楊文中,王玉章,丁洛,管翠詩

(中國石化石油化工科學(xué)研究院,北京 100083)

提高基礎(chǔ)油和脫油蠟收率及質(zhì)量的研究

楊文中,王玉章,丁洛,管翠詩

(中國石化石油化工科學(xué)研究院,北京 100083)

文章編號:1002-3119(2010)03-0047-04

傳統(tǒng)工藝與加氫處理相結(jié)合可有效提高基礎(chǔ)油的品質(zhì),生產(chǎn)高檔重質(zhì)基礎(chǔ)油。臨商原油的輕脫油采用傳統(tǒng)工藝與加氫處理相結(jié)合的工藝技術(shù),可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì) HV IⅡ150BS基礎(chǔ)油。脫蠟助劑可有效提高溶劑脫蠟裝置的處理量,提高脫蠟油收率,降低蠟膏含油量,提高蠟產(chǎn)品質(zhì)量,減小溶劑比,降低能耗。

溶劑脫蠟;加氫處理;基礎(chǔ)油;脫蠟助劑;脫油蠟

Abstract:The quality of base oil can be imp roved effectively w hen tradit ional technology com bines w ith hytro treatm ent technology.W ith the com bined process,using the light deasphalted o il from Linshang crude can produce the high quality HVIⅡ150BS base oil.And the dew axing aid can be used to increase the p rocessing capacity of so lvent dew axing unit,the yield of dew axed oil and the quality of w ax product,decrease the oil content in petrolatum,so lvent ratio and energy consump t ion.

Key words:solvent dew axing;hydrotreatm ent;base oil;dew axing aid;deoiled w ax

0 前言

20世紀(jì) 90年代以前,我國煉油企業(yè)大多采用性質(zhì)適合生產(chǎn)基礎(chǔ)油的大慶原油為原料,以溶劑精制、溶劑脫蠟和白土補(bǔ)充精制工藝生產(chǎn)粘度指數(shù)高于 95的 APIⅠ類基礎(chǔ)油。隨著中國石化所能得到的大慶原油資源的逐漸萎縮以及適合生產(chǎn)基礎(chǔ)油的低硫石蠟基原油價格高漲,以溶劑精制工藝為主生產(chǎn)基礎(chǔ)油的企業(yè)面臨著嚴(yán)重的資源保障壓力。

針對原油質(zhì)量變劣的問題,中國石化基礎(chǔ)油生產(chǎn)企業(yè)通過優(yōu)化原油品種,實(shí)施分儲分煉,優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行,保持了基礎(chǔ)油產(chǎn)量的增長和質(zhì)量的提升。針對不同基礎(chǔ)油生產(chǎn)企業(yè)的具體情況,中國石化石油化工科學(xué)研究院 (以下簡稱石科院)進(jìn)行了相關(guān)工藝技術(shù)研究,部分內(nèi)容如下。

1 試驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果

1.1 組合工藝提高荊門分公司基礎(chǔ)油質(zhì)量

采用老三套工藝技術(shù)從中間基原油潤滑油餾分主要生產(chǎn)出MV I基礎(chǔ)油。為了提高中間基基礎(chǔ)油檔次,減少投資和操作費(fèi)用,石科院開發(fā)了一種將溶劑精制和中壓加氫處理相結(jié)合的 RLT技術(shù),并在中國石化荊門分公司實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。近幾年荊門分公司主要生產(chǎn)高檔重質(zhì)基礎(chǔ)油和高質(zhì)量石油蠟。工業(yè)裝置生產(chǎn)的 HV I500基礎(chǔ)油和 120BS光亮油典型性質(zhì)見表1。

表 1 工業(yè) 500號基礎(chǔ)油和 120BS光亮油典型性質(zhì)

由表 1數(shù)據(jù)可見,采用傳統(tǒng)工藝與加氫處理相結(jié)合的混合工藝技術(shù),可以生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良的高檔重質(zhì)基礎(chǔ)油。

1.2 臨商輕脫油生產(chǎn) 150BS光亮油

針對國內(nèi)光亮油長期短缺的狀況,石科院以濟(jì)南臨商原油輕脫瀝青油為原料,采用溶劑精制 -加氫處理/加氫精制 -溶劑脫蠟 -補(bǔ)充精制流程在中型裝置上,生產(chǎn)出粘度指數(shù)在 95左右的 APIⅡ類150BS光亮油和 80號微晶蠟,150BS光亮油性質(zhì)見表 2,80號微晶蠟性質(zhì)見表 3。

表2 150BS光亮油性質(zhì)

表3 80號微晶蠟性質(zhì)

由表 2和表 3數(shù)據(jù)可見,濟(jì)南輕脫油采用傳統(tǒng)工藝與加氫處理相結(jié)合的技術(shù),可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的150 BS光亮油及微晶蠟。

1.3 溶劑脫蠟工藝使用脫蠟助劑

溶劑脫蠟是潤滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)工藝的重要組成部分。重質(zhì)潤滑油料在溶劑脫蠟過程中,由于蠟的晶體細(xì)小、不規(guī)整,導(dǎo)致過濾速度較慢,蠟膏及蠟產(chǎn)品的含油量高。脫蠟助劑通過成核、吸附和共晶的作用,可以明顯改善蠟的結(jié)晶狀況,達(dá)到以下幾方面效果:提高脫蠟脫油過濾速度,減少濾機(jī)溫洗次數(shù),增加裝置處理量;提高脫蠟油收率,降低蠟膏含油量,提高蠟產(chǎn)品的品質(zhì);減小稀釋溶劑比,降低能耗;去除光亮油中的絮狀物等。

國內(nèi)外的研究均表明,脫蠟助劑存在適應(yīng)性的問題,即不同的原料油要求使用不同的脫蠟助劑,以達(dá)到理想的使用效果。目前大部分助劑對中、低粘度油品效果顯著,只有少數(shù)助劑對脫瀝青油有效,對脫蠟段和脫油段同時有效的助劑則更少。針對國內(nèi)外不同重質(zhì)原料油,石科院開發(fā)了RFA61、RFA62和RFA66系列脫蠟助劑。

1.3.1 RFA61系列脫蠟助劑的使用效果

RFA61系列脫蠟助劑主要應(yīng)用于傳統(tǒng)高含蠟重質(zhì)原料油,其第一代脫蠟助劑 S M-40在南陽石蠟精細(xì)化工廠進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用,工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果見表 4。

表4 SM-40脫蠟助劑工業(yè)效果

工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明,S M-40可以使脫蠟段和脫油段過濾機(jī)的過濾速度分別提高 26.6%和 23.1%,從而使裝置處理能力提高 26.6%;添加脫蠟助劑S M-40對脫蠟油的質(zhì)量無影響,但使其收率提高1.9%,并使微晶蠟的含油量降低,滴熔點(diǎn)提高 4～5℃,微晶蠟由 80號提高到 85號,裝置新鮮溶劑比由12∶1降至 9.8∶1,劑耗、能耗降低。實(shí)施添加脫蠟助劑 S M-40的工藝后,微晶蠟生產(chǎn)時每天可增效4.43萬元,經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

S M-40脫蠟助劑雖然使用效果很好,但存在劑耗量大的缺點(diǎn),為進(jìn)一步降本增效,石科院在大量試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,針對高含蠟重質(zhì)油開發(fā)了新型脫蠟助劑 RFA6101,RFA6101脫蠟助劑具有比 S M-40更強(qiáng)的成核、吸附和共晶作用。RFA6101與 S M-40使用效果對比見表 5。

表 5 高含蠟減四線餾分油脫蠟助劑中試結(jié)果

續(xù)表

由表 5數(shù)據(jù)可見,加入 0.07%的 RFA6101脫蠟助劑與空白試驗(yàn)相比,脫蠟段相對過濾速度提高55%,脫油Ⅰ段和脫油Ⅱ段分別提高 53%和 59%。脫蠟油收率提高 1.1%,石蠟收率提高 0.8%,石蠟熔點(diǎn)提高3℃。與加 S M-40脫蠟助劑相比,RFA6101在加劑量減少 30%的情況下,相對過濾速度比加 S M -40脫蠟助劑脫蠟段提高 6%,脫油Ⅰ段和脫油Ⅱ段分別提高 12%和 16%,脫蠟油收率和石蠟收率以及石蠟的熔點(diǎn)都略高于加 S M-40的結(jié)果。

1.3.2 RFA6601脫蠟助劑的使用效果

中國石化荊門分公司采用加氫處理與傳統(tǒng)工藝相結(jié)合的工藝路線,生產(chǎn)高檔重質(zhì)基礎(chǔ)油和蠟產(chǎn)品。加氫處理輕脫含蠟油在酮苯脫蠟脫油過程中,存在過濾速度以及脫蠟油和脫油蠟綜合收率較低的問題,為此石科院對加氫處理輕脫含蠟油,進(jìn)行了脫蠟脫油工藝研究并研制了專用脫蠟助劑 RFA6601,中試效果見表6。

表6 RFA6601脫蠟助劑的中試效果

由表 6數(shù)據(jù)可見,使用脫蠟助劑 RFA6601與不加劑相比,脫蠟段、脫油Ⅰ段和脫油Ⅱ段過濾速度分別提高 35%、19%和 26%,脫蠟油收率提高 4.5%,脫油蠟收率提高 0.9%,脫蠟油和脫油蠟的綜合收率提高 5.4%,脫油蠟含油量稍有降低,加劑后脫蠟油和脫油蠟的綜合收率達(dá) 74.5%,加劑效果明顯。

2008年荊門分公司在溶劑脫蠟裝置中增上一套添加脫蠟助劑的設(shè)施,并于 2009年 5月初進(jìn)行了熱運(yùn),具備了添加脫蠟助劑的條件。2009年 5月 15日至 31日荊門分公司與石科院一起進(jìn)行了 RFA66系列脫蠟助劑工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)。

工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明,針對不同深度的加氫處理含蠟油,添加 RFA6601脫蠟助劑 (加劑量約為 1200 μg/g)與不加脫蠟助劑相比,脫蠟油收率提高 7%,脫蠟油傾點(diǎn)基本不變;脫油蠟收率降低 0.44%,脫油蠟含油量可達(dá)到 0.60%左右,遠(yuǎn)低于微晶蠟含油量 3%的要求值,質(zhì)量明顯過剩,但由于工業(yè)裝置的過濾溫度和溶劑比已降至底限,無法繼續(xù)降低。對脫油Ⅰ段蠟膏含油量的分析表明,經(jīng)一段脫油后,蠟膏的含油量已滿足不大于 3%的要求,如果煉廠增加脫油Ⅰ段蠟膏至蠟回收系統(tǒng)的跨線,脫油蠟收率則可以有較大幅度的提高。由此可以看出, RFA6601脫蠟助劑對降低脫油蠟含油量、提高脫蠟油收率具有非常顯著的效果。

由于本次脫蠟助劑工業(yè)試驗(yàn)期間,脫油Ⅱ段濾機(jī)出現(xiàn)故障,只剩下兩臺運(yùn)轉(zhuǎn),因此沒能進(jìn)行添加脫蠟助劑對提高過濾速度和提高裝置處理量的工業(yè)試驗(yàn)。但在添加 RFA6601脫蠟助劑期間觀察到了濾機(jī)濾槽液面下降及蠟餅容易從濾布刮落的現(xiàn)象,表明 RFA6601脫蠟助劑可以提高過濾速度,進(jìn)而達(dá)到提高處理量的目的。

1.3.3 RFA66系列脫蠟助劑的使用效果

茂名分公司是中國石化在華南地區(qū)的潤滑油生產(chǎn)基地。2002年大慶原油已不再供應(yīng)茂名分公司,原油的種類發(fā)生了質(zhì)的變化,為了提高輕脫基礎(chǔ)油的收率和質(zhì)量,增加煉廠經(jīng)濟(jì)效益,石科院開發(fā)了RFA66系列脫蠟助劑,用以提高溶劑脫蠟過濾速度和脫蠟油收率,降低蠟膏含油量。

糠醛精制輕脫油取自茂名分公司糠醛精制裝置,性質(zhì)見表 7,RFA66系列脫蠟助劑的中試使用效果見表 8。由表 8可見,使用脫蠟助劑后,脫蠟油收率提高 5.1%,過濾速度提高 51%。

表7 茂名糠醛精制輕脫油性質(zhì)

續(xù)表

表8 RFA66系列脫蠟助劑的中試使用效果

針對茂名低含蠟輕脫瀝青油的特性,充分發(fā)揮RFA66系列脫蠟助劑的優(yōu)異性能,石科院開發(fā)了一種兩段低溫脫蠟的專利技術(shù),同時生產(chǎn)脫蠟油及微晶蠟。中試結(jié)果見表 9。

表 9 兩段低溫脫蠟專利技術(shù)的中試結(jié)果

續(xù)表

由表 9數(shù)據(jù)可見,茂名低含蠟輕脫瀝青油,采用兩段低溫脫蠟專利技術(shù)后,脫蠟Ⅰ段過濾速度提高30%,脫蠟油收率提高 8.1%,石油蠟滿足微晶蠟行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

2 結(jié)論

(1)傳統(tǒng)工藝與加氫處理相結(jié)合的混合工藝可有效提高基礎(chǔ)油的品質(zhì),特別適合高檔重質(zhì)基礎(chǔ)油的生產(chǎn),混合工藝技術(shù)是將MV I基礎(chǔ)油升級為高檔基礎(chǔ)油的有效途徑。

(2)臨商原油輕脫油采用傳統(tǒng)工藝與加氫處理相結(jié)合的技術(shù),可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì) APIⅡ類 150BS基礎(chǔ)油,粘度指數(shù)達(dá)到 95,旋轉(zhuǎn)氧彈達(dá) 308 min。

(3)溶劑脫蠟助劑可有效提高溶劑脫蠟裝置的處理量,提高脫蠟油收率,降低蠟膏含油量,提高蠟產(chǎn)品質(zhì)量,減小稀釋溶劑比,降低能耗。

[1]任鵬,盛奎龍.助濾劑 S M-40在酮苯裝置微晶蠟生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].石油煉制與化工,2002,33(10):59-61.

[2]楊焜遠(yuǎn),楊文中,丁洛.潤滑油溶劑脫蠟脫油助濾劑應(yīng)用的研究[J].潤滑油,2001,16(6):12-16.

[3]黃灝,蒲祖國,蘇光華,等.加氫改質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)與應(yīng)用[J].石油煉制與化工,2003,34(9):44-48.

Resea rch on I mp roving the Yie ld and Q ua lity of Base O il and Deoiled W ax

Y ANGW en-zhong,WANG Yu-zhang,D ING Luo,GUAN Cui-shi
(Research Institute of Petroleum Processing,S INO PEC,Beijing 100083,China)

TE626.3

A

2009-09-09。

楊文中(1967-),男,高級工程師,1990年畢業(yè)于華東理工大學(xué)石油加工專業(yè),主要從事溶劑脫瀝青、潤滑油老三套等加工工藝的研究,參加過多項(xiàng)國家計委及中國石化攻關(guān)項(xiàng)目。