大庆-拉比混输原油生产润滑油基础油研究

*周智超

(中石油大连石化公司 辽宁 116031)

大庆-拉比混输原油生产润滑油基础油研究

*周智超

(中石油大连石化公司 辽宁 116031)

随着大庆低硫石蜡基原油来源的减少,公司从国外引进低硫石蜡基拉比原油尝试以大庆-拉比混输原油为原料生产润滑油基础油.原油评价结果显示拉比原油与大庆原油在性质上存在差异,通过对比以大庆原油和大庆-拉比混输原油为原料生产的HVI系列润滑油基础油的质量情况,发现以大庆-拉比混输原油为原料生产出的润滑油基础油质量明显下降,基于此对加工大庆-拉比混输原油方案进行了可行性分析,提出了润滑油上下游装置操作优化方法和产品质量提升措施.

大庆原油;拉比原油;润滑油基础油;产品质量

1.前言

近年来,随着国内低硫石蜡基原油资源的不断减少,大庆油田原油产量由4000万吨/年减至3850万吨/年,并在今后有继续减产的趋势,计划到2020年将减产至3200万吨/年.在此形势下,大连石化公司大庆原油加工量必然会下降,为了保证润滑油装置的加工量和产品质量,公司近些年也不断引进进口原油,在润滑油装置上尝试加工非大庆原油,以保证润滑油、石蜡的原料供应.拉比原油与大庆原油性质相近,属于低硫石蜡基原油.大连石化公司尝试使用混输原油(大庆原油、拉比原油1:1混输)生产润滑油.本文进行了大庆、拉比混输原油生产润滑油基础油的研究.

大连石化公司润滑油基础油生产工艺采用quot;老三套quot;反序加工工艺,即quot;常减压蒸馏-酮苯脱油脱蜡-糠醛精制-白土补充精制quot;流程.

2.原油及蜡油性质分析

(1)大庆原油与拉比原油性质对比

经过对大庆原油和拉比原油的原油评价和分析比对,发现拉比原油密度较小,API较大,说明拉比原油性质略轻于大庆原油,但相差不大.拉比原油含硫量为0.1%左右,与大庆原油含硫量相近,但拉比原油酸值略高于大庆原油,含盐量较大.

总体来说,拉比原油粘度较小,残炭及硫、氮含量较低,理论上适合生产高粘度指数的润滑油基础油.

(2)蜡油性质对比

经过对大庆原油和拉比原油润滑油馏分(350～560℃馏分)基本性质及族组成性质的对比分析,可以得出,在350～560℃馏分段,拉比原油在密度、粘度、硫含量、饱和烃含量都高于大庆蜡油,而芳烃、胶质含量略低于大庆蜡油.其他性质方面大庆蜡油与拉比蜡油比较接近.因此,拉比蜡油性质与大庆蜡油相近,适合生产润滑油基础油.

3.大庆拉比原油生产情况

(1)酮苯脱蜡脱油工序

本次加工大庆、拉比混输原油方案,酮苯脱油脱蜡装置的操作参数与单独加工大庆原油时相比没有调整.从产品质量和收率上看,混输蜡油150方案中脱蜡油和脱油蜡收率基本与大庆蜡油150方案相同;混输原油400方案脱蜡油收率达到63.01%,比加工大庆原料时上升了2%-3%.脱油蜡产品收率为24.77%,比加工大庆原料时,上升了1%.从收率情况来看,拉比蜡油对酮苯装置来说是比较理想的原料.从产品性质化验成绩来看,本次加工拉比原料期间,装置产品成绩全部合格.另外,加工大庆、拉比混输原油方案时,脱蜡温差有所减小,且从实际生产上看,过滤机蜡饼打卷程度减小,也可说明混输原油蜡油组分中的重组分比大庆蜡油组分多.

(2)糠醛精制工序

表1为糠醛精制工序中,大庆、拉比1:1混输原油和大庆原油生产SNC润滑油基础油方案各参数对比.

大庆原油原料 粘度指数 79 81-83 74 76-78项目150 400大庆、拉比混输原油大庆原油大庆、拉比混输原油溶剂比,(v/v) 3.2:1 3.2:1 3.5:1 3.2:1操作条件抽提塔顶温,℃ 106～108 102～105 110～113 107～109抽提塔底温,℃ 61～63 57～59 66～69 61～64

精制油SNC粘度指数 99 100-102 94-95 96-97产品酸～77.5 77～77.5 79～80值,mgKOH/g 0.006 0.006 0.01 0.01收率 精制油SNC,%(m/m) 76～76.5 77

表1 糠醛精制装置加工混输蜡油与大庆蜡油生产情况

从表1可以看出,加工大庆拉比混输原油时,糠醛精制装置原料的粘度指数比照加工大庆原油时有所下降,其中150SNB下降2～4个单位,400SNB下降2～4个单位.因此,在原料粘度较大、粘度指数较低的情况下,装置为了保证产品质量,将操作条件(溶剂比)提高.尽管装置操作条件按上限控制,但精制油150SNC和400SNC的粘度指数还是偏低,略低于工艺指标质量要求.

从上表可以看出,由于本次加工拉比混炼油的原料性质相对较差,糠醛精制装置溶剂比相对较高,150SNC和400SNC的收率均有所下降.其中,150SNC的收率下降1～2%,400SNC的收率下降2～3%.

基于上述现象,可以推断精制油质量和收率下降的原因是由于拉比原油蜡油组分中重组分偏多,这些重组分可能多以多环短侧链的环状烃类为主.

(3)白土补充精制工艺

从表1可以看出,加工大庆拉比混输原油时,润滑油基础油150HVI的粘度指数符合指标(≮100)要求,但与大庆原油产品相比略低;产品比色和酸值均良好,与大庆原油产品相比无差异;碱性氮含量控制在15mg/kg以下,比较平稳.

润滑油基础油400HVI的粘度指数略低于指标(≮95)要求;产品比色和酸值均良好,与大庆原油产品相比无差异;碱性氮含与大庆油相比偏高.

4.优化润滑油装置操作条件

(1)二蒸馏装置操作条件调整和优化

为了保证HVI400基础油质量合格,蒸馏装置调整了减三线润滑油基础油的粘度,将减压三线粘度指标临时变更为(7.0-8.8)mm2/s.装置按照要求对减压系统操作进行相应调整,减压炉出口温度降低1℃,适当降低减压二线馏出量,大幅降低减压三线馏出量,减压二、三、四线馏出温度随之降低,经过操作调整减压三线粘度基本控制在7.5mm2/s左右.

(2)酮苯装置操作条件调整和优化

酮苯装置降低了脱蜡深度,提高脱蜡进料温度,控制脱蜡油400SNB的凝固点在-12℃至-14℃,降低了400SNB脱蜡油的粘度,使糠醛精制的原料的100℃运动粘度从11.95mm2/s降至10.61mm2/s.

(3)糠醛精制装置操作条件调整和优化

糠醛精制装置原设计加工大庆原油,本次尝试加工大庆、拉比原油1:1混输方案时,出现精制油400SNC粘度指数不合格的现象,且精制油收率有所下降.在蒸馏和酮苯装置优化操作条件的同时,糠醛精制装置提高了精制深度,将溶剂比和抽提塔操作温度均提升至工艺卡片上限,以提高精制油质量和收率.

(4)操作条件优化前后润滑油基础油质量对比

表2为操作条件优化前后润滑油基础油质量的对比情况.

表2 操作条件优化前后润滑油基础油质量情况

从表2可以看出,优化后的润滑油基础油粘度指数明显提高,碱性氮含量明显下降,润滑油基础油质量得到改善,且装置糠醛精制装置和白土补充精制装置可以适当降低溶剂比和脱氮剂用量,减小化工原材料的消耗和能耗.

(5)其他应对措施

可以减小拉比油占比或者加入加氢尾油以调整原来性质.

5.总结

(1)拉比原油属于低硫石蜡基原油,原油性质略轻于大庆原油,硫含量及盐含量略高于大庆油.总体来说,拉比原油粘度较小,残炭及硫、氮含量较低,性质与大庆原油基本相似.但420℃～520℃馏分的重组分相对于大庆原油偏高,不利于润滑油基础油400HVI的生产.

(2)在拉比原油与大庆原油等比例混输生产HVI系列润滑油基础油的过程中,酮苯脱油脱蜡装置从操作条件和产品质量及收率方面看,比较适合加工大庆、拉比混输原油;而大庆拉比混输原油对糠醛精制装置影响较大,润滑油基础油150HVI粘度指数勉强符合指标要求,润滑油基础油400HVI粘度指数略低指标要求,因此需要上游蒸馏和酮苯脱油脱蜡装置配合,优化调整操作,经实际生产证明,合理的操作调整和优化,可以在一定程度上提高润滑油基础油质量,使其满足指标要求.

[1]大庆原油评价报告.大连石化质检中心,2015.9.

[2]拉比原油评价报告.大连石化质检中心,2015.9.

[3]张文杰,刘伟.大庆、俄罗斯、冀东混输原油生产润滑油基础油研究.石化技术,2008.15(4).

[4]刘树华,王鑫华.加氢裂化尾油对酮苯脱蜡生产中的影响分析.润滑油,2009.12.

[5]水天德.现代润滑油生产工艺,中国石化出版社,2010.

周智超(1988-),男,中石油大连石化公司;研究方向:石油加工方向.

Study on Production of Lube Base Oil from Daqing - rabbi Mixed Crude Oil

Zhou Zhichao
(Petrochina Dalian Petrochemical CO., LTD, Liaoning, 116031)

With the decrease of the source of Daqing low sulfur paraffin base crude oil, the company imported low sulfur paraffin Kira crude oil from abroad to try to produce lube base oil with Daqing - rabbi mixed crude oil as raw material. The results of crude oil evaluation show that there are differences between the rabbi crude oil and Daqing crude oil. By comparing the quality of HVI series lube base oil produced by Daqing crude oil and Daqing - rabbi mixed crude oil, it is found that the quality of lube base oil produced from Daqing - rabbi mixed crude oil is obviously reduced. Based on the feasibility analysis of Daqing - rabbi mixed crude oil project, the operation optimization method and product quality improvement measures of the upstream and downstream equipment of lubricating oil are put forward.

daqing crude oil;rabbi crude oil;lube base oil;product quality

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