CN115851314B - 一种润滑油基础油和其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种润滑油基础油和其制备方法。该制备方法包括：步骤S1，将裂化尾油进行离心分离，得到油相和蜡相，裂化尾油为煤基加氢裂化尾油；步骤S2，油相和蜡相通过不同部位进入异构反应器发生异构脱蜡反应，得到异构化产物，蜡相从异构反应器的顶部进入，油相从异构反应器的中间部位进入；步骤S3，将异构脱蜡产物进行常压蒸馏，补充精制，减压蒸馏，得到润滑油基础油。应用本申请的技术方案，将离心分离与异构脱蜡工艺进行配合，有利于减少能量消耗，反应条件较为温和，有利于降低润滑油基础油的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种润滑油基础油和其制备方法。
背景技术
煤间接液化工艺是煤经气化、变换、净化、费托合成反应生成油品和化学品的过程。费托合成中间产品具有富含烯烃，加氢饱和后主要以直链烷烃为主，加氢精制和加氢裂化尾油中饱和烃含量高(≥90％)，基本无芳烃、硫、氮等杂质，适于生产高品质、高附加值的润滑油基础油产品。
润滑油作为一种高端油品，主要由基础油和添加剂组成，其中基础油性能对润滑油起决定性作用。基础油原料以石油基为主，经溶剂脱蜡、催化脱蜡或异构脱蜡等工艺生产润滑油基础油。目前专利在异构脱蜡催化剂方面较多，而对于煤基裂化尾油原料深加工报道较少。
原料预处理主要采用物理法，一是将宽馏分变为窄馏分，如常减压蒸馏，CN102041029A公开了一种加氢裂化尾油综合利用方法，对加氢裂化尾油进行减压分馏，分馏出的加氢裂化尾油轻馏分和加氢裂化尾油重馏分；CN103305267A公开了一种加氢裂化尾油加氢生产高档润滑油基础油的方法，以加氢裂化尾油为原料，经减压预分馏出>430℃和≤430℃馏分段。二是蜡油分离，如溶剂脱蜡。CN1175620A报道了一种以加氢裂化尾油为原料，采用溶剂脱蜡-白土精制过程生产食品级石蜡和润滑油基础油的方法；CN104560196A公开了一种溶剂脱蜡制备脱油蜡的方法。
煤基裂化尾油以饱和烃为主且馏程宽，其中异构烃占比高于正构烃，但异构化程度低。结合煤基裂化尾油原料性质，采取合适的方法进行预处理，并与异构脱蜡工艺相匹配，生产高收率、高性能的润滑油基础油，成为工业化生产的关键。
现有主要技术：减压蒸馏切割窄馏分，需低***压力、高加热温度及一定的分离塔板数，生产成本相对较高；全馏分直接进料，基础油性能满足指标要求时，需要更高反应温度，进而降低基础油收率；溶剂脱蜡的溶剂多为有机溶剂且用量大，对人体有害并污染环境，另外设备投资和操作费用也较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种润滑油基础油和其制备方法，以解决现有技术中煤基裂化尾油生产润滑油基础油难以兼顾基础油收率、性能和成本的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种润滑油基础油的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将裂化尾油进行离心分离，得到油相和蜡相，裂化尾油为煤基加氢裂化尾油；步骤S2，油相和蜡相通过不同部位进入异构反应器发生异构脱蜡反应，得到异构化产物，蜡相从异构反应器的顶部进入，油相从异构反应器的中间部位进入；步骤S3，将异构脱蜡产物进行常压蒸馏，补充精制，减压蒸馏，得到润滑油基础油。
进一步地，裂化尾油来自加氢裂化单元减压塔底馏分段，馏程为300～720℃，优选的，煤基加氢裂化尾油中饱和烃含量≮98％，正构烷烃占比≯10％。
进一步地，离心分离采用两相离心装置。
进一步地，离心分离的转速为2000～15000rpm，优选为3000～12000rpm；
优选的，离心分离的总时间为15～60min，更优选为20～55min；
优选的，离心分离的温度为0～40℃，更优选为5～35℃；
更优选的，油相的倾点≯21℃，蜡相的倾点≮21℃。
进一步地，其特征在于，步骤S2中，异构反应器为滴流床反应器，优选的，滴流床反应器包括三个反应床层，蜡相从反应器的顶部进料，油相从第二床层进料；更优选的，三个反应床层的催化剂装填量：第一床层＜第三床层≤第二床层。
进一步地，异构脱蜡的催化剂为负载有金属的一维中孔分子筛，金属包括贵金属和/或非贵金属，优选的，分子筛选自ZSM分子筛和SAPO系列分子筛中的任意一种或者多种；
优选的，贵金属包括Pt、Pd中的任意一种或者多种，非贵金属包括Ni、Mg、Fe、Ce中的任意一种或者多种；更优选的，金属包括至少一种贵金属和至少一种非贵金属；
优选的，异构脱蜡的温度为260～340℃，更优选为280～320℃；
优选的，异构脱蜡的氢气的分压1～10MPa，更优选为2～8MPa；
优选的，异构脱蜡的氢气的体积空速0.1～2h-1，更优选为0.3～1.6h-1；
优选的，异构脱蜡的氢油体积比为(50-1500):1，更优选为(100-1200):1。
进一步地，常压精馏包括：切割出终馏点≯190℃的馏分，得到石脑油，切割出馏程为190-320℃的馏分，得到异构烷烃溶剂，收集＞320℃的馏分作为补充精制的原料。
进一步地，补充精制的催化剂包括加氢金属催化剂和载体，加氢金属催化剂包括Pt、Pd、Ni、Mg、Fe、Co中的任意一种或者多种，载体包括氧化铝、氧化硅中的任意一种或者多种；
优选的，补充精制的温度为200～260℃，氢气分压为2～8MPa，
优选的，补充精制的空速为0.3～1.6h-1，氢油比为(500-1200):1。
根据本申请的另一个方面，提供了一种润滑油基础油，该润滑油基础油通过上述任一种的制备方法制备得到。
进一步地，润滑油基础油的牌号包含2cSt、3cSt、4cSt、6cSt、10cSt、30cSt，润滑油基础油的饱和烃含量≮99％。
应用本发明的技术方案，根据煤基裂化尾油具有饱和烃含量高，室温下具有一定流动性且呈现非均相的特点，采用离心工艺对裂化尾油进行蜡油两相预分离，根据油相和蜡相的特点，分别从异构反应器的不同部位进料，选择与之与相匹配的加氢异构反应条件，提高异构产物收率，通过常压蒸馏，可以将轻组分切割出，得到石脑油和异构烷烃溶剂油，有助于减轻后续补充精制的负荷，降低生产成本，最后减压精馏切割出润滑油基础油。上述制备方法将离心分离与异构脱蜡工艺进行配合，有利于减少能量消耗，反应条件较为温和，有利于降低润滑油基础油的生产成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一种加氢异构反应器结构图；
图2示出了根据本发明的煤基加氢裂化尾油生产润滑油基础油的工艺流程图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
01、缓冲区；02、气液分布器；03、催化剂区；04、催化剂支撑区；10、第一床层；20、第二床层；30、第三床层；100、蜡相；200、油相；300、异构化产物。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如本申请背景技术所分析的，现有技术中存在问题：一是裂化尾油直接作为原料难以兼顾基础油收率低和产品性能；二是对裂化尾油切割为不同馏分段进料，生产基础油产品牌号少；三是溶剂脱蜡需要有机溶剂和低温条件，流程复杂且难以得到高品质基础油；四是补充精制***压力与加氢异构***压力不同且压力较高(＞8MPa)，流程及工艺相对复杂。为了解决该问题，本申请提供了一种润滑油基础油和其制备方法。
根据本申请的一种典型的实施方式，提供了一种润滑油基础油的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将裂化尾油进行离心分离，得到油相和蜡相，裂化尾油为煤基加氢裂化尾油；步骤S2，油相和蜡相通过不同部位进入异构反应器发生异构脱蜡反应，得到异构化产物，其中，蜡相从异构反应器的顶部进入，油相从异构反应器的中间部位进入；步骤S3，将异构脱蜡产物进行常压蒸馏，补充精制，减压蒸馏，得到润滑油基础油。
本申请根据煤基裂化尾油具有饱和烃含量高，室温下具有一定流动性且呈现非均相的特点，采用离心工艺对裂化尾油进行蜡油两相预分离，根据油相和蜡相的特点，分别从异构反应器的不同部位进料，选择与之与相匹配的加氢异构反应条件，提高异构产物收率，通过常压蒸馏，可以将轻组分切割出，得到石脑油和异构烷烃溶剂油，有助于减轻后续补充精制的负荷，降低生产成本，最后减压精馏切割出润滑油基础油。上述制备方法将离心分离与异构脱蜡工艺进行配合，有利于减少能量消耗，反应条件较为温和，有利于降低润滑油基础油的生产成本。
在本申请的一些典型的实施例中，上述裂化尾油来自加氢裂化单元减压塔底馏分段，馏程为300～720℃，优选的，煤基裂化尾油中饱和烃含量≮98％，正构烷烃占比≯10％，分离得到的润滑油基础油的性能更佳。
上述离心分离处理的装置没有特殊要求，从现有技术中进行选择即可。在本申请的一些实施例中，离心分离采用两相离心装置，便于油相和蜡相的预分离，进一步提高分离效率和加氢异构产物收率。
在本申请的一些实施例中，离心分离的转速为2000～15000rpm，优选为3000～12000rpm，可以提高离心分离的效率，且对于分离设备易于实现，示例性地，转速可以是3000rpm、4000rpm、5000rpm、6000rpm、7000rpm、8000rpm、9000rpm、1000rpm、11000rpm、12000rpm或者任意二者之间的范围。
离心分离的时间与离心处理的转速有关，转速越低需要进行的时间越长，转速越高，则需要的时间越短。在本申请的一些实施例中，离心分离的总时间为15～60min，优选为20～55min，示例性地，离心分离的时间为25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min或者任意二者之间的范围，为了便于实施，离心分离可以分多次进行，比如将上述总时间的离心分离分成2～10次进行。
由于煤基裂化尾油室温下即呈现非均相的特点，离心分离在室温下进行即可，本申请的研究人员研究发现，在0～40℃的条件均可以实现不错的蜡油分离效果，在5～35℃下进行，离心分离效果较好，且操作环境较好，更有利于上述分离方法的进行，更有利于提高蜡油预分离效率。在一些优选的实施例中，油相的倾点≯21℃，蜡相的倾点≮21℃，便于后续的异构脱蜡处理。
将离心分离得到的油相和蜡相分别进行加氢异构反应，加氢异构包括：蜡相从异构反应器顶部进料，油相从异构反应器中部床层进料，在异构催化剂作用下，调节加氢异构反应条件，得到异构化产物。由于本申请的异构脱蜡的原料为经过离心分离得到的油相和蜡相，油相异构化程度高于蜡相，两股原料从异构反应器不同位置进料，加氢异构反应条件与原料性质相匹配，可以提高异构化收率。在本申请的一些典型的实施例中，上述异构反应器为滴流床反应器，优选的，滴流床反应器包括三个反应床层，如图1所示，从上至下，依次为第一床层10、第二床层20、第三床层30，每个床层包括从上至下依次设置的缓冲区01、气液分布器02、催化剂区03和催化剂支撑区04，蜡相100和部分氢气从反应器的顶部，即第一床层10上方进料，油相200和另一部分氢气从第二床层20进料，蜡相和油相在反应的过程中往下移动，经过第三床层30从反应器的下方出口流出，得到异构化产物300。在一些优选的实施例中，为了提高异构加氢效率和催化剂的利用率，上述三个反应床层的催化剂装填量为：第一床层10＜第三床层30≤第二床层20。具体的催化剂装填量可以根据反应器和原料组成来确定，示例性地，以第二床层的催化剂装填量为基准，第一床层装填量为第二床层的40～70％，第三床层装填量为第二床层的70～100％。
在本申请的一些实施例中，异构脱蜡的催化剂为负载有金属的一维介孔分子筛，优选的，分子筛选自ZSM分子筛和SAPO系列分子筛中的任意一种或者多种，优选的，其中ZSM系列分子筛优选ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48中一种任意一种或者多种，SAPO系列分子筛优选SAPO-11、SAPO-31中一种任意一种或者多种；金属包括贵金属和/或非贵金属催化剂，优选的，作为异构脱蜡催化剂的贵金属选自Pt、Pd中的任意一种或者多种，非贵金属包括Ni、Mg、Fe、Ce中的任意一种或者多种，更优选的，上述金属催化剂包括至少一种上述贵金属和至少一种上述非贵金属，对本申请的异构化原料的催化效果更好，能够显著提高异构脱蜡的效率。
在本申请的一些实施例中，异构脱蜡的温度为260～340℃，更优选为280～320℃，异构化效果较好，当采用如上述的具有多个床层的滴流床反应器时，优选各床层的温度逐渐降低，即上部床层的温度高于下部床层的温度，有利于提高异构加氢的效率，兼顾能耗节约。示例性地，第一床层的温度为310～320℃，第二床层的温度为295～310℃，第三床层的温度为280～300℃。在一些实施例中，异构脱蜡的氢气的分压1～10MPa，在该压力下即可获得较好的异构脱蜡效果，优选为2～8MPa，比如氢气压力为3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa或者任意二者之间的范围，均可实现更好的异构化效果，明显降低了反应的氢分压，对设备的要求明显降低，可明显降低设备投入。优选的，氢气的体积空速0.1～2h-1，更优选为0.3～1.6h-1。优选的，氢油体积比为(50-1500):1，更优选为(100-1200):1。
常压精馏的方法和条件可以采用现有技术，没有特别的要求，在此不再详细介绍。将加氢异构产物经常压精馏切割出沸点较低的轻组分，能够提高最终润滑油基础油的品质，而且可以减少后续补充精制的负荷，上述轻组分分别可以作为石脑油和异构烷烃溶剂油。优选的，切割出终馏点≯190℃的馏分，得到石脑油，切割出馏程为190-320℃的馏分，得到异构烷烃溶剂，收集＞320℃的馏分，即塔釜油作为补充精制的原料。
补充精制包括将蒸馏出的异构化产物在加氢催化剂作用下，与氢气发生反应，得到补充精制产物，补充精制的方法可以参考现有技术。在本申请的一些实施例中，补充精制的催化剂包括加氢金属催化剂和载体，优选的，加氢金属催化剂包括Pt、Pd、Ni、Mg、Fe、Co中的任意一种或者多种，载体包括氧化铝、氧化硅中的任意一种或者多种，更优选的，加氢催化剂为Al2O3/Pt、Al2O3/Pt-Pd、Al2O3/Pt-Ni中的任意一种或者多种，催化效率更高，更适用于对本申请的异构脱蜡产物进行补充精制，催化效率更高。
在本申请的一些实施例中，补充精制反应的温度为200～260℃，氢气分压为2～8MPa，总体精制效率较高。
将补充精制得到的产物进行减压精馏对不同馏程的馏分进行切割，即可得到不同黏度的润滑油基础油。减压精馏的方法和条件可以采用现有技术，没有特别的要求，在此不再详细介绍。
在本申请的一些典型的实施方式中，煤基加氢裂化尾油生产润滑油基础油的工艺流程如图2所示，收集加氢裂化单元的塔底馏分，得到馏程为300～720℃的加氢裂化尾油，将加氢裂化尾油通过离心分离，获得油相和蜡相，油相和蜡相分别经不同的位置进入加氢异构设备进行加氢异构化，得到的异构化产物经常压精馏，分离出馏点较低的石脑油和异构烷烃溶剂油和馏分较高的组分作为补充精制的原料，在补充精制后，经减压精馏得到主产品润滑油基础油和副产石脑油、异构烷烃溶剂油，提高煤间接液化裂化尾油的附加值。
根据本申请的另一种典型的实施方式，提供了一种润滑油基础油，该润滑油基础油由上述任一种的制备方法制备得到，上述润滑油基础油的牌号包含2cSt、3cSt、4cSt、6cSt、10cSt、30cSt，其饱和烃含量≮99％。通过上述方法得到的润滑油基础油不仅收率高、性能好，而且由于制备效率高，制备成本相对较低，具有更好应用推广价值。
下面将结合实施例和对比例进一步说明本申请可以实现的有益效果。
实施例1
以馏程为310～700℃煤基裂化尾油为初始原料，在20℃条件下选取4000rpm离心6次，离心时间依次为15min、13min、11min、9min、7min和5min，离心结束后以上层油相和下层蜡相分别作为生产基础油原料进行异构脱蜡；采用滴流床反应器，蜡相从反应器顶端进料，油相从反应器的第二床层上方进料，选取ZSM-23/Pt-Fe为异构剂，反应器第一床层装剂量2.8kg，反应温度310℃，第二床层装剂量4kg，反应温度300℃，第三床层装剂量3.2kg，反应温度295℃，体积空速0.6h-1，氢分压6MPa，氢油体积比为500:1，进行异构化反应，得到异构化产物。将异构化产物进行常压精馏切割出石脑油(＜190℃)和异构烷烃溶剂油(190-320℃)，常压塔底油进行补充精制，补充精制的催化剂为Al2O3/Pt，反应温度240℃，氢分压6MPa，对精制产物(基础油全馏分)进行测试。
实施例2
以馏程为340～700℃煤基裂化尾油为初始原料，在15℃条件下选取5000rpm离心5次，每次9min，离心结束后以上层油相和下层蜡相分别作为生产基础油原料进行异构脱蜡；采用滴流床反应器，蜡相从反应器顶端进料，油相从反应器的第二床层上方进料，选取ZSM-48/Pt-Ce为异构剂，反应器第一床层装剂量2kg，反应温度300℃，第二床层装剂量4kg，反应温度290℃，第三床层装剂量4kg，反应温度290℃，体积空速0.8h-1，氢分压4MPa，氢油体积比为1000:1，进行异构化反应，得到异构化产物。将异构化产物进行常压精馏切割出石脑油(＜190℃)和异构烷烃溶剂油(190-320℃)，常压塔底油进行补充精制，补充精制的催化剂为Al2O3/Pt-Pd，反应温度240℃，氢分压4MPa，对精制产物(基础油全馏分)进行测试。
实施例3
以馏程为330～700℃煤基裂化尾油为初始原料，选取6000rpm、25℃、离心5次，离心时间依次为12min、10min、8min、6min和4min，离心结束后以上层油相和下层蜡相分别作为生产基础油原料进行异构脱蜡；采用滴流床反应器，蜡相从反应器顶端进料，油相从反应器的第二床层上方进料，选取ZSM-22/Pt-Mg为异构剂，反应器第一床层装剂量2kg，反应温度305℃，第二床层装剂量4.4kg，反应温度300℃，第三床层装剂量3.6kg，反应温度295℃，体积空速0.8h-1，氢分压3MPa，氢油体积比为1200:1，进行异构化反应，得到异构化产物。将异构化产物进行常压精馏切割出石脑油(＜190℃)和异构烷烃溶剂油(190-320℃)，常压塔底油进行补充精制，补充精制的催化剂为Al2O3/Pt-Pd，反应温度260℃，氢分压3MPa，对精制产物(基础油全馏分)进行测试。
实施例4
以馏程为305～700℃煤基裂化尾油为初始原料，选取8000rpm、20℃、离心4次，每次8min，离心结束后以上层油相和下层蜡相分别作为生产基础油原料进行异构脱蜡；采用滴流床反应器，蜡相从反应器顶端进料，油相从反应器的第二床层上方进料，选取SAPO-11/Pt-Ni为异构剂，反应器第一床层装剂量2.4kg，反应温度315℃，第二床层装剂量4kg，反应温度310℃，第三床层装剂量3.6kg，反应温度300℃，体积空速1h-1，氢分压6MPa，氢油体积比为750:1，进行异构化反应，得到异构化产物。将异构化产物进行常压精馏切割出石脑油(＜190℃)和异构烷烃溶剂油(190-320℃)，常压塔底油进行补充精制，补充精制的催化剂为Al2O3/Pt，反应温度240℃，氢分压6MPa，对精制产物(基础油全馏分)进行测试。
实施例5
以馏程为315～700℃煤基裂化尾油为初始原料，选取10000rpm、15℃、离心3次，离心时间依次为8min、6min和5min，离心结束后以上层油相和下层蜡相分别作为生产基础油原料进行异构脱蜡；采用滴流床反应器，蜡相从反应器顶端进料，油相从反应器的第二床层上方进料，选取SAPO-31/Pt为异构剂，反应器第一床层装剂量2.6kg，反应温度305℃，第二床层装剂量3.7kg，反应温度300℃，第三床层装剂量3.7kg，反应温度290℃，体积空速0.6h-1，氢分压4MPa，氢油体积比为1000:1，进行异构化反应，得到异构化产物。将异构化产物进行常压精馏切割出石脑油(＜190℃)和异构烷烃溶剂油(190-320℃)，常压塔底油进行补充精制，补充精制的催化剂为Al2O3/Pt-Pd，反应温度260℃，氢分压4MPa，对精制产物(基础油全馏分)进行测试。
实施例6
与实施例2的不同之处在于：连续进行离心分离45min，离心转速为5000rpm。
实施例7
与实施例2的不同之处在于：离心分离在5℃下进行。
实施例8
与实施例2的不同之处在于：离心分离在40℃下进行。
实施例9
与实施例2的不同之处在于：离心分离在35℃下进行。
实施例10
与实施例2的不同之处在于：异构化反应的温度为260℃。
实施例11
与实施例2的不同之处在于：异构化反应的温度为340℃。
实施例12
与实施例2的不同之处在于：异构化反应的氢气分压为9MPa。
实施例13
与实施例2的不同之处在于：异构化反应的催化剂为ZSM-5/Pt-Ni。
实施例14
与实施例2的不同之处在于：补充精制的催化剂为钴钼镍氧化物。
实施例15
与实施例2的不同之处在于：初始原料为馏程为370～550℃的煤基裂化尾油。
实施例16
以馏程为340～700℃煤基裂化尾油为初始原料，在15℃条件下选取5000rpm离心5次，每次9min，离心结束后以上层油相和下层蜡相分别作为生产基础油原料进行异构脱蜡；采用滴流床反应器，蜡相从反应器顶端进料，油相从反应器的第二床层上方进料，选取ZSM-48/Pt-Ce为异构剂，反应器第一床层反应温度300℃，第二床层反应温度290℃，第三床层反应温度290℃，体积空速0.8h-1，氢分压4MPa，氢油体积比为1000:1，进行异构化反应，得到异构化产物。将异构化产物进行常压精馏切割出石脑油(＜190℃)和异构烷烃溶剂油(190-320℃)，常压塔底油进行补充精制，补充精制的催化剂为Al2O3/Pt-Pd，反应温度240℃，氢分压4MPa，精制产物经减压精馏切割得到不同黏度的润滑油基础油。常压精馏切割条件：塔顶压力0.08MPa(G)、塔底压力0.11MPa(G)，塔底温度340-345℃，塔顶采出＜190℃馏分段，侧线采出190-320℃馏分段。减压精馏切割条件：减压***压力10Torr，控制塔釜温度235-300℃，塔顶采出320-380℃馏分段基础油；减压***压力2Torr，控制塔釜温度190-345℃，塔顶依次采出380-420℃、420-460℃、460-510℃、510-550℃及＞550℃馏分段基础油。
对比例1
以馏程为340～700℃煤基裂化尾油直接作为生产基础油原料，选取ZSM-22/Pt为异构剂，反应温度280℃，体积空速0.6h-1，氢分压6MPa，氢油体积比为500:1。补充精制剂为Al2O3/Pt，反应温度230℃，氢分压6MPa，对精制产物(基础油全馏分)进行测试。
对比例2
以馏程为340～700℃煤基裂化尾油原料，选取酮苯有机溶剂，低温溶解并加入稀释剂，经过滤、冷洗，使油、蜡分离，然后蒸馏实现油与有机溶剂分离。分离出油相选取ZSM-23/Pt为异构剂，反应温度290℃，体积空速1h-1，氢分压4MPa，氢油体积比为1000:1。补充精制剂为Al2O3/Pt，反应温度240℃，氢分压8MPa，对精制产物(基础油全馏分)进行测试。
对比例3
采用常减压对馏程为340～700℃裂化尾油进行切割，切割点为450℃，馏分段为初馏点～450℃，作为分离制备润滑油基础油的原料。分别选取ZSM-48/Pt为异构剂，异构化反应温度300℃，体积空速0.8h-1，氢分压8MPa，氢油体积比为1200:1。补充精制剂为Al2O3/Pt，反应温度260℃，氢分压8MPa，对精制产物(基础油全馏分)进行测试。
对比例4
与对比例3的不同之处在于，采用的原料为馏分段为450～540℃的裂化尾油。
对比例5
以馏程为310～700℃煤基裂化尾油为初始原料，直接进行异构脱蜡；采用滴流床反应器，原料从反应器顶端进料，选取ZSM-23/Pt-Fe为异构剂，反应器第一层装剂量2.8kg，反应温度310℃，第二层装剂量4kg，反应温度300℃，第三层装剂量3.2kg，反应温度295℃，体积空速0.6h-1，氢分压6MPa，氢油体积比为500:1，进行异构化反应，得到异构化产物。将异构化产物进行常压精馏切割出石脑油(＜190℃)和异构烷烃溶剂油(190-320℃)，常压塔底油进行补充精制，补充精制的催化剂为Al2O3/Pt，反应温度240℃，氢分压6MPa，对精制产物(基础油全馏分)进行测试。
对比例6
以馏程为310～700℃煤基裂化尾油为初始原料，直接进行异构脱蜡；采用滴流床反应器，原料的60wt％从反应器顶端进料，其余40％从反应器的第二床层上方进料，选取ZSM-23/Pt-Fe为异构剂，反应器第一层装剂量2.8kg，反应温度310℃，第二层装剂量4kg，反应温度300℃，第三层装剂量3.2kg，反应温度295℃，体积空速0.6h-1，氢分压6MPa，氢油体积比为500:1，进行异构化反应，得到异构化产物。将异构化产物进行常压精馏切割出石脑油(＜190℃)和异构烷烃溶剂油(190-320℃)，常压塔底油进行补充精制，补充精制的催化剂为Al2O3/Pt，反应温度240℃，氢分压6MPa，对精制产物(基础油全馏分)进行测试。
上述实施例1～16和对比例1～6的裂化尾油性质指标、分离后蜡油收率见表1，实施例1～15和对比例1～6制备得到的润滑油基础油(即的精制产物，馏程＞320℃)的部分性能指标见表2，其中，润滑油基础油的收率是基于进行异构化反应的油品计算得到，实施例16得到的不同产品部分物性数据见表3。
表1
表2
表3
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从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：采用离心工艺对裂化尾油进行蜡油两相预分离，油相和蜡相分别作为生产润滑油基础油的原料，经加氢异构、常压精馏、补充精制及减压精馏可以高收率地生产高性能的润滑油基础油，并副产石脑油和异构烷烃溶剂油。煤基裂化尾油经过离心分离后，对蜡相和油相从异构反应器不同位置进料，选择与之相匹配的加氢异构反应条件，提高加氢异构产物收率。常压精馏切割出石脑油和异构烷烃溶剂油，提高裂化尾油高值化利用，仅对常压塔釜油进行补充精制，降低加氢精制负荷，减少生产成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (27)
1.一种润滑油基础油的制备方法，其特征在于，包括：
步骤S1，将裂化尾油进行离心分离，得到油相和蜡相，所述裂化尾油为煤基加氢裂化尾油，且所述裂化尾油来自加氢裂化单元减压塔底馏分段，馏程为300~720℃，所述离心分离的温度为15~35 ℃；
步骤S2，所述油相和所述蜡相通过不同部位进入异构反应器发生异构脱蜡反应，得到异构化产物，所述蜡相从所述异构反应器的顶部进入，所述油相从所述异构反应器的中间部位进入；
步骤S3，将所述异构脱蜡产物进行常压精馏，补充精制，减压蒸馏，得到润滑油基础油。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煤基加氢裂化尾油中饱和烃含量≮98%，正构烷烃占比≯10%。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离心分离采用两相离心装置。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离心分离的转速为2000~15000rpm。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述离心分离的转速为3000~12000rpm。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述离心分离的总时间为15~60 min。
7. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述离心分离的总时间为20~55min。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述油相的倾点≯21℃，所述蜡相的倾点≮21℃。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述异构反应器为滴流床反应器。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述滴流床反应器包括三个反应床层，所述蜡相从所述反应器的顶部进料，所述油相从第二床层进料。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，三个反应床层的催化剂装填量：第一床层＜第三床层≤第二床层。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述异构脱蜡的催化剂为负载有金属的一维中孔分子筛，所述金属包括贵金属和/或非贵金属。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述分子筛选自ZSM分子筛和SAPO系列分子筛中的任意一种或者多种。
14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述贵金属包括Pt、Pd中的任意一种或者多种，所述非贵金属包括Ni、Mg、Fe、Ce中的任意一种或者多种。
15.根据权利要求12~14任一项所述的制备方法，其特征在于，所述金属包括至少一种所述贵金属和至少一种所述非贵金属。
16.根据权利要求12~14任一项所述的制备方法，其特征在于，所述异构脱蜡的温度为260~340 ℃。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述异构脱蜡的温度为280~320℃。
18.根据权利要求12~14任一项所述的制备方法，其特征在于，所述异构脱蜡的氢气的分压为1~10 MPa。
19.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述异构脱蜡的氢气的分压为2~8MPa。
20.根据权利要求12~14任一项所述的制备方法，其特征在于，所述异构脱蜡的氢气的体积空速0.1~2 h-1。
21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，所述异构脱蜡的氢气的体积空速为0.3~1.6 h-1。
22.根据权利要求12~14任一项所述的制备方法，其特征在于，所述异构脱蜡的氢油体积比为(50-1500):1。
23.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述异构脱蜡的氢油体积比为(100-1200):1。
24.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述常压精馏包括：切割出终馏点≯190℃的馏分，得到石脑油，切割出馏程为190-320℃的馏分，得到异构烷烃溶剂，收集＞320℃的馏分作为所述补充精制的原料。
25.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述补充精制的催化剂包括加氢金属催化剂和载体，所述加氢金属催化剂包括Pt、Pd、Ni、Mg、Fe、Co中的任意一种或者多种，所述载体包括氧化铝、氧化硅中的任意一种或者多种。
26.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，所述补充精制的温度为200~260℃，氢气分压为2~8MPa。
27.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，所述补充精制的空速为0.3~1.6 h-1，氢油比为(500-1200):1。
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| GR01 | Patent grant | ||
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