劣质原料生产润滑油基础油的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种劣质原料生产润滑油基础油的工艺方法。劣质原料首先进入第一段反应区进行加氢精制反应，第一段中同时采用并流和逆流流程，一段生成油进入第二段反应区进行深度加氢反应，二段反应流出物进行加氢裂化；裂化尾油进行切割预分馏，得到适宜的尾油馏分进行异构脱蜡和补充精制反应，获得润滑油基础油馏分。本发明专利技术方法可在较缓和条件下对劣质原料中的含氮杂质进行加氢处理，使其满足加氢裂化进料要求，从而拓宽了润滑油基础油的原料来源；本发明专利技术方法可以提高装置的运转周期，加工更劣质原料或者在同样运转周期下提高装置的加工能力。

【技术实现步骤摘要】
劣质原料生产润滑油基础油的工艺方法
本专利技术公开了一种润滑油基础油的生产方法，特别是一种采用加氢裂化-异构脱蜡组合工艺加工劣质原料生产润滑油基础油的工艺方法。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，石油加工能力快速增长。与此同时，国内加氢裂化技术也获得了大规模的工业应用，截至2011年底，我国正在运行的加氢裂化装置有40多套，总加工能力已经超过50.0Mt/a，加工能力跃居世界第二位。另外，由于国内原油质量的逐年变差，进口高硫原油加工量的大幅增加，环保对炼油工艺及石油产品质量的要求日趋严格，以及市场对清洁燃油及化工原料需求量的不断增加，尤其是作为交通运输燃料的清洁中间馏分油和为重整、乙烯等装置提供的优质进料，因此市场对加氢裂化技术水平的进步提出了更高的要求。加氢裂化所加工的原料范围宽，产品方案灵活，液体产品收率高，可获得优质动力燃料和化工原料，加氢裂化工艺和技术越来越受到世界各大石油公司的普遍重视。基础油的生产工艺主要包括传统“老三套”润滑油加工工艺和以加氢处理、加氢裂化、催化脱蜡/异构脱蜡为代表的加氢法工艺。而Ⅱ/Ⅲ类优质润滑油基础油尤其是Ⅲ类润滑油基础油具有饱和烃含量高、硫含量极低、粘温性质好等特点，是制取高档润滑油的主要原料，以传统的溶剂法难以生产。当前国内外制取高品质润滑油基础油最先进的技术是采用加氢法工艺，尤其是加氢裂化-异构脱蜡组合工艺路线较为成熟，已广泛用于生产高档润滑油基础油。利用加氢裂化尾油通过异构脱蜡降凝技术生产的润滑油基础油具有低硫、低氮、低芳烃含量、优良的热安定性和氧化安定性、较低的挥发度、优异的粘温性能和良好的添加剂感受性等优点，可以满足现代高档润滑油对APIⅡ/Ⅲ类基础油的要求。由于受到加氢精制（或加氢处理）催化剂技术的制约，通常要求加氢裂化单元的进料性质要相对较好，加氢裂化进料包括减压馏分油、溶剂精制脱沥青油或费托合成油，氮含量通常在2000μg/g以下，终馏点通常在550℃以下。氮含量超过2500μg/g的减压馏分油或蜡油由于不适合采用现有加氢裂化技术加工而无法用作加氢裂化的原料，更谈不上用于生产高等级润滑油基础油了，因此高氮劣质原料对于炼油企业生产高等级的润滑油基础油带来了技术挑战。US6,676,827公开了一种异构脱蜡生产低凝润滑油基础油的方法。采用加氢裂化－异构脱蜡两段加氢工艺路线，加氢裂化和异构脱蜡均有各自的氢气循环系统，这是目前加氢法生产润滑油基础油主要工艺过程。不能加工劣质原料，而且使用两套循环氢系统，工艺流程较为复杂。CN200710011927.5公开了一种润滑油基础油的生产方法，加氢裂化单元的尾油直接供给尾油异构脱蜡单元做原料，新氢一次通过尾油异构脱蜡单元，其尾氢则直接返回给加氢裂化单元做补充氢。该方法仅仅是两个单元的有机结合，降低了装置的投资和操作费用，加氢裂化单元的产品质量并未提高，而且加氢裂化尾油是混合馏分进异构脱蜡装置，用来生产Ⅲ类油时，如果重馏分达到润滑油基础油倾点要求时，轻馏分脱蜡严重，造成大量收率损失和质量损失。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种改进的加氢裂化-异构脱蜡组合工艺，加氢裂化单元采用改进的两段加氢裂化工艺，加工劣质原料油生产优质化工原料、清洁马达燃料和优质润滑油基础油（APIⅢ类）。本专利技术的一种劣质原料生产润滑油基础油的工艺方法，包括以下内容：（1）劣质原料油首先进入第一段反应区进行加氢处理反应，第一段反应区使用加氢精制催化剂；第一段反应区的上部为气液并流反应区，并流反应流出物进入中间的气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气进行逆流接触反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；一般控制第一段反应区的脱氮率为60wt%~95wt%；（2）步骤（1）得到的生成油与氢气混合后进入第二段反应区，进行深度加氢处理反应，第二段反应区使用加氢精制催化剂；（3）步骤（2）中第二段反应区得到的流出物，与补充氢气一起进入第三段反应区，第三段反应区内装填有加氢裂化催化剂；（4）第三段反应区得到的反应流出物进入分离器，得到气体与液体；气液分离后的气体经脱杂质后可以循环使用，液体经分馏得到汽油、煤油和柴油的一种或几种和尾油；（5）步骤（4）得到尾油的至少一部分进入尾油预分馏塔进行分馏，得到轻烃（主要为不凝气）和两种以上尾油馏分；（6）步骤（5）所得尾油馏分的至少一种，可以与任选的外来异构脱蜡原料混合后，与新氢混合后进入异构脱蜡反应区，进行异构脱蜡反应，异构脱蜡反应流出物进入补充精制段进行补充精制反应，以进一步脱除杂质；步骤（5）所得尾油的剩余部分可以循环回第一段或第二段反应区的反应器入口；（7）步骤（6）得到的反应产物进行气液分离，气体一般作为补充氢与加氢裂化原料混合进入加氢裂化反应区，液体产物经蒸馏得到不同规格的润滑油基础油。本专利技术方法中，所述的劣质原料油为含氮量较高的重质馏分油原料。所述的劣质原料的氮含量一般为1500μg/g以上，优选为2000μg/g以上，通常为2500~15000μg/g。本专利技术方法中，步骤（1）中第一段反应区的脱氮率一般控制为60wt%~95wt%，优选控制为70wt%~90wt%。步骤（1）所述的第一段反应区中，并流反应区的工艺条件为：平均反应温度为250~500℃，优选为300~440℃；反应压力为5.0~20.0MPa，优选为8.0~17.0MPa；氢油体积比为100:1~4000:1，优选为400:1~2000:1；液时体积空速为1.0~10.0h-1，优选为1.0~4.0h-1。第一段反应区中逆流反应区的工艺条件为：平均反应温度为250~500℃，优选为300~440℃；反应压力为5.0~20.0MPa，优选为8.0~17.0MPa；氢油体积比为100:1~2000:1，优选为400:1~1000:1；液时体积空速为1.0~10.0h-1，优选为1.0~4.0h-1。第二段反应区的工艺条件包括：平均反应温度为330~480℃，反应压力为5.0~20.0MPa，氢油体积比为100:1~4000:1，液时体积空速为0.2~4.0h-1。优选的工艺条件为：平均反应温度为350~450℃，反应压力为8.0~17.0MPa，氢油体积比为400:1~2000:1，液时体积空速为0.5~3.0h-1。本专利技术方法中，步骤（3）中第三段加氢裂化反应区的工艺条件一般为：平均反应温度为250~500℃，优选为300~440℃；反应压力为5.0~20.0MPa，优选为8.0~17.0MPa；氢油体积比为100:1~4000:1，优选为400:1~2000:1；液时体积空速为1.0~10.0h-1，优选为1.0~4.0h-1。本专利技术方法中，根据装置的规模，第一段反应区可以设置一台或几台反应器，第二段反应区也可以设置一台或几台反应器，第三段的加氢裂化反应区一般设置一台反应器。所述的异构脱蜡反应区和补充精制反应区可以设置在一个反应器中，或者分别设置在两个反应器中。本专利技术方法中，所述的加氢异构脱蜡反应区的工艺条件为：平均反应温度为220~380℃，优选280~350℃；反应压力为4.0~20.0MPa，优选为6.0~17.0MPa；体积空速为0.6~1.8h-1，优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种劣质原料生产润滑油基础油的工艺方法，包括以下内容：（1）劣质原料油首先进入第一段反应区进行加氢处理反应，第一段反应区使用加氢精制催化剂；第一段反应区的上部为气液并流反应区，并流反应流出物进入中间的气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气进行逆流接触反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；控制第一段反应区的脱氮率为60wt%~95wt%；（2）步骤（1）得到的生成油与氢气混合后进入第二段反应区，进行深度加氢处理反应，第二段反应区使用加氢精制催化剂；（3）步骤（2）中第二段反应区得到的流出物，与补充氢气一起进入第三段反应区，第三段反应区内装填有加氢裂化催化剂；（4）第三段反应区得到的反应流出物进入分离器，得到气体与液体，液体经分馏得到石脑油、煤油和柴油的一种或几种和尾油；（5）步骤（4）得到尾油的至少一部分进入尾油预分馏塔进行分馏，得到轻烃和两种以上尾油馏分；（6）步骤（5）所得尾油馏分的至少一种，与新氢混合后进入异构脱蜡反应区，异构脱蜡反应流出物进入补充精制段进行补充精制反应；（7）步骤（6）得到的反应产物进行气液分离，液体产物经蒸馏得到不同规格的润滑油基础油。...

【技术特征摘要】
1.一种劣质原料生产润滑油基础油的工艺方法，包括以下内容：（1）劣质原料油首先进入第一段反应区进行加氢处理反应，第一段反应区使用加氢精制催化剂；第一段反应区的上部为气液并流反应区，并流反应流出物进入中间的气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气进行逆流接触反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；控制第一段反应区的脱氮率为60wt%~95wt%；其中，所述劣质原料油的氮含量为1500μg/g以上；（2）步骤（1）得到的生成油与氢气混合后进入第二段反应区，进行深度加氢处理反应，第二段反应区使用加氢精制催化剂；（3）步骤（2）中第二段反应区得到的流出物，与补充氢气一起进入第三段反应区，第三段反应区内装填有加氢裂化催化剂；（4）第三段反应区得到的反应流出物进入分离器，得到气体与液体，液体经分馏得到石脑油、煤油和柴油的一种或几种和尾油；（5）步骤（4）得到尾油的至少一部分进入尾油预分馏塔进行分馏，得到轻烃和两种以上尾油馏分；（6）步骤（5）所得尾油馏分的至少一种，与新氢混合后进入异构脱蜡反应区，异构脱蜡反应流出物进入补充精制段进行补充精制反应；（7）步骤（6）得到的反应产物进行气液分离，液体产物经蒸馏得到不同规格的润滑油基础油；其中第一段反应区中使用的加氢精制催化剂的平均孔直径为8~9nm，孔直径4~10nm的孔的孔容占总孔容的体积分数为75%~85%；第二段反应区中所用加氢精制催化剂具有以下性质：催化剂的平均孔直径为4至小于7.5nm，孔径为4~10nm的孔的孔容占总孔容的体积分数为50%~75%；其中与第一段中的加氢精制催化剂相比较，第二段加氢精制催化剂的平均孔直径要小0.5~3nm，孔径4~10nm的孔占总孔容的体积分数小10~30个百分点。2.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤（5）所得尾油的剩余部分循环回第一段或第二段反应区的反应器入口。3.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述劣质原料油的氮含量为2000μg/g以上。4.按照权利要求3所述的工艺方法，其特征在于，所述的劣质原料油的氮含量为2500~15000μg/g。5.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，第一段反应区的脱氮率控制为70wt%~90wt%。6.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）中所述的加氢精制催化剂包括载体和载在载体上的加氢金属组分，催化剂包括元素周期表中第ⅥB族活性金属组分以金属氧化物重量计8%~35%，以及第Ⅷ族活性金属组分以金属氧化物重量计1%~7%。7.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，与第一段中的加氢精制催化剂相比较，第二段加氢精制催化剂的平均孔直径小1.0~2.5nm，孔径4~10nm的孔占总孔容的体积分数小15...

【专利技术属性】
技术研发人员：白振民，赵玉琢，孙立刚，杨立国，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11