优质5号工业白油的生产工艺技术
2019-12-02熊斌柳伟刘付福千关则辉
熊斌 柳伟 刘付福千 关则辉
摘 要:介绍了茂名石化采用加氢裂化-补充精制工艺生产优质5号工业白油工业生产情况。以中东VGO为反应原料采用加氢裂化-补充精制工艺技术生产出芳烃含量0.005 74%~0.011 6%,其余产品指标满足NB/SH/T 0006-2017 5号工业白油(Ⅱ)指标要求的优质低芳烃含量5号工业白油。
关 键 词:芳烃含量; 5号工业白油; 加氢脱芳; 优化建议
中图分类号:TQ032 文献标识码: A 文章编号:1671-0460(2019)09-2080-03
Abstract: The industrial production of high quality No.5 white oil produced by hydrocracking-supplementary refining process in Maoming petrochemical company was introduced. Using Middle East VGO as raw material, high quality and low aromatic content No.5 industrial white oil was produced by hydrocracking-refining process with aromatic content ranging from 0.00574% to 0.0116% and other product indexes meeting the requirements of NB/SH/T 0006-20175 industrial white oil (II) index.
Key words: Aromatic; No. 5 industrial white oil; Hydrodearomatization; Optimization suggestion
白油是經深度精制脱除芳烃、氧、硫和氮等杂质而得到的无色、无味、无腐蚀性的特种矿物油品,属润滑油馏分。白油的组成基本为饱和烃类(环烷烃和烷烃),其芳香烃、氮、氧、硫等杂质含量极低。白油具有良好的化学惰性及优良的光、热稳定性,用途广泛[1,2]。国内白油分为3类:工业白油、化妆用白油和食品级白油。其中,工业白油主要用于化纤、铝材加工、橡胶领域,也用于纺织机械、精密仪器的润滑以及压缩机密封用油[3]。
为规范市场,同时将工业白油更好地与其他产品区分开来,工业白油新标准(NB/SH/T 0006-2017)已于2018年6月1日开始实施,对产品的质量提升起到了较好的引导作用[4]。工业白油新标准指标要求更加严格,白油产品硫含量、芳烃含量的指标要求更为苛刻,同时,对倾点亦提出了更高要求。针对这一现状,中国石油化工股份有限公司茂名分公司根据自身装置分布特点及发展规划,优化调整生产方案,于2018年6月5日成功产出满足NB/SH/T 0006-2017标准的优质5号工业白油。
1 5号工业白油生产情况
1.1 5号工业白油芳烃饱和反应机理
芳烃饱和反应和操作压力及温度有关,一般来说低温高压有利于芳烃饱和反应,几种典型芳烃的加氢饱和反应方程式如下:
芳烃饱和的特点是逐环依次加氢饱和,并且加氢难度逐环增加;每个环的加氢反应都是可逆反应,并处于平衡状态;稠环芳烃的加氢深度往往受化学平衡的限制,芳烃加氢反应的化学平衡常数随温度的升高而减少。因此,白油加氢一般采用较高的压力、较低温度和空速[4]。
1.2 优质5号工业白油生产工艺流程
茂名石化采用加氢裂化-粗白油补充精制的工艺流程生产优质5号工业白油。常减压蜡油进入加氢裂化单元处理后,分馏塔侧线的粗白油经蒸汽汽提、真空干燥后送脱芳单元作原料油,粗白油经高压进料泵升压后与氢气混合进入补充精制单元反应器进行深度精制反应,反应流出物进入分馏常、减压系统分离石脑油和优质5号工业白油[5]。在加氢裂化-粗白油补充精制的工艺流程中加氢裂化段加工劣质中东蜡油原料,生产低芳烃、低杂质含量的粗白油作为后续补充精制段反应进料,以保障后续补充精制段贵金属催化剂活性的发挥;补充精制段以加氢裂化段粗白油为反应进料,进一步补充精制反应生产最终5号工业白油产品。
1.3 加氢裂化单元原料油主要性质
生产5号工业白油期间,加氢裂化单元原料油为科威特、伊重等中间基原油的常减压减二、减三线蜡油,其性质如表1所示。
由表1可知,生产低芳烃含量5号工业白油期间,加氢裂化单元原料油10%馏出温度在360℃左右,97%馏出温度在540 ℃左右。
1.4 加氢裂化单元主要操作条件
生产5号工业白油期间,加氢裂化单元主要工艺操作条件如表2所示。
由表2可知,生产5号工业白油期间,加氢裂化单元处理量稳定在310 t/h左右,循环氢纯度均大于87%,系统压力稳定在14.10 MPa左右,转化率在68.50%~69.38%之间,装置运行平稳。
生产5号工业白油期间,5号粗白油主要性质条件如表3所示。
由表3可知,5号粗白油闪点在136~148 ℃之间,芳烃含量在7.19%~11.4%之间,氮含量小于1 ppm、硫含量1.0~1.6 ppm,为补充精制单元提供了优质的反应进料。
2 补充精制单元主要操作条件及产品质量
生产5号工业白油期间,补充精制单元主要工艺操作条件如表4所示,目标产品主要性质如表5所示。
由表3、表4和表5可知,经过补充单元处理后,生产5号工业白油期间目标产品不仅优于NB/SH/T 0006-2017标准中5号工业白油(Ⅰ)相关指标,还优于NB/SH/T 0006-2017标准中5号工业白油(Ⅱ)相关指标,能稳定产出5号工业白油。
生产后期(6月8日-10日)与生产初期(6月5日-6月6日)相比,不稳定石脑油抽量由0.25 t/h左右提至0.37 t/h左右,产品的闪点由122~124 ℃逐步提高至128~134 ℃,产品的收率由92%~95%提高至97%左右,产品的芳烃含量为0.005 74%~0.011 6%,远低于NB/SH/T 0006-2017标准规定的指标(≯0.2%),其余各指标均达到或优于NB/SH/T 0006-2017标准中5号工业白油(Ⅱ)指标。
3 生产5号工业白油过程优化建议
为解决5号工业白油产品有煤油味、闪点偏低问题,在保证5号工业白油质量指标合格和收率满足生产要求的前提下,建议采用以下措施:
(1)适当降低补充精制反应器R602催化剂床层平均温度以减少裂化反应,此举亦有助于提高目标产品收率、节省瓦斯消耗。
(2)高分馏进料加热炉F701出口温度。
(3)降低常压汽提塔T702顶回流量,提高常压塔T702顶温。
(4)提高不稳定石脑油出装置流量,各侧线尽量保证运行,拔出目标产品中的轻组分。
(5)适当提高减压塔T704的负压。
4 结 论
(1)加氢裂化单元以劣质的中东VGO为反应原料,经深度加氢裂化反应可为补充精制反应单元稳定提供优质5号粗白油原料;
(2)以加氢裂化单元生产的5号粗白油为原料,在一定的操作条件下,经补充精制段反应器处理后可生产出芳烃含量0.005 74%~0.011 6%,其余产品指标满足NB/SH/T 0006-2017 5号工业白油(Ⅱ)指标要求的优质低芳烃含量5号工业白油。
(3)对生产低芳烃含量5号工业白油的生产过程提出優化建议,为进一步降低生产成本,解决目标产品有煤油味、闪点偏低问题,提高优质低芳烃含量5号工业白油收率,为实现装置平稳高效生产提供指导。
参考文献:
[1]江波,朱赫礼.白油生产技术的发展与展望[J].润滑油,2012,27(5):1-7.
[2]祁兴维,刘靖,姚春雷.白油加氢技术[J].当代化工,2007,36(2):122-124.
[3]国家经济贸易委员会.SH/T 0006—2002 工业白油[S].北京:中国标准出版社,2002.
[4]国家经济贸易委员会.NB/SH/T 0006-2017 工业白油[S].北京:中国标准出版社,2017.
[5]李大东,聂红,孙丽丽.加氢处理工艺与工程[M].第二版.北京:中国石化出版社,2018:1204.