润滑油加氢技术工程化问题及应对方案

【摘 要】近年来，国内高档润滑油年均增幅两倍于润滑油总需求年均增幅，高档润滑油基础油需求增长带动了企业建设润滑油加氢装置生产高档润滑油基础油的积极性。但滑润油加氢技术工程化过程中也出现了一些急待解决的问题。基于这些问题与本人经验，提出了一些应对措施，以便有所帮助。

【关键词】润滑油加氢技术；工程化问题；应对方案

国内润滑油加氢工程化技术种类较多，主要有引进CLG技术、引进IFP技术、中国石油化工股份有限公司石油化工研究院开发的RLT技术、中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发的WSI技术等。这些技术发展带动了行业的进步，但其工程化问题不容忽视。

一，工程化过程中遇到的问题

第一，难以满足Cr-Mo钢材料先升温后升压要求。高压、高温设备一般采用Cr-Mo钢材料，为了防止回火脆化引起的设备脆裂，在生产开工时应遵守先升温后升压的原则，即在脆化温度范围内工作的设备，当温度低于121度时，对设备加压应限制在所加压力产生的应力不超过钢材屈服极限的20%。在开工时应避免由于升温过快而造成过大的热应力。润滑油加氢装置一般工程规模较小。某装置氮气干燥阶段，异构脱蜡反应器220度，补充精制反应器温度只有67度，由于温度不能满足Cr-Mo钢材料设备（补充精制反应器、反应流出物换热器等）的升温要求，导致装置长时间无法升压。

第二，加氢基础油氧化安定性差。加氢基础油在有氧、紫外光（或加热）条件下，油品颜色加深、透明度变差、出现的沉淀现象表征为氧化（或光）安定性差。某高压润滑油加氢装置生产的基础油外观无色透明，芳烃含量低，不含胶质和沥青质。经过紫外光灯连续照射72h后，颜色由无色变为黄色，微浊，饱和烃含量下降，酸值和芳烃含量增大，有胶质和沥青质产生，存在光安定性不良的问题。相关试验数据显示润滑油加氢基础油随紫外光照时间延长，透光率变差。

第三，加氢补充精制温度难以达到活化温度要求。氢活化的主要目的是用高温氢、吹掉、粘附在催化剂表面、孔口和孔道内的大分子芳烃类结构的缩合物。某高压润滑油加氢装置正常生产时，异构脱蜡反应器出口温度330度，补充精制反应器入口温度215度，温差115度。催化剂活化时，异构脱蜡反应器出口温度320度时，补充精制反应器入口实际温度只有210度，不能满足活化温度大于300度的要求。

第四，加氢重质基础油性质变差。高压加氢装置运行一段时期后，重质加氢基础油出现浊点升高问题，即在较低温度下油品出现发雾、不透明的现象；也有装置在运行末期生产的加氢重质基础油出现絮状物。

此外，还有脱硫反应器差压高、加氢裂化反应器压力降上升快等问题。之所以出现以上这些问题，是由于难以满足Cr-Mo钢先升温后升压要求、加氢基础油氧化安定性差、加氢补充精制温度难以达到要求、加氢重质基础油性质变差、脱硫反应器差压高、加氢裂化反应器压力降上升快等各种原因造成的。

二，工程化问题的具体应对方案

第一，满足Cr-Mo钢材料先升温后升压的措施。要满足Cr-Mo钢材料先升温后升压要求，主要取决于装置设计，调整生产操作也会有一定效果。在氢气条件下，将Cr-Mo钢材料先升温后升压要求作为一个设计工况。以设备升压最低温度需要的工艺条件来核算该设备的结构参数。计算出每一个Cr-Mo钢材料设备（如反应器、换热器、容器）升压前的最低温度，以此最低温度核算该设备需要的工艺条件。满足Cr-Mo钢材料先升温后升压需要的管線、阀门和控制手段。装置升温升压期间，关闭循环氢压缩机反飞动线，全开循环氢、新氢分别至加氢补充精制的调节阀及副线，最大量保证氢气在加氢补充精制反应部分的循环。

第二，提高加氢基础油氧化安定性的措施。结合相关的研究结果可以发现如下方法。首先，有、老三套、装置的企业，可增加溶剂精制深度，尽可能脱除氮化物和稠环芳烃、胶质；氧化安定性稍差的加氢基础油，可对其进行补充白土精制。其次，提高氢分压与反应温度。随着氢分压的提高，以旋转氧弹法诱导期表示的氧化安定性能变好。当基础油氧化安定性差时，可提高异构脱蜡和补充精制氢分压将多环芳烃饱和到1%以下。随着反应温度的提高，以旋转氧弹法诱导期表示的氧化安定性能变好。最后，降低空速，提高氢油比。随着空速的降低，以旋转氧弹法诱导期表示的氧化安定性能变好。随着氢油比的提高，以旋转氧弹法诱导期表示的氧化安定性能变好。

第三，提高补充精制温度以达到活化要求的措施。（1）工艺设计：考虑高温氢气条件下，将异构脱蜡催化剂活化要求作为一个设计工况，同时将补充精制催化剂活化要求作为另一个设计工况；（2）设备设计：在氢气条件下，将活化工况作为选择循环氢压缩机、异构脱蜡反应器、补充精制反应器、高压换热器等高压设备的一个工况；（3）流程设计：考虑采用能满足活化工况要求的管线、阀门和控制手段。

第四，改善加氢重质基础油性质的措施。（1）有“老三套”装置的企业，可将减压蜡油浅度脱蜡，除去长链正构烷烃分子，脱蜡油再加氢；（2）生产操作。反应部分应优化异构脱蜡或催化脱蜡操作条件；分馏部分的减压塔采用重沸汽提，加强产品过滤；（3）催化剂：采用高活性的异构脱蜡催化剂；（4）催化剂寿命：严格控制催化脱蜡催化剂的使用期限。

第五，降低脱硫反应器差压的措施。（1）提高催化剂性能：选择高活性脱硫耐水型催化剂；（2）改进催化剂装填操作：催化剂装填时不应采用喷水恢复或提高催化剂活性；（3）提高催化剂强度：催化剂使用前与使用后强度应相近，正常使用过程中应不破碎或粉化。

第六，避免加氢裂化反应器压力降上升快措施。（1）控制原料的酸值、硅含量、铁含量、胶质及沥青质含量，确保过滤器的正常运行。（2）采用合理的催化剂级配方案及瓷球结构。（3）平稳操作，防止反应进料加热炉、反应器出现热点及飞温。

结语

本文对润滑油加氢技术工程化问题做出了基本分析，在分析基础上结合自我经验与相关调查，提出了一些应对措施，以其对润滑油加氢技术有所帮助。

参考文献：

[1]高压加氢装置润滑油基础油产品浑浊分析与应对[J].王启升，冯全，王娟.中国石油石化.2017（02）

[2]润滑油加氢装置保护反应器床层压降升高的原因及对策分析[J].王金生，陈玉全，温万春.化工中间体.2015（02）

作者简介：

刘克义（1992-）学士，助理工程师，山东济南人，工作于中国石油化工股份有限公司济南分公司，现从事石油化工生产方面的工作。

（作者单位：中国石油化工股份有限公司济南分公司）