环烷基减压渣油生产光亮油技术研究

王启升，王娟，朱长申，蔡烈奎

(1. 中海油气(泰州)石化有限公司，江苏 泰州 225300；2. 中海油炼油化工科学研究院，山东 青岛 266500)

0 引言

光亮油是一种重要的高黏度润滑油基础油，在船舶发动机油、单级和高档的多级发动机油、内燃机油、重负荷齿轮油和各种润滑脂中有广泛的应用[1-2]。近些年来，随着在充油橡胶和光缆等领域的应用，其需求量也越来越大[3]，根据Kline公司的统计，2017年全球光亮油需求量为2.7 Mt，预计到2027年光亮油市场将短缺约250～300 kt/a[4]。由于光亮油对原料要求较高，技术难度较大、成本较高，国内仅有克拉玛依石化、荆门石化和济南炼化等几家炼厂能够生产[5-8]。其中，克拉玛依是我国最大的150BS生产基地：该公司于2000年建成投产了第一套30万t/a润滑油高压加氢装置，采用石科院专利技术，由加氢处理、临氢降凝和加氢补充精制三段工艺组成，以克拉玛依油田稠油润滑油料为原料切换生产150BS光亮油[9]，该公司于2007年建成投产了第二套30万t/a润滑油高压加氢装置，采用壳牌异构脱蜡催化剂专门生产150BS光亮油和大黏度基础油[10]。

中海油某石化公司是国内为数不多的同时拥有环烷基和石蜡基两个原油加工系列的一体化项目，并同时拥有环烷基和石蜡基两套润滑油高压加氢装置。该司所产环烷基减压渣油作为延迟焦化原料或作为沥青出售，产品附加值不高，目前在建的10万t/a润滑油调合装置对光亮油有较大的需求，因此考虑增上丙烷脱沥青装置，以环烷基减压渣油为原料经丙烷脱沥青工艺所得的轻脱油作为现有环烷基润滑油高压加氢装置的原料生产光亮油，以提高产品附加值，提升企业效益。为此，与研究机构合作开展了减压渣油生产光亮油的技术研究。

1 原料性质

对减压渣油进行了性质分析，如表1所示。

表1 减压渣油性质

表1(续)

由原料性质可知：环烷基减压渣油蜡含量、硫含量低，有着环烷基减压渣油比较典型的性质，残炭、氮含量高，后续对轻脱油的加氢处理可能需要较高的反应温度，所以在丙烷脱沥青工艺中需要注意控制。

2 生产光亮油的可行性研究

2.1 丙烷脱沥青试验

以环烷基减压渣油为原料，固定4.0 MPa压力、8∶1剂油体积比、700 g/h的进油量，对抽提温度及温度梯度等影响因素进行了考察。具体工艺条件和所得轻脱油的性质分析结果如表2所示。

表2 丙烷脱沥青工艺条件和轻脱油性质

由表2可知：

(1)在恒定塔顶/塔底温差的情况下，随着抽提温度的升高，轻脱油的收率逐渐降低，残炭逐渐减小；

(2)样品B 、C、D的残炭在1%以内，满足加氢试验的进料要求。

2.2 加氢处理-临氢降凝试验

考虑尽可能高的轻脱油收率，以样品B为原料，以环烷基润滑油高压加氢装置加氢处理-临氢降凝的实际催化剂体系和主要工艺条件进行试验，试验条件和生成油性质如表3所示。

表3 轻脱油加氢试验条件及生成油性质

由表3可知：随着反应温度的提高，装置的液收，产品的密度、运动黏度逐渐降低，但有利于提高黏度指数。

2.3 产品分布

对样品E、样品F和样品G的产品分布进行研究，其润滑油馏分的收率和产品性质如表4、表5、表6所示。

表4 样品E的产品分布情况

表5 样品F的产品分布情况

表5(续)

表6 样品G的产品分布情况

由表4、表5、表6可知：

(1)以环烷基减压渣油轻脱油为原料，经高压加氢处理-临氢降凝工艺，可以生产出黏度、黏度指数合适的光亮油产品，但轻脱油的倾点基本没有得到降低，主要原因在于目前催化剂体系的临氢降凝空速偏高，降凝能力不足；(2)光亮油有较高的收率，约40%。

3 主要结论及建议

(1)对环烷基减压渣油的性质进行了分析，数据显示：蜡、硫含量低，残炭和氮含量高。

(2)对减压渣油进行了丙烷脱沥青试验并分析了轻脱油性质，结果表明：在恒定塔顶/塔底温差的情况下，随着抽提温度的升高，轻脱油的收率逐渐降低，残炭逐渐减小；样品B、 C、D的残炭在 1%以内，满足加氢试验的进料要求。

(3)以样品B为原料进行了加氢处理-临氢降凝试验，结果表明：随着反应温度的提高，装置的液收、产品的密度、运动黏度逐渐降低，但有利于提高黏度指数。

(4)对产品分布和性质进行了分析，环烷基减压渣油经高压加氢处理-临氢降凝工艺，可以生产出黏度、黏度指数合适的光亮油产品，产品收率也较高，约40%，但轻脱油的倾点基本没有得到降低，主要原因在于目前催化剂体系的临氢降凝空速偏高，后续在进行光亮油生产时要适当调整催化剂级配体系，提高降凝能力。