柴油加氢生产轻质白油技术的开发及工业应用

介绍了中国石化大连石油化工研究院开发的柴油高压加氢工艺生产轻质白油技术。试验以柴油为原料,在小型加氢反应装置采用加氢工艺生产低硫、低芳烃的轻质白油。工业应用结果表明,在氢分压为15.0 MPa、氢油体积比为800、加氢精制反应温度为（基准＋60） ℃、体积空速为基准的条件下,所得160～185 ℃馏分的芳烃质量分数为0.004%,185～215 ℃馏分的芳烃质量分数为0.007%,215～245 ℃馏分的芳烃质量分数为0.015%,245～280 ℃馏分的芳烃质量分数为0.021%,280～310 ℃馏分的芳烃质量分数为0.046%,均满足行业标准NB/SH/T 0913-2015中轻质白油（Ⅱ）指标要求;所得大于310 ℃馏分的倾点为－9 ℃,赛氏颜色为＋30,满足行业标准NB/SH/T 0006-2017对工业白油（Ⅱ）的指标要求。     

加氢改质柴油馏分生产轻质白油和变压器油调合组分的研究

以加氢改质柴油为原料，通过临氢降凝-加氢补充精制-精密分馏工艺试生产轻质白油组分和变压器油调合组分。研究结果表明：通过临氢降凝-加氢补充精制-精密分馏工艺可生产出优质的芳烃质量分数小于0.2%、色度为＋30号的满足NB/SH/T 0913-2015要求的轻质白油产品以及优质的低凝点、低芳烃含量、满足GB 2536-2011对T－40 ℃变压器油（通用）产品要求的调合组分。     

特种油品生产相关技术开发与应用总结

总结了利用石油馏分生产低硫、低氮、低芳烃特种油产品的加氢技术及其工业应用和轻质白油标准制定系列成果。工业应用结果表明：以柴油馏分为原料,通过芳烃深度饱和工艺和配套催化剂,可生产芳烃质量分数小于0.03%的轻质白油,满足NB/SH/T 0913—2015Ⅱ类轻质白油产品标准;以减压蜡油为原料,采用加氢处理-异构脱蜡/补充精制组合技术,可生产Ⅱ/Ⅲ类润滑油基础油、橡胶填充油。此外,加氢基础油经过深度加氢精制可生产食品级白油产品和动物疫苗用白油。开发的系列特种油品生产技术和制定的轻质白油标准为石油行业的产业结构调整、“油转特”战略部署实施及企业提质增效提供了技术支撑,有助于早日实现“双碳”目标。     

加氢裂化装置生产5号工业白油的探索

中国石化天津分公司为进一步改善公司产品结构、拓宽高附加值产品范围,同时进一步压减柴油产量,在1.8 Mt/a加氢裂化装置上进行试生产,探讨生产5号工业白油的可行性。两次工业试生产结果表明：通过对加氢裂化装置反应部分和分馏系统的工艺参数进行针对性调整,可利用柴油生产工业白油,所得产品的倾点为－15℃和－16 ℃,黏度（40 ℃）为4.299 mm2/s和4.415 mm2/s,芳烃质量分数为2.95%和2.59%,满足行业标准NB/SH/T 0006-2017中5号工业白油（Ⅰ）的指标要求。     

煤直接液化柴油加氢制备轻质白油研究

为制备轻质白油,采用贵金属加氢催化剂在30 mL连续加氢实验装置上对煤直接液化柴油进行了深度加氢实验,考察了不同反应压力6～12 MPa,反应温度80～240 ℃,体积空速0.6～1.2 h-1条件下直接液化柴油芳烃饱和行为。研究表明：加氢后的柴油馏程、粘度、密度等性质未有明显变化;但芳烃含量呈现大幅度下降,在合适的加氢条件下产品油中芳烃质量分数可以降低至0.01%以下,满足环保型轻质白油标准。通过蒸馏切割发现,直接液化柴油所生产的轻质白油牌号主要集中在W2-40～W2-110之间。     

中低温煤焦油的加氢处理工艺研究

以中低温煤焦油为原料,先进行高压釜模拟悬浮床加氢预处理,再进行固定床加氢处理,对所得液体产物进行分析。结果表明:中低温煤焦油经悬浮床加氢预处理后,轻质化程度显著提高,再经固定床加氢处理后,所得汽油馏分中C_6～C_9芳烃质量分数达到32.72%,芳烃潜含量为66.15%,适于生产芳烃或用作高辛烷值汽油调和组分;柴油馏分中总芳烃、单环芳烃和双环芳烃质量分数分别为90.9%,46.9%,36.9%,适于进一步加氢改质最大化生产化工原料。     

100kt/a特种油装置产品质量提升改造工业技术

山东齐胜工贸股份有限公司新建特种油装置产品质量提升改造项目，采用FRIPP白油加氢工艺技术，以脱蜡尾油为原料经加氢精制、分馏生产轻质白油和工业白油，其中轻质白油W2-TB达到产品标准(NB/SH/T 0913—2015)要求;工业白油10号、32号芳烃含量低、氧化安定性好，可达到食品级白油产品要求。     

中低温煤焦油加氢生产清洁燃料技术的开发及工业应用

中国石化抚顺石油化工研究院开发的煤焦油高压加氢处理与加氢裂化两段加氢组合工艺生产清洁燃料油技术在某炼油厂160 kt/a煤焦油加氢装置的工业应用结果表明,以煤焦油预处理后的小于500 ℃馏分油为原料,在反应压力为15.0 MPa、氢油体积比为1 000、加氢处理反应温度为（基准+10）℃、体积空速为（基准+0.2）h-1、加氢裂化反应温度为（基准+30） ℃、体积空速为（基准+0.2）h-1的条件下,小于160 ℃馏分硫质量分数为3.3 μg/g,辛烷值（RON）为65.3,可作为低硫石脑油;160～375 ℃柴油馏分的密度为0.852 5 g/cm3,十六烷值为49.5,凝点为-10 ℃,是优质的柴油调合组分;大于375 ℃加氢裂化尾油硫质量分数为2.6 μg/g,芳烃质量分数为2.0%,是很好的润滑油基础油原料。     

加氢裂化减底尾油改质生产食品级白油的研究

为验证加氢减底尾油加氢制取食品级白油的可行性,以洛阳金达石化有限责任公司100 kt/a宽馏分加氢装置的减底尾油为原料,采用贵金属组合催化剂A/B,在金达研发中心200 m L加氢试验装置上进行加氢改质的研究。在反应压力12.0 MPa、氢油体积比900∶1、质量空速1.0 h~(-1)条件下,考察了反应温度对降凝效果的影响。结果表明,生成油倾点随着反应温度的升高而降低,倾点最低-36℃,芳烃质量分数可稳定在0.03%,产物收率97%以上。对加氢生成油进一步分馏切割,得到23%的5号白油馏分和41%的低黏度1号白油馏分,其质量指标分别满足工业级和食品级白油标准。     

煤直接液化加氢稳定油加氢生产工业白油研究

以煤直接液化加氢稳定油为原料,采用两种型号的加氢精制催化剂匹配进行两段加氢精制生产工业白油的试验研究。结果表明：在一段加氢精制反应过程中,反应温度、反应压力和体积空速的变化对脱硫、脱氮和芳烃饱和反应有较大的影响,在反应压力为15 MPa、反应温度为380 ℃、体积空速为0.4 h-1的工艺条件下,产品油中的硫、氮质量分数分别为1.6 μg/g和1.5 μg/g,脱硫率和脱氮率分别达到97.72%和99.81%,此时产品中的芳烃质量分数为31.2%,芳烃饱和率为55.9%;二段深度加氢精制后,产品油中的芳烃质量分数可以降低到5%以下;最终的加氢产品油在实沸点蒸馏装置上切割后,得到的280～300 ℃、300～320 ℃馏分油能分别满足5号、7号工业白油（Ⅰ）的行业标准要求。     

全氢型工艺再生废润滑油技术的开发

介绍了中国石化抚顺石油化工研究院开发的废润滑油高压加氢处理与补充精制两段加氢组合工艺再生润滑油基础油技术。以废润滑油小于510℃馏分油为原料,在小型加氢反应装置上进行试验,在最大限度保留废润滑油中大部分优质基础油组分的同时脱除杂质和芳烃饱和。结果表明:在反应压力为(基准+5)MPa、加氢处理/补充精制反应温度为(基准+20)℃/(基准+10)℃、加氢处理/补充精制体积空速为基准/(基准+1.0)h~(-1)、氢油体积比为800的条件下,废润滑油可再生为润滑油基础油,生成油色度达到+30号,分馏得到大于400℃馏分的倾点为-18℃,100℃黏度为6.856mm~2/s,黏度指数为100,可生产HVIⅡ6号基础油产品;320~400℃馏分的倾点为-23℃,100℃黏度为3.218mm~2/s,可作为HVIⅡ3号基础油产品或3号工业白油;280~320℃馏分的40℃黏度为6.725mm~2/s,倾点为-45℃,可作为40号通用变压器油;大于320℃基础油的收率在80%以上,总液体收率大于98%。     

LCO选择性加氢-催化裂化组合生产轻质芳烃（LTA）技术工业实践

在中国石化扬子石油化工有限公司705 kt/a柴油加氢装置和700 kt/a催化裂化装置进行了LCO选择性加氢-催化裂化组合生产轻质芳烃（LTA）技术的工业试验。结果表明：采用LTA技术,当原料加氢LCO密度（20℃）为0.9210 g/cm³、氢质量分数为10.92%、多环芳烃质量分数为18.7%时,加氢LCO催化裂化单程转化率为70.90%,全循环操作时,汽油收率达到64.53%,C₆~C₈芳烃收率达到23.91%,C₆~C₁₀烷基苯型单环芳烃收率达到35.53%。此外,采用LTA技术时,加氢LCO作催化裂化进料能够实现反应再生自身热平衡操作,分馏和吸收稳定系统操作稳定。     

掺炼轻质糠醛抽出油对焦化轻油加氢改质反应性能的影响

在200 mL加氢改质中试装置中,以焦化轻油掺炼不同质量分数的轻质糠醛抽出油(LEO)为原料,于反应压力为10.0 MPa,体积空速为1.0 h~(-1),氢气/原料油(体积比)为1 000∶1的条件下进行了加氢实验;产物经实沸点蒸馏后,选取大于180℃馏分(简称试样)为研究对象。结果表明:在反应温度相同的条件下,随着LEO掺炼质量分数的提高,总液体收率有所提高,试样的密度、运动黏度和芳烃质量分数增加,赛波特色度降低;当LEO掺炼质量分数低于15%时,试样可满足粗白油质量标准要求;所制备的加氢试样含硫量均高于20μg/g,无法达到车用柴油标准。     

NJBMDA-Ⅱ催化剂在白油加氢脱芳烃装置的工业应用

介绍了白油加氢脱芳烃工艺技术和NJBMDA-Ⅱ型高效芳烃加氢催化剂在南京炼油厂有限责任公司白油加氢脱芳烃装置上的工业应用情况。工业应用结果表明：NJBMDA-Ⅱ型催化剂的低温活性好,在初始反应温度125 ℃左右即有很强的活性,液相体积空速高;在反应器入口温度135 ℃、氢分压2.0 MPa、体积空速1.0 h-1、氢油体积比400的工况下,反应生成油中芳烃质量分数小于0.1%,生产工艺流程和控制过程简单可靠,可满足低芳烃环保型精制白油产品的规模生产需求,具有较好的经济效益。     

棕榈油加氢制备高十六烷值柴油组分

 采用Ni-Mo-W/Al₂O₃加氢催化剂对棕榈油进行加氢处理,考察了工艺条件对棕榈油加氢所得柴油馏分的选择性以及反应过程的影响规律。结果表明,棕榈油加氢产物主要是 C15～C18饱和脂肪烃,其柴油馏分的收率可达83%以上,柴油馏分的十六烷值高达99以上。矿物柴油中掺入棕榈油加氢得到的柴油馏分可提高柴油的十六烷值,掺入量每增加10%（质量分数）,十六烷值提高约4～6个单位。棕榈油加氢处理过程中,提高反应温度和液时空速、降低反应压力和氢/油体积比有利于棕榈油中羧基的脱除,可以降低化学氢耗。     

劣质柴油加氢精制及其窄馏分烃族组成分析

在3?300 mL的固定床加氢装置上,以劣质的催化裂化柴油为原料,在氢分压12 MPa、体积空速0.5 h-1、氢/油体积比800:1条件下,考察了反应温度对劣质柴油加氢精制效果的影响;并进一步研究了原料油及加氢精制生成油的窄馏分中烃族组成随馏程的变化规律。结果表明,在反应温度为370 ℃时,加氢精制效果较好,加氢精制生成油的密度为0.865 1 g/cm3,硫质量分数仅为27.51 μg/g,总芳烃脱除率达79.2%,十六烷指数提高15个单位;精制后的各窄馏分中双环及三环芳烃脱除率高达92%以上,而大多数单环芳烃与三环环烷烃集中在285~350 ℃馏分中,因此降低劣质柴油的密度、提高十六烷指数的关键是需要将该馏分段进一步加氢改质。     

催化裂化柴油加氢生产高密度喷气燃料过程研究

利用催化裂化柴油（LCO）密度较高且富含芳烃的性质特点,开展了以LCO为原料生产高密度喷气燃料的工艺研究。结果表明,以LCO为原料,采用高芳烃饱和活性的NiMoW/Al₂O₃加氢精制催化剂,在适当的工艺条件下进行超深度加氢饱和,可使LCO中芳烃质量分数降低至5%以下。进一步通过气相色谱-质谱（GC-MS）方法进行详细的烃类分析,可明确各烃类的分布规律并考察富集单环、二环及三环环烷烃的馏分,确定全馏分LCO加氢生产高密度喷气燃料时理想的终馏点为270～280 ℃,在此分馏温度下可得到冰点低于－47 ℃、密度（20 ℃）大于0.835 g/cm³ 的高密度喷气燃料组分。     

石脑油催化加氢脱芳烃制备石油醚

采用高镍催化剂,以中海油沥青股份有限公司精密分馏装置生产的石脑油为原料,在固定床加氢试验装置上考察了反应温度、反应压力以及氢油体积比对石脑油加氢脱芳烃反应的影响,分析了制备石油醚的可行性。结果表明:该公司石脑油中的苯、芳烃质量分数分别为0.143 0%,0.228 0%,将其切割成30~60,＞60~90,＞90~120,＞120~160 ℃等4段馏分,其中,＞60~90 ℃馏分苯质量分数为0.034 3%,不满足石油醚产品指标要求;在反应温度为160 ℃,体积空速为0.5 h-1,反应压力大于1.8 MPa,氢油体积比大于200∶1的条件下,通过催化加氢脱芳烃反应,可降低石脑油＞60~90 ℃馏分中的苯质量分数,制备合格石油醚产品。     

加氢裂化装置生产工业白油的模拟改造

采用Aspen HYSYS流程模拟软件对某蜡油加氢裂化装置分馏塔进行流程模拟,分析了该装置生产5号工业白油的可行性,并提出相应的改造方案。结果表明:该装置重柴油产品中260~380 ℃馏分的芳烃质量分数、40 ℃运动黏度和闪点可满足5号工业白油指标要求;仅通过调整操作条件无法生产出合格的5号工业白油,但通过增设柴油蒸汽汽提塔,采用改变或不改变分馏塔馏出口的改造方案,均能生产出合格的5号工业白油。     

废食用油催化裂解产物组成研究

以废食用油为原料,在自制DY催化剂上进行催化裂解反应,并采用核磁共振氢谱（1H-NMR）和碳谱（13C-NMR）、气相色谱仪、色-质联用仪分析原料油和生成油的结构、组成变化。试验结果显示,废食用油催化裂解生成24.88%的气体、41.03%的汽油馏分、21.73%的柴油馏分、2.53%的重油馏分、1.03%的焦炭和8.80%的水。与原料油的核磁共振图谱不同,催化裂解生成油的1H-NMR中烯氢谱峰较弱、芳氢谱峰很强,13C-NMR中没有明显的羰基碳和甘油基碳谱峰。烃组成分析结果表明：汽油馏分中饱和烃质量分数约为53.4%,芳烃质量分数约为34.8%;柴油馏分芳烃质量分数为87.4%,其中烷基苯质量分数为43.4%;重油馏分芳烃质量分数高达98.5%,以四环芳烃居多,其质量分数为49.5%。