异构脱蜡轻质油的综合利用

刘 英，张 宇，宁苏明

（中国石化上海高桥分公司炼油事业部，上海200137）

异构脱蜡轻质油的综合利用

刘 英，张 宇，宁苏明

（中国石化上海高桥分公司炼油事业部，上海200137）

对中国石化上海高桥分公司300 kt/a润滑油异构脱蜡装置生产的石脑油馏分、喷气燃料馏分及轻质加氢基础油性质进行分析，提出合理的利用方案，其中石脑油馏分可生产分析纯石油醚，喷气燃料馏分可生产特种煤油与铝箔轧制油，轻质加氢基础油可生产变压器油、高档白油以及果冻蜡。

润滑油基础油 异构化过程 轻质油 综合利用

1 前 言

随着润滑油产品的不断发展，加氢基础油得到了越来越广泛的关注和应用[1-2]。为适应这种趋势，中国石化股份公司上海高桥分公司炼油事业部采用Chevron公司的异构脱蜡技术，投建300 kt/a的润滑油加氢装置，于2004年11月底一次开工成功。异构脱蜡技术是Chevron公司20世纪90年代初研究开发的加氢技术，并于1994年首先在Chevron公司的里奇蒙炼油厂投入使用，特点是基础油收率高，产品粘度指数高、抗氧化安定性好、倾点低。目前，国内的大庆炼化厂，国外的SK、Fortum、BORL等公司都引用了该项技术。

该润滑油异构脱蜡装置除产出质量优于“老三套”生产的润滑油基础油以外，还产出一定量的C5～385 ℃的轻组分油品，主要是石脑油馏分、喷气燃料馏分、HVI2基础油以及少量的柴油馏分。采用此工艺的厂家为如何合理利用此类轻质油进行不同的探索，希望能够提高产品的最大附加值。本课题对该装置所生产的异构脱蜡轻质油的性质进行分析，提出合理的利用方案。

图1 润滑油加氢异构脱蜡工艺设计流程示意

2 润滑油异构脱蜡装置简介

中国石化高桥分公司润滑油异构脱蜡装置采用Chevron的加氢裂化、异构脱蜡和后精制专利催化剂，按加氢裂化部分300 kt/a进料、异构脱蜡部分400 kt/a进料进行设计，以减三线、减四线VGO和脱沥青油为设计原料，目标产品是APIⅡ、Ⅲ类润滑油基础油，副产低凝柴油、喷气燃料、石脑油及液化气等产品[3-4]。该装置是中国石化第一套全加氢法的润滑油加工装置，其设计流程示意见图1。

表1 异构脱蜡石脑油馏分典型分析质量数据与赛科石脑油质量指标

表2 SYM-1（ 30～60℃）分析数据

表2 SYM-1（ 30～60℃）分析数据

项 目试验结果技术要求沸程（30～60 ℃回收量）/ m L 84≥90

表3 SYM-2（ 60～90℃）与SYM-3（ 90～120℃）分析数据

表3 SYM-2（ 60～90℃）与SYM-3（ 90～120℃）分析数据

项 目技术要求 SYM-2 （ 60～90 ℃）SYM-3 （ 90～120 ℃）沸程（60～90 ℃回收量）/m L≥90 97 95色度/ 黑曾单位≤10 5 5蒸发残渣，%≤0.001 0.000 8 0.000 6水分（w），%≤0.015 0.014 0.014酸度 （以H＋计）/mmol·（100 g）-1≤0.001 5 0.000 8 0.000 8 w（苯），%≤0.025 0.016 0.015 w（硫化合物）（以SO4计），%≤0.015 0.005 0.005 w（铁），%≤0.000 1 0.000 03 0.000 05 w（铅），%≤0.000 1 0.000 005 0.000 02易炭化物合格合格合格

从表2、表3可以看出，实验室切割的石油醚，除SYM-1不合格外，SYM-2、SYM-3均达到GB/T 15894—1995分析纯标准，故润滑油加氢的异构脱蜡石脑油馏分可以在一定的试验条件下切割生产60～90 ℃与90～120 ℃ 的分析纯石油醚。

3.2 喷气燃料馏分的利用

对润滑油加氢装置所产异构喷气燃料馏分（PQRL-1）进行馏程分析，其全馏程为195～256 ℃。由于该馏分的芳烃含量远低于紫外荧光法（ASTM

3 润滑油异构脱蜡轻质油的合理利用

3.1 异构脱蜡石脑油的利用

对异构脱蜡石脑油馏分（SNY-1）进行分析，结果见表1，同时列出了上海赛科石油化工有限责任公司石脑油质量指标。从表1可知，异构脱蜡石脑油（全馏程）的族组成满足上海赛科石油化工有限责任公司石脑油的族组成要求，可用作赛科石脑油调合组分。由于低芳烃石脑油中的芳烃含量无统一测定方法，借用紫外光谱法，测得全馏程石脑油（SNY-1）的芳烃含量小于0.01%。因此，从经济效益上考虑，将三段加氢后抽出的异构脱蜡石脑油作赛科石脑油调合组分经济效益欠佳，应充分利用异构脱蜡石脑油中芳烃含量低的特点，将该石脑油馏分再加工（切割）生产分析纯石油醚。

在实验室对润滑油加氢装置所产异构脱蜡石脑油（SNY-1）进行切割，从表1的数据可以看出，异构脱蜡石脑油的全馏程为26～149 ℃，再根据其低硫、低芳烃的特点，可以将该段馏分切割成30～60 ℃，60～90 ℃，90～120 ℃的分析纯石油醚。在一定试验条件下切割的三段石油醚（SYM-1，SYM-2，SYM-3）分析数据见表2和表3。 D1319）中所规定的喷气燃料芳烃含量下限（最低5%），因此，无法用紫外荧光法测定其芳烃含量。用紫外光谱法测得其芳烃质量分数低于0.01%，远远低于一般工艺加工的喷气燃料产品中的芳烃含量。其次，该馏分的硫含量也很低，其质量分数仅为1.3 μg/g。

该润滑油加氢装置备有加氢裂化和异构脱蜡喷气燃料抽出侧线。开工初期，润滑油加氢裂化和异构脱蜡喷气燃料均打入柴油侧线，作车用柴油调合组分。将润滑油异构脱蜡三段加氢的25 kt/a喷气燃料馏分段用作车用柴油调合组分属资源浪费，可以利用该馏分段低芳烃、低硫的特性开发特种无味煤油或切割生产铝箔轧制油基础油。

3.2.1 特种煤油 特种煤油的特点为低蜡（正构烷烃）、低硫、低氮、低芳烃含量，可广泛用作气雾杀虫剂的溶剂、无味煤油、上光剂、液体蚊香、印染用油、金属清洗剂、洗手液、无味油漆调合油等。由于芳烃含量低，故在使用时对人体无害，有利于环境保护。金陵石化特种煤油与异构脱蜡喷气燃料馏分（PQRL-1）的典型分析数据见表4。金陵石化的特种煤油产品，采用直馏煤油作原料，经加氢精制、分子筛脱蜡、加氢脱芳烃等工艺精制而成。

表4 金陵石化特种煤油与异构喷气燃料馏分的典型数据

从表4可以看出，加氢异构喷气燃料PQRL-1与金陵石化特种煤油ST-1、ST-3相比，性质相近，说明中国石化高桥分公司润滑油加氢的异构喷气燃料馏分可用于加工特种煤油。

3.2.2 铝箔轧制油基础油 铝箔轧制油基础油无国家标准，因此，该产品的开发工作主要是依据文献资料及与市售的铝箔轧制油基础油横向比较后开展。从文献[5]可知，铝轧油基础油的理想组分为正构链烷烃，异构链烷烃与环烷烃次之。目前，国内大中型铝箔厂完全采用进口轧制油和添加剂的厂家并不太多，主要原因是轧制油用量大，进口轧制油成本高，大部分铝箔厂采用国产轧制油，配以进口添加剂。市场上具有相当影响力的国产轧制油有沧州炼油厂、南京秦城以及江苏淮阴的铝材/铝箔轧制油基础油，它们与中国石化高桥分公司异构喷气燃料馏分的理化性质比较见表5。从表5可知，铝箔轧制油基础油的主要分析指标为馏程、硫含量及芳烃含量，与其它公司的铝箔轧制油基础油相比，加氢异构喷气燃料PQRL-1的馏程宽、硫含量稍高，但是芳烃含量低，切割后的异构脱蜡喷气燃料段应可生产铝箔轧制油基础油。

表5 异构喷气燃料PQRL-1与其它公司铝箔轧制油基础油的理化性质比较

3.3 轻质加氢基础油的利用

对润滑油加氢装置所生产的异构脱蜡基础油进行采样分析，根据分析结果提出如下利用方案：HVI2基础油可用于生产25号变压器油；除HVI2基础油外，还有部分富余的其它加氢基础油，可用于生产高档白油、果冻蜡等。

3.3.1 变压器油 对所产的HVI2异构脱蜡基础油进行有关25号变压器油的关键指标分析，结果见表6。从表6可以看出，HVI2加氢基础油的性质优异，其有关25号变压器油的关键指标（介质损耗因素、击穿电压与界面张力）均优于指标要求。而且该基础油对各添加剂的感受性非常好。

3.3.2 高档白油 分析异构脱蜡基础油各有关白油的质量指标，结果见表7。将表7与SH 0006—2002《工业白油行业标准》、SH 007—1990《化妆用白油行业标准》、GB 4853—1994《食品级白油国家标准》进行比较，可以看出，中国石化上海高桥分公司加氢装置生产的HVI2，HVI6，HVI8基础油基本达到10号、32号与68号工业级白油质量标准。

表6 HVI2加氢基础油有关25号变压器油的性质分析结果

表7 润滑油异构脱蜡基础油有关白油的性质分析结果

目前白油的生产工艺主要有磺化法与加氢法，对该异构脱蜡装置所生产的加氢基础油HVI2和HVI6进行实验室微酸磺化试验，其工艺流程示意见图2，磺化产品的试验数据见表8与表9。其中BY-1为磺化HVI2基础油所得白油产品，BY-2为磺化HVI6基础油所得白油产品。从表8和表9可以看出，BY-1与BY-2分别达到10号与36号食品级白油的标准。除了生产食品级白油外，还可在适当的条件下进一步加氢生产化妆级以上的白油产品。

图2 实验室磺化法生产白油工艺流程示意

表8 BY-1的全分析结果

表9 BY-2的全分析结果

表10 加氢基础油果冻蜡性质分析结果

3.3.3 果冻蜡 从异构脱蜡基础油生产果冻蜡，为轻质油品的综合利用提出了新的思路。在实验室采用润滑油异构脱蜡装置所产基础油HVI2，HVI6，HVI8，选择适当的添加剂，调合研制了果冻蜡，其分析结果见表10。调合试验工艺主要为：将加氢基础油加热至140～150 ℃，然后加一定量的果冻蜡添加剂调合搅拌45 m in，再浇灌冷却成果冻蜡产品。

由表10可知，HVI2，HVI6，HVI8异构脱蜡基础油加入果冻蜡添加剂后，可以形成胶状固态、微黄色透明或无色透明、无渗油的果冻蜡。对于调合的三种果冻蜡，HVI2中加入的添加剂比例最高，而由于果冻蜡添加剂的价格较高，故采用HVI6与HVI8异构脱蜡基础油调合果冻蜡的经济效益更明显；HVI2基础油调合的果冻蜡外观是淡黄色透明，与质量指标的无色透明存在差距，这可能与调合温度、时间及添加剂有关。

4 结 论

（1）根据润滑油异构脱蜡装置与产品的特点，提出异构脱蜡轻质油综合利用的方案，以期能最大限度地开发产品附加值，提高企业的经济效益，并为企业增加产品品种、改善产品结构。

（2）异构脱蜡石脑油可用作赛科石脑油调合组分；利用异构脱蜡石脑油中芳烃含量低的特点，可将该石脑油再加工（切割）生产分析纯石油醚。

（3）利用异构脱蜡喷气燃料馏分低芳烃、低硫含量的特点，开发特种无味煤油或铝箔轧制油基础油。

（4）异构脱蜡基础油HVI2可用于生产25号变压器油，富余的HVI2基础油与部分富余的其它加氢基础油可用于生产高档白油、果冻蜡。

[1] 何萍，李明科，罗来龙，等. 全氢法生产中高粘度食品级白油技术研究[J]. 石油炼制与化工，2009，40（7）：44-46

[2] 崔宝印. 加氢基础油对添加剂溶解性能和极压抗磨性能影响的研究[J]. 石油炼制与化工，2009，40（10）：51-53

[3] Cao Wen lei. Production o f quality hyd rogenated base oils through isodewaxing technology[J]. China Petroleum Processing and Petrochemical Technology，2005，（4）：25-35

[4] Wang Sijue. Commercial Application of the ICR Series Lube Isodewaxing Catalysts[J]. China Petroleum Processing and Petrochemical Technology，2008，（1）：17-25

[5] 张青蔚. 高级铝材轧制油的研制[J]. 润滑油,1996,11（6）: 29-31

Abstract The properties of light fractions （including naphtha,jet fuel and light hydrogenated lube base oil） from the 300 kt/a lube isodewaxing unit of SINOPEC Shanghai Gaoqiao Company were reviewed and a proposal for optim izing utilization of these fractions was presented,such as producing AR petroleum ether from naphtha;superior odorless kerosene and rolling oil of alum inum foil from jet fuel fraction;transformer oil,high quality white oil and jelly wax from light base oil fraction.

Key Words：lube base oil;isomerization process;light oil;comprehensive utilization

COMPREHENSIVE UTILIZATION OF LIGHT FRACTIONS FROM ISODEWAXING UNIT

Liu Ying,Zhang Yu,Ning Sum ing
（Refinery Division of SINOPEC Shanghai Gaoqiao Branch, Shanghai 200137）

2009-08-28；修改稿收到日期：2009-10-27。

刘英，女，2001年毕业于中南大学化学化工学院化学工艺专业，工学硕士，现主要从事润滑油生产技术研究与新产品开发工作。