加氢尾油催化降凝生产润滑油基础油

1、加氢尾油催化降凝生产润滑油基础油第31卷第3期2011年9月辽宁石油化工大学JOURNAIOFIIAONINGSHIHUAUN1VERSITYVO1.31NO.3Sep.2O1l文章编号:16726952(2011)03001204加氢尾油催化降凝生产润滑油基础油张秋萍,石薇薇,董建军,赵德智(辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001)摘要:以茂名石化加氢裂化尾油为原料,使用NKC一7型催化降凝催化剂,在固定床催化降凝装置上进行实验.在温度为340400,空速为18h1的条件下,考察了反应温度,空速对产品分布,凝点,收率的影响.结果表明:当温度为380,空速为2h时,得到较好的产品分

2、布,润滑油基础油的凝点为一24,收率为61.4.关键词:催化降凝;加氢尾油;催化剂;润滑油基础油中图分类号:TE624.3文献标识码: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我国润滑油的生产基本采用的是”老三套”传统工艺,但生产出的常规I类基础油达不到高档油要求l1.2011年我国基础油市场以I类基础油为主导的格局不会改变,为满足汽车严格的环保和工况要求,近年来/类基础油产能增长较快.”十二五”期间,国内新增基础油产能预计达到1.1×10t/a,全部为/类基础油z-a.我国已有多套大型加氢裂化装置,加氢尾油是加氢裂化装置的副产品,富含链烷烃,具有性能优良,氢含量高,饱和烃含量高,芳香烃含量低,硫含量和氮含量低等特点,是用来制取高质量润滑油基础油的良好原料_4.目前成套的高

6、粘度指数润滑油基收稿日期:2011一O32O作者简介:张秋萍(1986一),女,辽宁沈阳市,在读硕士.*通讯联系人.础油生产技术主要有Chevron的加氢处理异构脱蜡技术_5,Exxon-Mobil的加氢处理一选择性异构脱蜡技术,RIPP的加氢处理加氢异构化技术,Shell的加氢处理加氢异构化技术和IFP的加氢处理技术_6.催化降凝是处理尾油的合理途径之一,采用这项工艺加工,可生产出高档润滑油基础油,同时还能得到低凝柴油和高辛烷值汽油等副产品.但是,目前我国大多数尾油都用做乙烯裂解料,降低了尾油带来的经济效益,因此,应该采用催化降凝方法合理利用尾油l_8.催化降凝工艺具有工艺流程简单,投资少和

7、效益高等特点9.以茂名石化加氢裂化尾油为原料,使用NKc一7催化降凝催化剂,在固定床催化降凝装置上进行实验,考察了原料性质,反应温度,空速对产品分布,凝点,收率的影响.第3期张秋萍等.加氢尾油催化降凝生产润滑油基础油131实验部分1.1催化降凝的基本原理催化降凝反应主要是石蜡分子在催化剂作用下发生择形异构化和少量裂化反应.馏分油中的长链正构烷烃分子当量直径较小,可以进入沸石微孑L中与活性中心接触,在一定温度下被异构化为单侧链的异构烷烃口.其余大部分的异构烷烃,环烷烃,芳烃,因分子当量直径大不能进入孔道内而不发生反应,降低了馏分油的凝点,同时生成液化气,汽油,柴油,润滑油基础油等产品.催化降凝的

8、典型反应有:烷烃异构化反应:RCHCHCH.CH.RCHCHCH.ICH.裂化反应:RCH2CH2CH2CH.一RCH3+CH3CHCH31.2催化剂及原料本实验采用的催化剂是由天津某催化剂厂提供的NKC一7型催化降凝催化剂,其部分性质见表1.表1NKC一7型催化降凝催化剂的部分性质原料为茂名石化加氢裂化尾油,其基本性质见表2.表2茂名石化加氢尾油的基本性质性质数值密度(20)/(g?cm)粘度(50)/(mm?S)础(残炭),%凝点/馏程/HK1O2O3O5O7OKK1.3实验装置及流程实验是在自行设计并组装的小型FSJ1固定床催化降凝反应器中进行的.来自原料罐的原料保持温度在60左右,经泵

9、进入预热炉预热到150左右,进入反应器进行反应.产品出反应器后,进入冷凝器,产品缓冲罐.气体从产品缓冲罐上部分离出去,进入气体流量计,由此可读出气体产量.液相产品可从产品缓冲罐底部分离出来,最终到达产品罐.实验装置及流程如图1所示.图1实验装置及流程1.4实验仪器与测试方法实验所用主要分析仪器与测试方法见表3.表3主要实验分析仪器与测试方法一m似(【14辽宁石油化工大学l1酱2结果与讨论2.1实验条件对产品收率的影响表4为不同实验条件对产品收率的影响.表4实验条件对产品收率的影响实验条件气体收率,空速/h一温度/(C1一C)液体收率,汽油柴油基础油O/:图2温度对产品凝点的影响2.2.2空速的

10、影响一般空速越小降凝效果越好,但空速过小油品在反应床层的停留时间增加,催化剂表面上较易形成胶状物质,从而影响催化剂活性,处理量也随之减少.图3是360时润滑油基础油凝点随空速变化的规律.空速/h图3空速对产品凝点的影响由图3可以看出,随空速的提高,润滑油基础油的凝点升高,空速从1h升到6h_.,润滑油的凝点由一27升高到一11.2.3催化剂活性稳定期降凝反应主要依靠活性稳定期进行,当润滑油基础油的凝点不随反应时间的增加而改变,催化剂就进入活性稳定期.若此阶段操作温度控制不平稳,则容易降低分子筛的强度,使催化剂裂解生焦反应加剧,表面结焦速率加快,加速催化剂失活.因此,对催化剂的活性稳定期进行了考

11、察.图4为反应时间对润滑油基础油凝点的影响.t/h图4反应时间对润滑油基础油凝点的影响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¨&&一率基显勾的应辛旧39172O52143208893482一时一11,目_爨哪,J.-.一r_-压._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期张秋萍等.加氢尾油催化降凝生产润滑油基础油由图4可知,从70h开始,凝点不随反应时间的增加而改变,即催化剂进入活性稳定期,催化剂连续运转250h未发现失活现象,说明NKC一7型催化降凝催化剂有良好的活性和稳定性.3润滑油基础油糠醛精制糠醛精制的主要作用是脱除油品中的稠环芳烃,胶质,沥青质等,经过糠醛精制的润滑油,其粘温特性,抗氧化安定性,残炭值,颜色等性能指标都得到改善.空速为

13、2h,在不同反应温度下,以糠醛为溶剂精制馏分油,得到的精制油的部分性质见表5.由表5可知,糠醛精制油收率在97左右,凝点提高3左右,粘度指数很高,可达120左右,可生产高粘度指数润滑油.表5不同反应温度下的糠醛精制油的部分性质性质340350360370粘度(50)/(ram?S)14.0213.9211.6012.58粘度(80)/(mitt?S)5.946.245.326.35粘度指数100125110130凝固点/一1718172O收率,%93.7595.7299.6298.4313.316.0413O一2O97.664结束语NKc一7型催化降凝催化剂具有良好的使用性能,液体收率高,降凝

14、幅度大,凝点可降低50左右,长时间连续运转未发生结焦现象,有良好的活性和稳定性.茂名石化加氢尾油催化降凝的适宜操作条件是空速为2h,温度为380.C,液体收率为81.8,润滑油基础油的收率为61.4,凝点降低56.加氢尾油催化降凝可生产类润滑油基础油,粘度指数可高达120左右,同时降凝反应可副产汽油,柴油凝点也有大幅度下降,可生产低凝柴油,综合利用价值显着.参考文献宋宁宁,康茵.润滑油基础油的特点及生产工艺EJJ.齐鲁石油化工,2OlO,38(1):2328.杨洪云,赵德智.油品脱硫工艺技术及其发展趋势J.石油化工高等学校,2OOl,14(3):2631.孔劲媛.国内外润滑油基础油市场分析及展望LJ.国际石油经济,2009(1O):4953.吴令娣,赵雪松,胡庆文,等.非临氢降凝催化剂的研究I-j.广州化工,2005,33(5):4143.黄玉秋,祈胜杰.润滑油加氢异构脱蜡技术J.合成润滑材料,2008,35(3):2930.王玉章,祖德光,王子军.加氢法生产APIII和类基础油J.润滑油,2