新疆石蜡基油异构脱蜡生产ＡＰＩ Ⅱ、Ⅲ类润滑油基础油

蔡烈奎　罗来龙　王雪梅　陈志强

摘要：采用壳牌公司以异构脱蜡催化剂为核心的全加氢工艺，对新疆克拉玛依石蜡基原油减四馏分油、轻脱油进行了实验室工艺研究，并经工业试生产，可以生产出APIⅡ、Ⅲ类润滑油基础油，其主要产品性质可以分别满足中国石油HVIWH300、VHVIH90BS的质量要求，但这两种大粘度产品浊点达到16 ℃左右，室温下长期存储会出现絮状物，需要进一步研究解决。

关键词：加氢;异构脱蜡；催化剂；润滑油

中图分类号：TE624.82 文献标识码：A

Production of API Ⅱ Group and API Ⅲ Group Lube Base Oils by Isodewaxing Xinjiang Paraffin Base Oil

CAI Lie-kui, LUO Lai-long, WANG Xue-mei, CHEN Zhi-qiang

(Petrochemical Research Institute of PetroChina Karamay Petrochemical Company, Karamay 834000, China)

Abstract:With the hydroisomerization dewaxing process of Shell Company, APIⅡgroup and APIⅢgroup lube base oils were produced by taking VGO No.4 and DAO from Xinjiang Karamay paraffin crude oil as raw materials after a series of lab tests and commercial trial production. The developed oils can meet the quality requirements of HVIWH300 and VHVIH90BS respectively. But all the haze points of the two products are about 16 ℃, and the floccus will appear in these oils with the time going by. The problem of haze point in high viscosity lube oil will still need to study continually.

Key words:hydrogenation; isodewaxing; catalyst; lube oil

0 前言

近年来，随着我国汽车工业的快速发展和私家车的普及，我国已是仅次于美国的世界上第二大润滑油消费国，预计到2010年高档润滑油的需求量将达到约440万t/a。高档润滑油基础油要求有更好的粘温性能、更低的蒸发损失、更优异的氧化安定性和低温流动性，传统的润滑油生产工艺已难以满足高档润滑油基础油的质量要求。

1993年，Chevron公司成功开发了润滑油加氢异构脱蜡工艺并在Richmond炼油厂得到工业应用。1997年，Exxon Mobil也推出了自己的异构脱蜡工艺MSDW，应用于新加坡的Jurong炼厂。此后，很多催化脱蜡工艺都被加氢异构脱蜡工艺所代替^［2］。异构脱蜡工艺能使原料中的大部分正构烷烃转化成异构烷烃，在加工相同原料时，异构脱蜡工艺生产的润滑油基础油与溶剂脱蜡和催化脱蜡生产的基础油相比，具有产品质量好、基础油收率高、副产品附加值高等优点。

中国石油大庆炼化公司和中国石化上海高桥石化公司分别于1998年、2003年引进了Chevron公司的异构脱蜡成套技术，主要生产APIⅡ、Ⅲ类基础油。APIⅡ、Ⅲ类基础油指标见表1。

2006年，为了生产更高粘度指数、更低倾点的润滑油基础油，克拉玛依石化公司第二套润滑油高压加氢装置采用了Shell公司以异构脱蜡催化剂为核心的全氢型润滑油加氢技术，是我国的第三套全氢型异构脱蜡装置，以生产光热安定性极好的150BS光亮油为主要产品。为进一步充分发挥异构脱蜡的工艺优势，克拉玛依石化公司决定以石蜡基原料试生产一批APIⅡ、Ⅲ类基础油。在实验室采用凝点高达35 ℃以上的石蜡基减压馏分油、轻脱油进行了三段加氢试验，并在工业装置上进行了大生产试验。

1 原料油性质

新疆克拉玛依油田管输石蜡基原油主要由石西油田、陆南油田等原油组成，由其混合原油得到的减四线馏分油、轻脱油性质见表2。

2 实验室研究

在实验室小型高压加氢试验装置上，采用Shell牌公司以异构脱蜡为核心的三段加氢催化剂，以石蜡基减四线馏分油、轻脱油为原料，进行了三段加氢工艺条件试验，并对生成油的性质进行了分析。

2.1 石蜡基减四线馏分油加氢试验

对石蜡基减四线馏分油选择两个不同的加氢裂化反应温度，异构脱蜡选择三个不同的反应温度，加氢补充精制温度固定220 ℃，并做了两组不同空速的加氢试验。考察反应温度、空速对主要产品性质变化的影响。试验结果见表3、表4。

结果讨论：

（1）由表3数据可知，在体积空速0.4 h-1，异构反应温度相同的条件下，减四线加氢裂化反应温度由基准反应温度再提高5 ℃，目的产品粘度指数增加了5个单位，收率降低了7%；在体积空速0.4 h-1，加氢裂化反应温度相同的条件下，异构脱蜡反应温度由基准反应温度再提高5 ℃，目的产品倾点下降了6 ℃，收率下降3%。

（2）对比表3的7SN42B和表4的7SN43B数据，表明三段加氢空速同时降低25%基本等同于同时提高裂化、降凝段反应温度5 ℃左右。

（3）调整工艺条件，由石蜡基减四线馏分油可以生产满足APIⅡ类基础油指标的基础油，其性质可以分别满足中国石油制定的加氢润滑油基础油中HVIH200、HVIWH200、HVIWH300的技术指标的要求。

2.2 轻脱油加氢试验

采用石蜡基轻脱油进行三段加氢试验，加氢裂化选用三个不同反应温度，空速选择0.4 h-1和0.3 h-1，异构脱蜡选择两个不同反应温度，后精制反应温度固定220 ℃，数据见表5、表6。

结果讨论：

（1）当加氢裂化温度为基准温度、空速0.4 h-1时，异构脱蜡温度在基准温度以上时，≥460 ℃馏分产品质量可以满足APIⅡ类基础油标准，其粘度在90BS的范围。

（2）当裂化反应温度降低3 ℃、空速0.4 h-1并调整切割点到470 ℃后，重润100 ℃粘度超过24 mm2/s，异构脱蜡温度在基准+5 ℃时，≥470 ℃馏分可以满足HVIH120BS对倾点的要求，收率在50%左右。

（3）当裂化反应温度为基准温度-3 ℃，空速由0.4 h-1降到0.3 h-1（异构脱蜡、后精制空速同比例降低）时，≥470 ℃馏分粘度指数接近120，100 ℃粘度在18~20 mm2/s之间，收率在40%以内。

3 工业试生产数据

依据试验室研究结果，克拉玛依石化公司在工业装置上进行了石蜡基油的大生产试验，数据见表7、表8。

结果讨论：

（1）以石蜡基减四线馏分油为原料，在工业装置成功生产出100 ℃粘度在8 mm2/s左右，粘度指数在110左右的基础油，蒸发损失、抗乳化度等其他性质符合中国石油制定的加氢润滑油基础油HVIWH300的指标要求。

（2）以石蜡基轻脱油为原料，在工业装置成功生产出100 ℃粘度在18 mm2/s左右，粘度指数在120左右的基础油，蒸发损失、抗乳化度等其他性质符合中国石油制定的加氢润滑油基础油VHVIH90BS的指标要求。

（3）异构脱蜡生产高粘度基础油的浊点问题没有得到解决，两种目的产品的浊点都在16 ℃左右。

4 结论

（1）以克拉玛依石蜡基油减四线馏分油、轻脱油为原料，采用Shell牌公司异构脱蜡为核心的全加氢润滑油生产工艺，可以生产出满足APIⅡ、Ⅲ类润滑油基础油，其性质同时满足中国石油制定的加氢润滑油基础油相应产品各项指标的要求。

（2）克拉玛依石化公司采用全加氢工艺生产高粘度基础油出现了明显的浊点现象，需要进一步研究解决。

参考文献：

［1］ 王玉章，祖德光，王子军 .加氢法生产APIⅡ、Ⅲ类基础油［J］.润滑油，2005，20(2)：15-20.

［2］ 韩崇仁.加氢裂化工艺与工程［M］.北京： 中国石化出版社 ，2001：891-895.

收稿日期:2008-08-06。

作者简介：蔡烈奎（1974-）,男, 高级工程师，1995年毕业于北京化工大学化学工程专业, 克拉玛依石化公司炼油化工研究院工艺研究所所长，长期从事润滑油加氢工艺研究，公开发表文章10余篇。