付鵬兵，李 俊，張理慧，周振宇

（1.潞安化工集團(tuán)有限公司，山西 長治 046200；2.山西潞安煤基清潔能源有限責(zé)任公司，山西 長治 046200）

1 項目研究背景

煤制油行業(yè)主要產(chǎn)品為柴油、石腦油、液化石油氣等大宗油品，與石油煉化企業(yè)生產(chǎn)的汽、柴油產(chǎn)品進(jìn)行市場競爭，由于其生產(chǎn)成本高，競爭明顯處于劣勢；同時，該類產(chǎn)品受國際市場原油價格波動影響較大。國際原油價格難以高位運行，煤炭價格持續(xù)走高，不利于煤制油企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展[1]。

隨著煤化工高峰期投資建設(shè)項目的陸續(xù)投產(chǎn)，供需矛盾進(jìn)一步加劇，競爭將會更加激烈，艱難的形勢，倒逼企業(yè)必須尋求突破，產(chǎn)品向高端、終端升級勢在必行。煤基合成油產(chǎn)品不同于傳統(tǒng)石油冶煉產(chǎn)品，其具有純度高、無硫、無氮、無芳烴和無金屬元素等優(yōu)點，同時富含鏈烷烴、芳烴含量較少等特性，符合未來能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢，是生產(chǎn)高品質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油、白油、低凝柴油等產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)原料[2]。

API Ⅲ類+潤滑油基礎(chǔ)油由于具有良好的黏溫性能、蒸發(fā)損失少、優(yōu)異的氧化安定性和低溫流動性，是汽車和工業(yè)機(jī)械潤滑的高級用油，市場增長潛力巨大，前景廣闊，產(chǎn)品附加值高，目前國內(nèi)主要依靠進(jìn)口。因此，如何實現(xiàn)生產(chǎn)API Ⅲ類+潤滑油基礎(chǔ)油、白油等產(chǎn)品，打破國外進(jìn)口壟斷，延伸公司產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了公司產(chǎn)品精細(xì)化、多樣化的發(fā)展目標(biāo)，為企業(yè)帶來較大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，是目前急需解決的問題。

2 項目研究主要內(nèi)容

本項目主要研究內(nèi)容為建設(shè)煤基合成高端基礎(chǔ)油的工業(yè)化裝置和研發(fā)平臺。項目建設(shè)包括工藝生產(chǎn)裝置及配套公輔設(shè)施，同時建立潤滑油基礎(chǔ)油研發(fā)基地，實現(xiàn)煤基高端Ⅲ+基礎(chǔ)油產(chǎn)業(yè)化。項目采用先進(jìn)的異構(gòu)脫蠟技術(shù)專利催化劑、異構(gòu)脫蠟全加氫工藝，以煤基精制減底油為原料，生產(chǎn)高品質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油、白油、低凝點柴油等產(chǎn)品，與傳統(tǒng)石油基原料加工液體產(chǎn)品相比，工藝流程短，能耗較少，操作簡單，生產(chǎn)成本較低，品質(zhì)優(yōu)異。

潤滑油脫蠟國外技術(shù)有Exxon Mobil 選擇性脫蠟技術(shù)、Shell 加氫裂化/加氫異構(gòu)化技術(shù)、Lyondell蠟異構(gòu)化技術(shù)；潤滑油脫蠟國內(nèi)技術(shù)有石油化工科學(xué)研究院技術(shù)、撫順石油化工研究院WIS 技術(shù)。其中，雪佛龍Chevron 公司異構(gòu)脫蠟（IDW）技術(shù)在工業(yè)上有較多應(yīng)用業(yè)績，且在費托合成油品加工生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油方面也有工業(yè)業(yè)績，同時該公司的催化劑性能良好，潤滑油的收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，工藝流程簡單，而且可以極大降低項目的投資風(fēng)險，增加產(chǎn)品的市場競爭力，提高項目的經(jīng)濟(jì)效益。因此本項目采用Chevron 公司的異構(gòu)脫蠟（IDW）技術(shù)加工費托合成煤基蠟油生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的API III 類+潤滑油基礎(chǔ)油、高品質(zhì)低凝點柴油等產(chǎn)品[3]。

雪佛龍異構(gòu)脫蠟技術(shù)工藝特點：一是采用雪佛龍Chevron 公司異構(gòu)脫蠟（IDW）和后加氫精制（HDF）兩段加氫工藝技術(shù)，以低硫低芳低氮的費托合成煤基合成油為原料，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高附加值的API III 類+潤滑油基礎(chǔ)油、副產(chǎn)低凝點柴油等產(chǎn)品。二是根據(jù)原料油含蠟高的特點，異構(gòu)脫蠟和后加氫精制反應(yīng)采用不同的壓力等級，不同的反應(yīng)系統(tǒng)，以獲得最大的潤滑油基礎(chǔ)油收率。

3 工業(yè)化應(yīng)用效果

2015 年經(jīng)過前期準(zhǔn)備，引進(jìn)專利技術(shù)開始了異構(gòu)脫蠟裝置的建設(shè)，并于2019 年3 月成功產(chǎn)出全球首批煤基費托合成API Ⅲ類+潤滑油基礎(chǔ)油，開創(chuàng)了煤制產(chǎn)品深加工潤滑行業(yè)方向工業(yè)化生產(chǎn)的先河，是目前全球唯一的一套以煤基費托精制減底油為原料生產(chǎn)高品質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油的裝置。

3.1 建設(shè)規(guī)模

60 萬t/a 異構(gòu)脫蠟項目主要建設(shè)內(nèi)容包括工藝生產(chǎn)裝置、公用工程、儲運系統(tǒng)和輔助生產(chǎn)設(shè)施，具體內(nèi)容見表1。

表1 60 萬t/a 異構(gòu)脫蠟項目主要建設(shè)內(nèi)容

3.2 產(chǎn)品規(guī)模

采用費托合成油原料生產(chǎn)高品質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油、白油等產(chǎn)品，與傳統(tǒng)石油基原料加工液體產(chǎn)品相比，工藝流程短，能耗較少，操作簡單，生產(chǎn)成本較低，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，不僅符合國家產(chǎn)業(yè)政策，而且延伸了公司產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了公司產(chǎn)品精細(xì)化、多樣化的發(fā)展目標(biāo)，為企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 創(chuàng)新效果

1）建設(shè)了全球首套煤基合成費托蠟生產(chǎn)Ⅲ類+潤滑油基礎(chǔ)油裝置。2）采用煤基合成油品為原料，雪佛龍異構(gòu)脫蠟技術(shù)生產(chǎn)出黏度指數(shù)達(dá)到140 的APIⅢ類+潤滑油基礎(chǔ)油。3）本項目采用改進(jìn)催化Ⅲ劑——貴金屬催化劑，得到的基礎(chǔ)油產(chǎn)品產(chǎn)率高、品質(zhì)好。4）利用費托合成工藝為載體，引進(jìn)國外潤滑油技術(shù)，嫁接開發(fā)了油品加工下游高端蠟生產(chǎn)Ⅲ類+潤滑油基礎(chǔ)油工藝路線。

4 結(jié)論

1）解決了關(guān)鍵技術(shù)：通過試驗改進(jìn)催化劑的物理特性參數(shù)，使催化劑達(dá)到最大試驗活性，最終完成工藝包設(shè)計；優(yōu)化異構(gòu)脫蠟反應(yīng)工藝條件，得到最佳工藝條件和反應(yīng)指標(biāo)；確定示范平臺的設(shè)備及工藝，結(jié)合催化劑的優(yōu)化，設(shè)計、建造并運行工業(yè)側(cè)線示范裝置。

2）采用煤基油為原料，雪佛龍異構(gòu)脫蠟技術(shù)生產(chǎn)出黏度指數(shù)達(dá)到140 的API Ⅲ類+潤滑油基礎(chǔ)油。環(huán)保和節(jié)能效果極佳；項目采用全加氫工藝，生產(chǎn)6個牌號Ⅲ類+潤滑油基礎(chǔ)油，產(chǎn)品指標(biāo)優(yōu)異，黏度指數(shù)最高可達(dá)140，幾乎不含硫氮芳烴，傾點低，氧化安定性和光安定性好，得到了產(chǎn)品產(chǎn)率高、品質(zhì)好的Ⅲ類+基礎(chǔ)油。

3）異構(gòu)脫蠟項目產(chǎn)品市場前景廣闊，價格穩(wěn)定，產(chǎn)品附加值高，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益好。經(jīng)過異構(gòu)化得到Ⅲ類+基礎(chǔ)油，價格每噸可達(dá)9000 元以上，產(chǎn)品附加值高，可以作為煤制油項目新增利潤點，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。煤基高端Ⅲ+基礎(chǔ)油產(chǎn)業(yè)化運行后，已實現(xiàn)銷售額幾十億元。

4）本項目開辟了煤基油生產(chǎn)高品質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油的新工藝路線，Ⅲ類+潤滑油基礎(chǔ)油產(chǎn)品實現(xiàn)國產(chǎn)工業(yè)化應(yīng)用，可緩解我國高端潤滑油對國外進(jìn)口的依賴；打破多年來潤滑油高端市場一直被國外“美孚”、“殼牌”、“道達(dá)爾”、“BP”、“雪佛龍”等品牌壟斷的局面，成功應(yīng)用于太行潤滑油品牌，具有重要的戰(zhàn)略意義，具有廣闊的應(yīng)用前景。