高压加氢制取食品级凡士林

王士新

(中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁 抚顺 113001)



石油化工与催化

高压加氢制取食品级凡士林

王士新

(中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁 抚顺 113001)

介绍了使用中国石化抚顺石油化工研究院研制的石蜡加氢催化剂进行高压一段串联加氢制取食品级凡士林的试验情况。结果表明，在试验条件下，选择适宜的凡士林原料和操作条件可以制取食品级凡士林，加氢产品质量符合SH/T0767-2005食品级凡士林标准，但操作条件调整空间较小，提高空速和降低反应温度空间受限；加氢制取食品级凡士林的运转周期约500 h，不能进行长周期运转；质量较差的凡士林原料不能制取食品级凡士林。

石油化学工程；凡士林；加氢精制；石蜡加氢催化剂

doi:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.07.011

目前，国内工业应用的凡士林加氢技术为高压一段串联加氢技术，主要生产医药白凡士林。与医药白凡士林比较，食品级凡士林行业标准(SH/T0767-2005)中增加了易炭化物和轻组分指标，通常情况下，升高反应温度有利于易炭化物通过，但升高反应温度会使裂解反应增加，轻组分含量上升，因此，食品级凡士林与医药白凡士林比较，加氢精制难度有较大提高。

本文采用高压一段串联加氢工艺和工业生产医药白凡士林的原料，进行了加氢制取食品级凡士林的试验研究，以确定现有工业装置生产食品级凡士林的可行性。

1　试验部分

1.1试验装置

采用自建的小型一段串联加氢装置，电解氢气，纯度99.9%。熔融的试验原料与氢气混合后经第一反应器、第二反应器、高压分离器和低压分离器连续排出装置，气体经高分气相排出或循环使用。

1.2试验原料和催化剂

采用工业生产医药白凡士林的原料，其中,原料A为常规凡士林料，质量适中，原料B质量较差。

采用中国石化抚顺石油化工研究院研制并已工业应用的石蜡加氢精制催化剂A和催化剂B。

加氢原料性质见表1，催化剂物化性质见表2。

表 1　加氢原料性质

表 2　催化剂物化性质

1.3加氢试验

两个加氢反应器装入相同体积的催化剂，氢油体积比大于500，高压加氢压力大于11 MPa，第一反应器温度、第二反应器温度和空速根据经验及工业数据选取。

2　结果与讨论

2.1产品性质表征

试验中不同操作条件加氢产品的外观、灼烧残渣、酸碱度、硫和铅等项指标均符合食品级凡士林产品标准，不再分别评述。

红外吸收为凡士林的辨识指标，试验所用原料为凡士林生产厂的凡士林料，无辨识需求，加氢前后凡士林红外吸收的特征峰无改变[1-2]，因此，该项指标不再评述。

食品级凡士林颜色采用比色法测定，将熔融试样与标准规定的参比液比较，试样颜色不深于参比液判定合格。该方法不能对不同操作条件加氢产品的脱色效果比较进行表征，采用赛波特颜色表征加氢产品颜色，采用GB/T3555石油产品赛波特颜色测定法对该参比液进行测定，其测定值为小于-16号，即赛波特颜色不小于-16号的加氢产品颜色均符合食品级凡士林产品标准对颜色的要求。

2.2原料A加氢试验

原料A是工业生产医药白凡士林的常规原料，质量适中，200 h高压加氢试验结果见表3，其中加氢反应温度和空速采用工业生产医药白凡士林的操作条件。

表 3　原料A加氢试验1

① 要求在(280～289) nm、(290～299) nm、(300～359) nm和(360～400) nm分别不大于0.15、0.12、0.08和0.02(以下相同)

由表3可以看出，食品级凡士林产品标准对滴熔点、100 ℃黏度和相对分子量的要求范围较宽，加氢产品性质比较容易满足标准要求；两种催化剂的加氢产品赛氏颜色均为+30号，脱色效果良好，远优于不小于-16号的要求；产品易炭化物和稠环芳烃通过，两种催化剂加氢产品中碳数小于18轻组分分别为1.5%和0.5%，符合不大于5%的标准要求。试验确定，采用石蜡加氢精制催化剂、常规凡士林原料和高压一段串联工艺，在工业生产医药白凡士林的操作条件下，加氢产品质量符合SH/T0767-2005食品级凡士林标准要求。

本试验在初期试验基础上，进行了边界条件试验和运转周期试验，操作条件考察试验结果见表4，高压加氢运转周期试验结果见表5。

表 4　原料A加氢试验2

采用催化剂A

表 5　原料A加氢试验3

采用催化剂B

由表4可见，加氢产品的颜色、轻组分和稠环芳烃均符合要求，在常规医药白凡士林加氢条件下，加氢产品易炭化物通过，但操作条件调整空间有限，第一反应器温度降低20 ℃和空速提高0.05 h-1，易炭化物卡边通过，表明已达调整上限，不能进一步降低温度和提高空速，中压加氢产品易炭化物未通过，表明该原料中压加氢产品不合格。因此，以试验选用的原料和催化剂，在适宜的温度和空速条件下，加氢产品质量符合食品级凡士林标准要求，但温度和空速调整空间不大；中压加氢不能制取食品级凡士林。

由表5可以看出，500 h产品的易炭化物卡边通过，600 h产品易炭化物未通过，表明该条件下生产合格产品的运转时间只能维持约500 h，后经一系列升温和降空速试验均未取得效果；1 200 h与初期比较，第一反应器温度升高30 ℃，空速降低0.03 h-1，碳数小于18轻组分升至2.3%，易炭化物未通过；1 500 h与初期比较，第一反应器温度升高45 ℃，空速降低0.05 h-1，碳数小于18轻组分6.8%，超出不大于5%的标准要求，表明已无温度和空速调整空间，但易炭化物仍未通过。因此，以试验选用的原料和催化剂，在适宜的操作条件下，制取食品级凡士林的运转周期约500 h，不能保持长周期运转。

2.3原料B加氢试验

原料B是工业装置加氢生产医药白凡士林的原料，与原料A比较，颜色深，酸值、残炭和硫氮含量高，质量较差。高压一段串联加氢试验选用催化剂A，经系列条件试验，加氢产品质量均不符合食品级凡士林标准要求，其中，温度试验结果见表6。

表 6　原料B加氢试验

采用催化剂A，第二反应器温度(T-50) ℃，空速(V-0.05) h-1

锥入度是凡士林的稠度指标，表征凡士林膏状特征，锥入度数值越大，凡士林膏质越软。在温度试验中，当第一反应器温度升至(T+60) ℃时，产品易炭化物仍未通过；第一反应器温度高于(T+40) ℃，裂解反应明显增加；当第一反应器温度为(T+50) ℃时，碳数小于18轻组分升至10.4%，超出不大于5%的标准要求；当第一反应器温度升至(T+70) ℃时，产品易炭化物通过，但碳数小于18轻组分达26.8%，已具有流动性，凡士林膏状特征消失。

原料B加氢试验表明，对于质量较差的凡士林原料，以现有高压一段串联加氢技术不能制取食品级凡士林。

3　结　论

(1) 加氢制取食品级凡士林的操作条件调整空间较小，提高空速和降低反应温度受限，中压加氢不

能制取食品级凡士林。

(2) 在试验条件下，加氢制取食品级凡士林的运转周期约500 h，不能进行长周期运转。

(3) 以现有高压一段串联凡士林加氢技术，质量较差的凡士林原料不能制取食品级凡士林。

[1]王士新.FV-10型催化剂高压加氢制取多种重质石油产品[J].工业催化，2015,23(1)：50-53.

Wang Shixin.Preparation of heavy petroleum products by hydrorefining over FV-10 catalyst[J].Industrial Catalysis，2015,23(1)：50-53.

[2]王士新.用FV-10催化剂高压加氢制取优质凡士林[J].炼油技术与工程，2013,43(5)：52-55.

Wang Shixin.Preparation of quality vaseline by high-pressure hydrorefining with FV-10 catalyst[J].Petroleum Refinery Engineering，2013,43(5)：52-55.

Preparation of food grade petrolatum by high-pressure hydrorefining

WangShixin

(Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals，Fushun 113001，Liaoning， China)

Using paraffin hydrorefining catalysts developed by Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals，the preparation tests of the food grade petrolatum by the high-pressure single-stage series process were introduced.The results showed that under the experimental conditions,the food grade petrolatum could be produced by choosing appropriate raw materials and optimum operating condition,and hydrogenated product quality conformed to SH/T0767-2005 industry standard for food grade petrolatum,but adjustment range of operating condition was small.The ranges of increasing space velocity and lowering reaction temperature were limited.The operation cycle for food grade petrolatum production by hydrogenation was about 500 h and could not carry out long-term operation.Petrolatum raw materials with poor quality could not be used for preparing food grade petrolatum.

petrochemical engineering；petrolatum； hydrorefining；paraffin hydrogenation catalyst

TE624.9+3;TQ426.95Document code: AArticle ID: 1008-1143(2016)07-0059-04

2016-03-06

王士新，高级工程师，研究方向为石蜡加工工艺。

10.3969/j.issn.1008-1143.2016.07.011

TE624.9+3;TQ426.95

A

1008-1143(2016)07-0059-04