于姣洋 夏志鵬 雷楊



摘 ?????要:隨著近幾年煤化工高峰期投資建設項目的陸續投產,供需矛盾進一步加劇,競爭將會更加激烈,艱難的形勢迫使煤化工企業尋求突破,從燃料型產品向高端潤滑油產品轉變。費托合成油具有直鏈烷烴高、無硫、無氮、無芳烴和無金屬雜質等優點,是生產高端潤滑油的理想組分,滿足市場對高端潤滑油產品的需求,增強了企業競爭力。
關 ?鍵 ?詞:費托合成油;潤滑油基礎油;白油;環保溶劑油
中圖分類號:TE 624 ??????文獻標識碼: A ??????文章編號: 1671-0460(2019)01-0159-04
Abstract: ?With the start-up of projects built in recent years at the peak of coal liquefaction era, the supply and demand in the market got unbalanced, the competition for market share was ever more instensive. Harsh environment makes coal liquefaction factories be in search for breakthroughs, shifting their products type direction from fuel product to lubricating oil.Fischer-Tropsch synthesis oil is superior in qualities such as sulfide free, nitride free, rich in straight chain alkanes and less metal contamination, thus it is an ideal component for the production of high-grade lubrcating oil, the production of lubricating oil products from FT oil can meet the market demand for high-grade lubricating oil, and enhance company competitiveness.
Key words: FT synthesis oil; Lubricating base oil; White oil;Environment-friendly solvent oil
1 ?前 言
常規煤制油裝置通過費托法和油品加工技術生產的為燃料型產品,如汽油、煤油、柴油產品。近年來,該類產品受國際市場原油價格波動影響較大,全球經濟萎縮影響,國際原油價格出現暴跌,導致國內相關產品均出現較大程度的下降,這對于煤制油企業生產經營無疑是嚴峻考驗。
目前,中國正處于經濟轉型的陣痛期,經濟下行壓力大,石油需求增長緩慢,未來一段時間將難有起色,且隨著前幾年煤化工高峰期投資建設項目的陸續投產,供需矛盾進一步加劇,競爭將會更加激烈,艱難的形勢迫使企業尋求突破,產品向高端、終端升級勢在必行。
費托合成油具有組分收率高、無非理想組分等優點,是生產高品質潤滑油基礎油、高品質白油、環保溶劑油產品的優質原料[1,2]。
2 ?產品方案
2.1 ?API III類、III類+潤滑油基礎油美國石油學會(API)將潤滑油基礎油分為五類,即API I類、II類、III類、IV類和V類基礎油[3-5],基礎油分類請見表1。
API I類基礎油非理想組分含量高,通過物理萃取可以得到,API II類基礎油非理想組分含量低,通過化學反應獲得,API III類基礎油非理想組分含量低,VI黏指高,通過深度加氫反應和異構反應獲得[5]。高質量的潤滑油產品具有較好的性能指標,如黏溫性能、低溫流動性和氧化安定性[5-7]。III+類基礎油在商業上用于基礎油黏度指數130或更高的基礎油。
隨著全球潤滑油規格升級換代,國內III/III+類市場的高質量潤滑油增長率超過7%,截止2017年高質量潤滑油市場規模已高達約12萬桶/d,市場對高品質潤滑油需求仍迅速增長,近年來高品質潤滑油需求趨勢見圖1。
全球API I類潤滑油生產量在今后五年將以1.5%~2.5%的速率下降,2017年I類、II類、II+類/III類/IV類潛在的市場分別為61%、24%、15%,而2005年市場分布為I類油為75%,II類油為20%,II+類/III類/IV類油為5%(圖2-3)。
我國潤滑油基礎油主要生產企業有中國石油、中國石化、中海油以及其他生產企業,2016年各企業生產情況見表2。
我國潤滑油基礎油總產能為約為697萬t/a,與國內成品潤滑油的需求基本平衡,但是由于新增裝置大都是生產燃料油、加氫裂化油異構的路線,存在輕質潤滑油的產能嚴重過剩,重質潤滑油產能嚴重不足,API I、II類基礎油產能過剩,III類基礎油的產能不足的特點,使得利潤較高的高端潤滑油品市場為國外企業占領。
由于費托合成油中間產品最顯著的特征是,產物主要由直鏈烴組成,因此可生產出III類、III類+潤滑油基礎油產品。該類產品不僅硫、氮含量和芳烴含量低,而且黏度指數很高,通過異構脫蠟和補充精制,其生產的潤滑油基礎油產品更加滿足市場對高端潤滑油的需求。
2.2 ?白油
白油又稱石蠟油,主要由C16~C31的飽和烴組成,分子量通常都在250~450范圍內,其含有的芳香烴、氮、氧、硫等物質接近于零,廣泛用于日化行業[8,9]。
常用的白油按用途分,主要有工業級白油、化妝品級白油、醫用級白油、食品級白油等[10]。隨著我國食品級行業的快速發展,市場對食品級白油需求量不斷增加。我國的白油生產起步要比發達國家晚50多年,2/3以上的白油采用磺化法,采用磺化法生產的白油無法達到高黏度食品級白油的質量要求[11]。加氫法是生產高黏度的食品級白油產品的主要發展方向。
歐美等發達國家對白油的生產和研究比中國至少提前50年,無論是在生產工藝、產品質量和種類,以及應用開發商都走在前沿。目前世界上主要白油生產企業包括埃克森美孚石油公司、委內瑞拉石油公司、巴西石油公司、中國石油集團公司、韓國極東油化株式會社等公司。表3為采用加氫法生產白油的企業。
費托合成油經加氫精制和精餾得到的減壓蠟油具有直鏈烴含量高、無硫、無氮等非理想組分的優點,通過加氫方法可以生產出高品質白油,減少我國對高端白油產品的進口依存度[11,12]。
2.3 ?環保溶劑油
環保溶劑油又稱特種溶劑油、低芳烴溶劑油、脫芳溶劑油,環保溶劑油一般由脫芳脂肪烴組成,分子式為CH3(CH2)nCH3(n為8~16)。市場上較為普遍的牌號為環保溶劑油,如D30#、D40#、D60#、D70#、D80#、D90#、D100#、D110#、D140#等。其中D指Dearomatic,脫去芳烴的溶劑油,數字代表閃點。
目前,國內環保溶劑油廣泛應用于無味煤油市場、油墨溶劑油市場、鋁軋制油市場等。環保溶劑油的主要用途請見表4。
隨著對溶劑油中苯等毒性介質含量要求日益嚴格,溶劑油向著無毒、顏色淺的環保型方向發展[13-15]。目前國際市場上,埃克森-美孚和殼牌生產的環保溶劑油憑借其高質量的產品優勢,占領較大的市場份額[15]。國內溶劑油生產廠家除部分采用高壓加氫法生產環保溶劑油外,其他廠生產的溶劑油的硫和芳烴含量仍偏高,在實際使用過程中依然不能滿足日益苛刻的質量和數量需求。
費托合成油經加氫精制和精餾得到的減壓蠟油不含硫、氮、芳烴等,無毒無害,尤其適用于高標準、高要求的場合,是生產環保溶劑油的理想原料。生產的環保溶劑油產品質量優異,產品品種較多,生產方式靈活,產品品種可根據市場需求情況適當調整,主要產品從結構上來說較為合理。
3 ?結 論
目前,國內生產潤滑油基礎油、白油、環保溶劑油的廠家,利用的原料基本都是從石油中分離出來的餾分油,其原料中硫、氮等雜志含量較高,且原料成分隨加工原油的變化而變化,原料成分不穩定。而費托合成油經過油品加工后,其烷烴含量高、硫含量低、基本不含烯烴,原料清潔、穩定,無需預處理工序,因此加工的工藝流程簡單,生產成本低。
國內廠家大多走中低端路線,生產的潤滑油基礎油產品以I類和II類為主,III類基礎油產品較少,而費托合成油由于其烷烴含量高的特點可生產出III+類基礎油,其產品性能更優,附加值更高。
綜上所述,費托合成油生產潤滑油產品在產品質量上、經濟效益上具有更大的優勢。
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