CN204097413U - 生产汽柴油、石油焦及高档润滑油基础油的*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生产汽柴油、石油焦及高档润滑油基础油的***，该***将劣质原油预处理单元、脱硫与裂化单元、重质原料处理单元、催化轻质化单元、异构脱蜡反应单元和补充精制反应单元、气体净化与制备单元有机结合，最大限度地将劣质原油转化成轻质油品、石油焦和我国急需的低黏度、低倾点、黏度指数﹥120的Ⅲ类基础油，产品种类多，可满足多领域发展需要，且可简化工艺流程，降低整体能耗。

Description

生产汽柴油、石油焦及高档润滑油基础油的***

技术领域

本实用新型属于炼油、石油化工、煤化工领域，涉及一种劣质原油轻质化的***，具体说是将劣质原油预处理单元、重质原料处理单元、脱硫与裂化单元、催化轻质化单元、基础油单元和气体净化与制备单元有机组合的轻质化***。

背景技术

随着世界范围内的原油性质变重、变劣，以及经济持续发展的要求和环保法规的日益严格，人们对轻质清洁燃料的需求越来越大，这些都要求对现有的炼油技术进行完善和改进，以最低的成本加工劣质原油生产出符合要求的产品。

因劣质原油黏度高、比重大、重金属和含硫量以及胶质、沥青质高，利用现有的炼油技术进行劣质原油加工，存在汽油和柴油收率低，热能损耗大，设备投资高等不利因素。

石油焦是生产电极、石墨、碳素、核反应堆减速棒等的材料，在工业、国防、医疗、航天和原子能等方面也有广泛的用途，是一种对国民经济和科学技术发展有重要影响的材料。利用劣质原油生产石油焦对满足我国经济和科学技术发展有着重要意义。

随着我国汽车制造业、航天航空工业和高速铁路的飞跃发展，我国润滑油的消费总量也呈现大幅增长。据报道，2012年我国润滑油消费量超过1000万吨，而润滑油年产量则只有800多万吨，巨大缺口只能依靠进口来弥补，特别是高档润滑油，80％需要依靠进口。高档润滑油是一种技术含量很高的产品，它关系到各种重要行业，如：汽车、航空、发动机、机械制造、国防等，因此受制于人的被动局面应该尽快改变。

润滑油是由基础油为主体，添加少量的添加剂调和而成，基础油的技术指标和质量决定着润滑油性能和技术指标。高档润滑油的生产，基础油质量是十分重要的一环。目前国内润滑油基础油还需从韩国、新加坡等地大量进口，这说明，我国在高档润滑油的生产方面仍未改变受制于人的被动局面。

利用劣质原油生产高档润滑油基础油，可以增加生产原料来源，降低生产成本，对满足我国经济发展有着一定意义。

现有的***对劣质原油轻质化不够充分，对催化裂化油浆没有充分利用。

发明内容

本实用新型的目的是在现有技术基础上，提供一种劣质原油预处理、重质原料处理、脱硫与裂化、催化轻质化、基础油和气体净化与制备单元有机组合的轻质化***，最大限度地将劣质原油转化成轻质油品、石油焦和我国急需的低黏度、低倾点、黏度指数﹥120的Ⅲ类基础油，简化工艺流程，降低整体能耗。

本实用新型的目的通过以下方式实现的：

一种劣质原油生产汽油、柴油、石油焦及高档润滑油基础油的***，该***包括劣质原油预处理单元、脱硫与裂化单元、重质原料处理单元、催化轻质化单元、基础油单元和气体净化与制备单元；

劣质原油预处理单元分别通过管路与脱硫与裂化单元、重质原料处理单元、气体净化与制备单元相连接；

脱硫与裂化单元分别通过管路与催化轻质化单元、基础油单元和气体净化与制备单元相连接；

重质原料处理单元通过管路与催化轻质化单元相连接；

催化轻质化单元分别通过管路与气体净化与制备单元相连接；

基础油单元通过管路与气体净化与制备单元相连接。

劣质原油预处理单元分别通过管路与脱硫与裂化单元、重质原料处理单元、气体净化与制备单元相连接；

脱硫与裂化单元分别通过管路与催化轻质化单元、基础油单元和气体净化与制备单元相连接；

重质原料处理单元通过管路与催化轻质化单元相连接；

催化轻质化单元分别通过管路与气体净化与制备单元相连接；

基础油单元通过管路与气体净化与制备单元相连接。

劣质原油预处理单元包括原料油储罐、电脱盐罐、换热器、常压加热炉和常压分馏塔；劣质原油预处理单元的常压分馏塔的多个出口分别通过管路连接脱硫与裂化单元、重质原料处理单元、气体净化与制备单元以及加氢精制装置。

脱硫与裂化单元包括第一加氢反应器、第二加氢反应器和第一分馏塔；

重质原料处理单元包括焦化加热炉和焦炭塔；催化轻质化单元包括反应器、催化剂再生器和第二分馏塔；基础油单元包括异构脱蜡反应器、补充精制反应器和分离装置；气体净化与制备单元由脱硫塔和PSA提纯装置组成；劣质原油预处理单元分馏塔的多个出口分别通过管路连接脱硫与裂化单元的第一分馏塔，重质原料处理单元的焦化加热炉和焦炭塔，气体净化与制备单元的脱硫塔；劣质原油预处理单元的换热器的入口连接催化轻质化单元的第二分馏塔的出口。

脱硫与裂化单元的第一分馏塔的出口分别连接气体净化与制备单元的脱硫塔、基础油单元的异构脱蜡反应器、催化轻质化单元的反应器，脱硫与裂化单元的第一分馏塔的入口连接第二加氢反应器的出口。

重质原料处理单元中的焦化加热炉的入口通过管路与催化轻质化单元的第二分馏塔的出口相连接，同时，焦炭塔、焦化加热炉和常压分馏塔通过管路连接成回路。

催化轻质化单元的第二分馏塔的出口分别通过管路与气体净化与制备单元的脱硫塔，以及劣质原油预处理单元的换热器相连接，催化轻质化单元的第二分馏塔的入口连接反应器的出口。

基础油单元的异构脱蜡反应器通过管路与气体净化与制备单元的PSA提纯装置相连接。

基础油单元的分离装置通过管路与气体净化与制备单元的脱硫塔相连接。

所述的气体净化与制备单元的PSA提纯装置通过管路连接加热炉的入口，加热炉的出口连接脱硫与裂化单元的第一加氢反应器的入口。

所述的原料油储罐内设蒸汽加热盘管。

应用上述***实现劣质原油生产汽油、柴油、石油焦及高档润滑油基础油的方法，该方法包括劣质原油预处理、脱硫与裂化、重质原料处理、催化轻质化、异构脱蜡反应和补充精制反应、气体净化与制备过程，具体步骤如下：

(a)劣质原油预处理：将劣质原油进行水洗、脱盐、脱水和脱固体，换热到200℃～250℃(优选换热到220℃～230℃)，再通过加热炉加热到360℃～390℃(优选加热到380℃～390℃)，进入常压分馏塔：分离出气体、汽油、柴油、330℃～350℃常压瓦斯油和＞350℃渣油；

(b)脱硫与裂化：步骤(a)得到的330℃～350℃常压瓦斯油经过加氢精制(即加氢脱硫与裂化)得到气体、汽油、柴油、催化原料以及加氢尾油；(汽油、柴油可作为产品出售，气体继续进行气体净化与制备，催化原料继续进行催化轻质化处理，而加氢尾油进入基础油单元进行异构脱蜡反应和补充精制反应。)

(c)重质原料处理：将步骤(a)得到的＞350℃渣油加热到495℃～500℃进行裂解和缩合反应，生成焦炭和油气；(油气可送回劣质原油预处理单元的分馏塔，聚结在焦炭塔内的焦炭可经水利切焦***由焦炭塔内送出，作为产品销售。)

(d)催化轻质化：将步骤(b)得到的催化原料在催化剂的作用下发生裂化反应(大分子裂化成小分子、长链断裂为短链)，得到干气、液化气、汽油、柴油和催化油浆；催化油浆进行步骤(c)的重质原料处理；液化气、汽油、柴油作为产品出售；

(e)异构脱蜡反应和补充精制反应：步骤(b)得到的加氢尾油在催化剂的作用下发生异构脱蜡反应(将加氢尾油中的高凝点正构烷烃异构化)和补充精制反应，制取Ⅲ类基础油；该Ⅲ类基础油具有低黏度(Ⅲ类4号、Ⅲ类6号100℃运动粘度范围分别为3.50-4.50mm².s^-1，5.50-6.50mm².s^-1，具体见表6)、低倾点(Ⅲ类4号、Ⅲ类6号的倾点不高于-18℃，具体见表6)，黏度指数＞120的特点。

(f)气体净化与制备：将步骤(a)和步骤(b)分离出的气体以及步骤(d)得到的干气以及步骤(e)得到的气体进行脱硫和吸附提纯，得到氢气和释放气。

上述劣质原油为石蜡基劣质原油或中低温煤焦油或含有中低温煤焦油的石蜡基劣质原油。上述石蜡基劣质原油为原始油藏温度下脱气油粘度为10000～50000mPa.s、相对密度大于0.93、硫含量大于2.0％的石蜡基劣质原油；所述的中低温煤焦油的热解温度分别为700℃～900℃和500℃～700℃。

步骤(f)中所使用的吸附压力为1.2MPa～3.0MPa。

步骤(a)中先将劣质原油可先在80℃～140℃条件下脱水和固体沉降后再进行水洗、脱盐、脱水和脱固体，优选在90℃条件下进行。

步骤(a)中，因劣质原油中胶质、沥青质高，轻组分少，所述的预处理单元采用“一炉一塔”流程，该预处理单元主要由原料油储罐、电脱盐罐、换热器、常压加热炉和常压分馏塔组成：劣质原油经过水洗、脱盐、脱水和脱固体后与成品油换热到200℃～250℃(1.2MPa～1.7MPa)用泵送至加热炉，加热到360℃～390℃进入常压分馏塔：分离出的气体进入气体净化与制备单元，分离出的汽油和柴油作为产品外送到加氢精制装置；分离出330℃～350℃常压瓦斯油进入脱硫与裂化单元，分离出的＞350℃渣油进入重质原料处理单元。与常规常压蒸馏不同之处在于增加了330℃～350℃常压瓦斯油和＞350℃渣油分离功能，将渣油分成脱硫与裂化单元原料和重质原料处理单元原料油。在满足脱硫与裂化单元原料要求的基础上降低重质原料处理单元的处理量，达到节省操作费用和能耗的目的。

步骤(b)使用脱硫与裂化单元，原料油和氢气在进加热炉之前混合。该单元设置多个反应器，以提高加工量；加氢反应器的类型可以是固定床、移动床或沸腾床。加氢反应的催化剂指具有加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属等功能的单一或组合催化剂。一般采用的非贵金属活性组分，优选ⅥB族和Ⅷ族的金属氧化物和硫化物，如W、Mo、Co、Ni，贵金属有Pt、Pd等；加入的酸性助剂可以是0.5％～4.0％的F、P、或B或3％～10％的无定型硅酸铝或分子筛；可选择的载体有中性载体活性氧化铝、活性炭、硅藻土等，或者酸性载体硅酸铝、硅酸镁、活性白土、分子筛等。目前在固定床加氢技术中，经常是多种催化剂配套使用，原料油依次与保护剂、加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮催化剂接触，或者将这几种催化剂混装。步骤(b)所述的脱硫与裂化单元中，加氢处理的反应条件为：温度350℃～400℃，氢分压10MPa～25MPa，体积空速0.5h^-1～2.0h^-1，氢油体积比500～1200。原料油在加氢反应器内脱除硫、氮、金属等杂质，并进行芳烃饱和反应。

步骤(c)重质原料处理使用重质原料处理单元，该单元主要由焦化加热炉和焦炭塔组成，不设分馏装置。＞350℃渣油由预处理单元的常压分馏塔底用进料泵送入焦化加热炉，加热到495℃～500℃左右进入焦炭塔的底部，在焦炭塔内进行常规裂解和缩合反应，焦炭塔顶操作压力为0.15-0.2MPa，优选操作压力为0.18MPa，生成焦炭和油气。高温油气送到预处理单元的常压分馏塔，聚结在焦炭塔内的焦炭经水利切焦***由焦炭塔内送出，作为产品销售。

步骤(d)催化轻质化使用催化轻质化单元，主要由反应器、催化剂再生器，第二分馏塔组成。催化原料进入反应器，在催化剂的作用下发生裂化反应，大分子裂化成小分子、长链断裂为短链。反应产物进入第二分馏塔，经分馏得到干气、液化气、汽油、柴油和催化油浆。干气进入气体脱硫单元，液化气、汽油、柴油作为产品出售，催化油浆进入重质原料处理单元。催化剂参加反应后进入催化剂再生器，经过烧焦再生后返回到反应器继续使用。

步骤(d)中所采用的催化剂选自分子筛、耐热无机氧化物、分子筛与粘土组合物、耐热无机氧化物与粘土组合物、分子筛、耐热无机氧化物和粘土组合物中的一种或多种；优选催化剂为分子筛中的一种或多种。分子筛可选自含或不含稀土元素的Y型沸石、含或不含稀土元素的超稳Y型沸石、具有五元环结构的高硅沸石、β沸石，丝光沸石、Ω沸石中的一种或几种，具有五元环结构的高硅沸石可以是ZSM-5沸石或ZRP沸石。耐热无机氧化物可选自氧化铝、氧化硅、无定型硅铝、氧化锆、氧化钛、氧化硼和碱土金属氧化物中的一种或几种。粘土可选自高岭土、多水高岭土、蒙脱土、硅藻土、埃洛石、皂石、累脱土、海泡石、凹凸棒石、水滑石和硼润土中的一种或几种。其中分子筛裂化催化剂的活性高，生焦量少，汽油产率高、转化率最高。

步骤(d)所述的催化轻质化单元，催化裂化的反应条件为：反应温度470℃～550℃，优选反应温度480℃～500℃，再生温度600℃～800℃，优选再生温度700℃～750℃，催化剂与催化原料的质量比3～18，优选质量比8～12，反应时间0.5s～5s，优选反应时间2-4s，压力0.1MPa～0.5MPa。原料油在催化轻质化单元反应分离后得到干气、液化气、汽油、柴油以及催化油浆(包括催化裂化回炼油和油浆)，催化油浆送至重质原料处理单元。

步骤(e)异构脱蜡反应和补充精制反应所述的基础油单元包括异构脱蜡反应器、补充精制反应器和分离装置。异构脱蜡反应的催化剂，可以选择本领域中常用的润滑油加氢异构催化剂，可以使用商品加氢催化剂，也可以按照本领域一般知识制备。该催化剂包括载体和活性金属组分，或者还包括助剂。加氢异构催化剂的载体一般为LKZ分子筛或ZSM-22分子筛等，通常分子筛在催化剂中的含量为30wt％～80wt％，优选为40wt％～70wt％。催化剂中的金属组分一般为Pt、Pd、Ru和Rh中的一种或多种，活性金属组分在催化剂中的含量为0.1wt％～30.0wt％。可选择的助剂组分为含有硼、氟、氯和磷元素中的一种或多种，助剂在催化剂中的含量为0.1wt％～5.0wt％。催化剂的比表面积为150m²/g～500m²/g，孔容为0.15ml/g～0.60ml/g。使用前对催化剂进行还原处理，使加氢活性金属在反应过程中处于还原状态。补充精制催化剂为常规的还原型加氢精制催化剂，该催化剂可包括载体和活性金属组分，或者还包括助剂。其活性金属为Pt、Pd中的一种或两种或还原态镍催化剂，催化剂中活性金属Pt和/或Pd在催化剂中的重量含量一般为0.05％～1％，还原态镍催化剂的活性金属以氧化物重量计为30wt％～80wt％，载体一般为Al₂O₃或Al₂O₃-SiO₂，助剂含有P、Ti、B、Zr等元素。使用前催化剂可进行常规的还原，保证加氢活性金属在反应过程中处于还原态。

步骤(e)中，①异构脱蜡反应条件包括：温度为210℃～400℃、优选310℃～390℃，氢分压为10.0MPa～25.0MPa、优选15.0MPa～25.0MPa，体积空速为0.2h^-1～2.0h^-1、优选0.6h^-1～2.0h^-1，氢油体积比为100～2000Nm³/m³、优选700～1000Nm³/m³。②补充精制反应条件为：温度为100℃～290℃、优选200℃～290℃，氢分压为10.0MPa～25.0MPa、优选15.0MPa～25.0MPa，体积空速为0.2h^-1～2.0h^-1、优选0.6h^-1～2.0h^-1，氢油体积比为100～2000Nm³/m³、优选700～1000Nm³/m³。

本实用新型中预处理单元、脱硫与裂化单元、催化轻质化单元和基础油单元所产气体全部送入气体净化与制备单元。气体净化与制备单元所产氢气供加氢脱硫单元和基础油单元使用，释放气用作加热炉燃料。

本实用新型所述的气体净化与制备单元由脱硫塔和PSA提纯装置组成。预处理单元、脱硫与裂化单元、催化轻质化单元和基础油单元所产气体全部进入脱硫塔，脱出H₂S后进入PSA提纯装置，PSA提纯装置采用10-2-4流程(10个吸附床，2床进气，4次均压)；在吸附床内将干气中的CO、CO₂等杂质吸收掉，分别得到氢气和释放气。得到的氢气纯度大于99.9％，供脱硫与裂化单元和基础油单元使用，释放气用作加热炉燃料。PSA装置进行吸附提纯所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有活性氧化铝类、活性炭类、硅胶类和常规的分子筛类；吸附压力为1.2MPa～3.0MPa。

劣质原油质量检测按照(GB/T18609-2011原油酸值的测定电位滴定法；SY/T7550-2012原油中蜡、胶质、沥青质含量的测定；GB/T17280-2009原油蒸馏标准试验方法15-理论板蒸馏柱；GB/T17280-2009原油蒸馏标准试验方法15-理论板蒸馏柱)进行，本实用新型未详细所述的设备及操作方法均可以按照本领域一般知识实现。

与现有技术比较本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型将劣质原油预处理、重质原料处理、脱硫与裂化、催化轻质化、基础油和气体净化与制备单元有机组合在一起，最大限度地将劣质原油转化成轻质油品、石油焦和我国急需的低黏度、低倾点、黏度指数﹥120的Ⅲ类基础油；产品种类多，可满足多领域发展需要，且可简化工艺流程，降低整体能耗。

(2)预处理单元增加了330℃～350℃常压瓦斯油和＞350℃渣油分离功能，将渣油分成脱硫与裂化单元原料和重质原料处理单元原料油。在满足脱硫与裂化单元原料要求的基础上降低重质原料处理单元的处理量，达到节省操作费用和能耗的目的。这是本专利的核心。

(3)重质原料处理单元不设分馏装置，简化了工艺流程，降低了设备投资和操作成本，同时减少了热量损失。

(4)预处理单元、脱硫与裂化单元、催化轻质化单元和基础油单元所产气体全部进入脱硫塔，脱出H₂S后进入PSA提纯装置，经PSA提纯，得到的氢气纯度大于99.9％，供脱硫与裂化单元和基础油单元使用；释放气用作加热炉燃料，最大程度利用了体系内部产品，降低了能耗。

(5)预处理单元将渣油分馏成330℃～350℃常压瓦斯油和＞350℃渣油。330℃～350℃常压瓦斯油进入脱硫与裂化单元，将＞350℃渣油经过重质原料处理单元处理后再用于脱硫与裂化单元原料，既提高汽油、柴油的收率，又降低了加氢处理的技术难度和氢耗，延长操作周期。

(6)劣质原油预处理、重质原料处理、脱硫与裂化、催化轻质化、基础油和气体净化与制备单元联合运行，既减少投资，又提高了全厂热量利用率。

附图说明

图1是本实用新型劣质原油生产汽油、柴油和石油焦以及高档润滑油基础油的***示意图。

其中，1、原料油储罐，2、电脱盐罐，3、换热器，4、常压加热炉，5、常压分馏塔，6、焦化加热炉，7、焦炭塔，8、反应器，9、催化剂再生器，10、第二分馏塔，11、第一加氢反应器，12、第二加氢反应器，13、第一分馏塔，14、分离装置，15、补充精制反应器，16、异构脱蜡反应器，17、脱硫塔，18、PSA提纯装置，19、加氢精制装置，20、加热炉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。

如图1所示，一种劣质原油生产汽油、柴油、石油焦及高档润滑油基础油的***，该***包括劣质原油预处理单元、脱硫与裂化单元、重质原料处理单元、催化轻质化单元、基础油单元和气体净化与制备单元；

劣质原油预处理单元包括原料油储罐1、电脱盐罐2、换热器3、常压加热炉4和常压分馏塔5；劣质原油预处理单元的常压分馏塔5的多个出口分别通过管路连接脱硫与裂化单元、重质原料处理单元、气体净化与制备单元以及加氢精制装置19。

脱硫与裂化单元包括第一加氢反应器11、第二加氢反应器12和第一分馏塔13；

重质原料处理单元包括焦化加热炉6和焦炭塔7；催化轻质化单元包括反应器8、催化剂再生器9和第二分馏塔10；基础油单元包括异构脱蜡反应器16、补充精制反应器15和分离装置14；气体净化与制备单元由脱硫塔17和PSA提纯装置18组成；劣质原油预处理单元分馏塔5的多个出口分别通过管路连接脱硫与裂化单元的第一分馏塔13，重质原料处理单元的焦化加热炉6和焦炭塔7，气体净化与制备单元的脱硫塔17；劣质原油预处理单元的换热器3连接催化轻质化单元的第二分馏塔10的出口。

脱硫与裂化单元的第一分馏塔13的出口分别连接气体净化与制备单元的脱硫塔17、基础油单元的异构脱蜡反应器16、催化轻质化单元的反应器8，脱硫与裂化单元的第一分馏塔13的入口连接第二加氢反应器12的出口。

重质原料处理单元中的焦化加热炉6的入口通过管路与催化轻质化单元的第二分馏塔10的出口相连接，同时，焦炭塔7、焦化加热炉6和常压分馏塔5通过管路连接成回路。

催化轻质化单元的第二分馏塔10的出口分别通过管路与气体净化与制备单元的脱硫塔17，以及劣质原油预处理单元的换热器3相连接，催化轻质化单元的第二分馏塔10的入口连接反应器8的出口。

基础油单元的异构脱蜡反应器16通过管路与气体净化与制备单元的PSA提纯装置18相连接。

基础油单元的分离装置14通过管路与气体净化与制备单元的脱硫塔17相连接。

所述的气体净化与制备单元的PSA提纯装置18通过管路连接加热炉20的入口，加热炉20的出口连接脱硫与裂化单元的第一加氢反应器11的入口。

所述的原料油储罐1内设蒸汽加热盘管。

劣质原油生产汽油、柴油、石油焦及高档润滑油基础油的方法，具体包括如下步骤：

外来的劣质原油送入原料油储罐(内设蒸汽加热盘管，使用蒸汽将煤焦油加热至90℃进行脱水、固体沉降)储存。劣质原油由储罐用泵送至电脱盐罐，进行水洗、脱盐、脱水和脱固体后与成品油换热到220℃(1.6MPa)用泵送至常压加热炉，加热到380℃进入常压分馏塔，分离出的气体进入气体净化与制备单元，分离出的汽油和柴油送入加氢精制装置，得到精制汽油产品和柴油产品；分离出的330℃～350℃常压瓦斯油进入脱硫与裂化单元，分离出的＞350℃渣油进入重质原料处理单元。

330℃～350℃常压瓦斯油与后续单元产生的提纯氢气混合后经泵送至加热炉，加热到一定温度后依次进入第一加氢反应器、第二加氢反应器及分馏塔，经过加氢脱硫和裂化得到干气、汽油产品、柴油产品、催化原料及加氢尾油。干气进入气体净化与制备单元，汽油、柴油作为产品出售，催化原料进入催化轻质化单元，加氢尾油进入基础油单元。

＞350℃渣油由预处理单元的分馏塔底用进料泵送入焦化加热炉，加热到495℃～500℃进入从焦炭塔的底部进入，在焦炭塔内进行裂解和缩合反应，生成焦炭和油气。油气送到预处理单元的常压分馏塔，聚结在焦炭塔内的焦炭经水利切焦***由焦炭塔内送出，作为产品销售。

由脱硫与裂化单元得到的催化原料进入催化轻质化单元，催化轻质化单元由反应器、催化剂再生器，第二分馏塔组成。催化原料进入反应器，在催化剂的作用下发生裂化反应，大分子裂化成小分子、长链断裂为短链。反应产物进入第二分馏塔，经分馏得到干气、液化气、汽油产品、柴油产品和催化油浆。干气进入气体净化与制备单元，液化气、汽油、柴油作为产品出售，催化油浆进入重质原料处理单元。催化剂参加反应后进入催化剂再生器，经过烧焦再生后返回到反应器继续使用。

加氢尾油与后续单元产生的提纯氢气混合后进入基础油单元，基础油单元包括异构脱蜡反应器、补充精制反应器和分离装置，经反应和分离得到干气和低黏度、低倾点、黏度指数﹥120的Ⅲ类基础油。干气进入气体净化与制备单元，基础油作为产品销售。

本装置产生的全部气体全部进入气体净化与制备单元，该单元由脱硫塔和PSA提纯装置组成。气体全部进入脱硫塔，脱出H₂S后进入PSA提纯装置，得到提纯氢气和释放气。得到的氢气纯度大于99.9％，供脱硫与裂化单元和基础油单元使用，释放气用作加热炉燃料。

下面通过具体实施例对本实用新型提供的方法做进一步的说明，但并不因此而限制本实用新型。

实施例1

全装置总工艺流程采用劣质原料预处理-重油原料处理-脱硫与裂化-催化轻质化-基础油生产-气体净化与制备工艺有机结合的轻质化工艺方法。

原料预处理单元将原油分馏为干气、汽油、柴油、常压瓦斯油及渣油。干气进入气体净化与制备单元，汽油和柴油作为产品外送到加氢精制装置，得到精制汽柴油产品，330℃～350℃常压瓦斯油进入脱硫与裂化单元，分离出的＞350℃渣油进入重质原料处理单元。

330℃～350℃常压瓦斯油进入脱硫与裂化单元，经过加氢脱硫和裂化得到气体、汽油、柴油、催化原料以及加氢尾油。汽油，柴油作为产品出售，气体进入气体净化与制备单元，催化原料进入催化轻质化单元，加氢尾油进入基础油单元。

＞350℃渣油进入重质原料处理单元，渣油由预处理单元的分馏塔底用进料泵送入加热炉，加热到495℃～500℃左右进入焦炭塔的底部，在焦炭塔内进行裂解和缩合反应，生成焦炭和油气。高温油气送到预处理单元的分馏塔，聚结在焦炭塔内的焦炭经水利切焦***由焦炭塔内送出，作为产品销售。

来自脱硫与裂化单元的催化原料进入催化轻质化单元，在ZSM-5沸石或ZRP沸石作为催化剂的作用下发生裂化反应，大分子裂化成小分子、长链断裂为短链，从而得到干气、液化气、汽油、柴油和催化油浆。干气进入气体净化与制备单元单元，液化气、汽油、柴油作为产品出售，催化油浆进入重质原料处理单元。

加氢尾油进入基础油单元，在润滑油加氢异构催化剂的作用下发生异构化反应，补充精制催化剂为常规的还原型加氢精制催化剂：其活性金属为镍，以氧化物重量计为50wt％～60wt％，载体为Al₂O₃。将原料油中的高凝点正构烷烃异构化，制取我国急需的低黏度、低倾点、黏度指数﹥120的Ⅲ类基础油。

本发明中预处理单元、脱硫与裂化单元、催化轻质化单元和基础油单元所产气体全部送入气体净化与制备单元。气体净化与制备单元所产氢气供加氢脱硫单元和基础油单元使用，释放气用作加热炉燃料。

实施例及对比例采用的劣质原油原料性质见表1，主要操作条件见表2，产品分布见表3，汽油性质见表4，柴油性质见表5，润滑油基础油的分类标准见表6，基础油技术要求见表7，基础油性质见表8，石油焦性质见表9。

实施例2

采用的原料、工艺流程与实施例1相同，改变脱硫与裂化单元的反应条件，催化轻质化单元使用的催化剂为氧化铝，其他反应条件不变，如表2所示，产品分布见表3，产品性质见表4～9。

实施例3

采用的原料、工艺流程与实施例1相同，改变催化轻质化单元的反应条件，催化轻质化单元使用的催化剂为含稀土元素的Y型沸石，其他反应条件不变，如表2所示，产品分布见表3，产品性质见表4～9。

实施例4

采用的原料、工艺流程与实施例1相同，改变基础油单元的反应条件，催化轻质化单元使用的催化剂为不含稀土元素的Y型沸石，氧化硅和高岭土按照1：1：1的混合物，其他反应条件不变，如表2所示，产品分布见表3，产品性质见表4～9。

对比例

采用与实施例1相同的原料，与实施例1不同的是，干气经过脱硫罐脱出H₂S后不经过气体净化与制备单元而直接作为循环氢供脱硫与裂化单元和基础油单元使用；操作条件见表2，产品分布见表3，得到的产品性质见表4、表5、表8。

表1原油性质

密度20℃，g/cm3	0.9334
		C含量，m％	87.11
H含量，m％	12.3
		S含量，m％	2.4
N含量，m％	0.3

特性因数，K	13.5
		残炭，m％	6.2
金属(Ni+V)，μg/g	30.4
		胶质，m％	16.0
沥青质，m％	0.1
		馏程
15～200℃	7.51
		200～350℃	24.55
350～500℃	32.44
		>500℃	35.5

表2主要操作条件

项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					劣质原料预处理单元
原料油储罐加热温度/℃	90	90	90	90
					与成品油换热后温度/℃	220	220	220	220
与成品油换热后压力/MPa	1.6	1.6	1.6	1.6
					加热炉出口温度/℃	380	380	380	380
重质原料处理单元
					焦化加热炉出口温度/℃	500	500	500	500
焦炭塔顶操作压力/MPa	0.18	0.18	0.18	0.18
					脱硫与裂化单元
第一加氢反应器
					反应器入口氢分压/MPa	25	15.3	25	25
氢油体积比Nm3/m3	1000	800	1000	1000
					运转初/末期平均反应温度/℃	360/395	355/390	360/395	360/395
体积空速/h-1	1.2	0.8	1.2	1.2
					第二加氢反应器
反应器入口氢分压/MPa	24.7	15	24.7	24.7
					氢油体积比Nm3/m3	900	800	900	900

运转初/末期平均反应温度/℃	350/385	345/380	350/385	350/385
					体积空速/h-1	1.5	1	1.5	1.5
催化轻质化单元
					反应温度/℃	500	500	480	500
再生温度/℃	750	750	750	750
					催化剂/催化原料/m％	10	10	10	10
反应时间/s	2	2	4	2
					压力/MPa	0.2	0.2	0.28	0.2
基础油单元
					异构脱蜡段工艺条件
反应器入口氢分压/MPa	25	25	25	15.3
					氢油体积比Nm3/m3	1000	1000	1000	800
运转初/末期平均反应温度/℃	340/380	340/380	340/380	320/380
					体积空速/h-1	2.0	2.0	2.0	1.2
补充精制工艺条件
					反应器入口氢分压/MPa	24.7	24.7	24.7	15
氢油体积比Nm3/m3	900	900	900	800
					运转初/末期平均反应温度/℃	220/270	220/270	220/270	220/285
体积空速/h-1	2.0	2.0	2.0	1.2
					气体净化与制备单元
PSA提纯
					吸附剂	分子筛	分子筛	分子筛	分子筛
吸附压力/MPa	2.0	2.0	2.0	2.0

表3产品分布表

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例
					气体(wt％)	5.13	6.12	5.02	7.78
液化气(wt％)	4.88	6.38	4.75	6.88
					汽油(wt％)	25.64	24.40	23.45	20.35
柴油(wt％)	32.71	28.73	31.62	29.98

润滑油基础油(wt％)	16.58	17.07	18.34	15.58
					石油焦(wt％)	15.05	17.28	16.81	19.42
损失(wt％)	0.01	0.02	0.01	0.01

表4汽油产品性质表

表5柴油产品性质表

表6API润滑油基础油分类标准

表7基础油技术要求

表8基础油性质表

产品	实施例1	实施例2	实施例4	对比例
						Ⅲ类6号	Ⅱ+类6号	Ⅲ类4号	Ⅱ+类4号
密度(20℃)/kg.m-1	836.5	832.1	833.9	831.5
					粘度(100℃)/mm2.s-1	6.242	6.108	3.925	4.237
粘度指数	124	118	125	115
					倾点/℃	-20	-30	-20	-25
赛氏颜色/号	+30	+30	+30	+30
					闪点(开口)/℃	215	210	190	186
硫含量/μg.g-1	1.0	＜10.0	＜10.0	＜10.0
					饱和烃/％	＞99.0	＞99.0	＞99.0	＞99.0
氧化安定性/min	＞300	＞300	＞300	＞300

表9石油焦性质表

名称	石油焦
		真密度，g/cm3	1.85
硫含量，wt％	2.53
		灰分，wt％	0.36
挥发分，wt％	15
		水分，wt％	15.2

Claims (10)

1.一种生产汽柴油、石油焦及高档润滑油基础油的***，其特征在于该***包括劣质原油预处理单元、脱硫与裂化单元、重质原料处理单元、催化轻质化单元、基础油单元和气体净化与制备单元；

劣质原油预处理单元分别通过管路与脱硫与裂化单元、重质原料处理单元、气体净化与制备单元相连接；

脱硫与裂化单元分别通过管路与催化轻质化单元、基础油单元和气体净化与制备单元相连接；

重质原料处理单元通过管路与催化轻质化单元相连接；

催化轻质化单元通过管路与气体净化与制备单元相连接；

基础油单元通过管路与气体净化与制备单元相连接。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，劣质原油预处理单元包括原料油储罐（1）、电脱盐罐（2）、换热器（3）、常压加热炉（4）和常压分馏塔（5）；劣质原油预处理单元的常压分馏塔（5）的多个出口分别通过管路连接脱硫与裂化单元、重质原料处理单元、气体净化与制备单元以及加氢精制装置（19）。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，脱硫与裂化单元包括第一加氢反应器（11）、第二加氢反应器（12）和第一分馏塔（13）；

重质原料处理单元包括焦化加热炉（6）和焦炭塔（7）；

催化轻质化单元包括反应器（8）、催化剂再生器（9）和第二分馏塔（10）；

基础油单元包括异构脱蜡反应器（16）、补充精制反应器（15）和分离装置（14）；

气体净化与制备单元由脱硫塔（17）和PSA提纯装置（18）组成；

劣质原油预处理单元分馏塔（5）的多个出口分别通过管路连接脱硫与裂化单元的第一分馏塔（13），重质原料处理单元的焦化加热炉（6）和焦炭塔（7），气体净化与制备单元的脱硫塔（17）；劣质原油预处理单元的换热器（3）连接催化轻质化单元的第二分馏塔（10）的出口。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，脱硫与裂化单元的第一分馏塔（13）的出口分别连接气体净化与制备单元的脱硫塔（17）、基础油单元的异构脱蜡反应器（16）、催化轻质化单元的反应器（8），脱硫与裂化单元的第一分馏塔（13）的入口连接第二加氢反应器（12）的出口。

5.根据权利要求3所述的***，其特征在于，重质原料处理单元中的焦化加热炉（6）的入口通过管路与催化轻质化单元的第二分馏塔（10）的出口相连接，同时，焦炭塔（7）、焦化加热炉（6）和常压分馏塔（5）通过管路连接成回路。

6.根据权利要求3所述的***，其特征在于，催化轻质化单元的第二分馏塔（10）的出口分别通过管路与气体净化与制备单元的脱硫塔（17），以及劣质原油预处理单元的换热器（3）相连接，催化轻质化单元的第二分馏塔（10）的入口连接反应器（8）的出口。

7.根据权利要求3所述的***，其特征在于，基础油单元的异构脱蜡反应器（16）通过管路与气体净化与制备单元的PSA提纯装置（18）相连接。

8.根据权利要求3所述的***，其特征在于，基础油单元的分离装置（14）通过管路与气体净化与制备单元的脱硫塔（17）相连接。

9.根据权利要求3所述的***，其特征在于所述的气体净化与制备单元的PSA提纯装置（18）通过管路连接加热炉（20）的入口，加热炉（20）的出口连接脱硫与裂化单元的第一加氢反应器（11）的入口。

10.根据权利要求1所述的***，其特征在于所述的原料油储罐（1）内设蒸汽加热盘管。