提高基础油和脱油蜡收率及质量的研究

杨文中,王玉章,丁洛,管翠诗

(中国石化石油化工科学研究院,北京 100083)

提高基础油和脱油蜡收率及质量的研究

杨文中,王玉章,丁洛,管翠诗

(中国石化石油化工科学研究院,北京 100083)

文章编号:1002-3119(2010)03-0047-04

传统工艺与加氢处理相结合可有效提高基础油的品质,生产高档重质基础油。临商原油的轻脱油采用传统工艺与加氢处理相结合的工艺技术,可以生产优质 HV IⅡ150BS基础油。脱蜡助剂可有效提高溶剂脱蜡装置的处理量,提高脱蜡油收率,降低蜡膏含油量,提高蜡产品质量,减小溶剂比,降低能耗。

溶剂脱蜡;加氢处理;基础油;脱蜡助剂;脱油蜡

Abstract:The quality of base oil can be imp roved effectively w hen tradit ional technology com bines w ith hytro treatm ent technology.W ith the com bined process,using the light deasphalted o il from Linshang crude can produce the high quality HVIⅡ150BS base oil.And the dew axing aid can be used to increase the p rocessing capacity of so lvent dew axing unit,the yield of dew axed oil and the quality of w ax product,decrease the oil content in petrolatum,so lvent ratio and energy consump t ion.

Key words:solvent dew axing;hydrotreatm ent;base oil;dew axing aid;deoiled w ax

0 前言

20世纪 90年代以前,我国炼油企业大多采用性质适合生产基础油的大庆原油为原料,以溶剂精制、溶剂脱蜡和白土补充精制工艺生产粘度指数高于 95的 APIⅠ类基础油。随着中国石化所能得到的大庆原油资源的逐渐萎缩以及适合生产基础油的低硫石蜡基原油价格高涨,以溶剂精制工艺为主生产基础油的企业面临着严重的资源保障压力。

针对原油质量变劣的问题,中国石化基础油生产企业通过优化原油品种,实施分储分炼,优化生产运行,保持了基础油产量的增长和质量的提升。针对不同基础油生产企业的具体情况,中国石化石油化工科学研究院 (以下简称石科院)进行了相关工艺技术研究,部分内容如下。

1 试验内容及结果

1.1 组合工艺提高荆门分公司基础油质量

采用老三套工艺技术从中间基原油润滑油馏分主要生产出MV I基础油。为了提高中间基基础油档次,减少投资和操作费用,石科院开发了一种将溶剂精制和中压加氢处理相结合的 RLT技术,并在中国石化荆门分公司实现了工业化。近几年荆门分公司主要生产高档重质基础油和高质量石油蜡。工业装置生产的 HV I500基础油和 120BS光亮油典型性质见表1。

表 1 工业 500号基础油和 120BS光亮油典型性质

由表 1数据可见,采用传统工艺与加氢处理相结合的混合工艺技术,可以生产出品质优良的高档重质基础油。

1.2 临商轻脱油生产 150BS光亮油

针对国内光亮油长期短缺的状况,石科院以济南临商原油轻脱沥青油为原料,采用溶剂精制 -加氢处理/加氢精制 -溶剂脱蜡 -补充精制流程在中型装置上,生产出粘度指数在 95左右的 APIⅡ类150BS光亮油和 80号微晶蜡,150BS光亮油性质见表 2,80号微晶蜡性质见表 3。

表2 150BS光亮油性质

表3 80号微晶蜡性质

由表 2和表 3数据可见,济南轻脱油采用传统工艺与加氢处理相结合的技术,可以生产出优质的150 BS光亮油及微晶蜡。

1.3 溶剂脱蜡工艺使用脱蜡助剂

溶剂脱蜡是润滑油基础油生产工艺的重要组成部分。重质润滑油料在溶剂脱蜡过程中,由于蜡的晶体细小、不规整,导致过滤速度较慢,蜡膏及蜡产品的含油量高。脱蜡助剂通过成核、吸附和共晶的作用,可以明显改善蜡的结晶状况,达到以下几方面效果:提高脱蜡脱油过滤速度,减少滤机温洗次数,增加装置处理量;提高脱蜡油收率,降低蜡膏含油量,提高蜡产品的品质;减小稀释溶剂比,降低能耗;去除光亮油中的絮状物等。

国内外的研究均表明,脱蜡助剂存在适应性的问题,即不同的原料油要求使用不同的脱蜡助剂,以达到理想的使用效果。目前大部分助剂对中、低粘度油品效果显著,只有少数助剂对脱沥青油有效,对脱蜡段和脱油段同时有效的助剂则更少。针对国内外不同重质原料油,石科院开发了RFA61、RFA62和RFA66系列脱蜡助剂。

1.3.1 RFA61系列脱蜡助剂的使用效果

RFA61系列脱蜡助剂主要应用于传统高含蜡重质原料油,其第一代脱蜡助剂 S M-40在南阳石蜡精细化工厂进行了工业应用,工业运转结果见表 4。

表4 SM-40脱蜡助剂工业效果

工业应用结果表明,S M-40可以使脱蜡段和脱油段过滤机的过滤速度分别提高 26.6%和 23.1%,从而使装置处理能力提高 26.6%;添加脱蜡助剂S M-40对脱蜡油的质量无影响,但使其收率提高1.9%,并使微晶蜡的含油量降低,滴熔点提高 4～5℃,微晶蜡由 80号提高到 85号,装置新鲜溶剂比由12∶1降至 9.8∶1,剂耗、能耗降低。实施添加脱蜡助剂 S M-40的工艺后,微晶蜡生产时每天可增效4.43万元,经济效益非常可观。

S M-40脱蜡助剂虽然使用效果很好,但存在剂耗量大的缺点,为进一步降本增效,石科院在大量试验研究基础上,针对高含蜡重质油开发了新型脱蜡助剂 RFA6101,RFA6101脱蜡助剂具有比 S M-40更强的成核、吸附和共晶作用。RFA6101与 S M-40使用效果对比见表 5。

表 5 高含蜡减四线馏分油脱蜡助剂中试结果

续表

由表 5数据可见,加入 0.07%的 RFA6101脱蜡助剂与空白试验相比,脱蜡段相对过滤速度提高55%,脱油Ⅰ段和脱油Ⅱ段分别提高 53%和 59%。脱蜡油收率提高 1.1%,石蜡收率提高 0.8%,石蜡熔点提高3℃。与加 S M-40脱蜡助剂相比,RFA6101在加剂量减少 30%的情况下,相对过滤速度比加 S M -40脱蜡助剂脱蜡段提高 6%,脱油Ⅰ段和脱油Ⅱ段分别提高 12%和 16%,脱蜡油收率和石蜡收率以及石蜡的熔点都略高于加 S M-40的结果。

1.3.2 RFA6601脱蜡助剂的使用效果

中国石化荆门分公司采用加氢处理与传统工艺相结合的工艺路线,生产高档重质基础油和蜡产品。加氢处理轻脱含蜡油在酮苯脱蜡脱油过程中,存在过滤速度以及脱蜡油和脱油蜡综合收率较低的问题,为此石科院对加氢处理轻脱含蜡油,进行了脱蜡脱油工艺研究并研制了专用脱蜡助剂 RFA6601,中试效果见表6。

表6 RFA6601脱蜡助剂的中试效果

由表 6数据可见,使用脱蜡助剂 RFA6601与不加剂相比,脱蜡段、脱油Ⅰ段和脱油Ⅱ段过滤速度分别提高 35%、19%和 26%,脱蜡油收率提高 4.5%,脱油蜡收率提高 0.9%,脱蜡油和脱油蜡的综合收率提高 5.4%,脱油蜡含油量稍有降低,加剂后脱蜡油和脱油蜡的综合收率达 74.5%,加剂效果明显。

2008年荆门分公司在溶剂脱蜡装置中增上一套添加脱蜡助剂的设施,并于 2009年 5月初进行了热运,具备了添加脱蜡助剂的条件。2009年 5月 15日至 31日荆门分公司与石科院一起进行了 RFA66系列脱蜡助剂工业应用试验。

工业试验结果表明,针对不同深度的加氢处理含蜡油,添加 RFA6601脱蜡助剂 (加剂量约为 1200 μg/g)与不加脱蜡助剂相比,脱蜡油收率提高 7%,脱蜡油倾点基本不变;脱油蜡收率降低 0.44%,脱油蜡含油量可达到 0.60%左右,远低于微晶蜡含油量 3%的要求值,质量明显过剩,但由于工业装置的过滤温度和溶剂比已降至底限,无法继续降低。对脱油Ⅰ段蜡膏含油量的分析表明,经一段脱油后,蜡膏的含油量已满足不大于 3%的要求,如果炼厂增加脱油Ⅰ段蜡膏至蜡回收系统的跨线,脱油蜡收率则可以有较大幅度的提高。由此可以看出, RFA6601脱蜡助剂对降低脱油蜡含油量、提高脱蜡油收率具有非常显著的效果。

由于本次脱蜡助剂工业试验期间,脱油Ⅱ段滤机出现故障,只剩下两台运转,因此没能进行添加脱蜡助剂对提高过滤速度和提高装置处理量的工业试验。但在添加 RFA6601脱蜡助剂期间观察到了滤机滤槽液面下降及蜡饼容易从滤布刮落的现象,表明 RFA6601脱蜡助剂可以提高过滤速度,进而达到提高处理量的目的。

1.3.3 RFA66系列脱蜡助剂的使用效果

茂名分公司是中国石化在华南地区的润滑油生产基地。2002年大庆原油已不再供应茂名分公司,原油的种类发生了质的变化,为了提高轻脱基础油的收率和质量,增加炼厂经济效益,石科院开发了RFA66系列脱蜡助剂,用以提高溶剂脱蜡过滤速度和脱蜡油收率,降低蜡膏含油量。

糠醛精制轻脱油取自茂名分公司糠醛精制装置,性质见表 7,RFA66系列脱蜡助剂的中试使用效果见表 8。由表 8可见,使用脱蜡助剂后,脱蜡油收率提高 5.1%,过滤速度提高 51%。

表7 茂名糠醛精制轻脱油性质

续表

表8 RFA66系列脱蜡助剂的中试使用效果

针对茂名低含蜡轻脱沥青油的特性,充分发挥RFA66系列脱蜡助剂的优异性能,石科院开发了一种两段低温脱蜡的专利技术,同时生产脱蜡油及微晶蜡。中试结果见表 9。

表 9 两段低温脱蜡专利技术的中试结果

续表

由表 9数据可见,茂名低含蜡轻脱沥青油,采用两段低温脱蜡专利技术后,脱蜡Ⅰ段过滤速度提高30%,脱蜡油收率提高 8.1%,石油蜡满足微晶蜡行业标准。该技术可产生可观的经济效益。

2 结论

(1)传统工艺与加氢处理相结合的混合工艺可有效提高基础油的品质,特别适合高档重质基础油的生产,混合工艺技术是将MV I基础油升级为高档基础油的有效途径。

(2)临商原油轻脱油采用传统工艺与加氢处理相结合的技术,可以生产优质 APIⅡ类 150BS基础油,粘度指数达到 95,旋转氧弹达 308 min。

(3)溶剂脱蜡助剂可有效提高溶剂脱蜡装置的处理量,提高脱蜡油收率,降低蜡膏含油量,提高蜡产品质量,减小稀释溶剂比,降低能耗。

[1]任鹏,盛奎龙.助滤剂 S M-40在酮苯装置微晶蜡生产中的应用[J].石油炼制与化工,2002,33(10):59-61.

[2]杨焜远,杨文中,丁洛.润滑油溶剂脱蜡脱油助滤剂应用的研究[J].润滑油,2001,16(6):12-16.

[3]黄灏,蒲祖国,苏光华,等.加氢改质润滑油基础油的生产与应用[J].石油炼制与化工,2003,34(9):44-48.

Resea rch on I mp roving the Yie ld and Q ua lity of Base O il and Deoiled W ax

Y ANGW en-zhong,WANG Yu-zhang,D ING Luo,GUAN Cui-shi
(Research Institute of Petroleum Processing,S INO PEC,Beijing 100083,China)

TE626.3

A

2009-09-09。

杨文中(1967-),男,高级工程师,1990年毕业于华东理工大学石油加工专业,主要从事溶剂脱沥青、润滑油老三套等加工工艺的研究,参加过多项国家计委及中国石化攻关项目。