一种兼顾生产润滑油基础油和工业白油的方法及系统与流程
- 国知局
- 2024-07-29 10:08:58
公开涉及生产基础油和工业白油领域,具体地,涉及一种兼顾生产润滑油基础油和工业白油的方法及系统。
背景技术:
1、以生产粘度指数>120以上iii类润滑油基础油为目的的现有方法,一般是采用石蜡基原油、加氢裂化尾油等作为原料结合加氢处理实现。但是,当采用这种方法加工中间基原料来生产粘度指数>120以上润滑油基础油时,一般需要通过对原料油的深度转化来实现。因此,存在以下问题:
2、需要兼产重质基础油时,原料油的馏程较宽,在异构反应过程中不能兼顾轻质基础油和重质基础油的生产,导致是润滑油收率低、产品粘度损失较大;以及由于反应苛刻,产品黏度损失大,油品颜色变差,安定性不好,导致高黏度的油品质量差。
技术实现思路
1、本公开的目的在于提供一种兼顾生产润滑油基础油和工业白油的方法及系统,可以实现窄馏分进料,生产高黏度指数基础油和高黏度工业白油,提高油品质量。
2、为了实现上述目的,本公开第一方面提供了一种兼顾生产润滑油基础油和工业白油的方法,包括以下步骤:
3、s1、使渣油进入溶剂脱沥青单元进行溶剂脱沥青精制处理,得到脱沥青油;
4、s2、使氢气、减压蜡油与所述脱沥青油进入加氢裂化单元与第一加氢催化剂接触,进行第一加氢反应,得到加氢生成油,其中所述第一加氢催化剂包括加氢处理催化剂、加氢裂化催化剂和加氢精制催化剂;
5、s3、使所述加氢生成油进入第一分离单元进行第一分离处理,得到石脑油、航煤、柴油、轻尾油组分和重尾油组分;其中所述轻尾油组分和重尾油组分的馏程切割点为450~500℃范围内的任意数值;
6、s4、使所述轻尾油组分进入第一催化脱蜡反应单元与第二加氢催化剂接触,进行第二加氢反应,得到第一加氢脱蜡油;使所述重尾油组分进入第二催化脱蜡反应单元与第三加氢催化剂接触,进行第三加氢反应,得到第二加氢脱蜡油;所述第二加氢催化剂和第三加氢催化剂各自独立地包括加氢异构催化剂和加氢后精制催化剂;
7、s5、使所述第一加氢脱蜡油和所述第二加氢脱蜡油进入第二分离单元进行第二分离处理,得到润滑油基础油和工业白油。
8、可选地,步骤s1中,所述溶剂脱沥青精制处理的条件包括:
9、在抽提塔中,溶剂与渣油体积比值为(2~10):1,抽提塔顶部温度为20~150℃,压力为2~6mpa;优选地,溶剂与渣油体积比值为(3~8):1,抽提塔顶部温度为30~120℃,压力为3~5mpa;
10、可选地,所述溶剂选自碳原子数3~7的烃类、凝析油、轻石脑油和汽油中的一种或几种;优选地,所述溶剂包括丙烷,或者所述溶剂包括丙烷以及选自乙烷、丙烯、丁烷和戊烷中的一种或几种;进一步优选所述溶剂中丙烷的含量为80~100重量%,优选为90~100重量%,进一步优选为95~100重量%;
11、优选地,所述溶剂脱沥青精制处理使得所述脱沥青油残炭值为10重量%以下,优选为6重量%以下;
12、可选地,所述渣油选自减压渣油和常压渣油中的一种或几种。
13、可选地,沿所述加氢裂化单元中混合原料流动方向,所述加氢处理催化剂、加氢裂化催化剂和加氢精制催化剂依次设置;步骤s2包括:
14、使所述减压蜡油与所述脱沥青油混合后引入所述加氢裂化单元,并使混合原料先与所述加氢处理催化剂接触进行加氢处理反应;然后与所述加氢裂化催化剂接触进行加氢裂化反应;再与所述加氢精制催化剂接触进行加氢精制反应,得到所述加氢生成油;
15、优选地,沿所述加氢裂化单元中混合原料流动方向,所述加氢处理催化剂上游还设置加氢保护剂;所述加氢保护剂:加氢处理催化剂:加氢裂化催化剂:加氢精制催化剂的体积比为(5~35):100:(70~250):(20~180);优选为(10~30):100:(80~220):(40~150);
16、可选地,所述减压蜡油与所述脱沥青油混合体积比为(2~30):1,优选为(5~20):1;
17、优选地,所述减压蜡油与所述脱沥青油混合后的物料的残炭值不大于2重量%;优选为不大于1重量%。
18、可选地,步骤s2中,加氢裂化单元的处理条件包括:
19、加氢处理反应的温度为330~430℃,氢分压为10~20mpa,体积空速为0.5~1.5h-1,氢油体积比为(600~2000):1;优选地,加氢处理反应的温度为350~390℃,氢分压为12~18mpa,体积空速为0.6~1.2h-1,氢油体积比为(800~1500):1;
20、加氢裂化反应的温度为350~450℃,氢分压为10~20mpa,体积空速为0.5~1.5h-1,氢油体积比为(600~2000):1;优选地,加氢裂化反应的温度为370~410℃,氢分压为12~18mpa,体积空速为0.6~1.2h-1,氢油体积比为(800~1500):1;
21、加氢精制反应的温度为280~420℃,氢分压为10~20mpa,体积空速为0.5~5.0h-1,氢油体积比为(600~2000):1;优选地,加氢精制反应的温度为300~380℃,氢分压为12~18mpa,体积空速为0.6~2.5h-1,氢油体积比为(800~1500):1。
22、可选地,步骤s2中,所述加氢处理催化剂包括第一载体、活性金属组分、任选的第一助剂和任选的有机添加剂;
23、其中所述第一载体选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化镁、氧化锆、氧化钍、氧化铍、天然沸石和粘土中的一种或几种;优选为选自氧化铝和氧化硅-氧化铝中的一种或几种;所述活性金属组分包括第一活性金属组分和第二活性金属组分;所述第一活性金属组分选自镍和钴中的一种或几种;所述第二活性金属组分选自钼和钨中的一种或几种;所述第一助剂选自氟、硼和磷中的一种或几种;所述有机添加剂选自含氧有机化合物和含氮有机化合物中的一种或几种;优选地,含氧有机化合物选自有机醇和有机酸中的一种或几种;优选地含氮有机化合物选自有机胺中的一种或几种;进一步优选地,所述含氧有机化合物选自乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、二乙二醇、丁二醇、乙酸、马来酸、草酸、氨基三乙酸、1,2-环己二胺四乙酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸中的一种或几种;所述含氮有机化合物选自乙二胺、edta及其铵盐中的一种或几种;
24、优选地,以所述加氢处理催化剂总重量为基准,以氧化物计的所述第一活性金属组分的含量为1~5重量%,以氧化物计的所述第二活性金属组分的含量为12~35重量%,以元素计的所述第一助剂的含量为0~9重量%,所述有机添加剂与以氧化物计的全部活性金属组分的摩尔比为0~2:1;
25、进一步优选地,所述第一载体包括γ-氧化铝;所述活性金属组分包括钨氧化物和镍氧化物;所述第一助剂包括氟;进一步优选地,以加氢处理催化剂总重量为基准,氧化镍含量为1~5重量%,氧化钨含量为12~35重量%,氟含量为1~9重量%,余量为γ-氧化铝。
26、可选地,步骤s2中,所述加氢裂化催化剂包括第二载体以及负载在所述第二载体上的viii族金属和vib族金属中的一种或几种;
27、优选地,所述第二载体包括y型分子筛和无定型复合氧化物;所述无定型复合氧化物选自氧化硅、氧化铝、氧化钛和氧化锆中的一种或几种;
28、进一步优选地,以所述加氢裂化催化剂总重量为基准,所述viii族金属含量为2~8重量%,所述vib族金属含量为12~33重量%,y型分子筛含量为1~30重量%,无定型复合氧化物含量为50~80重量%,其中viii族金属和vib族金属以氧化物形式计。
29、可选地,步骤s2中,所述加氢精制催化剂包括第三载体以及负载于第三载体上的第三活性金属组分;
30、可选地,所述第三载体选自氧化铝和氧化硅中的一种或几种;所述第三活性金属组分选自镍、钼和镁中的一种或几种;
31、优选地,以加氢精制催化剂总重量为基准,第三活性金属以氧化物形式计,氧化镁的含量为0.5~2.6重量%,氧化钼的含量为1.5~5.5重量%,氧化镍为20~28重量%,第三载体的含量为64~78重量%。
32、可选地,步骤s2所得的加氢生成油中饱和烃含量为大于80重量%;优选为大于85重量%;进一步优选为大于90重量%。
33、可选地,步骤s3分离得到的尾油的硫含量为50μg/g以下,氮含量为10μg/g以下;轻尾油组分馏程在350℃~500℃;重尾油组分馏程为500℃以上,重尾油颜色大于0赛波特色号;
34、优选地,尾油的硫含量为20μg/g以下,氮含量为5μg/g以下;轻尾油组分馏程在380℃~490℃;重尾油组分馏程为490℃以上,重尾油馏分颜色大于6赛波特色号;
35、更优选地,尾油的硫含量为10μg/g以下,氮含量为2μg/g以下;轻尾油组分馏程在390℃~470℃;重尾油组分馏程为470℃以上,重尾油馏分颜色大于8赛波特色号。
36、可选地,步骤s4中,所述第一催化脱蜡反应单元中沿物料流动方向,第一加氢异构催化剂和第一加氢后精制催化剂依次设置,使得所述轻尾油组分进入第一催化脱蜡反应单元后先与所述第一加氢异构催化剂接触进行第一加氢异构催化反应;然后与所述第一加氢后精制催化剂接触进行第一加氢后精制反应,得到所述第一加氢脱蜡油;
37、所述第二催化脱蜡反应单元中沿物料流动方向,第二加氢异构催化剂和第二加氢后精制催化剂依次设置,使得所述重尾油组分进入第二催化脱蜡反应单元后先与所述第二加氢异构催化剂接触进行第二加氢异构催化反应;然后与所述第二加氢后精制催化剂接触进行第二加氢后精制反应,得到所述第二加氢脱蜡油;
38、优选地,以体积计并以所述第一加氢异构催化剂为基准,所述第一加氢后精制催化剂的含量为50~200体积%,优选为80~150体积%;
39、以体积计并以所述第二加氢异构催化剂为基准,所述第二加氢后精制催化剂的含量为50~200体积%,优选为80~150体积%。
40、可选地,步骤s4中,所述第一催化脱蜡反应单元中的反应条件包括:
41、第一加氢异构催化反应温度为280~400℃,压力为3~20mpa,液时空速为0.4~2.0h-1,氢油体积比为(300~1200):1;优选地,第一加氢异构催化反应温度为300~360℃,压力为8~18mpa,液时空速为0.5~1.5h-1,氢油体积比为(400~1000):1;
42、加氢后精制反应温度为150~300℃,压力为3~20mpa,液时空速为0.4~2.0h-1,氢油体积比为(300~1200):1;优选地,加氢后精制反应温度为180~280℃,压力为8~18mpa,液时空速为0.5~1.5h-1,氢油体积比为(400~1000):1;
43、所述第二催化脱蜡反应单元中的反应条件包括:
44、第二加氢异构催化反应温度为300~420℃,压力为3~20mpa,液时空速为0.3~1.8h-1,氢油体积比为(300~1200):1;优选地,第二加氢异构催化反应温度为320~380℃,压力为8~18mpa,液时空速为0.4~1.2h-1,氢油体积比为(400~1000):1;
45、第二加氢后精制反应温度为150~300℃,压力为3~20mpa,液时空速为0.3~1.8h-1,氢油体积比为(300~1200):1;优选地,加氢后精制反应温度为180~260℃,压力为8~18mpa,液时空速为0.4~1.2h-1,氢油体积比为(400~1000):1。
46、可选地,步骤s4中,所述第一加氢异构催化剂和第二加氢异构催化剂各自独立地包括中孔分子筛、无机氧化物和第四活性金属组分;
47、可选地,所述中孔分子筛为一种具有短轴为长轴为的一维椭圆孔结构的分子筛;优选地,所述中孔分子筛选自zsm-22、nu-10、theta-1、isi-1、zsm-23、sapo-11、sapo-31、sapo-41分子筛中的一种或几种;进一步优选地,所述中孔分子筛为zsm-22分子筛;
48、可选地,所述第四活性金属组分选自钴、镍、钌、铑、钯、锇、铱、铂、钼和钨中的一种或几种;优选为铂;
49、可选地,所述无机氧化物选自氧化铝和氧化硅的一种或几种;
50、进一步优选地,以加氢异构催化剂总重量为基准,所述中孔分子筛的含量为30~70重量%,无机氧化物的含量为30~70重量%,以还原态计的所述第四活性金属组分的含量为0.2~1重量%。
51、可选地,所述第一加氢后精制催化剂和第二加氢后精制催化剂各自独立地包括硅铝载体和负载在所述硅铝载体上的第五活性金属组分;
52、优选地,以所述硅铝载体的重量为基准,所述硅铝载体包括16~20重量%的以氧化物计的硅、78~82重量%的以氧化物计的铝;可选地,所述硅铝载体在200℃测得的吡啶红外b酸与l酸的比例为0.06~0.085;
53、可选地,所述第五活性金属组分选自铂和钯中的一种或几种;
54、优选地,当所述第五活性金属组分为铂和钯时,以氧化物计的所述第五活性金属组分的总重量为基准,还原态钯的含量为0.1~5重量%,进一步优选为0.2~2重量%;还原态铂的含量为0.1~5重量%,进一步优选为0.2~2重量%。
55、本公开第二方面提供一种兼顾生产润滑油基础油和工业白油的系统,该系统包括溶剂脱沥青单元、加氢裂化单元、第一分离单元、第一催化脱蜡反应单元、第二催化脱蜡反应单元和分离单元;
56、所述脱沥青单元被配置为对渣油进行溶剂脱沥青精制处理,得到脱沥青油;
57、所述加氢裂化单元包括第一加氢催化剂,所述加氢裂化单元被配置为使氢气、减压蜡油与来自所述脱沥青单元的脱沥青油与第一加氢催化剂接触,进行第一加氢反应,得到加氢生成油;其中所述第一加氢催化剂包括加氢处理催化剂、加氢裂化催化剂和加氢精制催化剂;
58、所述第一分离单元被配置为对来自加氢裂化单元的加氢生成油进行第一分离处理,得到石脑油、航煤、柴油、轻尾油组分和重尾油组分;
59、所述第一催化脱蜡反应单元包括第二催化剂,所述第一催化脱蜡反应单元被配置为使所述轻尾油组分与第二加氢催化剂接触,进行第二加氢反应,得到第一加氢脱蜡油;
60、所述第二催化脱蜡反应单元包括第三催化剂,所述第二催化脱蜡反应单元被配置为使所述重尾油组分与第三加氢催化剂接触,进行第三加氢反应,得到第二加氢脱蜡油;所述第二加氢催化剂和第三加氢催化剂各自独立地包括加氢异构催化剂和加氢后精制催化剂;
61、所述第二分离单元被配置为对来自第一催化脱蜡反应单元的第一加氢脱蜡油和第二催化脱蜡反应单元的第二加氢脱蜡油进行第二分离处理,得到润滑油基础油和工业白油。
62、通过上述技术方案,本公开提供了一种兼顾生产润滑油基础油和工业白油的方法及系统,本公开将渣油进行脱沥青处理得到的脱沥青油与减压蜡油共同引入加氢裂化单元进行反应,可以在提高资源利用效果的基础上实现生产润滑油基础油和工业白油的目的;并通在加氢裂化单元中装填的加氢精制催化剂提高加氢裂化单元的芳烃饱和功能,提高加氢生成油的芳烃含量,有利于后续的催化脱蜡反应;本公开在第一分离单元中将加氢生成油中的尾油进一步分离为轻尾油和重尾油组分,然后将轻尾油组分和重尾油组分分别引入催化脱蜡反应单元中各自进行反应,窄馏分进料,可以提高反应的选择性,有利于生产高黏度指数的基础油和高黏度工业白油的目的的实现,提高油品品质。
63、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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