加氢裂化尾油生产高品质润滑油基础油的研究

吴仕生

摘 要：高品质润滑油基础油近年来在国内市场成长迅猛。传统的“老三套”工艺生产的矿物润滑油油质量很难有进一步提高，同时适合生产润滑油的原油资源又日益减少，因此润滑油生产必须面对劣质的重质原油，这对于传统加工工艺是一道难题。润滑油基础油加氢技术经过几十年的发展，一方面，如加氢处理、加氢补充精制等技术已经成熟;另一方面，异构脱蜡等新技术日益得到应用。采用加氢新技术生产的基础油质量已接近或达到合成基础油PAO的性能，占有明显的竞争优势。具有燃料型加氢裂化装置的炼油厂，加氢裂化装置的一次转化率通常为60%～90%，尚有10%～40%的未转化产物，即加氢裂化尾油。以加氢裂化尾油为原料生产润滑油基础油的工艺突破了原油资源的限制，可由劣质原油或低黏度指数原料生产出高质量的润滑油基础油。我国某地区石化公司加裂尾油因其经历了脱硫、脱氮和芳烃饱和过程，精制程度高，可用以生产优质的润滑油基础油。以泉化尾油为原料，开发的TDW-4型重排降凝催化剂，可将尾油中长链烷烃碳原子重排降凝生产高品质润滑油基础油，TDW-4催化剂已和国内商业降凝脱蜡催化剂催化性能相当。

关键词：加裂尾油;基础油;重排降凝

引言：

文章以某地区石化加氢裂化尾油为原料，依据重排脱蜡双功能催化剂的设计理念，自主研发的TDW-4催化剂，具有比表面积和孔容更大的特点，与商业催化剂相比，在产物选择性接近的情况下，催化剂活性更高。TDW-4催化剂可将尾油转化为高品质的APIII/II+类润滑油基础油，其中200N基础油收率最高，在倾点达到-12℃时，粘度指数达到116，饱和烃含量高。尾油生产基础油的工艺方案有助于该企业由燃油型企业向润滑油-燃油-乙烯三位一体炼化一体化企业转型，在经济压力多变的情况下，积极寻找抵御风险和增产增效的方案。

1.实验部分

1.1催化剂制备

重排脱蜡催化剂采用一维中孔分子筛与拟薄水铝石按一定的干基质量比混合，挤成直径1.6mm的四叶草型载体，晾干后在120℃下干燥12h，后在500℃下焙烧4h后得到条状载体。而后采用贵金属铂盐配制浸渍液，采用浸渍法负载金属，最后在120℃下干燥8h、在500℃下焙烧8h后得到重排脱蜡催化剂。

1.2催化剂评价及油品分析

第一，催化剂评价装置及方法：催化剂评价在恒温固定床加氢装置上进行，该装置流程示意如图1。反应原料采用中化泉州石化有限公司加氢裂化装置的100N尾油。原料油和高压氢气进入催化剂床层反应，所得产品经高分、低分、分液罐分离收集液相产品，尾氣进入气相色谱仪分析组分。第二，油品分析：。产品采集后用实沸点蒸馏仪进行各组分的切割分离，并分别进行密度、倾点、粘度、族组成、馏程、柴油十六烷值指数等常规物化性质分析。

2.结果与讨论

2.1加裂尾油（UCO）性质

用于催化剂评价的原料为加氢裂化尾油，馏程范围在355～515℃之间，密度为0.85g/cm3，S含量18.9ppm，N含量为1.6ppm，总蜡含量为8.9%，其中饱和烃为89.23%，芳烃为10.56%，40℃运动粘度为24.25mm2/s，粘度指数为120。

2.2TDW-4催化剂与商业催化剂结构比较

该类催化剂均以1.6mm三叶草或四叶草作为主要形貌，TDW-4催化剂孔容和比表面更大，载体侧压强度也较基准更强。

2.3TDW-4催化剂与商业催化剂性能比较

因尾油中芳烃含量高达10.6%，需采用高压加氢过程以减弱催化剂失活速度。对比商业催化剂性能[1]，比其倾点低三度的情况下，TDW-4催化剂的活性温度比基准低5℃，但液收和基础油收率略微低2%～3%。结合催化剂活性及各产物段活性看，TDW-4催化剂和天商业基础油降凝脱蜡催化剂催化性能相当，已达到对尾油脱蜡降凝的要求。

2.4TDW-4催化剂生成基础油性质

生成基础油按运动粘度分别定义为75N，100N，200N的油品。如表4所示，产品中200N基础油占比最多，达到64.4%，倾点为-12℃，粘度指数为116，饱和烃含量高达99.59%，属于APIII+基础油。75N和100N基础油占总基础油的10.8%和13.5%[2]，倾点分别为-36℃和-30℃，粘度指数为99和101，都属于II类基础范畴。

结论：

简而言之，文章系统考察了某地区石化加氢裂化尾油的物化性质;设计开发的TDW-4重排降凝催化剂性能与国内同类型催化剂性能相当，可将尾油转化为高品质润滑油基础油[3]。

参考文献

[1] 胡胜，田志坚，辛公华.润滑油基础油异构化和非对称裂化（IAC）脱蜡技术工业应用[J].石油炼制与化工，2018，5（42）：57-60.

[2] 梁文杰.石油化学[M].北京：石油大学出版社出版，2015，114-116.

[3] 安军信.全球润滑油基础油市场供需现状与预测[J].润滑油与燃料.2019，3（26）：32-36.