加氫裂化過程生產優質特種產品技術

王 玲

(中國石化催化劑撫順分公司市場營銷部，遼寧 撫順 113001)

特種石油產品通常指非燃料油型用油，包括潤滑油、白油和溶劑油等產品，廣泛應用于食品、醫藥、日化、服裝、涂料、冶金制造、汽車生產等行業。21世紀以來，在環保及衛生安全要求日益苛刻的趨勢下，與人類生產生活密切相關的石油產品呈現無害化、清潔化發展趨勢。隨著市場激烈競爭和產品標準不斷升級，特種油產品向高端、專用方向發展，產品質量升級速度加快，許多企業在清潔溶劑油、高檔潤滑油基礎油等領域建設了系列加氫裝置，成為優質特種油生產的主力軍。

特種油品清潔化的核心是降低硫、氮、芳烴等雜質含量，尤其是脫除強致癌的稠環芳烴等組分。原料選擇尤其重要，原料的硫、氮和芳烴含量，與催化劑選擇、工藝流程設置、操作條件、操作成本和使用性能息息相關，需要選擇硫、氮、芳烴含量溫和、鏈烷烴含量高的原料。加氫裂化是一種高溫、高壓、臨氫固定床催化轉化過程，使用高效加氫和裂化雙功能催化劑的重油輕質化過程，同時由于催化劑的酸性功能，反應過程中還伴隨著不同程度的烴類異構化反應，通過飽和、開環、脫除雜原子、裂化以及異構化反應等，加氫裂化過程實現調整分子組成，提高煤油、柴油的鏈烷烴含量，還可以將低粘度指數組分轉變為高粘度指數組分(粘度指數可提高50～60個單位)，通過降凝工藝生產API Ⅱ/Ⅲ類基礎油，加氫裂化裝置不僅可以生產優質的液化氣、汽油、煤油、噴氣燃料、柴油等清潔燃料，還可以生產輕質白油原料和潤滑油基礎油等高附加值的產品。加氫裂化工藝具有技術成熟可靠、生產方案靈活、原料適應性強、目的產品選擇性高、產品質量好、生產過程環境友好等特點。

1 加氫裂化航煤、柴油生產輕質白油技術

輕質白油(低芳溶劑油)通常是由石油分餾而得到的餾程較輕較窄的石油產品，廣泛應用于食用油生產、食品加工、印刷油墨、皮革、醫藥、農藥、殺蟲劑、化妝品、香料、橡膠、化工聚合以及IC電子部件的清洗等諸多方面，目前約有400～500個品種，為五大類石油產品之一。由于溶劑油餾程較輕，揮發性較強，隨著環保法規對大氣排放污染物的限制越來越嚴格，需降低溶劑油產品的硫化物和芳烴含量，部分和人們密切接觸的溶劑油產品，甚至要求達到食品級標準。FRIPP根據加氫裂化生產的航煤和柴油具有低芳烴、低硫和低氮的特性，通過催化劑研制和級配，以及工藝流程和加氫參數優化，開發了高效生產輕質白油技術，在工業裝置上成功應用并實現了長周期穩定運轉，提升了產品質量，滿足目前環保需求。

1.1 輕質白油標準制定

輕質白油是指由石油餾分或合成油餾分經加氫精制及精密分餾而制得的產品，包括鋁箔軋制油、殺蟲氣霧劑油、環保型烴類填充劑等脫芳烴特種溶劑油，是經深度精制脫除芳烴、硫和氮等雜質而得到的溶劑油產品，餾程在120～320℃范圍內，主要由烷烴、環烷烴和少量芳烴組成，可以看作是白油產品向下的延續，具有無色、無味、無毒、化學惰性以及優良的光、熱安定性等特點。

輕質白油作為烴類溶劑，其性能視其用途不同而有別，選擇產品主要考慮的性質有：溶解性、揮發性、安全性。當然，根據用途不同，其它性能也不能忽略，有時甚至更重要。

1995年以前，國內脫芳烴特種溶劑油幾乎全部依賴進口，主要是ExxonMobil公司的Dx系列脫芳烴溶劑油和Shell公司的SS系列脫芳烴溶劑油，國內多數企業對產品的性質和用途分類時，參照以上兩個系列產品標準和牌號。DX系列，D代表脫去芳烴的溶劑油，x代表閃點，主要牌號有D20、D30、D40、D60、D70、D80等，其主要物性指標見表1。

為進一步規范產品市場，增強同類產品國際競爭力，經由中國石油化工股份有限公司及全國石油產品和潤滑劑標準化技術委員會批準，FRIPP牽頭組織制定我國石油化工行業產品標準《輕質白油》(NB/SH/T 0913-2015)，2016年3月1日實施。標準中輕質白油延用脫芳烴溶劑油市場習慣，主要根據產品閃點進行命名，以餾程、閃點及粘度劃分輕質白油牌號，將餾程在120℃～320℃范圍內的溶劑油餾分精密分餾12種窄餾分牌號和兩種寬餾分牌號，共14個牌號，分為輕質白油WⅠ和輕質白油WⅡ兩種要求(表2)。輕質白油(I)技術要求相對較低，目前市場上主流的脫芳烴溶劑油產品基本均能達標，而輕質白油(II)中技術要求較高，主要適用于較為高端的脫芳烴溶劑油產品。因此，產品品種細分、標準系列化以及質量指標的提高，促進了加氫技術的發展和應用。

表1 DX系列特種溶劑油種類及典型性質

表2 輕質白油標準要求

1.2 加氫裂化餾分油中壓加氫生產低芳溶劑油技術

表3 加氫裂化航煤生產輕質白油應用結果

表4 加氫裂化柴油生產輕質白油應用結果

國內具有豐富的加氫裂化煤油資源，目前許多溶劑油生產廠只是將其簡單的蒸餾，生產200號等普通溶劑油。雖然一般的加氫裂化產品的硫、氮滿足輕質白油的指標要求，但是關鍵指標芳烴不能滿足要求，需要進一步加氫處理，深度飽和其芳烴，達到輕質白油的指標要求。FRIPP開發了以加氫裂化餾分油為原料，中壓加氫生產輕質白油技術，具有工藝條件緩和，產品液收高，產品質量優良，投資低等特點。

中壓加氫脫芳技術配套催化劑以工業生產氧化鋁為載體，鉑、鈀為活性金屬組分，具有低鉑、高鈀的活性金屬組成，具有堆積密度較小、低溫活性高、活性金屬可以再生和回收等特點。應用于加氫餾分油生產輕質白油，在相同的貴金屬價格的情況下，每噸催化劑比國內同類貴金屬催化劑節約制造成本50萬元。

以加氫裂化煤油為原料生產的輕質白油工藝條件和產品性質列入表3，以加氫裂化柴油為原料生產的輕質白油工藝條件和產品性質列入表4。采用貴金屬催化劑，通過調整反應壓力、體積空速和反應溫度等工藝條件，以加氫裂化煤油和加氫裂化柴油為原料，在中壓加氫工藝條件下，均可以生產滿足WⅡ系列的輕質白油產品，根據原料餾程不同，生產輕質白油的牌號也有差別。以加氫裂化煤油為原料，主要生產相對較輕的輕質白油產品；以加氫裂化柴油原料，可以生產相對較重牌號的輕質白油產品，并可以聯產5號優級品工業白油產品，可以根據市場對輕質白油品種的需求，通過切換進料，生產系列輕質白油的產品，具有原料選擇和工藝條件調整靈活，產品質量優良等特點。

2 結束語

(1)經濟低迷，大宗的石油產品利潤逐漸減低，以粗獷方式組織生產和銷售的模式越來越困難，需要我們調整石油產品的結構和銷售思路，開發差異化的特色產品。根據市場的需求和環保法規的要求，采取環保工藝來保證產品質量的優良和穩定來適應快速多變的市場對產品的不斷升級的需求。

(2)在加氫裂化工藝過程中，煤油和柴油中有許多可以通過創新工藝，從產品的收益率和市場定位來生產的特種產品，通過追求高品質、高價值和高利潤的理念，進一步增加產品效益。

(3)FRIPP專注于油品的質量升級和下游產品需求開展技術創新，根據市場的需求，利用加氫裂化過程的煤油和柴油等原料，開展了特色產品的技術開發和改進研究，開發出系列高效綜合利用技術，有效指導新產品開發和規模化工業生產。