加氢裂化过程生产优质特种产品技术

王 玲

(中国石化催化剂抚顺分公司市场营销部，辽宁 抚顺 113001)

特种石油产品通常指非燃料油型用油，包括润滑油、白油和溶剂油等产品，广泛应用于食品、医药、日化、服装、涂料、冶金制造、汽车生产等行业。21世纪以来，在环保及卫生安全要求日益苛刻的趋势下，与人类生产生活密切相关的石油产品呈现无害化、清洁化发展趋势。随着市场激烈竞争和产品标准不断升级，特种油产品向高端、专用方向发展，产品质量升级速度加快，许多企业在清洁溶剂油、高档润滑油基础油等领域建设了系列加氢装置，成为优质特种油生产的主力军。

特种油品清洁化的核心是降低硫、氮、芳烃等杂质含量，尤其是脱除强致癌的稠环芳烃等组分。原料选择尤其重要，原料的硫、氮和芳烃含量，与催化剂选择、工艺流程设置、操作条件、操作成本和使用性能息息相关，需要选择硫、氮、芳烃含量温和、链烷烃含量高的原料。加氢裂化是一种高温、高压、临氢固定床催化转化过程，使用高效加氢和裂化双功能催化剂的重油轻质化过程，同时由于催化剂的酸性功能，反应过程中还伴随着不同程度的烃类异构化反应，通过饱和、开环、脱除杂原子、裂化以及异构化反应等，加氢裂化过程实现调整分子组成，提高煤油、柴油的链烷烃含量，还可以将低粘度指数组分转变为高粘度指数组分(粘度指数可提高50～60个单位)，通过降凝工艺生产API Ⅱ/Ⅲ类基础油，加氢裂化装置不仅可以生产优质的液化气、汽油、煤油、喷气燃料、柴油等清洁燃料，还可以生产轻质白油原料和润滑油基础油等高附加值的产品。加氢裂化工艺具有技术成熟可靠、生产方案灵活、原料适应性强、目的产品选择性高、产品质量好、生产过程环境友好等特点。

1 加氢裂化航煤、柴油生产轻质白油技术

轻质白油(低芳溶剂油)通常是由石油分馏而得到的馏程较轻较窄的石油产品，广泛应用于食用油生产、食品加工、印刷油墨、皮革、医药、农药、杀虫剂、化妆品、香料、橡胶、化工聚合以及IC电子部件的清洗等诸多方面，目前约有400～500个品种，为五大类石油产品之一。由于溶剂油馏程较轻，挥发性较强，随着环保法规对大气排放污染物的限制越来越严格，需降低溶剂油产品的硫化物和芳烃含量，部分和人们密切接触的溶剂油产品，甚至要求达到食品级标准。FRIPP根据加氢裂化生产的航煤和柴油具有低芳烃、低硫和低氮的特性，通过催化剂研制和级配，以及工艺流程和加氢参数优化，开发了高效生产轻质白油技术，在工业装置上成功应用并实现了长周期稳定运转，提升了产品质量，满足目前环保需求。

1.1 轻质白油标准制定

轻质白油是指由石油馏分或合成油馏分经加氢精制及精密分馏而制得的产品，包括铝箔轧制油、杀虫气雾剂油、环保型烃类填充剂等脱芳烃特种溶剂油，是经深度精制脱除芳烃、硫和氮等杂质而得到的溶剂油产品，馏程在120～320℃范围内，主要由烷烃、环烷烃和少量芳烃组成，可以看作是白油产品向下的延续，具有无色、无味、无毒、化学惰性以及优良的光、热安定性等特点。

轻质白油作为烃类溶剂，其性能视其用途不同而有别，选择产品主要考虑的性质有：溶解性、挥发性、安全性。当然，根据用途不同，其它性能也不能忽略，有时甚至更重要。

1995年以前，国内脱芳烃特种溶剂油几乎全部依赖进口，主要是ExxonMobil公司的Dx系列脱芳烃溶剂油和Shell公司的SS系列脱芳烃溶剂油，国内多数企业对产品的性质和用途分类时，参照以上两个系列产品标准和牌号。DX系列，D代表脱去芳烃的溶剂油，x代表闪点，主要牌号有D20、D30、D40、D60、D70、D80等，其主要物性指标见表1。

为进一步规范产品市场，增强同类产品国际竞争力，经由中国石油化工股份有限公司及全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会批准，FRIPP牵头组织制定我国石油化工行业产品标准《轻质白油》(NB/SH/T 0913-2015)，2016年3月1日实施。标准中轻质白油延用脱芳烃溶剂油市场习惯，主要根据产品闪点进行命名，以馏程、闪点及粘度划分轻质白油牌号，将馏程在120℃～320℃范围内的溶剂油馏分精密分馏12种窄馏分牌号和两种宽馏分牌号，共14个牌号，分为轻质白油WⅠ和轻质白油WⅡ两种要求(表2)。轻质白油(I)技术要求相对较低，目前市场上主流的脱芳烃溶剂油产品基本均能达标，而轻质白油(II)中技术要求较高，主要适用于较为高端的脱芳烃溶剂油产品。因此，产品品种细分、标准系列化以及质量指标的提高，促进了加氢技术的发展和应用。

表1 DX系列特种溶剂油种类及典型性质

表2 轻质白油标准要求

1.2 加氢裂化馏分油中压加氢生产低芳溶剂油技术

表3 加氢裂化航煤生产轻质白油应用结果

表4 加氢裂化柴油生产轻质白油应用结果

国内具有丰富的加氢裂化煤油资源，目前许多溶剂油生产厂只是将其简单的蒸馏，生产200号等普通溶剂油。虽然一般的加氢裂化产品的硫、氮满足轻质白油的指标要求，但是关键指标芳烃不能满足要求，需要进一步加氢处理，深度饱和其芳烃，达到轻质白油的指标要求。FRIPP开发了以加氢裂化馏分油为原料，中压加氢生产轻质白油技术，具有工艺条件缓和，产品液收高，产品质量优良，投资低等特点。

中压加氢脱芳技术配套催化剂以工业生产氧化铝为载体，铂、钯为活性金属组分，具有低铂、高钯的活性金属组成，具有堆积密度较小、低温活性高、活性金属可以再生和回收等特点。应用于加氢馏分油生产轻质白油，在相同的贵金属价格的情况下，每吨催化剂比国内同类贵金属催化剂节约制造成本50万元。

以加氢裂化煤油为原料生产的轻质白油工艺条件和产品性质列入表3，以加氢裂化柴油为原料生产的轻质白油工艺条件和产品性质列入表4。采用贵金属催化剂，通过调整反应压力、体积空速和反应温度等工艺条件，以加氢裂化煤油和加氢裂化柴油为原料，在中压加氢工艺条件下，均可以生产满足WⅡ系列的轻质白油产品，根据原料馏程不同，生产轻质白油的牌号也有差别。以加氢裂化煤油为原料，主要生产相对较轻的轻质白油产品；以加氢裂化柴油原料，可以生产相对较重牌号的轻质白油产品，并可以联产5号优级品工业白油产品，可以根据市场对轻质白油品种的需求，通过切换进料，生产系列轻质白油的产品，具有原料选择和工艺条件调整灵活，产品质量优良等特点。

2 结束语

(1)经济低迷，大宗的石油产品利润逐渐减低，以粗犷方式组织生产和销售的模式越来越困难，需要我们调整石油产品的结构和销售思路，开发差异化的特色产品。根据市场的需求和环保法规的要求，采取环保工艺来保证产品质量的优良和稳定来适应快速多变的市场对产品的不断升级的需求。

(2)在加氢裂化工艺过程中，煤油和柴油中有许多可以通过创新工艺，从产品的收益率和市场定位来生产的特种产品，通过追求高品质、高价值和高利润的理念，进一步增加产品效益。

(3)FRIPP专注于油品的质量升级和下游产品需求开展技术创新，根据市场的需求，利用加氢裂化过程的煤油和柴油等原料，开展了特色产品的技术开发和改进研究，开发出系列高效综合利用技术，有效指导新产品开发和规模化工业生产。