高档白油生产技术现状与发展前景分析

李 涛

(中国石化扬子石油化工有限公司南京研究院，江苏 南京 210048)

白油，别名液体石蜡，是经过深度精制过程脱除杂质(芳烃、硫、氮和氧等)而得到的无色、无味、无腐蚀性的特种矿物油品，组成基本为C16～C31饱和烃类(环烷烃和烷烃)，相对分子质量为300～400。白油具有良好的化学惰性及优良的光、热稳定性，广泛应用于日化行业、药品生产、食品加工、纤维和纺织、聚苯乙烯树脂、石油化学工业、塑料和橡胶加工、皮革加工、仪表和电力、农业等领域。白油通常根据其饱和烃的纯度进行分类，主要分为粗白油、工业白油、化妆品级白油、食品级白油和医药级白油五大品类，后三大类统称为高档白油[1-2]。

1 高档白油生产与技术现状

1.1 技术现状

白油是以润滑油基础油和加氢裂化尾油等馏分为原料，采用磺化法、溶剂萃取法、加氢精制法、α-烯烃聚合法、费托合成法等工艺制得。目前高档白油主要采用加氢精制法、α-烯烃聚合法、费托合成法生产工艺，其中加氢精制法是主要的生产方法[3-5]。

加氢精制法生产白油，其主要原理是通过高压加氢，使原料油中的硫、氮、氧等非烃化合物氢解，使烯烃、芳烃选择加氢饱和，并脱除金属、沥青胶质等杂质。在加氢过程中的主要反应为脱硫、脱氮、脱氧，烯烃和芳烃的饱和以及加氢脱金属。由于产品对芳烃质量分数的限制极其严格，而芳烃加氢受热力学平衡限制难以在高温下进行，故需要采用高压加氢。加氢反应压力一般为16～20 MPa，反应温度为200～410 ℃。

各类白油的主要分类指标为色度、易炭化物、紫外吸光度、黏度和重金属含量等。根据所用原料和对产品要求的不同，可采用一段加氢或多段加氢。对于质量较好的原料(如加氢裂化未转化油，或经过酸预精制的润滑油基础油，一般芳烃质量分数低于5%)，经过一段加氢可以得到工业级白油甚至食品级、化妆级白油；对于质量一般的原料(如润滑油基础油或溶剂精制脱蜡油等，芳烃质量分数10%～20%)，需要两段加氢，一段加氢可以得到工业级白油，二段加氢可以得到食品级、化妆品级白油；若原料性质更差(如减压馏分油)，则需要三段以上加氢[6-8]。

一段加氢主要目的是通过加氢处理除去硫、氮、氧和使部分芳烃饱和；二段加氢则是临氢降凝/异构脱蜡，主要目的是除去蜡组分；三段以上加氢是加氢精制，主要目的是深度脱除不饱和芳烃。一段加氢处理采用抗硫、氮的非贵金属催化剂，三段以上加氢主要为芳烃深度饱和过程，催化剂通常为高镍或贵金属催化剂。

1.2 生产现状

近年来国内工业级白油以及高档白油生产规模、产量均处于逐年增长的态势，产品质量也有较大提升，2012年我国白油产量为935 kt，2019年增长至1 628 kt。但国内白油生产水平与国外相比仍有差距，生产发展不均衡，主要以生产工业级白油为主。食品级、化妆品级、医药级等高档白油的生产技术含量较高，而且认证严格、复杂、门槛较高，仅有一小部分炼厂能生产。

近年来由于高档白油市场缺口较大，产品附加值及利润较高，且随着汽柴油升级，市场上白油生产原料品质优化、供应增多，国内炼厂在新建工业级白油项目时，大多一并申请投建配套食品、化妆品级白油装置，以提高项目利润率。目前可生产高档白油的企业包括中国石油克拉玛依石化公司、中国石油大庆石化分公司、天津凯威永利联合化学有限责任公司、山东清河化工科技有限公司、河北飞天石化集团有限公司、山东黄河新材料科技有限公司、中海油气(泰州)石化有限公司等。

中国石油大庆石化分公司的白油加氢装置由中国石油自主研发设计，于2003年7月建成投产，产能为30 kt/a，为国内首套食品级白油生产装置。产品依托大庆油田优质石蜡基原油，引进雪佛龙异构脱蜡专利技术，以自产高品质润滑油基础油为原料，通过高压低温深度加氢制得，其硫、易碳化物和芳烃的质量分数极低，氧化安定性好，各项指标优异、质量稳定、适用性强。目前产品已取得美国食品药物管理局(FDA)、美国国家卫生基金会(NSF)注册及认证，并广泛应用于医药级白油、食品加工、玩具制造、日化、锂电池隔膜、工业催化剂等高端领域。特别是2019年7月以来，公司重点研发的窄馏程4号食品级白油产品，分别在两套聚丙烯装置进行了工业化应用和主催化剂配置，正式使用后效果良好，品质优于进口并实现了国产化替代。

2010年1月，天津凯威投资集团有限公司和渤海化工集团天津碱厂共同组建天津凯威永利联合化学有限责任公司，生产多种黏度的化妆品、食品、医药级白油产品，核心技术引自美国雪佛龙鲁姆斯(CLG)公司的贵金属加氢精制工艺。

2012年,中国石油克拉玛依石化公司采用全加氢技术完成了4号食品级白油工业首次试生产,多年来产品性质稳定。

2020年初，河北飞天石化集团有限公司的50 kt/a食品级白油装置投产。

2020年5月，中海油气(泰州)石化有限公司海疆HJP食品级白油成功获得FDA国际认证，标志着海疆润滑油从此迈入食品领域。

2020年6月，山东清河化工科技有限公司投资建设的高端特种油加氢装置开车，装置产出的API Ш类和API Ш+类润滑油基础油、医药、食品级白油产品质量全部合格。该装置异构脱蜡单元进料600 kt/a，以公司自产加氢裂化尾油为原料，生产API Ш类高档润滑油基础油520 kt/a；以上述基础油和加氢裂化侧线油调和组分，生产各牌号工业级白油520 kt/a，食品级白油100 kt/a。

2020年7月山东黄河新材料科技有限公司30 kt/a食品级白油装置产品获得淄博市市场监督管理局颁发的食品生产许可证。该装置采用了中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院开发的新一代贵金属白油加氢专用催化剂及白油深度加氢技术，不仅能够生产常规产品，还可以根据客户要求进行高端白油产品的定制。

2021年4月山东清沂山石化科技有限公司在高端特种油的基础上再次开发出食品级白油，并取得食品生产许可证。据报道，该食品级白油产品中铅和芳烃含量远远低于国家标准，各项指标均满足和超过食品添加剂白油国家标准(《GB 1886.215—2016》)指标要求，并且可根据客户不同要求，定制化生产不同牌号的产品。

海南汉地阳光石油化工有限公司150 kt/a医药食品级白油项目正在进行生产设备调试，预计2022年下半年投料生产，届时国内高档白油总产能将达到550 kt/a。

2021年国内高档白油主要生产企业见表1。

表1 2021年国内高档白油生产企业 kt/a

续表1

2 高档白油市场应用现状及发展前景

2.1 应用现状

随着国家对食品安全的日益重视，高档白油市场变得越来越重要。目前食品级白油主要应用在需要进行直接接触的食品行业，例如粮油加工等食品脱模、上光，蔬果存储及保鲜，食品、纸巾及卫生用品加工设备的润滑及刀具防锈等；在高端农药行业，考虑到农药会直接接触到农作物，出口乳油杀虫剂企业在生产过程中多使用食品级白油作为原料。医用级白油主要应用在药用基础油、手术器械、制药器械的润滑、软胶囊生产中的脱模等。化妆品级白油主要应用于保湿剂、防晒剂、润肤油、沐浴油、护发产品以及油膏类化妆日用品的基础油[9-12]。

高档白油由于其优异的产品性质，除应用于食品、医药和化妆品行业外，还可应用于树脂加工、橡胶填充、锂电池隔膜等行业中。高端的锂电池隔膜生产厂家采用化妆品和食品级白油作为增塑剂、致孔剂，聚苯乙烯专用白油主要用在聚苯乙烯、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物等环保安全性要求高的聚合物生产工艺中。聚苯乙烯相对分子质量较高，在加工过程中需要采取一定的措施以降低机械磨损、能量消耗及熔体黏度，目前最有效的途径是使用性能优异的润滑剂-聚苯乙烯专用白油。食品级白油在硅胶橡塑行业应用及用量非常大，包括食品塑料的生产(口杯等)也需使用食品级白油进行增塑，避免因采用工业级白油生产而对人体造成伤害。

2.2 市场现状

近年来随着生活水平的提高和对产品质量的要求越来越严格，高档化妆品级和食品级白油的用量逐年增长，但食品级白油和高黏度聚苯乙烯白油仍需要部分进口。

国内食品级白油主要集中在华北、华东和沿江地区，这3个地区的产能占全国总产能的85%。而食品级白油的主要应用领域也集中在这些区域，由于各家生产工艺及加氢精度不同，价格也不尽相同。2021年1月底至2月初，我国白油均价为4 000～4 600元/t，7月底上涨至5 500～5 600元/t。

2021年10月18日，中国石油公布《产品价格调整说明》，中国石油下属各炼厂所生产的工业白油、增塑剂以及化妆、食品级白油产品纳入成品油消费税缴范围内。同时由于国际原油价格的持续上涨，导致我国白油产品价格也出现大幅度上涨，2022年1月底至2月初，白油均价已经上涨至7 100～7 500元/t，高档白油的均价达到10 000元/t以上。

3 发展前景

从市场应用来看，高档白油在国外的应用已经非常成熟，国内在食品、医药、化妆品、树脂加工、橡胶填充等领域的应用还有待进一步挖掘和拓展，应用潜力较大。尤其是随着近年来人民生活水平的提高，人们对生活品质要求的上升，我国的化妆品业、塑料工业、食品工业、医药业已进入一个快速发展时期，对食品级和化妆品级高档白油的需求也随之增加，对白油品质提出了更高的要求。因此在产品上，我国白油将呈现国产替代进口、高端替代低端发展趋势，其中化妆品级、食品级、医药级高档白油市场发展潜力较大。

从市场需求来看，与发达国家相比，由于我国高档白油的生产起步较晚，消费相对滞后，市场开发力度也不够，并且国内高档白油产品相应的管控标准也不够配套完善，导致国内部分食品、医药级白油使用厂家选择了高价进口白油。食品级白油认可度较高的两个认证分别是NSF和FDA。NSF和FDA规定，H1级食品级白油被批准可以与食品和饮料有偶尔接触；在食品加工工业中使用的H2级食品级润滑剂，不能与食品接触。我国GB 1886.215—2016标准要求食品行业所使用的润滑油应为食品级润滑油，该标准将食品级白油划分为低黏度、中高黏度两大类,但市场缺乏有效监管。随着近年来对食品安全的关注度提升，越来越多的食品加工企业开始使用正规的食品级白油，市场需求量也逐年增加，高档白油市场还存在一定缺口。近期来看，白油纳入消费税缴纳范围，白油产品价格出现大幅上涨，这对我国白油生产相关企业来说既是机遇，同时也是挑战，对国内白油行业发展将起到积极推动作用。

4 结语

由于高档白油产品附加值高，生产利润高，可以充分利用石化企业副产资源，因此成为近年来行业投资的热点。目前我国白油产业布局不合理,黏度牌号不齐全,受加工技术的限制,高档白油市场存在一定缺口，高黏度食品级白油、苯乙烯专用白油等部分品种高档白油仍需要依赖进口。国内工业白油生产企业如能适时进行产品结构调整，扩建加氢处理及精制装置，把工业白油升级发展为高档白油，替代进口为企业增效，同时，如果能满足国际食品和药品高端资质认证，还可以进一步布局出口市场。