一种润滑油基础油加氢精制工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种润滑油基础油加氢精制工艺，所述工艺包括溶剂精制单元、加氢脱硫脱氮单元和加氢精制单元，所述加氢脱硫脱氮单元采用固定床反应器，固定床反应器中装填有加氢催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分。所述载体为合成骨架结构中掺入杂原子Cu2+的MCM‑41。所述活性组分为氮化二钼MO2N、氮化钨W2N、碳化钼Mo2C和碳化钨WC的混合物。所述固定床反应器的反应条件为：反应温度为350‑370℃，反应压力9‑11MPa，氢油体积比300‑600，体积空速1.0‑2.5h‑1。该工艺可以将润滑油基础油总硫含量控制在低于5ppm，同时对基础油中的总氮含量控制在10ppm之内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种润滑油基础油处理工艺，具体涉及一种采用特定催化剂进行的润滑油基础油加氢精制工艺。
技术介绍
润滑油产品质量的提高，要求基础油具有更高的黏度指数，更小的蒸发损失，更好的氧化安定性和低温流动性。例如为了生产符合GF-2及G-3标准的5W油或长寿命的自动传动液，必须使用一部分或全部的符合API基础油分类标准的Ⅱ类或Ⅲ类基础油，而用常规的溶剂精制I类基础油则无法调制出质量合格的此类产品，Ⅱ类及Ⅲ类基础油是采用加氢工艺生产的，其质量指标为：饱和烃质量分数均大于90％，硫质量分数均小于0.03％；在粘度指数方面，II类为80-120，III类为大于120。Exxon等公司开发了一种将润滑油溶剂精制与加氢处理结合起来的组合工艺，即将加氢处理装置的进料，先经过溶剂精制以降低进料中的氮化物及稠环芳烃含量。由于改善了进料质量，加氢处理可在较缓和的温度和压力下进行。这样不但可以提高基础油的粘度指数，而且粘度损失小，光安定性好。另外，由于加氢处理条件比较缓和，原料中石蜡的结构很少遭受破坏，因此.所得到的加氢生成油溶剂脱蜡时，其过滤性质与溶剂精制油非常接近，不像馏分油直接加氢处理所得到的加氢生成油那样，溶剂脱蜡时过滤速度很慢.需要添加助滤剂以提高脱蜡过滤速度。由于大多数炼厂已有溶剂精制装置，故采用此工艺只需增加一套中压加氢处理设施，就能从低质原油生产出高粘度指数基础油，具有投资少，收效快的特点。为了更好的提高溶剂精制-加氢处理组合工艺的产品质量，Exxon公司和我国石科院都采用了多个反应器串联的加氢技术。在Exxon开发的RHC工艺中，设有三个反应器，第一个反应器选择较苛刻的加氢条件，目的是提高产品的粘度指数，第二个反应器是为了克服热力学平衡对芳烃加氢的限制，选择比第一个反应器低的操作温度，以利于芳烃加氢，第一、二反应器装填的都是没有酸性的KF-840镍-钼催化剂，第三反应器装填的则是加氢活性强的催化剂，目的是降低油品中的致癌物质并提高产品的光安定性.由此得到的加氢生成油，蒸馏切除轻质油以后，进行溶剂脱蜡以降低其倾点。该工艺于1999年在Exxon-Mobil的Baytown炼厂投入工业生产。我国石科院开发的溶剂精制-加氢处理组合工艺RHT。设有两个反应器，第一个反应器装填的是具有高脱硫、脱氮以及加氢开环性能的钨-镍催化剂RL-1。第二反应器装填的是具有高芳烃加氢饱和性能、没有酸性的催化剂砌RJW-2，根据该技术建设的一套加工能力为20Mt/a的润滑油加氢处理装置已于2001年11月在荆门石油化工总厂建成投产。但上述工艺中，在脱硫脱氮单元中，采用Ni-Mo或Ni-W催化剂，其中Ni属于贵金属，价格较高，其次上述催化剂脱硫脱氮深度有限，不能将总硫含量脱除到10ppm以下。因此如何提供一种润滑油基础油加氢精制工艺，在脱硫脱氮单元中能有效将润滑油基础油中的硫含量控制在10ppm以下，以满足标准，同时能有效脱除其中的氮化物，是本领域面临的一个难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种润滑油基础油加氢精制工艺，该工艺可以将润滑油基础油中的总硫含量降低到10ppm以下，以满足润滑油标准。同时，该工艺采用的催化剂的还使得基础油中氮化物的脱除比较显著。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种润滑油基础油加氢精制工艺，所述工艺包括溶剂精制单元、加氢脱硫脱氮单元和加氢精制单元。所述加氢脱硫脱氮单元采用固定床反应器，固定床反应器中装填有加氢催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分。所述载体为合成骨架结构中掺入杂原子Cu2+的MCM-41。所述活性组分为氮化二钼MO2N、氮化钨W2N、碳化钼Mo2C和碳化钨WC的混合物。所述固定床反应器的反应条件为：反应温度为350-370℃，反应压力9-11MPa，氢油体积比300-600，体积空速1.0-2.5h-1。在本专利技术中，对于溶剂精制单元没有特殊要求，其可以采用现有的设备及工艺，本专利技术不做特定限定。典型但非限制性的溶剂精制单元一般包括萃取和溶剂回收两部分。以糠醛精制为例，原料与糠醛在萃取塔(以往用填充塔，近期采用转盘塔)内逆向接触，在一定的温度(一般为60～130℃)与溶剂比(一般为1～4:1)条件下，分成两相。非理想组分存在于下部的萃取液中，为了既保证萃余油质量，又不降低产率，萃取塔应保持较高的塔顶温度和较低的塔底温度(一般温差为20～50℃)。原料进萃取塔前需脱除空气，以免糠醛氧化。糠醛进萃取塔前需经干燥，以免降低其溶解能力。萃余液中含糠醛较少，采用一次蒸发及汽提回收糠醛；萃取液中含糠醛较多，采用多效蒸发及汽提回收糠醛以降低能耗。糠醛的热稳定性较差，因而溶剂回收的加热温度不应超过230℃。含水糠醛的回收流程，是根据下述特点制定的，即糠醛和水的共沸物蒸气冷凝并冷却至一定温度后，能分成含少量糠醛的水溶液相与含少量水的糠醛溶液相。MCM-41是有序介孔材料，其孔道呈六方有序排列、大小均匀，孔径尺寸可随合成时加入导向剂及合成件的不同在1.5～10nm之间变化，晶格参数约4.5nm，比孔容约1mL/g，MCM-41孔径均匀，具有较高的比表面积(1000m2/g)和大的吸附容量(0.7mL/g)，有利于有机分子的自由扩散。本专利技术经过在众多介孔材料中，比如MCM-22、MCM-36、MCM-48、MCM-49、MCM56，进行对比试验选择，发现只有MCM-41能够达到本专利技术的专利技术目的，其他介孔材料都有这样那样的缺陷，在应用到本专利技术中时存在难以克服的技术困难，因此本专利技术选择用MCM-41作为载体基础。纯硅MCM-41本身酸性很弱，直接用作催化剂活性较低。因此，本专利技术对其进行改性，以增加其催化活性。本专利技术对MCM-41介孔分子筛改性的途径是：向成品的全硅MCM-41介孔分子筛孔道内表面引入Cu2+，这种途径可以通过离子交换将Cu2+负载在MCM-41的内表面，从而在整体上改善了MCM-41介孔分子筛的催化活性、吸附以及热力学稳定性能等。尽管对MCM-41介孔分子筛进行改性的方法或途径很多，专利技术人发现，本专利技术的催化剂只能采用掺杂Cu2+的MCM-41作为载体才能实现硫含量控制与脱氮效果，专利技术人尝试了在MCM-41中掺杂:Al3+、Fe3+、Zn2+、Ga3+等产生阴离子表面中心的离子，发现都不能实现所述效果。尽管所述机理目前并不清楚，但这并不影响本专利技术的实施，专利技术人根据已知理论与实验证实，其与本专利技术的活性成分之间存在协同效应。所述Cu2+在MCM-41中的掺杂量必须控制在特定的含量范围之内，其掺杂量以重量计，为MCM-41重量的0.56％-0.75％，例如0.57％、0.58％、0.59％、0.6％、0.61％、0.62％、0.63％、0.64％、0.65％、0.66％、0.67％、0.68％、0.69％、0.7％、0.71％、0.72％、0.73％、0.74等。专利技术人发现，在该范围之外，会导致润滑油基础油脱氮和脱硫效果的急剧降低。更令人欣喜的是，当Cu2+在MCM-41中的掺杂量控制在0.63％-0.72％范围内时，其脱硫能力最强，当绘制以Cu2+掺杂量为横轴，以目标脱硫效果为纵轴的曲线图时，该含量范围内硫含量能控制在极低的范围之内，其产生的脱硫效果远远超出预期，属于预料不到的技术效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑油基础油加氢精制工艺，所述工艺包括溶剂精制单元、加氢脱硫脱氮单元和加氢精制单元，其特征在于，所述加氢脱硫脱氮单元采用固定床反应器，固定床反应器中装填有加氢催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分，所述载体为合成骨架结构中掺入杂原子Cu2+的MCM‑41，所述活性组分为氮化二钼MO2N、氮化钨W2N、碳化钼Mo2C和碳化钨WC的混合物，所述固定床反应器的反应条件为：反应温度为350‑370℃，反应压力9‑11MPa，氢油体积比300‑600，体积空速1.0‑2.5h‑1。

【技术特征摘要】
1.一种润滑油基础油加氢精制工艺，所述工艺包括溶剂精制单元、加氢脱硫脱氮单元和加氢精制单元，其特征在于，所述加氢脱硫脱氮单元采用固定床反应器，固定床反应器中装填有加氢催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分，所述载体为合成骨架结构中掺入杂原子Cu2+的MCM-41，所述活性组分为氮化二钼MO2N、氮化钨W2N、碳化钼Mo2C和碳化钨WC的混合物，所述固定床反应器的反应条件为：反应温度为350-370℃，反应压力9-11MPa，氢油体积比300-600，体积空速1.0-2.5h-1。2.如权利要求1所述的加氢精制工艺，其特征在于，杂原子Cu2+的掺杂量为MCM-41重量的0.63％-0.72％。3.如权利要求1所述的加氢精制工艺，其特征在于，所述活性组分的总含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱忠良，
申请(专利权)人：锡山区绿春塑料制品厂，
类型：发明
国别省市：江苏;32