石蠟基減壓渣油生產光亮油技術研究

劉懷蘭，王娟，朱長申，蔡烈奎

(1.中海油氣(泰州)石化有限公司，江蘇 泰州 225300；2.中海油煉油化工科學研究院，山東 青島 266500)

0 引言

光亮油是一種重要的高黏度潤滑油基礎油，在船舶發動機油、單級和高檔的多級發動機油、內燃機油、重負荷齒輪油和各種潤滑脂中有廣泛的應用[1-2]。近些年來，隨著在充油橡膠和光纜等領域的應用，其需求量也越來越大[3]，根據Kline公司的統計，2017年全球光亮油需求量為2.7 Mt，預計到2027年光亮油市場將短缺約250～300 kt/a[4]。由于光亮油對原料要求較高，技術難度較大、成本較高，國內僅有克拉瑪依石化、荊門石化和濟南煉化等幾家煉廠能夠生產[5-9]。

中海油某石化公司是國內為數不多的同時擁有環烷基和石蠟基兩個原油加工系列的一體化項目，并同時擁有環烷基和石蠟基兩套潤滑油高壓加氫裝置。該石化公司所產石蠟基減壓渣油作為延遲焦化原料，產品附加值不高，目前在建的 10萬t/a潤滑油調合裝置對光亮油有較大的需求，因此考慮增上丙烷脫瀝青裝置，以石蠟基減壓渣油為原料經丙烷脫瀝青工藝所得的輕脫油作為現有石蠟基潤滑油高壓加氫裝置的原料生產光亮油，以提高產品附加值，提升企業效益。為此，與研究機構合作開展了減壓渣油生產光亮油的技術研究。

1 原料性質

對減壓渣油進行了性質分析，如表1所示。

表1 減壓渣油性質

表1(續)

由原料性質可知：石蠟基減壓渣油蠟含量8.8%，有著石蠟基減壓渣油比較典型的性質，殘炭、硫含量和氮含量相對適中，金屬含量較低。

2 生產光亮油的可行性研究

2.1 丙烷脫瀝青試驗

以環烷基減壓渣油為原料，固定4.0 MPa壓力、8∶1劑油體積比、700 g/h的進油量，對抽提溫度及溫度梯度等影響因素進行了考察。具體工藝條件和所得輕脫油的性質分析結果如表2 所示。

表2 丙烷脫瀝青工藝條件和輕脫油性質

由表2可知：

(1)在固定溫度梯度的情況下，隨著抽提溫度的升高，輕脫油的收率逐漸降低，殘炭逐漸減小；

(2)樣品C的殘炭在1%以內，滿足加氫試驗的進料要求。

2.2 加氫處理試驗

以樣品C為原料，以石蠟基潤滑油高壓加氫裝置加氫處理的實際催化劑體系和主要工藝條件進行試驗，試驗條件和生成油性質如表3所示。

表3 輕脫油加氫試驗條件及生成油性質

由表3可知：隨著反應溫度的降低，樣品的密度、運動黏度、硫含量呈現升高趨勢。

2.3 酮苯脫蠟試驗

石蠟基輕脫油有著較高的蠟含量和凝點，分別為54.77%和>50 ℃，采用全加氫工藝很難解決其濁點問題，國內一般采用加氫和酮苯脫蠟組合工藝，對樣品G餾分分布和性質研究，以獲得酮苯脫蠟原料，如表4所示。

表4 樣品G的產品分布情況

表4數據顯示：石蠟基輕脫油經高壓加氫處理后≥480 ℃收率約70%，100 ℃運動黏度為21.44 mm2/s，具有生產出光亮油的可能性。

以≥480 ℃餾分為原料，以4.3∶1的總劑油質量比、-22 ℃的過濾溫度開展酮苯脫蠟實驗，脫蠟油性質如表5所示。

表5 酮苯脫蠟后樣品性質

表5(續)

由表5可知：經酮苯脫蠟后所得的樣品 100 ℃運動黏度為28.41 mm2/s，黏度指數為80，開口閃點 312 ℃，傾點為-15 ℃，基本滿足150BS指標要求，但硫含量偏高。

3 結論及建議

(1)對石蠟基減壓渣油的性質進行了分析，數據顯示：石蠟基減壓渣油蠟含量8.8%，有著石蠟基減壓渣油比較典型的性質，殘炭、硫含量和氮含量相對適中，金屬含量較低。

(2)對減壓渣油進行了丙烷脫瀝青試驗并分析了輕脫油性質，結果表明：隨著抽提溫度的升高，輕脫油的收率逐漸降低，殘炭逐漸減小；樣品C的殘炭在1%以內，滿足加氫試驗的進料要求。

(3)以樣品C為原料進行了加氫處理試驗，結果表明：隨著反應溫度的降低，樣品的密度、運動黏度、硫含量呈現升高趨勢。

(4)對≥480 ℃餾分進行了酮苯脫蠟試驗，所得的樣品 100 ℃運動黏度為28.41 mm2/s，黏度指數為80，開口閃點 312 ℃，傾點為-15 ℃，基本滿足150BS指標要求，但硫含量偏高，或者對現有石蠟基潤滑油裝置的催化劑體系進行調整，增強其脫硫能力。