石油炼制特种油品技术应用研究

2019-05-31吕大伟

山东化工 2019年9期

吕大伟

(中海油石化工程有限公司，山东青岛 266061)

1 概述

石油炼制除生产汽、煤、柴等大宗产品外，还生产许多具有特殊理化性质、应用于特殊领域、发挥特殊作用的油品，广泛应用于社会众多行业，许多与人类生活密切相关。由于品种众多，许多特种油品附加值较高，尽管规模不大，但具有极强的盈利能力和巨大的社会生活影响力，是许多国际石化大公司创造效益、赢取社会声誉的立足点[1]。图1为原油提炼特种油基本流程。

图1 原油提炼特种油基本流程

2 特种油生产技术

2.1 FRIPP轻质白油生产技术

轻质白油(烃类溶剂)馏程通常在61～310℃范围，主要用于食用油生产、橡胶生产和产品制备、日化行业、涂料、铝制品生产、印刷等领域，全球年消费量超过1000万t，我国200万t左右；根据厂家原料和装置资源不同，FRIPP开发系列生产轻质白油技术，加氢装置市场占有率高达80%，新一代加氢催化剂已经广泛应用，更加清洁环保的产品呈逐年增加趋势。

2.1.1 以石蜡基煤油为原料[2]

表1 为石蜡基原料及产品主要性质

表2 为石蜡基煤油生产轻质白油主要操作条件

以石蜡基煤油为原料选取优化后的工艺条件，石蜡基煤油经过高压加氢精制、精密分馏，可生产出优质的W1-90和3号白油。表1为石蜡基原料及产品主要性质。表2为石蜡基煤油生产轻质白油主要操作条件。

2.1.2 以中间基柴油为原料

以中间基柴油为原料通过加氢反应生产轻质白油。加氢工艺条件：反应氢压15～16 MPa、加氢处理反应温度 330 ℃；加氢精制反应温度 310 ℃，体积空速 0.5～0.7 h-1。开环选择性较高的加氢处理催化剂和芳烃饱和性能较强的加氢精制催化剂优化组合，适当降低产品粘度和深度饱和芳烃，芳烃含量 ≤0.01，生产达到Ⅱ类轻质白油产品指标。表3为中间基柴油产品主要性质。

表3 中间基柴油产品主要性质

2.1.3 馏分油加氢生产白油

通过馏分油加氢处理生产白油，一般加氢裂化产品的芳烃不能满足轻质白油的要求，需进一步加氢处理，深度饱和其芳烃。FRIPP研发的中压加氢生产轻质白油技术，具有工艺条件缓和，产品液收高，产品质量优良，投资低等特点。表4 加氢装置生产的轻质白油主要性质。

表4 加氢装置生产的轻质白油主要性质

2.2 高档白油生产技术

高档白油主要用于与人民生活密切相关的食品、医药、化妆品以及聚苯乙烯行业；高档白油用量最大的是聚苯乙烯(PS)行业和化妆品行业，并且为保证PS 产品质量一般均要求使用食品级白油，其添加比例在2%～6%，2015年占高档白油消费量的近70%，年均增速在10%以上；粮食仓储中转、医药疫苗制剂、化妆用品等行业还有较大增长空间。图2为含蜡馏分油加氢生产白油技术工艺流程。

图2 含蜡馏分油加氢生产白油技术工艺流程

2.2.1 溶剂脱蜡基础油生产工业白油

表5 为溶剂脱蜡基础油原料及产品主要性质

表6 溶剂脱蜡基础油生产工业白油主要操作条件

溶剂脱蜡基础油生产工业白油通过选取优化后的工艺条件，石蜡基基础油经过高压加氢精制、精密分馏，可生产出优质的W1-90和3号白油。表5为溶剂脱蜡基础油原料及产品主要性质。表6为溶剂脱蜡基础油生产工业白油主要操作条件。

2.2.2 加氢裂化尾油生产工业白油

加氢裂化尾油采用异构脱蜡-补充精制工艺生产系列白油。工艺条件：反应氢压15～16 MPa、异构脱蜡反应温度 310～330℃；补充精制反应温度 190～220 ℃，总体积空速 0.4～0.6 h-1。表7为加氢裂化尾油生产工业白油产品主要性质。

表7 加氢裂化尾油生产工业白油产品主要性质

2.2.3 食品级白油生产技术

异构脱蜡-补充精制基础油经过贵金属深度精制饱和芳烃，可以生产食品级白油[3]。工艺条件：反应氢分压15.0～18.0 MPa，深度精制反应温度 190～220 ℃，总体积空速 0.4～0.6 h-1。表8为食品级白油主要性质。

表8 食品级白油主要性质

2.3 API II、III类基础油生产技术

全球基础油需求量2010年为3500万t，预计到2030年将达到4200万t，目前全球对Ⅲ类和Ⅲ+类基础油的年需求量约350～400万t；除要求粘度指数大于120+外，还有饱和烃大于90%、低温流动性、安定性等诸多要求，催化加氢技术成为必需，而其性能及理想组分选择性直接影响产品质量及成本[5]。表9为API II、III类基础油产品性质。

表9 API II、III类基础油产品性质

2.4 优质环烷基油生产技术

FRIPP第一代环烷基馏分油加氢技术采用加氢处理-临氢降凝-补充精制一段串联工艺流程，使用硫化态催化剂，具有流程简单、投资及操作费用较低等特点[4]。为进一步改善重质白油产品的光、热安定性，在第一代技术的基础上，对加氢处理、降凝和补充精制部分优化组合，形成两种工艺流程。第一种将加氢处理与临氢降凝部分组合，经分馏后进入贵金属催化剂补充精制部分，使产品深度加氢；第二种进料油经加氢处理并经分馏后，进入使用贵金属催化剂的异构降凝和补充精制组合工段，在产品深度精制的同时，还可获得高液收，该流程还适于处理高含蜡原料。表10为第二代环烷基馏分油加氢制特种油主要性质。

表10 第二代环烷基馏分油加氢制特种油主要性质

2.5 环保型芳烃填充油生产技术

欧盟要求制造轮胎等所添加的芳烃油等应符合多环芳烃(PCA) 含量必须小于3%、苯并芘(BaP)含量低于1mg/kg、8种PAHs(BaP,BeP,BaA,CHR,BbFA,BjFA,BkFA,DBAhA)含量低于10 mg/kg；在环保型芳烃油生产中，要求在脱除稠环芳烃等致癌物的同时，最大量保留双环或单环芳烃，以满足CA值要求并增加其溶解能力；糠醛抽出芳烃组分经多次反抽提后，可得到满足欧盟环保要求的精制芳香基橡胶填充油(TDAE)，但收率仅有35%～40%较低，且稳定性及操作难度较大。加氢催化技术适于脱除稠环芳烃等有害化合物，但通常在满足PCA要求后，单环及双环芳烃也大量饱和，CA值过低；选择或开发有利于大分子稠环芳烃扩散和反应的孔结构及分布、活性金属等高选择性催化加氢技术，可增强稠环芳烃饱和深度；FRIPP抽出油中压加氢处理-糠醛抽提工艺，采用专用催化剂，将稠环芳烃转化为非稠环芳烃，该方法收率高,产品的收率提高了15%～20%[6]。