安定性旋转氧弹/150 C - min-1>300< 300表3以VGO为原料生产的根底油产品性质工程3#根底油1HVI II技术要求10#根底油HVI n +技术要求粘度(40 °C )/(mm2 - s-1)17.2175.16粘度(100 °C )/(mm2 - s-1)3.653.50 4.509.8839.00 11.00粘度指数9

6、1< 90112< 110饱和炷,%99.6< 9099.3< 90硫/(卬gg-1)1.0> 0.03%1.0> 0.03%倾点/-39>-12-18>-18闪点开口 / c191< 185234< 230颜色/号<0.5<0.50.5> 0.5颜色赛氏/号+30+30氧化安定性旋转氧弹/150 C - min-1>300250>300< 250表4以轻脱油为原料生产的根底油产品性质工程10#根底油1HVI II技术要求20#根底油HVI n +技术要求粘度(40 °C )/(mm2 -

7、 s-1)84.49232.95粘度(100 °C )/(mm2 - s-1)10.259.00 11.0021.8517.0 22.0粘度指数103< 90113< 110饱和炷,%99.25< 9099.3< 90硫/(卬 g -g'1)1.0> 0.03%1.0> 0.03%倾点/ c-18-12-12>-12()/241230282265颜色/号<0.5<0.50.5> 1.5颜色赛氏/号+30氧化安定性旋转氧弹/>300< 250>300< 250(150 C min-1)1.2 加

8、氢裂化尾油生产api n/in类润滑油根底油技术加氢裂化尾油具有颜色浅、硫氮杂质少、芳烧含量低等特点,是异构脱蜡生产n/iii类根底油特别是高粘度指数川类根底油的最好原料.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 n /m类润滑油根底油.1.2.1高压一段申联技术该工艺设置2台串联反响器,Ri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反响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烧饱和, 其原那么工艺流程见图 2.图2高压一段串联工艺流程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

9、异构脱蜡组合工艺技术,其原那么工艺流程见图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"WIT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.蒜1尾油加 氢 裂 化 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根底油性质分别列于表5和表6.由表6可见,生产的3#根底油符合中国石化 HVI 类协议标准,生产的6#根底油符合中国石化 HVI ID类协议标准.表5加氢裂化尾油性质加氢裂化尾油/(kg - m3)835.6/(g.g&quo

10、t;)6.0留程/ C380510氮 /( 11-1g.g)1.0粘度(100 °C )/( mm 2 - s-1)4.596残炭,%0.01凝点/ C37蜡含量,%23.48闪点开口 / c23461产品名称3墓础油 中国石化HVI6#HVI粘度(40 °C )/(mm2 - s-1)15.9531.62粘度(100 °C )/(mm2 - s-1)3.593.50 4.505.685.50 6.50粘度指数106< 90121< 120倾点/ c-39>-12-18>-18颜色(D1500)/号0.5> 0.50.5> 0.

11、5赛氏颜色/号+30+30闪点开口 / C208< 185252< 200中和值(KOH /(mg - g-1)<0.01> 0.01<0.01> 0.01旋转氧弹/min>300< 250>300< 300蒸发损失Noack法250 C、1h) , %15> 2010> 111.3加氢裂化尾油生产api n / in类润滑油根底油技术工业应用FRIPP低压异构脱蜡技术于2005年1月在金陵分公司100 kt/a 异构脱蜡装置实现工业化,生产的产品到达了 API川类根底油标准,该装置已平稳运转6 a.2021年4月,该技术

12、在齐鲁分公司200 kt/a装置第2次工业化也取得较好效果. 表7为金陵分公司工业应用产品性质. 表8为齐鲁分 公司工业应用产品性质. 2021年1月FRIPP加氢裂化尾油异构脱蜡-补充精制1段串联技术在海南 汉地阳光230 kt/a 润滑油加氢装置上首次工业应用成功,表 9中列出了工业运转的初期结果.表7加氢裂化尾油异构脱蜡技术在金陵分公司工业应用时根底油产品性质HVIW75粘度(40 °C )/(mm2 - s-1)13.7913 15粘度(100 °C )/(mm2 - s-1)3.397粘度指数122< 100倾点/ c-24< -22闪点开口 / c2

13、00< 175色度(D1500)/号1.0> 0.5旋转氧弹/min280< 200表8工程HVI 60HVI 150HVI 250HVI 300粘度(40 °C )/(mm2 - s-1)10.5232.9150.6763.34粘度(100 °C )/(mm2 - s-1)2.6425.687.7559.245粘度指数77112119124倾点/ c-45-24-18-15闪点开口 / c167216233236色度(D1500)/号<0.51.51.52.5旋转氧弹/min22327027429595#6#8#粘度(40 °C )/(m

14、m2 - s")9.98125.5638.7260.17粘度(100 °C )/(mm2 - s1)4.716.1188.271粘度指数102103106闪点开口/ c170210234256倾点/ c<-47<-20<-20<-20色度赛氏/号+30+30+30+30饱和炷,>99>99>99>99旋转氧弹/min>250>250>2502加氢生产白油技术FRIPP在1979年开展加氢法生产白油工艺及催化剂的研发工作,异构脱蜡技术的成功工业应用,为全氢法生产白油技术提供更加广阔的应用前景.通过不同工艺的有效

15、组合,使加氢法生产白油原 料更加广泛、工艺流程更加灵活.一段加氢生产食品级白油技术：采用FHDA-1贵金属催化剂.以异构脱蜡根底油、加氢裂化尾油非临氢降凝生产润滑油储分和低压异构根底油为原料,生产食品级白油.高压一段生产食品级白油技术：以加氢裂化尾油为原料,采用高压1段串联工艺流程,原料经异构脱蜡降低原料倾点,再经过补充精制深度脱芳,改善产品颜色和安定性,再通过蒸储得到各种牌号白油产品,食品级白油 收率80%.以VGg原料生产高粘度食品级白油技术：采用高压两段加氢工艺,一段为高压加氢处理,脱除原料油中硫、氮等杂质以满足两段催化剂的需要；两段为异构脱蜡-补充精制,含蜡储分油经异构过程降低倾点,再

16、通过补充精制过程深度脱芳,改善产品颜色,生成油经蒸储得到不同规格的白油产品,高粘度食品级白油可做优质的 PS白油及聚丙烯填充油.两段加氢生产食品级白油技术： 以基 础油储分为原料,通过两段加氢生产各种牌号的食品白油.一段采用加氢精制-临氢降凝-补充加氢精制工艺流程.加氢精制过程主要脱除原料油中硫、氮等杂质,临氢降凝要求原料油有适度裂解,可以预防加氢生成油倾点上升,补充加氢精制过程进一步饱和生成油中芳烧,生产优级品工业白油.优级品工业白油再通过贵金属催化剂深度芳烧饱和,生产食品级白油.3活洁溶剂油生产技术根据清洁溶剂油市场的需要及环境保护对产品生产过程和使用过程清洁化的要求,FRIPP开发了一系

17、列高效的加氢催化剂和工艺技术,先后在工业装置上成功应用,并进行了长周期稳定运转, 产品质量到达国外同类牌号产品水平.3.1高压加氢生产活洁溶剂油技术3.1.1高压一段生产活洁溶剂油技术以石蜡基直储煤油为原料,采用高效的芳燃饱和催化剂,通过高压1段加氢工艺,脱除原料中的硫、氮等杂质,并深度饱和芳烧,再经过精储,切割出一系列多种牌号清洁溶剂油产品.清洁溶剂油产品硫含量小于1.0 H g/g,芳烧含量小于0.1%,已经于2004年工业应用.3.1.2加氢生产活洁铝箔油技术生产出粘度适度、硫含量小于1.0 g/g、公司Somentor系列产品质量的清洁铝箔油FRIPP开发了加氢处理-加氢精制1段串联工

18、艺.通过加氢处理催化剂和加氢精制催化剂的优化组合,到达适当降低产品粘度和使产品芳烧深度饱和的目的,芳烧含量小于0.1%、到达国外进口铝箔油Exxon Mobil产品.工艺流程见图 4,该技术于2005年工业应用.加氢处理反响器 R1D4睦剂油塔底油分馅塔图4加氢生产清洁铝箔油技术工艺流程加氢精制 反响器轻质铝箔油重质铝箔油塔顶油3.1.3 生产低芳溶剂油并联产低粘白油的新工艺技术通过2种催化剂的合理以石蜡基直储柴油为原料,FRIPP开发了加氢精制-加氢处理-补充精制串联新工艺技术.选择1.0具有异构降凝性能的加氢处理催化剂及芳烧饱和性能强的加氢精制催化剂, 匹配及工艺条件的优化,在生产低芳溶剂

19、油的同时联产优级品工业白油.可生产硫含量小于H g/g、芳烧含量小于0.1%的D3Ck D40、铝箔轧制油和彩色油墨等低芳清洁溶剂油产品,也可以通 过选择不同的切割方案生产3#、5#、7#低粘优级品工业白油,产品方案具有较大的灵活性.3.2中压两段加氢生产活洁溶剂油技术2003年FRIPP开发了以直储航煤或常二线分子筛料为原料,中压两段加氢生产清洁溶剂油和3#白油技术.一段通过加氢精制,脱除原料油中硫、氮等杂质,并最大程度饱和芳烧；两段进行加氢5.深度脱芳,产品到达清洁溶剂油的规格指标要求.中压两段加氢原那么流程见图轻油溶剂油产品该技术于2004年工业应用成功.以直储航煤为原料时,可生产局部精

20、制航煤及芳烧含量小于 0.03%的低芳清洁溶剂油.以常二线分子筛料作原料时,可生产芳烧含量小于 0.03%的3就级品工业白油.2007年9月,两段芳烧深度饱和装置换用贵金属催化剂,加工水平提升了近40%为企业创造了更大的经济效益.3.3 加氢裂化航煤生产活洁溶剂油技术加氢裂化煤油硫、氮含量满足清洁溶剂油的指标要求,但是芳烧含量不能满足清洁溶剂油要求.FRIPP开发了以加氢裂化煤油为原料,低压加氢生产清洁溶剂油技术,具有工艺条件缓和、产品液 收高、产品质量优良、投资低等特点.工艺流程采用低压加氢工艺流程,采用复原型贵金属或高镣 催化剂,深度饱和芳烧.以硫含量小于3.0 /g、氮含量小于2.0 p

21、/g、芳烧含量10吩15%勺加氢裂化航煤为原料,在氢分压2.04.0 MPa、体积空速0.51.2 h -1等工艺条件下,可生产芳烧含量小于0.1%的清洁溶剂油.该技术于 2021年4月在50 kt/a 工业装置上应用成功.4加氢生产环烷基特种油品技术环烷基储分油富含环烷烷和芳烧,由于其中的环烷烧既有饱和环状碳链结构,环上又连接着饱 和支链,这种结构使环烷基油兼具了芳香烧和直链烷烧的双重性质,这种特性使其产品能满足在多 个领域的特殊用途,并有着不可替代的市场地位.FRIPP研究开发了 "组合加氢生产环烷基特种油品技术.该技术将加氢处理、临氢降凝和补 充精制3种工艺组合在一起,具有流程

22、简单、投资少的独创性和先进性.加氢处理段发生脱硫、脱 氮和饱和芳烧,饱和率在 75吩80%临氢降凝段通过择形裂化将高凝点储分油转化成低凝点油品； 补充精制段进一步进行芳烧饱和反响,提升产品颜色和光稳定性.通过合理匹配3种催化剂,不断优化工艺条件,确定适宜的工艺条件,从而到达生产优质环烷基特种油的目的.同国内外典型流程 相比,该创新工艺还可使装置投资大大节约.图6是本技术的工艺流程图.反响器反响器反响器图61段串联高压加氢原那么流程以SZ-361环烷基储分油为原料,在氢分压 15.0 MPa等工艺条件下,产品收率 >99.0%,变压器 油产品满足SH0040超高压变压器指标要求,冷冻机油满

23、足L-DRB/A优等品质量标准,生产的橡胶填充油其颜色、稠环芳烧及总芳烧含量均到达国内优质橡胶填充油指标要求.环烷基储分油加氢生产特种油品技术于2021年10月在盘锦北方沥青股份工业应用,以进口环烷基储分油为原料,生产出低凝变压器油、冷冻机油和环烷基橡胶填充油.工业应用原料 性质列于表10.产品性质列于表11.10环烷基偕分油原料性质工程进口 VGO工程密度(20 C )/(kg.m -3)937.7酸值 /(mgKOH.g1)1.96粘度(40 °C )/(mm2.s-1)164.4沥青质 /( 11 g.g-1)719粘度(100 °C )/(mm 2.s -1)9.167质谱组成,硫含量/少g.g-16800链烷炷4.6氮含量/少g.g-12395环烷炷50.9倾点/ c15芳炷40.3残炭,0.01胶质4.2颜色(D1500)/号<6.0表11环烷基熠分油工业