一种费托合成油生产API Ⅲ制造技术

本发明专利技术公开了一种费托合成油的加工方法。以费托合成油为原料，采用加氢精制‑加氢改质‑异构脱蜡的两段加氢工艺，生产API Ⅲ

【技术实现步骤摘要】
一种费托合成油生产APIⅢ+基础油的加氢方法
本专利技术涉及一种费托合成油生产APIⅢ+基础油的加氢方法，具体地说是一种采用加氢组合工艺生产APIⅢ+润滑油基础油的加氢方法。
技术介绍
在费-托（Fischer-Tropsch）过程中，合成气（CO+H2）催化转化成基本上为直链烃及含氧化合物的产物，其形态可为气态、液态或固态。这些费-托合成产物中硫、氮、芳烃和环状化合物含量极低。采用费托合成技术得到的费托合成油，在烃类组成和主要性质等各方面与常规石油衍生物相比有较大的区别，是一种高含蜡成分的物质，主要由链烷烃和烯烃构成，且硫氮含量极低，含有一定量的氧。由于其合成气生产过程中氧的引入决定了其中含有一定量的含氧化合物，如醇、酸等，在后续的加工过程中会生成一定量的水，对催化剂的使用会产生不利的影响。烯烃含量高是因为该生产过程的反应机理是通过生成烯烃中间产物来生产烷烃的。大量烯烃的存在不仅其自身容易发生氧化及叠合等反应，而且还会促进其它烃类的氧化反应，生成严重影响油品使用性能的胶质等产物。由于这些产物中的直链烃含量高，因此其低温性能较差，一般不能直接使用，需进行进一步的加氢改质，才能得到符合使用要求的油品。EP-0515256中公开了一种由费-托合成蜡制备高粘度指数润滑油基础油的方法，该方法包括以下步骤：（a）在氧化铝基的加氢转化催化剂的存在下，费-托合成蜡与氢气接触；(b)将步骤（a）的流出物与加氢异构化催化剂接触；（c）将步骤（b）的流出物分离成至少一个轻质馏分和一个重质馏分；（d）将重质馏分脱蜡，从而得到基础油和蜡馏分，该蜡馏分可部分或全部循环到步骤（b）。该方法以生产润滑油基础油为主，石脑油和柴油的产率较低。而且未将步骤（a）的流出物分离而全部进行加氢异构，由于流出物中含有一部分轻组分，它们在加氢异构化过程基本上不参加反应，因此加重了加氢异构化的负担。US7,198,710提出了一种由费托蜡生产高粘度指数润滑油基础油的方法。先将费托蜡进行分馏得到轻组分和重组分，然后分别进行加氢异构脱蜡降低原料倾点，可得到倾点满足要求的轻质润滑油基础油。加氢异构脱蜡重组分由于倾点不合格，采用溶剂脱蜡的方法进一步降低重组分的倾点，最后得到倾点符合要求的重质润滑油基础油产品。US5378348公开了一种以费托合成产物为原料通过加氢裂化和加氢异构化工艺生产中间馏分油的方法。该方法通过将费托合成反应产物分成石脑油（C5-160℃）、轻馏分（160-260℃）和重馏分（>260℃）三个馏分，>260℃重馏分进行加氢裂化反应，未转化的>370℃重质馏分循环回加氢裂化反应器继续裂化反应。所用催化剂为贵金属催化剂或Ni+Co/Mo催化剂，转化率控制在39-53重%；轻馏分加氢裂化反应所得的轻组分产物混合后进行加氢处理，主要发生烯烃饱和反应和加氢脱氧反应，然后煤油进行加氢异构化反应，提高烃类组成中的异正比（异构烃类与正构烃类的比值）。该方法能够增加煤油、柴油等馏分油的产率，并且这些产品具有良好的低温流动性。由于该方法增加了异构降凝催化反应过程以及分馏塔，使得其工艺流程较为复杂；增加异构降凝段，催化剂用量也大幅增加；加氢精制过程生成的水直接进入到异构降凝反应器中，对于异构降凝催化剂有一定影响；中间馏分油收率也不高。费托合成产物为原料通过加氢精制工艺获得的>350℃馏分直接加氢异构化反应，所用催化剂为贵金属催化剂，该方法能够生产APIⅢ+润滑油基础油，但长链大分子烷烃异构化反应剧烈，产生大量的石脑油组分，总液收大幅降低，基础油收率也不高。综上所述，费托合成油加氢生产中间馏分油的适宜工艺过程较多，生产APIⅢ+润滑油基础油的工艺过程较少。现有技术无法满足费托合成油加氢生产特种油品的要求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种原料适应性强、工艺流程简单、灵活的费托合成油的加工方法。本专利技术的一种费托合成油生产APIⅢ+类润滑油基础油的加氢方法，包括以下内容：（1）费托合成油原料油与氢气混合后，进入加氢精制反应区，与加氢精制催化剂接触进行反应；（2）步骤（1）所得得到反应流出物，不经分离直接进入加氢改质反应区，与含有β分子筛的加氢改质催化剂接触进行反应；（3）步骤（2）得到反应流出物进行分离和分馏，所得生成油与氢气混合后，进入加氢异构脱蜡反应区，与含有择形分子筛的加氢异构脱蜡催化剂接触进行反应；（4）步骤（3）所得异构脱蜡反应流出物进行气液分离，液体经过分馏，得到APIⅢ+类润滑油基础油产品馏分。本专利技术中，所得到的APIⅢ+润滑油基础油产品的粘度指数大于125，一般为130～170。APIⅢ+润滑油基础油产品的倾点均低于-10℃，优选低于-15℃。APIⅢ+润滑油基础油产品的倾点为-10～-25℃，优选为-12～-21℃。本专利技术中，所述的费托合成油原料可以为费托合成油全馏分、费托合成油重馏分中的至少一种。费托合成油原料的链烷烃含量一般为90wt%以上，优选为95～99wt%；其20℃密度一般为0.800～0.990g/cm3。所述费托合成油原料的初馏点一般为50～300℃，终馏点一般为500～750℃。步骤（1）中，所述的加氢精制催化剂为本领域的常规加氢精制催化剂，如可以为常规柴油加氢精制催化剂。柴油加氢精制催化剂一般以ⅥB族和/或第Ⅷ族金属为活性组分，以氧化铝或含硅氧化铝为载体，第ⅥB族金属一般为Mo和/或W，第Ⅷ族金属一般为Co和/或Ni。以催化剂的重量为基准，第ⅥB族金属含量以氧化物计为8～28wt%，第Ⅷ族金属含量以氧化物计为2～15wt%；柴油加氢精制催化剂的物理性质如下：比表面积为100～650m2/g，孔容为0.15～0.8mL/g。可供选择的商业催化剂种类繁多，例如抚顺石油化工研究院（FRIPP）研制开发的FH-98、FH-UDS系列等加氢精制催化剂。步骤（1）所述的加氢精制催化剂也可以为氧化态加氢处理催化剂。氧化态加氢处理催化剂包括载体和所负载的加氢金属。以催化剂的重量为基准，通常包括元素周期表中第ⅥB族金属组分，如钨和/或钼以氧化物计为10～35wt%，优选为15～30wt%；第Ⅷ族金属如镍和/或钴以氧化物计为1～7wt%，优选为1.5～6wt%。催化剂载体为无机耐熔氧化物，一般选自氧化铝、无定型硅铝、二氧化硅、氧化钛等中的一种或几种。其中常规加氢处理催化剂可以选择现有的各种商业催化剂，例如抚顺石油化工研究院（FRIPP）研制开发的FF-14、FF-24、3936、3996、FF-16、FF-26、FF-36、FF-46等加氢处理催化剂；也可以根据需要按本领域的常识进行制备。步骤（1）所述加氢精制反应区的操作条件为：反应压力4.0～20.0MPa，反应温度250～420℃，氢油体积比200～2000，体积空速0.1～3.0h-1；优选操作条件为：反应压力10.0～18.0MPa，氢油体积比500～1500，体积空速0.2～2.0h-1，反应温度300～380℃。步骤（2）中所述的加氢改质催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种费托合成油生产API Ⅲ

【技术特征摘要】
1.一种费托合成油生产APIⅢ+类润滑油基础油的加氢方法，包括以下内容：
（1）费托合成油原料与氢气混合后，进入加氢精制反应区，与加氢精制催化剂接触进行反应；
（2）步骤（1）所得得到反应流出物，不经分离直接进入加氢改质反应区，与含有β分子筛的加氢改质催化剂接触进行反应；
（3）步骤（2）得到反应流出物进行分离和分馏，所得生成油与氢气混合后，进入加氢异构脱蜡反应区，与含有择形分子筛的加氢异构脱蜡催化剂接触进行反应；
（4）步骤（3）所得异构脱蜡反应流出物进行气液分离，液体经过分馏，得到APIⅢ+类润滑油基础油产品馏分。


2.按照权利要求1所述的加氢方法，其特征在于，所述的费托合成油的链烷烃含量为95～99wt%，其20℃密度为0.800～0.990g/cm3。


3.按照权利要求2所述的加氢方法，其特征在于，所述的费托合成油选自费托合成油全馏分、费托合成油重馏分中的至少一种。


4.按照权利要求1所述的加氢方法，其特征在于，所述的加氢精制催化剂为柴油加氢精制催化剂或加氢处理催化剂。


5.按照权利要求4所述的加氢方法，其特征在于，所述的柴油加氢精制催化剂以ⅥB族和/或第Ⅷ族金属为活性组分，以氧化铝或含硅氧化铝为载体；以催化剂的重量为基准，第ⅥB族金属含量以氧化物计为8wt%～28wt%，第Ⅷ族金属含量以氧化物计为2wt%～15wt%；加氢精制催化剂的物理性质如下：比表面为100～650m2/g，孔容为0.15～0.8mL/g。


6.按照权利要求4所述的加氢方法，其特征在于，所述的加氢处理催化剂包括载体和所负载的加氢金属；以催化剂的重量为基准，包括元素周期表中第ⅥB族金属组分以氧化物计10%～35%，第Ⅷ族金属以氧化物计为1%～7%，载体为无机耐熔氧化物。


7.按照权利要求1所述的加氢方法，其特征在于，步骤（1）所述加氢精制反应区的操作条件为：反应压力4.0～20.0MPa，反应温度250～420℃，氢油体积比200～2000，体积空速0.1～3.0h-1。


8.按照权利要求1所述的加氢方法，其特征在于，所述的加氢改质催化剂包括无定形硅铝、改性的β分子筛、耐熔多孔氧化物、第ⅥB族和第Ⅷ族金属氧化物；以催化剂的重量百分比为基准，催化剂中含改性β分子筛1wt%～40wt%、优选为1wt%～10wt%，改性β分子筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国权，曾榕辉，姚春雷，全辉，方向晨，赵威，
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大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11