环烷基润滑油在加氢工业上的应用

冉硕

【摘  要】环烷基原油是世界上短缺的一种石油资源，其储量仅占原油总储量的2.2%。目前世界上只有美国、委内瑞拉和中国拥有环烷基原油资源。环烷基润滑油馏分化学组成以环烷烃、芳烃为主。直链石蜡烃少、凝点较低，是生产电气用油、冷冻机油的良好原料，其润滑油馏分经加氢工艺处理后具有低倾点、高密度、硫氮及芳烃含量低、热氧化安定性好、挥发低、换油期长等特点。广泛应用于电器行业、金属加工业、纺织工业、油墨工业、医药工业及食品工业。高端产品有超高压变压器油（目前完全依赖进1：3）、橡胶填充油及食品级白油。我国中间基础油的比例偏高，石蜡基和环烷基油的比例均较低，大部分环烷基油资源没有得到很好利用，直接影响到高档成品润滑油的生产能力提高。一部分环烷基基础油按磺化工艺生产，产品质量得不到提高，酸渣还影响环境。目前我国的橡胶填充油、食品级白油、高压变压器大部分仍靠进口。因此，利用加氢途径改善环烷基润滑油基础油的结构，增加环烷基基础油产量的意义重大。

【关键词】环烷基润滑油;高压加氢;润滑油加氢

引言

润滑油质量升级换代的关键是要提高润滑油基础油质量，即生产更多符合APIlI类、Ⅲ类标准的基础油，而加氢工艺是提高润滑油基础油质量的主要技术…。盘锦北方沥青股份有限公司进一步验证了加氢处理一临氢降凝一补充精制技术的合理性。

1.工艺技术方案选择

1.1工艺流程选择

辽河油田低凝环烷基原油酸值高，采用糠醛精制一白土精制工艺生产润滑油效果不好，在糠醛精制过程中存在设备腐蚀、结焦等问题。产品的色度及氧化安定性等指标难以达到质量标准，更不能满足日益提高的环保要求。本装置采用全氢型环烷基润滑油高压加氢技术包括高压加氢处理、高压临氢降凝、高压加氢补充精制三种工艺过程及产品分馏过程。高压加氢处理主要功能是脱除原料中含硫、氮、氧等杂环化合物，饱和芳烃，改善油品的粘温性能和氧化安定性。加氫处理生成油再经高压临氢降凝，选择性除去凝点高的大分子正构烷烃，使油品的倾点符合要求，然后经高压加氢补充精制饱和少量烯烃并进一步饱和芳烃，改善油品的色度和氧化安定性，最后经分馏得到基础油产品。

1.2催化剂选择

高压加氢工艺过程选择的催化剂是抚顺石油化工研究院开发研制的并已工业应用的加氢专用催化剂。高压加氢处理采用FF一26催化剂，使油品深度改质。高压临氢降凝FDW一3催化剂，改善油品的低温流动性。高压加氢补充精制Fv一20催化剂，改善油品的氧化安定性。为了保护催化剂不受重金属污染，延长运转周期，高压加氢处理反应器前需增加一个保护剂，采用FZC系列保护剂，脱除铁、镍等重金属。

1.3催化剂的硫化和再生

催化剂的硫化有两种方法，一种是干法硫化，另一种是考虑预硫化工况。因此本设计催化剂硫化采用干法硫化。湿法硫化。国外催化剂普遍采用干法硫化。干法硫化催化国内催化剂再生最初采用器内再生，曾出现损坏高压设剂活性一般比湿法硫化活性高5%～10%，而且预硫化期间备的情况。因此目前国内高压加氢装置已不再采用器内再加热炉负荷少，预硫化所需时间短，加氢炉设计热负荷可不生。目前国内催化剂器外再生能力已较高，具有了一定的水平和规模，而且越来越多的加氢精制装置催化剂再生也采用器外再生。因此本项目催化剂的再生采用器外再生。本装置采用了抚顺石油化工研究院推荐的高压加氢处理、高压临氢降凝、高压加氢补充精制一段串联工艺流程。由于采用一套循环氢系统，三台反应器串联操作。一方面要求临氢降凝和补充精制具有很好的抗硫化氢和抗氨性能;另一方面，增加了操作的难度，实际操作中应加强监控和管理。本装置由原料加氢反应、产品切割分馏两部分组成。采用一段串联一次通过工艺流程，其工艺流程见图1所示。一反为加氢处理反应器，装填FF一26加氢处理催化剂，深度脱硫、氮及饱和部分芳烃;为保证催化剂的长周期运转，上部装填FZC系列保护剂;二反为临氢降凝反应器，装填FDW一3降凝催化剂，将大分子正构烷烃裂化成小分子烃，起到降低原料油倾点的目的;三反为补充精制反应器，装填深度脱芳催化剂Fv一20，用于深度脱芳，改善产品的颜色和安定性。

2.烷基馏分油加氢装置工艺流程简介

2.1反应部分

原料油由装置外进入原料油缓冲罐。原料油自原料油缓冲罐由原料升压泵抽出，先与减底油换热，去自动反冲洗过滤器，除去油中大于20p的机械杂质，然后进入过滤原料油缓冲罐。过滤原料油自过滤原料油缓冲罐由反应进料泵抽送至反应系统换热。油在进入换热器（E一1102）前，先同氢气混合，混合后的混氢油在E一1102中与来自低分油/加氢补充精制反应产物换热器来的反应产物换热。然后进入混氢油/临氢降凝反应产物换热器与临氢降凝反应产物换热。再进入反应进料加热炉，加热至331—383℃，而后进入加氢处理反应器。加氢处理反应器是装置最重要的设备，油品的改质在这里发生。原料油和氢气混合物料，在高压（15MPa氢分压）、高温（360—410℃）和催化剂的作用下，进行一系列的加氢改质反应，脱硫、脱氮、芳烃饱和、裂化等反应，脱除原料中的杂质，提高油品的粘温性质。加氢处理反应器设有3个催化剂床层，两个冷氢段。然后。加氢处理反应产物进入临氢降凝反应器，在临氢催化剂的作用下改善油品的低温流动性，临氢降凝反应产物进入混氢油/临氢降凝反应产物换热器与混氢油换热后温度降至253—333℃，进入加氢补充精制反应器，进入加氢补充精制反应器的物料在精制催化剂的作用下，进一步反应，去掉残存的烯烃和其它杂质，并将芳烃饱和，提高产品基础油的安定性和改善颜色。

2.2分馏部分

从反应部分来的低分油进入常压塔进料加热炉加热后，进入常压塔，塔顶油气经过去空冷、水冷后，进入塔顶回流罐，气体送至酸性水汽提装置脱硫处理后作为燃料气;油相用塔顶回流泵抽出，一部分作为塔的回流，另一部分作为石脑油产品送至罐区。柴油自常压塔的侧线抽出，自流到柴油侧线汽提塔，气相返回常压塔，液相柴油由塔底泵抽出，经空冷器冷却至60℃送至罐区。塔底部吹蒸汽。常压塔塔底设有蒸汽汽提。常压塔塔底油用常底泵抽出，经减压炉至减压塔，减压塔为规整填料塔，其特点是分馏精度高，塔内设五个填料段，塔底部有4层浮阀塔盘，从上向下，第一段填料为换热段，变压器油从该段下的集油箱由变压器油汽提塔进料泵抽出，一部分送入塔顶回流空冷器冷却至60℃，返回减压塔顶部，控制塔顶温度。另一部分送至变压器油汽提塔，变压器油由塔底泵抽出，送入空冷器冷却至60℃，作为变压器油产品送出装置。第三段填料为换热段，15#冷冻机油/32#冷冻机油从该段下的集油箱由15#冷冻机油泵抽出，一部分送入中段回流空冷器冷却至150/170℃，返回减压塔第三段填_：Is}上部;另一部分送至冷冻机油汽提塔，冷冻机油由塔底泵抽出，送入空冷器冷却至75℃，作为产品送出装置[1]。

结论

文章主要针对环烷基润滑油高压加氢技术在工业上的应用进行了分析，希望能够给相关人士提供参考价值。

参考文献：

[1]张志娥.国内外润滑油基础油生产技术及发展趋势[J].当代石油化工，2018，13（4）：25—30.

（作者单位：中国石油集团东北炼化工程有限公司沈阳分公司）