HVIH150BS光亮油研制

汪軍平，王華，田凌燕，劉彩虹

（中國石油克拉瑪依石化公司煉化院，新疆克拉瑪依 834000）

HVIH150BS光亮油研制

汪軍平，王華，田凌燕，劉彩虹

（中國石油克拉瑪依石化公司煉化院，新疆克拉瑪依 834000）

光亮油是一種高附價值產(chǎn)品，目前國內生產(chǎn)的150BS光亮油黏度指數(shù)大多小于90，更高黏度指數(shù)的較少。文章通過試驗對HVIH150BS光亮油進行研制，結果表明，通過不同DAO調合，可以生產(chǎn)出HVIH150BS光亮油產(chǎn)品，產(chǎn)品的黏度指數(shù)達到96，采用原料調合再加氫工藝既能適當提高BS光亮油黏度指數(shù)，又能擴大BS光亮油的原料來源。

光亮油;HVIH150BS;黏度指數(shù);DAO;調合;加氫

0 引言

殘渣潤滑油是一種高附加值產(chǎn)品，主要用于調合提高輕質潤滑油的黏度。由減壓渣油經(jīng)溶劑脫瀝青工藝生產(chǎn)的脫瀝青油（DAO，下同）經(jīng)加氫生產(chǎn)。廣泛應用于船舶發(fā)動機油、單級發(fā)動機油、齒輪油和潤滑脂。中國石油克拉瑪依石化公司（以下簡稱克石化）從上世紀90年代研制出BS光亮油，利用優(yōu)質資源，采用先進工藝技術，以及持續(xù)不斷的技術創(chuàng)新和市場開發(fā)，使克石化成為國內最大的光亮油生產(chǎn)商。

隨著內燃機油升級換代速度的加快，對潤滑油基礎油的質量要求愈來愈高，對BS光亮油品質要求也更高。對此，本文通過試驗，對生產(chǎn)HVIH150BS光亮油進行可行性研究，為提高BS光亮油品質提供技術方案，對生產(chǎn)具有一定的指導意義。

1 試驗部分

1.1 試驗裝置

加氫試驗用200 mL固定床反應器加氫試驗裝置，裝置流程圖見圖1。氫氣為電解制氫裝置生產(chǎn)的電解氫，氫純度達99.99%。

1.一反;2.二反;3.質量流量計;4.過濾器;5.原料罐; 6.原料泵;7.液控閥;8.高壓分離器;9.氣液分離罐;10.壓控閥;11.流量計;12.產(chǎn)品罐

1.2 試驗原料

試驗原料是克石化環(huán)烷基減渣DAO和石蠟基減渣DAO各占50%（質量比）的混合油，環(huán)烷基DAO、石蠟基DAO及混合油性質見表1。

表1 DAO及調合油性質分析

1.3 研制指標

中國石油企業(yè)標準（Q/SH 44－2009） HVIH150BS指標見表2。

表2 HVIH150BS光亮油研制指標

1.4 催化劑

采用的三段催化劑已在國內潤滑油加氫裝置上成功應用，催化劑的物化性質見表3。

表3 三段催化劑的物化性質

1.5 加氫試驗

本次試驗主要考察加氫處理工藝條件對BS光亮油性質的影響，降凝和后精制操作采取基準條件，不做調整。加氫處理工藝過程的主要影響因素是反應溫度、反應壓力、空速、氫油比。①反應壓力:反應壓力（氫分壓）提高有利于烴類的加氫反應，保護催化劑活性，提高黏度指數(shù)，選取工業(yè)高壓加氫裝置常用的操作氫分壓力15.0 MPa;②反應溫度:反應溫度提高有利于烴類的加氫和裂化反應，有利于產(chǎn)品質量特別是黏度指數(shù)的提高，但會降低基礎油的收率和黏度，影響催化劑的壽命，選取稠油DAO生產(chǎn)光亮油（黏度指數(shù)83，100℃運動黏度為30.23 mm2/s）的反應溫度作為基準，考察反應溫度對產(chǎn)品性質的影響;③氫油比:氫油比是加氫過程中參數(shù)之一，本次試驗氫油比設為1000∶1，不考察氫油比對反應影響規(guī)律。④空速:空速是指單位時間里通過單位催化劑的原料油的量，空速大，意味單位時間里通過催化劑的原料油量多，反之則少，降低空速對提高加氫反應深度是有利的，空速對加氫反應而言是重要的參數(shù)之一。

加氫工藝試驗在2套200 mL固定床反應器加氫試驗裝置進行，在第一套加氫試驗裝置上，進行加氫處理反應并收集加氫處理生成油，加氫處理生成油經(jīng)過氮氣氣提后做第二套加氫試驗裝置的原料，在第二套加氫試驗裝置上，進行降凝、后精制反應收集三段加氫油，再通過分餾得到重質潤滑油，進行性質分析。

2 試驗結果與討論

石油餾分加氫處理過程，是將原料中所含氧、硫、氮等雜環(huán)化合物除去，同時除去膠質、重芳烴，降低芳烴含量，提高油品黏溫性能。本次試驗目標產(chǎn)品（BS光亮油）是重潤產(chǎn)品，因此重潤收率、黏度及黏度指數(shù)等為重點關注的指標。

黏度指數(shù)是潤滑基礎油性能優(yōu)劣的一種標志，是其化學組成的函數(shù)。它大致反映著基礎油的烴類組成（族組成或結構組成）［1］。一般來說，黏度指數(shù)與基礎油中飽和烴的含量呈正變關系。加氫處理油飽和烴含量高，芳烴與極性物質含量低，則黏溫性能好。油中各組分對潤滑油性能的影響見表4。

表4 基礎油中各組分對性能的影響

從表4看出，基礎油中理想的組分是異構烷烴及少環(huán)而帶長側鏈烷烴的環(huán)烷烴（含部分帶長側鏈異構烷烴的烷基苯和烷基萘），而正構烷烴由于傾點高，多環(huán)烷烴、芳烴等均不是潤滑油基礎油的理想組分。

2.1 加氫處理反應溫度的影響

加氫處理反應溫度對光亮油的收率和性質具有較大的影響，在氫油比、壓力及空速一定的條件下，對反應溫度與光亮油收率及質量進行了考察，結果見表5。

表5 光亮油性質分析和收率

光亮油是加氫后最主要的目的產(chǎn)品，其收率及黏溫性能是本次試驗重點關注對象，光亮油收率高則收益高，黏溫性能好，則品質高。由表5可以看出，隨著反應溫度升高，光亮油收率從72%降為63%，黏指從80升到96，黏度指數(shù)提高了12個單位，密度、折光減小，S含量在2.1μg/g以下，N含量在1.1μg/g以下。100℃運動黏度從38.19 mm2/s減小為31.22 mm2/s，降低了6.97 mm2/s，平均每升高反應溫度1℃，黏度指數(shù)提高1.1個單位，100℃運動黏度下降0.46 mm2/s。

2.2 反應空速的影響

考察了空速對加氫處理反應的影響，結果見圖2、圖3。

圖2 空速對重潤100℃運動黏度的影響

從圖2、圖3可以看出:隨著空速的增大，反應深度減小，100℃運動黏度增大，光亮油收率增加，黏度指數(shù)減小。

2.3 結果討論

從表1可以看出，環(huán)烷基DAO 100℃運動黏度為68.32 mm2/s，石蠟基DAO 100℃運動黏度為38.65 mm2/s，調合DAO 100℃運動黏度為54.83 mm2/s;環(huán)烷基DAO飽和烴為65.02%，石蠟基DAO飽和烴為75.60%，調合DAO飽和烴為71.22%。調合DAO較環(huán)烷基100℃運動黏度減小了14.49 mm2/s，飽和烴增加了6.2%，較石蠟基100℃運動黏度增加了16.18 mm2/s，飽和烴減小了4.38%。

根據(jù)對環(huán)烷基DAO加氫試驗研究數(shù)據(jù)，在相同反應條件下，混合DAO加氫重潤收率和運動黏度要高于前者，說明原料中大分子斷裂反應較前者少。這可能與兩種不同性質的DAO在催化劑表面吸附擴散速率被改變。

從表5試驗結果看，加氫處理反應溫度對混合DAO加氫生成油重潤影響?zhàn)ざ鹊挠绊戄^小，黏指影響較大。由表2、表4可知，R1、R2重潤黏度指數(shù)為80、87，小于研制指標，100℃運動黏度為38.19 mm2/s和35.57 mm2/s，高于研制指標，其他性能指標都完全達到研制指標;R3重潤黏度指數(shù)為92，滿足研制指標，100℃運動黏度為34.50 mm2/s，高于研制指標，其他性能指標都完全達到研制指標;R4重潤的符合中國石油企業(yè)標準（Q/SH 44－2009）HVIH150BS指標要求，黏度指數(shù)達到96。

3 結論

（1）在相同加氫條件下，混合DAO加氫重潤黏度和收率要高于環(huán)烷基DAO。

（2）以石蠟基DAO和環(huán)烷基DAO混合油為原料，通過高壓加氫生產(chǎn)工藝可以生產(chǎn)出符合中國石油企業(yè)標準（Q/SH 44－2009）HVIH150BS指標要求的產(chǎn)品。

［1］張洪鈞.改善中等黏度指數(shù)基礎油質量的幾種方法［J］.煉油設計，1995，26（5）:5－8.

Preparation of HVIH150BS Bright Oil

WANG Jun－p ing，WANG Hua，TIAN Ling－yan，LIU Cai－h(huán)ong
（Research Institute of PetroChina Karamay Petrochem ical Com pany，Karamay 834000，China）

At present，bright oil is a value－added product，m ost of 150BS bright oil at hom e has a low er viscosity index than 90.There is less bright oilw ith high viscosity index.In this paper，HVIH150BS bright oilw as prepared by experim ent.The results show ed that HVIH150BS bright oilw ith a high viscosity index to 96 could be produced by blending different kinds of de－asphalt oils.By this w ay，not only the BS bright oil＇s viscosity index can be increased，but also the raw m aterial source can be enlarged.

bright oil;HVIH150BS;viscosity index;de－asphalt oil;blend;hydrogenation

TE626.39

A

1002-3119（2011）06-0016-04

2011－03－29。

汪軍平（1975－），男，高級工程師，1998年畢業(yè)于西南石油學院化學工程系，獲得工學學士學位，主要從事石油加工工藝研究