FRIPP加氫生產(chǎn)特種油品技術(shù)

1、FRIPP加氫生產(chǎn)特種油品技術(shù)刖百進(jìn)入21世紀(jì),撫順石油化工研究院FRIPP依托臨氫技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢,開發(fā)出潤滑油異構(gòu)脫蠟生產(chǎn)潤滑油根底油和優(yōu)質(zhì)白油成套技術(shù)和專用異構(gòu)降凝催化劑FIW-1、補(bǔ)充精制 FHDA-1、FHDA-10催化劑,并成功工業(yè)應(yīng)用,性能到達(dá)國際先進(jìn)水平.以乙烯裂解留分、航煤、柴油、重整抽余油等為原料開發(fā)了溶劑油加氫技術(shù)和專用催化劑,為中國石化多家改制企業(yè)的生存和開展以及中國石 化特種油品基地化生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐.1全氫法生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潤滑油根底油技術(shù)為適應(yīng)汽車、機(jī)械工業(yè)的飛速開展和嚴(yán)格的環(huán)保要求,潤滑油產(chǎn)品升級(jí)換代速度明顯加快,潤滑油加氫工藝生產(chǎn)的n /川類根底油需求不斷增加.FRIP

2、P于2004年研發(fā)成功屬國內(nèi)首創(chuàng)的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、到達(dá)世界先進(jìn)水平的全氫法生產(chǎn)潤滑油根底油及優(yōu)質(zhì)白油技術(shù),其核心為異構(gòu)脫蠟 催化劑開發(fā)和應(yīng)用.全氫法生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潤滑油根底油和白油工藝具有原料適應(yīng)性強(qiáng)、工藝流程靈活的 特點(diǎn),原料油可以是減壓儲(chǔ)分油、輕脫油和蠟下油等重質(zhì)儲(chǔ)分油,也可以是加氫裂化尾油.1.1含蠟僻分油生產(chǎn)api n/in類潤滑油根底油技術(shù)全氫法生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潤滑油根底油技術(shù)是以異構(gòu)脫蠟催化劑為核心,配以加氫處理和補(bǔ)充精制的全氫工藝技術(shù),采用加氫處理 -異構(gòu)脫蠟-補(bǔ)充精制工藝過程,生產(chǎn)n /m類根底油.工藝流程見圖 1.圖1高高妍毋贏甚流程輕質(zhì)產(chǎn)品中間餡分油潤滑油根底油減壓蒸餡塔加氫處理催化

3、劑為專用潤滑油加氫處理催化劑,通過多環(huán)芳燒加氫開環(huán)轉(zhuǎn)化成粘度指數(shù)較高的少環(huán)多側(cè)鏈的環(huán)烷燒.異構(gòu)化催化劑采用新型催化材料為載體,活性組分為貴金屬的雙功能催化劑.補(bǔ)充精制催化劑為貴金屬催化劑.選擇幾種高蠟含量儲(chǔ)分油作原料,其性質(zhì)列于表1.表1原料油性質(zhì)VGC硫/ ( g g - g-')86818 10019 100氮/ (卬 gg-1)56.41 272820凝點(diǎn)/ c3234>50粘度(100 °C)/ (mrris -1 )6.73712.7228.35含蠟量,%48.215.8520.17蠟下油中蠟含量較高, 因此,是加氫法生產(chǎn)非常高粘度指數(shù)VHVI潤滑油根底油的極

4、好原料.經(jīng)過加氫處理-異構(gòu)脫蠟-補(bǔ)充精制后,產(chǎn)物的性質(zhì)分別列入表24.可見,以蠟下油為原料,可得到能滿足中國石化 HVI川類潤滑油根底油協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的6#根底油；以VGO留分油為原料,可得到能滿足HVI 類協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的3#根底油和滿足HVI n +類技術(shù)要求的10#根底油；以輕脫儲(chǔ)分油為原料,可 得到能滿足HVI 類協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的10#根底油和滿足 HVI II +技術(shù)要求的20# 90BS根底油.表2以蠟下油為原料生廣的根底油廣*品性質(zhì)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粘度指數(shù)1

5、29< 120飽和炷,%99.6< 90硫/( g g g-1)1.0> 0.03%傾點(diǎn)/-18>-18閃點(diǎn)開口/ c213< 200顏色/號(hào)<0.5> 0.5顏色賽氏/號(hào)+30氧化安定性旋轉(zhuǎn)氧彈/150 C - min-1>300< 300表3以VGO為原料生產(chǎn)的根底油產(chǎn)品性質(zhì)工程3#根底油1HVI II技術(shù)要求10#根底油HVI n +技術(shù)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粘度指數(shù)9

6、1< 90112< 110飽和炷,%99.6< 9099.3< 90硫/(卬gg-1)1.0> 0.03%1.0> 0.03%傾點(diǎn)/-39>-12-18>-18閃點(diǎn)開口 / c191< 185234< 230顏色/號(hào)<0.5<0.50.5> 0.5顏色賽氏/號(hào)+30+30氧化安定性旋轉(zhuǎn)氧彈/150 C - min-1>300250>300< 250表4以輕脫油為原料生產(chǎn)的根底油產(chǎn)品性質(zhì)工程10#根底油1HVI II技術(shù)要求20#根底油HVI n +技術(shù)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粘度指數(shù)103< 90113< 110飽和炷,%99.25< 9099.3< 90硫/(卬 g -g'1)1.0> 0.03%1.0> 0.03%傾點(diǎn)/ c-18-12-12>-12()/241230282265顏色/號(hào)<0.5<0.50.5> 1.5顏色賽氏/號(hào)+30氧化安定性旋轉(zhuǎn)氧彈/>300< 250>300< 250(150 C min-1)1.2 加

8、氫裂化尾油生產(chǎn)api n/in類潤滑油根底油技術(shù)加氫裂化尾油具有顏色淺、硫氮雜質(zhì)少、芳燒含量低等特點(diǎn),是異構(gòu)脫蠟生產(chǎn)n/iii類根底油特別是高粘度指數(shù)川類根底油的最好原料.根據(jù)原料的特點(diǎn)和應(yīng)用廠家實(shí)際工況,開發(fā)出以下2種工藝流程,生產(chǎn)api n /m類潤滑油根底油.1.2.1高壓一段申聯(lián)技術(shù)該工藝設(shè)置2臺(tái)串聯(lián)反響器,Ri裝填貴金屬加氫異構(gòu)催化劑,用于降低加氫裂化尾油的凝點(diǎn);R反響段裝填高加氫脫芳活性的貴金屬加氫補(bǔ)充精制催化劑,用于異構(gòu)脫蠟產(chǎn)物的深度芳燒飽和, 其原那么工藝流程見圖 2.圖2高壓一段串聯(lián)工藝流程1.2.2 加氫裂化與尾油異構(gòu)脫蠟-補(bǔ)充精制組合工藝技術(shù)FRIPP開發(fā)了加氫裂化-尾油

9、異構(gòu)脫蠟組合工藝技術(shù),其原那么工藝流程見圖3.該工藝包括加氫裂化和尾油異構(gòu)脫蠟 2個(gè)單元,加氫裂化單元的尾油直接供給尾油異構(gòu)脫蠟單元做原料.新氫1次"WIT通過尾油異構(gòu)脫蠟單元,其尾氫直接返回給加氫裂化單元做補(bǔ)充氫.由于 2個(gè)單元實(shí)現(xiàn)深度聯(lián)合, 裝置的建設(shè)投資和操作費(fèi)用明顯降低.蒜1尾油加 氫 裂 化 產(chǎn) 品圖3加氫裂化與尾油異構(gòu)脫蠟-補(bǔ)充精制組合工藝流程尾油及根底油性質(zhì)分別列于表5和表6.由表6可見,生產(chǎn)的3#根底油符合中國石化 HVI 類協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)的6#根底油符合中國石化 HVI ID類協(xié)議標(biāo)準(zhǔn).表5加氫裂化尾油性質(zhì)加氫裂化尾油/(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殘?zhí)?%0.01凝點(diǎn)/ C37蠟含量,%23.48閃點(diǎn)開口 / c23461產(chǎn)品名稱3墓礎(chǔ)油 中國石化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粘度指數(shù)106< 90121< 120傾點(diǎn)/ c-39>-12-18>-18顏色(D1500)/號(hào)0.5> 0.50.5> 0.

11、5賽氏顏色/號(hào)+30+30閃點(diǎn)開口 / C208< 185252< 200中和值(KOH /(mg - g-1)<0.01> 0.01<0.01> 0.01旋轉(zhuǎn)氧彈/min>300< 250>300< 300蒸發(fā)損失Noack法250 C、1h) , %15> 2010> 111.3加氫裂化尾油生產(chǎn)api n / in類潤滑油根底油技術(shù)工業(yè)應(yīng)用FRIPP低壓異構(gòu)脫蠟技術(shù)于2005年1月在金陵分公司100 kt/a 異構(gòu)脫蠟裝置實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,生產(chǎn)的產(chǎn)品到達(dá)了 API川類根底油標(biāo)準(zhǔn),該裝置已平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)6 a.2021年4月,該技術(shù)

12、在齊魯分公司200 kt/a裝置第2次工業(yè)化也取得較好效果. 表7為金陵分公司工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品性質(zhì). 表8為齊魯分 公司工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品性質(zhì). 2021年1月FRIPP加氫裂化尾油異構(gòu)脫蠟-補(bǔ)充精制1段串聯(lián)技術(shù)在海南 漢地陽光230 kt/a 潤滑油加氫裝置上首次工業(yè)應(yīng)用成功,表 9中列出了工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)的初期結(jié)果.表7加氫裂化尾油異構(gòu)脫蠟技術(shù)在金陵分公司工業(yè)應(yīng)用時(shí)根底油產(chǎn)品性質(zhì)HVIW75粘度(40 °C )/(mm2 - s-1)13.7913 15粘度(100 °C )/(mm2 - s-1)3.397粘度指數(shù)122< 100傾點(diǎn)/ c-24< -22閃點(diǎn)開口 / c2

13、00< 175色度(D1500)/號(hào)1.0> 0.5旋轉(zhuǎn)氧彈/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粘度指數(shù)77112119124傾點(diǎn)/ c-45-24-18-15閃點(diǎn)開口 / c167216233236色度(D1500)/號(hào)<0.51.51.52.5旋轉(zhuǎn)氧彈/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粘度指數(shù)102103106閃點(diǎn)開口/ c170210234256傾點(diǎn)/ c<-47<-20<-20<-20色度賽氏/號(hào)+30+30+30+30飽和炷,>99>99>99>99旋轉(zhuǎn)氧彈/min>250>250>2502加氫生產(chǎn)白油技術(shù)FRIPP在1979年開展加氫法生產(chǎn)白油工藝及催化劑的研發(fā)工作,異構(gòu)脫蠟技術(shù)的成功工業(yè)應(yīng)用,為全氫法生產(chǎn)白油技術(shù)提供更加廣闊的應(yīng)用前景.通過不同工藝的有效

15、組合,使加氫法生產(chǎn)白油原 料更加廣泛、工藝流程更加靈活.一段加氫生產(chǎn)食品級(jí)白油技術(shù)：采用FHDA-1貴金屬催化劑.以異構(gòu)脫蠟根底油、加氫裂化尾油非臨氫降凝生產(chǎn)潤滑油儲(chǔ)分和低壓異構(gòu)根底油為原料,生產(chǎn)食品級(jí)白油.高壓一段生產(chǎn)食品級(jí)白油技術(shù)：以加氫裂化尾油為原料,采用高壓1段串聯(lián)工藝流程,原料經(jīng)異構(gòu)脫蠟降低原料傾點(diǎn),再經(jīng)過補(bǔ)充精制深度脫芳,改善產(chǎn)品顏色和安定性,再通過蒸儲(chǔ)得到各種牌號(hào)白油產(chǎn)品,食品級(jí)白油 收率80%.以VGg原料生產(chǎn)高粘度食品級(jí)白油技術(shù)：采用高壓兩段加氫工藝,一段為高壓加氫處理,脫除原料油中硫、氮等雜質(zhì)以滿足兩段催化劑的需要；兩段為異構(gòu)脫蠟-補(bǔ)充精制,含蠟儲(chǔ)分油經(jīng)異構(gòu)過程降低傾點(diǎn),再

16、通過補(bǔ)充精制過程深度脫芳,改善產(chǎn)品顏色,生成油經(jīng)蒸儲(chǔ)得到不同規(guī)格的白油產(chǎn)品,高粘度食品級(jí)白油可做優(yōu)質(zhì)的 PS白油及聚丙烯填充油.兩段加氫生產(chǎn)食品級(jí)白油技術(shù)： 以基 礎(chǔ)油儲(chǔ)分為原料,通過兩段加氫生產(chǎn)各種牌號(hào)的食品白油.一段采用加氫精制-臨氫降凝-補(bǔ)充加氫精制工藝流程.加氫精制過程主要脫除原料油中硫、氮等雜質(zhì),臨氫降凝要求原料油有適度裂解,可以預(yù)防加氫生成油傾點(diǎn)上升,補(bǔ)充加氫精制過程進(jìn)一步飽和生成油中芳燒,生產(chǎn)優(yōu)級(jí)品工業(yè)白油.優(yōu)級(jí)品工業(yè)白油再通過貴金屬催化劑深度芳燒飽和,生產(chǎn)食品級(jí)白油.3活潔溶劑油生產(chǎn)技術(shù)根據(jù)清潔溶劑油市場的需要及環(huán)境保護(hù)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程和使用過程清潔化的要求,FRIPP開發(fā)了一系

17、列高效的加氫催化劑和工藝技術(shù),先后在工業(yè)裝置上成功應(yīng)用,并進(jìn)行了長周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn), 產(chǎn)品質(zhì)量到達(dá)國外同類牌號(hào)產(chǎn)品水平.3.1高壓加氫生產(chǎn)活潔溶劑油技術(shù)3.1.1高壓一段生產(chǎn)活潔溶劑油技術(shù)以石蠟基直儲(chǔ)煤油為原料,采用高效的芳燃飽和催化劑,通過高壓1段加氫工藝,脫除原料中的硫、氮等雜質(zhì),并深度飽和芳燒,再經(jīng)過精儲(chǔ),切割出一系列多種牌號(hào)清潔溶劑油產(chǎn)品.清潔溶劑油產(chǎn)品硫含量小于1.0 H g/g,芳燒含量小于0.1%,已經(jīng)于2004年工業(yè)應(yīng)用.3.1.2加氫生產(chǎn)活潔鋁箔油技術(shù)生產(chǎn)出粘度適度、硫含量小于1.0 g/g、公司Somentor系列產(chǎn)品質(zhì)量的清潔鋁箔油FRIPP開發(fā)了加氫處理-加氫精制1段串聯(lián)工

18、藝.通過加氫處理催化劑和加氫精制催化劑的優(yōu)化組合,到達(dá)適當(dāng)降低產(chǎn)品粘度和使產(chǎn)品芳燒深度飽和的目的,芳燒含量小于0.1%、到達(dá)國外進(jìn)口鋁箔油Exxon Mobil產(chǎn)品.工藝流程見圖 4,該技術(shù)于2005年工業(yè)應(yīng)用.加氫處理反響器 R1D4睦劑油塔底油分餡塔圖4加氫生產(chǎn)清潔鋁箔油技術(shù)工藝流程加氫精制 反響器輕質(zhì)鋁箔油重質(zhì)鋁箔油塔頂油3.1.3 生產(chǎn)低芳溶劑油并聯(lián)產(chǎn)低粘白油的新工藝技術(shù)通過2種催化劑的合理以石蠟基直儲(chǔ)柴油為原料,FRIPP開發(fā)了加氫精制-加氫處理-補(bǔ)充精制串聯(lián)新工藝技術(shù).選擇1.0具有異構(gòu)降凝性能的加氫處理催化劑及芳燒飽和性能強(qiáng)的加氫精制催化劑, 匹配及工藝條件的優(yōu)化,在生產(chǎn)低芳溶劑

19、油的同時(shí)聯(lián)產(chǎn)優(yōu)級(jí)品工業(yè)白油.可生產(chǎn)硫含量小于H g/g、芳燒含量小于0.1%的D3Ck D40、鋁箔軋制油和彩色油墨等低芳清潔溶劑油產(chǎn)品,也可以通 過選擇不同的切割方案生產(chǎn)3#、5#、7#低粘優(yōu)級(jí)品工業(yè)白油,產(chǎn)品方案具有較大的靈活性.3.2中壓兩段加氫生產(chǎn)活潔溶劑油技術(shù)2003年FRIPP開發(fā)了以直儲(chǔ)航煤或常二線分子篩料為原料,中壓兩段加氫生產(chǎn)清潔溶劑油和3#白油技術(shù).一段通過加氫精制,脫除原料油中硫、氮等雜質(zhì),并最大程度飽和芳燒；兩段進(jìn)行加氫5.深度脫芳,產(chǎn)品到達(dá)清潔溶劑油的規(guī)格指標(biāo)要求.中壓兩段加氫原那么流程見圖輕油溶劑油產(chǎn)品該技術(shù)于2004年工業(yè)應(yīng)用成功.以直儲(chǔ)航煤為原料時(shí),可生產(chǎn)局部精

20、制航煤及芳燒含量小于 0.03%的低芳清潔溶劑油.以常二線分子篩料作原料時(shí),可生產(chǎn)芳燒含量小于 0.03%的3就級(jí)品工業(yè)白油.2007年9月,兩段芳燒深度飽和裝置換用貴金屬催化劑,加工水平提升了近40%為企業(yè)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益.3.3 加氫裂化航煤生產(chǎn)活潔溶劑油技術(shù)加氫裂化煤油硫、氮含量滿足清潔溶劑油的指標(biāo)要求,但是芳燒含量不能滿足清潔溶劑油要求.FRIPP開發(fā)了以加氫裂化煤油為原料,低壓加氫生產(chǎn)清潔溶劑油技術(shù),具有工藝條件緩和、產(chǎn)品液 收高、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良、投資低等特點(diǎn).工藝流程采用低壓加氫工藝流程,采用復(fù)原型貴金屬或高鐐 催化劑,深度飽和芳燒.以硫含量小于3.0 /g、氮含量小于2.0 p

21、/g、芳燒含量10吩15%勺加氫裂化航煤為原料,在氫分壓2.04.0 MPa、體積空速0.51.2 h -1等工藝條件下,可生產(chǎn)芳燒含量小于0.1%的清潔溶劑油.該技術(shù)于 2021年4月在50 kt/a 工業(yè)裝置上應(yīng)用成功.4加氫生產(chǎn)環(huán)烷基特種油品技術(shù)環(huán)烷基儲(chǔ)分油富含環(huán)烷烷和芳燒,由于其中的環(huán)烷燒既有飽和環(huán)狀碳鏈結(jié)構(gòu),環(huán)上又連接著飽 和支鏈,這種結(jié)構(gòu)使環(huán)烷基油兼具了芳香燒和直鏈烷燒的雙重性質(zhì),這種特性使其產(chǎn)品能滿足在多 個(gè)領(lǐng)域的特殊用途,并有著不可替代的市場地位.FRIPP研究開發(fā)了 "組合加氫生產(chǎn)環(huán)烷基特種油品技術(shù).該技術(shù)將加氫處理、臨氫降凝和補(bǔ) 充精制3種工藝組合在一起,具有流程

22、簡單、投資少的獨(dú)創(chuàng)性和先進(jìn)性.加氫處理段發(fā)生脫硫、脫 氮和飽和芳燒,飽和率在 75吩80%臨氫降凝段通過擇形裂化將高凝點(diǎn)儲(chǔ)分油轉(zhuǎn)化成低凝點(diǎn)油品； 補(bǔ)充精制段進(jìn)一步進(jìn)行芳燒飽和反響,提升產(chǎn)品顏色和光穩(wěn)定性.通過合理匹配3種催化劑,不斷優(yōu)化工藝條件,確定適宜的工藝條件,從而到達(dá)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)環(huán)烷基特種油的目的.同國內(nèi)外典型流程 相比,該創(chuàng)新工藝還可使裝置投資大大節(jié)約.圖6是本技術(shù)的工藝流程圖.反響器反響器反響器圖61段串聯(lián)高壓加氫原那么流程以SZ-361環(huán)烷基儲(chǔ)分油為原料,在氫分壓 15.0 MPa等工藝條件下,產(chǎn)品收率 >99.0%,變壓器 油產(chǎn)品滿足SH0040超高壓變壓器指標(biāo)要求,冷凍機(jī)油滿

23、足L-DRB/A優(yōu)等品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)的橡膠填充油其顏色、稠環(huán)芳燒及總芳燒含量均到達(dá)國內(nèi)優(yōu)質(zhì)橡膠填充油指標(biāo)要求.環(huán)烷基儲(chǔ)分油加氫生產(chǎn)特種油品技術(shù)于2021年10月在盤錦北方瀝青股份工業(yè)應(yīng)用,以進(jìn)口環(huán)烷基儲(chǔ)分油為原料,生產(chǎn)出低凝變壓器油、冷凍機(jī)油和環(huán)烷基橡膠填充油.工業(yè)應(yīng)用原料 性質(zhì)列于表10.產(chǎn)品性質(zhì)列于表11.10環(huán)烷基偕分油原料性質(zhì)工程進(jìn)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瀝青質(zhì) /( 11 g.g-1)719粘度(100 °C )/(mm 2.s -1)9.167質(zhì)譜組成,硫含量/少g.g-16800鏈烷炷4.6氮含量/少g.g-12395環(huán)烷炷50.9傾點(diǎn)/ c15芳炷40.3殘?zhí)?0.01膠質(zhì)4.2顏色(D1500)/號(hào)<6.0表11環(huán)烷基熠分油工業(yè)