新疆石蠟基油異構脫蠟生產ＡＰＩ　Ⅱ、Ⅲ類潤滑油基礎油

蔡烈奎　羅來龍　王雪梅　陳志強

摘要：采用殼牌公司以異構脫蠟催化劑為核心的全加氫工藝，對新疆克拉瑪依石蠟基原油減四餾分油、輕脫油進行了實驗室工藝研究，并經工業試生產，可以生產出APIⅡ、Ⅲ類潤滑油基礎油，其主要產品性質可以分別滿足中國石油HVIWH300、VHVIH90BS的質量要求，但這兩種大粘度產品濁點達到16 ℃左右，室溫下長期存儲會出現絮狀物，需要進一步研究解決。

關鍵詞：加氫;異構脫蠟；催化劑；潤滑油

中圖分類號：TE624.82 文獻標識碼：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

近年來，隨著我國汽車工業的快速發展和私家車的普及，我國已是僅次于美國的世界上第二大潤滑油消費國，預計到2010年高檔潤滑油的需求量將達到約440萬t/a。高檔潤滑油基礎油要求有更好的粘溫性能、更低的蒸發損失、更優異的氧化安定性和低溫流動性，傳統的潤滑油生產工藝已難以滿足高檔潤滑油基礎油的質量要求。

1993年，Chevron公司成功開發了潤滑油加氫異構脫蠟工藝并在Richmond煉油廠得到工業應用。1997年，Exxon Mobil也推出了自己的異構脫蠟工藝MSDW，應用于新加坡的Jurong煉廠。此后，很多催化脫蠟工藝都被加氫異構脫蠟工藝所代替^［2］。異構脫蠟工藝能使原料中的大部分正構烷烴轉化成異構烷烴，在加工相同原料時，異構脫蠟工藝生產的潤滑油基礎油與溶劑脫蠟和催化脫蠟生產的基礎油相比，具有產品質量好、基礎油收率高、副產品附加值高等優點。

中國石油大慶煉化公司和中國石化上海高橋石化公司分別于1998年、2003年引進了Chevron公司的異構脫蠟成套技術，主要生產APIⅡ、Ⅲ類基礎油。APIⅡ、Ⅲ類基礎油指標見表1。

2006年，為了生產更高粘度指數、更低傾點的潤滑油基礎油，克拉瑪依石化公司第二套潤滑油高壓加氫裝置采用了Shell公司以異構脫蠟催化劑為核心的全氫型潤滑油加氫技術，是我國的第三套全氫型異構脫蠟裝置，以生產光熱安定性極好的150BS光亮油為主要產品。為進一步充分發揮異構脫蠟的工藝優勢，克拉瑪依石化公司決定以石蠟基原料試生產一批APIⅡ、Ⅲ類基礎油。在實驗室采用凝點高達35 ℃以上的石蠟基減壓餾分油、輕脫油進行了三段加氫試驗，并在工業裝置上進行了大生產試驗。

1 原料油性質

新疆克拉瑪依油田管輸石蠟基原油主要由石西油田、陸南油田等原油組成，由其混合原油得到的減四線餾分油、輕脫油性質見表2。

2 實驗室研究

在實驗室小型高壓加氫試驗裝置上，采用Shell牌公司以異構脫蠟為核心的三段加氫催化劑，以石蠟基減四線餾分油、輕脫油為原料，進行了三段加氫工藝條件試驗，并對生成油的性質進行了分析。

2.1 石蠟基減四線餾分油加氫試驗

對石蠟基減四線餾分油選擇兩個不同的加氫裂化反應溫度，異構脫蠟選擇三個不同的反應溫度，加氫補充精制溫度固定220 ℃，并做了兩組不同空速的加氫試驗。考察反應溫度、空速對主要產品性質變化的影響。試驗結果見表3、表4。

結果討論：

（1）由表3數據可知，在體積空速0.4 h-1，異構反應溫度相同的條件下，減四線加氫裂化反應溫度由基準反應溫度再提高5 ℃，目的產品粘度指數增加了5個單位，收率降低了7%；在體積空速0.4 h-1，加氫裂化反應溫度相同的條件下，異構脫蠟反應溫度由基準反應溫度再提高5 ℃，目的產品傾點下降了6 ℃，收率下降3%。

（2）對比表3的7SN42B和表4的7SN43B數據，表明三段加氫空速同時降低25%基本等同于同時提高裂化、降凝段反應溫度5 ℃左右。

（3）調整工藝條件，由石蠟基減四線餾分油可以生產滿足APIⅡ類基礎油指標的基礎油，其性質可以分別滿足中國石油制定的加氫潤滑油基礎油中HVIH200、HVIWH200、HVIWH300的技術指標的要求。

2.2 輕脫油加氫試驗

采用石蠟基輕脫油進行三段加氫試驗，加氫裂化選用三個不同反應溫度，空速選擇0.4 h-1和0.3 h-1，異構脫蠟選擇兩個不同反應溫度，后精制反應溫度固定220 ℃，數據見表5、表6。

結果討論：

（1）當加氫裂化溫度為基準溫度、空速0.4 h-1時，異構脫蠟溫度在基準溫度以上時，≥460 ℃餾分產品質量可以滿足APIⅡ類基礎油標準，其粘度在90BS的范圍。

（2）當裂化反應溫度降低3 ℃、空速0.4 h-1并調整切割點到470 ℃后，重潤100 ℃粘度超過24 mm2/s，異構脫蠟溫度在基準+5 ℃時，≥470 ℃餾分可以滿足HVIH120BS對傾點的要求，收率在50%左右。

（3）當裂化反應溫度為基準溫度-3 ℃，空速由0.4 h-1降到0.3 h-1（異構脫蠟、后精制空速同比例降低）時，≥470 ℃餾分粘度指數接近120，100 ℃粘度在18~20 mm2/s之間，收率在40%以內。

3 工業試生產數據

依據試驗室研究結果，克拉瑪依石化公司在工業裝置上進行了石蠟基油的大生產試驗，數據見表7、表8。

結果討論：

（1）以石蠟基減四線餾分油為原料，在工業裝置成功生產出100 ℃粘度在8 mm2/s左右，粘度指數在110左右的基礎油，蒸發損失、抗乳化度等其他性質符合中國石油制定的加氫潤滑油基礎油HVIWH300的指標要求。

（2）以石蠟基輕脫油為原料，在工業裝置成功生產出100 ℃粘度在18 mm2/s左右，粘度指數在120左右的基礎油，蒸發損失、抗乳化度等其他性質符合中國石油制定的加氫潤滑油基礎油VHVIH90BS的指標要求。

（3）異構脫蠟生產高粘度基礎油的濁點問題沒有得到解決，兩種目的產品的濁點都在16 ℃左右。

4 結論

（1）以克拉瑪依石蠟基油減四線餾分油、輕脫油為原料，采用Shell牌公司異構脫蠟為核心的全加氫潤滑油生產工藝，可以生產出滿足APIⅡ、Ⅲ類潤滑油基礎油，其性質同時滿足中國石油制定的加氫潤滑油基礎油相應產品各項指標的要求。

（2）克拉瑪依石化公司采用全加氫工藝生產高粘度基礎油出現了明顯的濁點現象，需要進一步研究解決。

參考文獻：

［1］ 王玉章，祖德光，王子軍 .加氫法生產APIⅡ、Ⅲ類基礎油［J］.潤滑油，2005，20(2)：15-20.

［2］ 韓崇仁.加氫裂化工藝與工程［M］.北京： 中國石化出版社 ，2001：891-895.

收稿日期:2008-08-06。

作者簡介：蔡烈奎（1974-）,男, 高級工程師，1995年畢業于北京化工大學化學工程專業, 克拉瑪依石化公司煉油化工研究院工藝研究所所長，長期從事潤滑油加氫工藝研究，公開發表文章10余篇。