專利名稱：一種生產輕質燃料和高粘度指數(shù)潤滑油的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于石油烴類加工工藝，更確切地說，是將高沸點的石油烴類通過加氫處理和加氫裂化，同時生產包括汽油、煤油、柴油的輕質燃料油以及高粘度指數(shù)的重質潤滑油的方法。
加氫裂化工藝是現(xiàn)代石油加工中的重要工藝之一。通常以生產燃料為目的的加氫裂化裝置的流程是一段串聯(lián)全循環(huán)加氫裂化反應流程，系采用兩個串聯(lián)的反應器即加氫精制反應器和加氫裂化反應器，首先將原料油與氫氣混合后進入加氫精制反應器，精制的物料再經過加氫裂化反應器，加氫裂化的物料經分餾得到所需的產品，部分未轉化油(或稱尾油)循環(huán)返回加氫裂化反應器(《石油煉制譯叢》，[10]，1981，1～3)。該流程所用的加氫精制催化劑是加氫脫氮能力較強的催化劑，其作用是原料經過預精制以降低原料油中氮含量；加氫裂化催化劑采用具有裂化和加氫兩種作用的雙功能催化劑，其裂化活性由無定型硅酸鋁或沸石載體提供，加氫功能由W、Mo、Ni等金屬組分供給。
加氫裂化是在高壓、高溫下進行，而且需要消耗大量的氫氣，裝置的建設投資和操作費用都很高，所以希望能從現(xiàn)有的以生產燃料為目的的加氫裂化裝置中生產一部分具有高附加值的產品，如潤滑油基礎油。1990年茂名石油化工公司將部分未轉化油經酮苯脫蠟及白土精制以生產潤滑油基礎油(《潤滑油》，(2)，1990)，該方法由于未轉化油是從加氫裂化反應器流出的物料中分離得到的，已經過深度裂化，因此它的干點只有464℃，50％點餾出溫度為356℃，脫蠟后40℃運動粘度為16.5mm2/s，相當于75號中性油，此種輕質基礎油調制潤滑油產品，不但需要較多的粘度添加劑，而且不能調制出合格的對蒸發(fā)損失有嚴格要求的潤滑油產品。
為了能從以生產燃料為目的的加氫裂化裝置中同時生產一部分高粘度指數(shù)重質潤滑油，法國石油研究院在第10屆世界石油會議上公布了一種最大量地生產中間餾分油和潤滑油基礎油的方法。該方法是將從精制段出來的物料，經冷凝冷卻分離出循環(huán)氫后，進入蒸餾裝置分離燃料和潤滑油料等產品，未轉化油則送入加氫裂化反應器進一步裂化，潤滑油料再經脫蠟，生產潤滑油基礎油。此方法流程復雜，物料經升壓后進精制反應器，再降壓進入蒸餾裝置，然后大量的未轉化油又升壓進入加氫裂化反應器，由于物料經升壓、降壓、再升壓，因此能耗必然增高。此外，將現(xiàn)有的以生產燃料為目的的加氫裂化裝置，按法國石油研究院的方法改造困難亦較大。
USP 4764266介紹了一種生產優(yōu)質中間餾分油和潤滑油的組合加氫工藝。該方法是將烴類原料，在具有酸性和加氫-脫氫功能的催化劑存在下進行加氫裂化，得到的物流經分餾塔分出石腦油、中間餾分油，塔底未轉化油送入裝填具有β沸石催化劑的反應器中，進行加氫異構化處理，使未轉化油中的烷烴轉化為異構烷烴產物，然后再分離得到潤滑油餾分。但是用該方法制取重質潤滑油時，加氫裂化必須在緩和的條件下進行，這樣就會使輕質燃料油質量降低，得到的潤滑油料顏色很深，需進一步溶劑萃取和加氫精制。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的缺點，提出一種利用現(xiàn)有的以生產燃料為目的的加氫裂化裝置，能夠同時生產輕質燃料油和高粘度指數(shù)重質潤滑油的方法。
本發(fā)明的另一個目的是利用一種具有一定的裂化活性、能生產高粘度指數(shù)潤滑油的加氫精制催化劑。
本發(fā)明的特點在于原料在具有一定的裂化活性的催化劑存在下加氫精制，精制的物料一部分進入加氫裂化反應器，另一部分與從加氫裂化反應器中流出的物料混合直接進入分離系統(tǒng)，分離出來各種輕質燃料油和高粘度指數(shù)潤滑油產品。
本發(fā)明的具體步驟(1)原料油經換熱，使其溫度升高至250～400℃，與經過加熱的氫氣混合后進入裝填有一定裂解活性催化劑的反應器中，在一定的條件下加氫精制，得到加氫精制生成油；(2)將(1)步加氫生成油的一部分進入裝填有裂化活性較強的催化劑的反應器中進行加氫裂化，得到加氫裂化物料；(3)由(1)步得到加氫精制生成油的另一部分與(2)步得到加氫裂化物料混合后進入分離系統(tǒng)，以分餾出各種輕質燃料油、潤滑油。
本發(fā)明步驟(1)的加氫精制采用通常的操作條件溫度360～400℃、壓力15～20MPa、空速0.5～2.0h-1、氫油比850～1500(體)。
本發(fā)明步驟(2)的加氫裂化，采用通常的以生產燃料為目的的加氫裂化裝置的操作條件溫度370～440℃、壓力15～20MPa、空速0.5～2.0h-1、氫油比1000～1500(體)。
本發(fā)明步驟(3)所述加氫精制生成油的量可以根據(jù)需要來控制，如果需要增加高粘度潤滑油的量，可減少進入加氫裂化反應器的加氫精制生成油的量。
所述的原料油為石蠟基、中間石蠟基或中間基原油的減壓蠟油、脫瀝青油或其混合油。
所述的加氫精制催化劑包括WO3-NiO/助劑、WO3-MoO3-NiO金屬組分，載體包括Al2O3、Al2O3-SiO2、Al2O3-SiO2-P、Al2O3-沸石；最好是按ZL 85104438專利制得的催化劑，該催化劑含NiO1～5％、WO312～35％、助劑F1～9％，載體為高純度的γ-Al2O3，它具有較高的活性、穩(wěn)定性和強度，特別是具有高的加氫脫氮活性；或者使用按ZL90102648專利制得的催化劑，該催化劑含有NiO2.5～6.0％、WO310～32％、助劑F0.5～5.0％，載體為高純γ-Al2O3以及經陽離子交換的沸石，它具有較高的芳烴加氫活性、裂解活性和加氫精制性能。
所述的加氫裂化催化劑是常用的WO3-NiO/SiO2-Al2O3、WO3-NiO/高硅大孔沸石+SiO2-Al2O3、MoO3-NiO/Y沸石+Al2O3(見侯祥麟主編，《中國煉油技術》，1991年，514頁，中國石化出版社)。
下面結合附圖
描述本發(fā)明的工藝方法。
附圖為本發(fā)明的流程圖。
由附圖所示，原料經換熱使其溫度升高至250～400℃，通過管線8與由管線12來的經過加熱爐7加熱的循環(huán)氫氣混合后進入加氫精制反應器1，加氫精制生成油從管線9導出并分為兩部分一部分經管線11進入加氫裂化反應器2，一部分經管線10與來自加氫裂化反應器2的物料混合，進入高壓分離器3，分離出來的氫氣從管線12引出循環(huán)回反應器1和反應器2，液相物流則進入低壓分離器4，分出C1～C2氣體后進入分餾塔5，再分餾出石腦油、柴油、潤滑油等。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明是將一部分加氫精制生成油抽出來不經加氫裂化反應器，直接進氣體分離系統(tǒng)，因此可以生產高粘度的潤滑油料，而現(xiàn)有的以生產燃料為主的加氫裂化裝置，由于精制油料全部進入加氫裂化反應器，未轉化油經過裂化變成分子量較小的烴類，因此難于制得粘度較高的潤滑油。
2.由于本發(fā)明采用具有一定裂化功能的加氫精制催化劑，使加氫精制的生成油具有較多的少環(huán)長側鏈結構的烴類，因此潤滑油具有高的粘度指數(shù)，而現(xiàn)有的加氫裂化裝置，加氫精制段所用的催化劑不具有裂化功能或裂化功能很低，因此生成油是以多環(huán)的環(huán)烷烴結構為主，粘度指數(shù)較低。
3.本發(fā)明的高粘度潤滑油餾分主要從加氫精制反應器的物料中得到，加氫裂化反應操作條件完全按生產燃料油的要求來控制，因此燃料油的質量沒有受到任何影響。
4.本發(fā)明的方法很靈活，可根據(jù)不同要求，通過控制進入加氫裂化反應器的加氫精制生成油的量，可以同時生產所需要的輕質燃料油和高粘度的潤滑油。
5.按照本方法改造現(xiàn)有的生產燃料為主的加氫裂化裝置是很容易的，只需更換部分催化劑和增加部分管線即可實現(xiàn)。
下面通過實例進一步說明本發(fā)明的特點。
實例1本實例是說明本發(fā)明所選用的加氫精制催化劑可得到高粘度指數(shù)重質潤滑油。
實驗是在進料量為0.5公斤/小時的中型試驗裝置上進行的，原料油為減壓蠟油，其性質見表1。
試驗1為現(xiàn)有的加氫裂化工業(yè)裝置上所使用加氫精制催化劑(牌號3822)，其組成為活性組分NiO-MO3，載體γ-Al2O3/SiO2。
試驗2為本發(fā)明選用的具有一定裂解活性的加氫精制催化劑，該催化劑是按專利號ZL 85104438的方法制得的活性組分為WO3-NiO、助劑為F、載體為γ-Al2O3。
試驗1和試驗2是在相同的操作條件下進行，即加氫精制反應溫度380℃，壓力15MPa，空速1.0h-1，氫油比850，加氫精制的生成油都不進入裂化反應器，直接進入分離系統(tǒng)，分出沸點低于370℃餾分，分餾塔底部大于370℃餾分經溶劑脫蠟，即得到所需的潤滑油，其性質見表2。
由表2可知，本發(fā)明選用的催化劑與現(xiàn)有加氫裂化工業(yè)裝置上使用的加氫精制催化劑相比，所得潤滑油的粘度指數(shù)要高14個單位。
實例2本實例說明本發(fā)明選用的另一個加氫精制催化劑同樣可得到高粘度指數(shù)重質潤滑油。
本實例所選用的催化劑是按專利號ZL90102648制備得到的，其活性組分為W-Ni，助劑為F，載體為高純γ-Al2O3和沸石。其它條件同實例1。所得到的潤滑油性質見表3。
實例3本實例是按本發(fā)明提供的流程進行的，所用的試驗裝置和原料同實例1。
本實例試驗1加氫裂化反應器所用催化劑牌號為3824，其活性組分為MoO3-NiO，載體為Y-沸石+Al2O3；加氫精制催化劑同實例1的試驗1所用的催化劑，試驗是采用現(xiàn)有的一段串聯(lián)全循環(huán)流程，即加氫精制生成油全部進入加氫裂化反應器，在分餾塔分餾為石腦油、航煤、柴油及潤滑油，操作條件及油品性質見表3。
本實例試驗2加氫裂化反應器所用的催化劑同試驗1，加氫精制催化劑同實例1的試驗2，試驗采用本發(fā)明的流程，從加氫精制反應器出來的精制生成油分成兩部分70％進入加氫裂化反應器；30％是與加氫裂化反應器出來的物料混合后進入分離系統(tǒng)，從分餾塔分餾得到石腦油、航煤、柴油和潤滑油，其操作條件及油品性質見表3。
由表3可知，采用本發(fā)明流程得到的潤滑油粘度指數(shù)高于100，粘度比現(xiàn)有工業(yè)裝置生產的潤滑油高很多，而輕質油的質量與現(xiàn)有工業(yè)裝置
>表2實施例1所得潤滑油的性質
權利要求
1.一種生產燃料及高粘度指數(shù)重質潤滑油，包括加氫精制反應器、加氫裂化反應器、分餾塔，其特征在于具體操作步驟如下(1)原料油經換熱使其溫度升高至250～400℃，與經過加熱的氫氣混合后進入裝填有一定裂解活性催化劑的反應器中進行加氫精制，得到加氫精制生成油；(2)將(1)步得到的加氫精制生成油的一部分進入裝填有裂化活性較強的催化劑的反應器中進行加氫裂化，得到加氫裂化物料；(3)將(1)步得到的加氫精制生成油的剩余部分與(2)步得到的加氫裂化物料混合后進入分離系統(tǒng)，分餾出各種輕質燃料、潤滑油以及塔底未轉化油。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述的原料油為減壓蠟油或脫瀝青油，或其混合油。
3.按照權利要求1所述的方法，其特征在所述的加氫精制催化劑金屬組分包括WO3-NiO/助劑、WO3-MoO3-NiO，載體包括Al2O3、Al2O3-SiO2、Al2O3-沸石、Al2O3-SiO2-P。
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述的加氫精制催化劑金屬組分為WO3-NiO/F，載體γ-Al2O3或γ-Al2O3-沸石。
全文摘要
本發(fā)明是一種同時生產燃料和高粘度指數(shù)的重質潤滑油的方法，主要是利用現(xiàn)有的加氫裂化裝置，選用合適的加氫精制催化劑，使部分加氫精制生成油與加氫裂化段出來的物料混合后直接進分離系統(tǒng)，分離成各種燃料和潤滑油。本發(fā)明的方法可在不影響燃料油質量的前提下，同時得到高粘度指數(shù)重質潤滑油，而且本發(fā)明可以通過控制精制段分出來的物料量，靈活地調節(jié)油品的產量。
文檔編號C10G65/00GK1138083SQ9510635
公開日1996年12月18日 申請日期1995年6月14日 優(yōu)先權日1995年6月14日
發(fā)明者祖德光, 李大東, 黃偉祈, 石玉林, 范淑蘭 申請人:中國石油化工總公司石油化工科學研究院