HVIH150BS光亮油研制

汪军平，王华，田凌燕，刘彩虹

（中国石油克拉玛依石化公司炼化院，新疆克拉玛依 834000）

HVIH150BS光亮油研制

汪军平，王华，田凌燕，刘彩虹

（中国石油克拉玛依石化公司炼化院，新疆克拉玛依 834000）

光亮油是一种高附价值产品，目前国内生产的150BS光亮油黏度指数大多小于90，更高黏度指数的较少。文章通过试验对HVIH150BS光亮油进行研制，结果表明，通过不同DAO调合，可以生产出HVIH150BS光亮油产品，产品的黏度指数达到96，采用原料调合再加氢工艺既能适当提高BS光亮油黏度指数，又能扩大BS光亮油的原料来源。

光亮油;HVIH150BS;黏度指数;DAO;调合;加氢

0 引言

残渣润滑油是一种高附加值产品，主要用于调合提高轻质润滑油的黏度。由减压渣油经溶剂脱沥青工艺生产的脱沥青油（DAO，下同）经加氢生产。广泛应用于船舶发动机油、单级发动机油、齿轮油和润滑脂。中国石油克拉玛依石化公司（以下简称克石化）从上世纪90年代研制出BS光亮油，利用优质资源，采用先进工艺技术，以及持续不断的技术创新和市场开发，使克石化成为国内最大的光亮油生产商。

随着内燃机油升级换代速度的加快，对润滑油基础油的质量要求愈来愈高，对BS光亮油品质要求也更高。对此，本文通过试验，对生产HVIH150BS光亮油进行可行性研究，为提高BS光亮油品质提供技术方案，对生产具有一定的指导意义。

1 试验部分

1.1 试验装置

加氢试验用200 mL固定床反应器加氢试验装置，装置流程图见图1。氢气为电解制氢装置生产的电解氢，氢纯度达99.99%。

1.一反;2.二反;3.质量流量计;4.过滤器;5.原料罐; 6.原料泵;7.液控阀;8.高压分离器;9.气液分离罐;10.压控阀;11.流量计;12.产品罐

1.2 试验原料

试验原料是克石化环烷基减渣DAO和石蜡基减渣DAO各占50%（质量比）的混合油，环烷基DAO、石蜡基DAO及混合油性质见表1。

表1 DAO及调合油性质分析

1.3 研制指标

中国石油企业标准（Q/SH 44－2009） HVIH150BS指标见表2。

表2 HVIH150BS光亮油研制指标

1.4 催化剂

采用的三段催化剂已在国内润滑油加氢装置上成功应用，催化剂的物化性质见表3。

表3 三段催化剂的物化性质

1.5 加氢试验

本次试验主要考察加氢处理工艺条件对BS光亮油性质的影响，降凝和后精制操作采取基准条件，不做调整。加氢处理工艺过程的主要影响因素是反应温度、反应压力、空速、氢油比。①反应压力:反应压力（氢分压）提高有利于烃类的加氢反应，保护催化剂活性，提高黏度指数，选取工业高压加氢装置常用的操作氢分压力15.0 MPa;②反应温度:反应温度提高有利于烃类的加氢和裂化反应，有利于产品质量特别是黏度指数的提高，但会降低基础油的收率和黏度，影响催化剂的寿命，选取稠油DAO生产光亮油（黏度指数83，100℃运动黏度为30.23 mm2/s）的反应温度作为基准，考察反应温度对产品性质的影响;③氢油比:氢油比是加氢过程中参数之一，本次试验氢油比设为1000∶1，不考察氢油比对反应影响规律。④空速:空速是指单位时间里通过单位催化剂的原料油的量，空速大，意味单位时间里通过催化剂的原料油量多，反之则少，降低空速对提高加氢反应深度是有利的，空速对加氢反应而言是重要的参数之一。

加氢工艺试验在2套200 mL固定床反应器加氢试验装置进行，在第一套加氢试验装置上，进行加氢处理反应并收集加氢处理生成油，加氢处理生成油经过氮气气提后做第二套加氢试验装置的原料，在第二套加氢试验装置上，进行降凝、后精制反应收集三段加氢油，再通过分馏得到重质润滑油，进行性质分析。

2 试验结果与讨论

石油馏分加氢处理过程，是将原料中所含氧、硫、氮等杂环化合物除去，同时除去胶质、重芳烃，降低芳烃含量，提高油品黏温性能。本次试验目标产品（BS光亮油）是重润产品，因此重润收率、黏度及黏度指数等为重点关注的指标。

黏度指数是润滑基础油性能优劣的一种标志，是其化学组成的函数。它大致反映着基础油的烃类组成（族组成或结构组成）［1］。一般来说，黏度指数与基础油中饱和烃的含量呈正变关系。加氢处理油饱和烃含量高，芳烃与极性物质含量低，则黏温性能好。油中各组分对润滑油性能的影响见表4。

表4 基础油中各组分对性能的影响

从表4看出，基础油中理想的组分是异构烷烃及少环而带长侧链烷烃的环烷烃（含部分带长侧链异构烷烃的烷基苯和烷基萘），而正构烷烃由于倾点高，多环烷烃、芳烃等均不是润滑油基础油的理想组分。

2.1 加氢处理反应温度的影响

加氢处理反应温度对光亮油的收率和性质具有较大的影响，在氢油比、压力及空速一定的条件下，对反应温度与光亮油收率及质量进行了考察，结果见表5。

表5 光亮油性质分析和收率

光亮油是加氢后最主要的目的产品，其收率及黏温性能是本次试验重点关注对象，光亮油收率高则收益高，黏温性能好，则品质高。由表5可以看出，随着反应温度升高，光亮油收率从72%降为63%，黏指从80升到96，黏度指数提高了12个单位，密度、折光减小，S含量在2.1μg/g以下，N含量在1.1μg/g以下。100℃运动黏度从38.19 mm2/s减小为31.22 mm2/s，降低了6.97 mm2/s，平均每升高反应温度1℃，黏度指数提高1.1个单位，100℃运动黏度下降0.46 mm2/s。

2.2 反应空速的影响

考察了空速对加氢处理反应的影响，结果见图2、图3。

图2 空速对重润100℃运动黏度的影响

从图2、图3可以看出:随着空速的增大，反应深度减小，100℃运动黏度增大，光亮油收率增加，黏度指数减小。

2.3 结果讨论

从表1可以看出，环烷基DAO 100℃运动黏度为68.32 mm2/s，石蜡基DAO 100℃运动黏度为38.65 mm2/s，调合DAO 100℃运动黏度为54.83 mm2/s;环烷基DAO饱和烃为65.02%，石蜡基DAO饱和烃为75.60%，调合DAO饱和烃为71.22%。调合DAO较环烷基100℃运动黏度减小了14.49 mm2/s，饱和烃增加了6.2%，较石蜡基100℃运动黏度增加了16.18 mm2/s，饱和烃减小了4.38%。

根据对环烷基DAO加氢试验研究数据，在相同反应条件下，混合DAO加氢重润收率和运动黏度要高于前者，说明原料中大分子断裂反应较前者少。这可能与两种不同性质的DAO在催化剂表面吸附扩散速率被改变。

从表5试验结果看，加氢处理反应温度对混合DAO加氢生成油重润影响黏度的影响较小，黏指影响较大。由表2、表4可知，R1、R2重润黏度指数为80、87，小于研制指标，100℃运动黏度为38.19 mm2/s和35.57 mm2/s，高于研制指标，其他性能指标都完全达到研制指标;R3重润黏度指数为92，满足研制指标，100℃运动黏度为34.50 mm2/s，高于研制指标，其他性能指标都完全达到研制指标;R4重润的符合中国石油企业标准（Q/SH 44－2009）HVIH150BS指标要求，黏度指数达到96。

3 结论

（1）在相同加氢条件下，混合DAO加氢重润黏度和收率要高于环烷基DAO。

（2）以石蜡基DAO和环烷基DAO混合油为原料，通过高压加氢生产工艺可以生产出符合中国石油企业标准（Q/SH 44－2009）HVIH150BS指标要求的产品。

［1］张洪钧.改善中等黏度指数基础油质量的几种方法［J］.炼油设计，1995，26（5）:5－8.

Preparation of HVIH150BS Bright Oil

WANG Jun－p ing，WANG Hua，TIAN Ling－yan，LIU Cai－hong
（Research Institute of PetroChina Karamay Petrochem ical Com pany，Karamay 834000，China）

At present，bright oil is a value－added product，m ost of 150BS bright oil at hom e has a low er viscosity index than 90.There is less bright oilw ith high viscosity index.In this paper，HVIH150BS bright oilw as prepared by experim ent.The results show ed that HVIH150BS bright oilw ith a high viscosity index to 96 could be produced by blending different kinds of de－asphalt oils.By this w ay，not only the BS bright oil＇s viscosity index can be increased，but also the raw m aterial source can be enlarged.

bright oil;HVIH150BS;viscosity index;de－asphalt oil;blend;hydrogenation

TE626.39

A

1002-3119（2011）06-0016-04

2011－03－29。

汪军平（1975－），男，高级工程师，1998年毕业于西南石油学院化学工程系，获得工学学士学位，主要从事石油加工工艺研究