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CN108998092B - 加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺 - Google Patents

加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺 Download PDF

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CN108998092B CN201811060236.9A CN201811060236A CN108998092B CN 108998092 B CN108998092 B CN 108998092B CN 201811060236 A CN201811060236 A CN 201811060236A CN 108998092 B CN108998092 B CN 108998092B
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Abstract

本发明涉及润滑油基础油技术领域，具体涉及一种加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺。本发明以重交沥青馏分油为主要原料，辅以循环油作为辅助原料，一起进行加氢处理，增加了重交沥青馏分油的回收效果，特别是工艺上的冷低分油与热低分油进入主汽提塔进行汽提，增加了油品的洁净度。另外，两级加氢反应，采用不同的催化剂协同反应，增加了加氢催化的效率。同时采用酸性水处理装置，减少了酸性水的排放量。本发明路线设计合理，确保装置设计的整体合理性、先进性和长周期安全稳定运转。采用本发明生产润滑油基础油能够获得标准的润滑油基础油。

Description

加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺
技术领域
本发明涉及润滑油基础油技术领域，具体涉及一种加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺。
背景技术
近年来，由于汽车发动机技术的发展，汽车发动机油向低粘度、低挥发度的高质量多级油方向发展，对经济型、挥发性、剪切安定性的要求越来越高，因此高性能的润滑油需求量也会越来越大。润滑油加氢处理虽然前期建设投资会稍高于传统的精制工艺，但如果将加氢处理的工艺优点及适于生产润滑油的优质原油供应日趋紧张等因素综合统筹考虑，则可以预期加氢处理工艺的发展将会有更广阔的前景。
目前润滑油的生产工艺有溶剂脱蜡、丙烷脱沥青、白土精制、加氢精制等，常规老三套方法生产的润滑油基础油占主导地位，但需求量在逐渐减少。采用加氢处理方法生产的高粘度指数的润滑油基础油在不断增加并且供不应求。重交沥青馏分油由原油经过常压蒸馏和减压蒸馏制得，利用相对较为廉价的重交沥青馏分油，通过加氢处理的工艺生产较高附加值的润滑油基础油，并副产达到国五标准的低硫车用柴油调合组分以及部分石脑油，力争以较低的投资获取更大的效益。
然而由于重交沥青馏分油组分的复杂性，通过传统加氢处理工艺得到的润滑油基础油质量较差，不符合标准的润滑油基础油各项指标。因此，亟需研发一种加氢处理重交沥青馏分油生产标准的润滑油基础油的工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种以重交沥青馏分油为主要原料生产标准的润滑油基础油的工艺。
本发明所述的加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，包括以下步骤：
(1)加氢反应部分：
①将装置外来的重交沥青馏分油送入装置，与润滑油基础油换热升温后，进入过滤器除去大于25微米的颗粒，再与分馏部分来的循环油混合后进入惰性气体保护的原料油缓冲罐形成原料油；
②原料油缓冲罐的原料油与自加氢处理反应器出来的反应流出物换热后，与混合氢混合，进入加氢精制反应器进行加氢精制反应，随后进入加氢处理反应器进行加氢处理反应，反应器各床层间及反应器之间均设急冷氢注入设施；
③自加氢处理反应器出来的反应流出物与原料油缓冲罐的原料油换热后，进入热高压分离器进行气液分离成为热高分气和热高分油；
热高分气依次与冷低分油、混合氢换热后，再经热高分气空冷器冷却后进入冷高压分离器，进行油气水分离，顶部出来的冷高分气即循环氢经循环氢旋流脱烃器、循环氢脱硫塔，进入循环氢压缩机，分成两路：一路作为急冷氢去加氢精制反应器和加氢处理反应器控制反应器床层入口温度，另一路与来自新氢压缩机的新氢混合成为混合氢；冷高分油进入冷低压分离器成为冷低分气和冷低分油，冷低分气在装置内脱硫后排出系统，冷低分油与热高分气换热后进入主汽提塔；
热高分油进入热低压分离器成为热低分气和热低分油，热低分气经热低分气空冷器冷却后与冷高分油混合进入冷低压分离器；热低分油直接进入主汽提塔；
冷高压分离器、冷低压分离器底部排出酸性水；
(2)分馏部分：
①主汽提塔中的冷低分油和热低分油混合成为低分油，汽提蒸汽自主汽提塔底进入，主汽提塔顶气经主汽提塔顶空冷器冷却后进入主汽提塔顶回流罐进行油气水分离，主汽提塔顶油相一部分作为主汽提塔回流，另一部分作为脱丁烷塔的进料；排出的含硫污水送装置外脱硫；
②主汽提塔底液相与自加氢处理反应器出来的反应流出物换热，经加热炉加热后进入分馏塔，分馏塔底采用水蒸汽汽提，分馏塔顶气经分馏塔顶空冷器冷却后进入分馏塔顶回流罐，回流罐中的液相一部分经重石脑油泵升压，重石脑油冷却器冷却后送出装置，另一部分回流到分馏塔；含油污水经分馏塔顶输送至加氢反应部分，作为反应注水回用；塔底油作为循环油到加氢反应部分的原料油缓冲罐；
分馏塔设两个侧线汽提塔：航煤侧线汽提塔和润滑油基础油侧线汽提塔；
航煤侧线汽提塔底热量由脱丁烷塔重沸器提供，塔底产品经航煤泵升压后，经脱丁烷塔重沸器、航煤空冷器冷却后出装置；
润滑油基础油侧线汽提塔底采用水蒸汽汽提；塔底产品由润滑油基础油泵升压后，经脱丁烷塔重沸器、润滑油基础油空冷器、润滑油基础油聚结器冷却脱水后出装置，制得润滑油基础油。
其中：
加氢精制反应器选用催化剂为FZC-102K和FF-20，两者质量比为1:1。加氢精制反应器催化剂床层入口温度为400-420℃，出口温度为425-440℃，加氢精制反应器入口氢分压为13-16MPa，体积空速为0.5-0.7h-1，反应器入口气油体积比830-870:1。
加氢处理反应器选用催化剂为FC-14和FF-20，两者质量比例1:1。加氢处理反应器催化剂床层入口温度为425-435℃，出口温度为430-440℃，加氢处理反应器入口氢分压为13-16MPa，体积空速为0.8-0.9h-1，反应器入口气油体积比830-870:1。
酸性水汽提工艺如下：
①酸性水进入原料水脱气罐，脱出的轻油气送至低压瓦斯管网；脱气后的酸性水进入除油器沉降除油，脱出的轻污油间断自流至污油罐，经加压送至工厂污油罐区；除油后的酸性水进入原料水罐形成原料水，经原料水进料泵加压，与主汽提塔底净化水换热，进入主汽提塔上部；
②主汽提塔底净化水与原料水换热后，通过净化水加压泵加压，经净化水冷却器冷却，送至原料水脱气罐回用；
③主汽提塔顶酸性气经塔顶空冷器冷凝后，进入塔顶回流罐，不冷凝的酸性气送至后续处理装置。
酸性水汽提工艺的步骤①中，原料水脱气罐的压力为0.2-0.25MPa，原料水罐的压力为常压，除油后的酸性水进入原料水罐形成原料水，经原料水进料泵加压，与主汽提塔底净化水换热至100-110℃。
主汽提塔底温度为120-130℃，主汽提塔底压力为0.14-0.15MPa，主汽提塔顶温度为105-115℃，主汽提塔顶压力为0.10-0.11MPa。
酸性水汽提工艺的步骤②中，经净化水冷却器冷却至30-40℃。
酸性水汽提工艺的步骤③中，主汽提塔顶酸性气经塔顶空冷器冷凝至75-80℃。
本发明的有益效果如下：
本发明以重交沥青馏分油为主要原料，辅以循环油作为辅助原料，一起进行加氢处理，增加了重交沥青馏分油的回收效果，特别是冷低分油与热低分油进入主汽提塔进行汽提，增加了油品的洁净度。另外，两级加氢采用不同的催化剂协同反应，增加了加氢催化的效率。同时采用酸性水处理装置，减少了酸性水的排放量。本发明路线设计合理，确保装置设计的整体合理性、先进性和长周期安全稳定运转。本发明有效降低装置的能耗，合理回收装置余热，达到先进水平，在保证性能可靠的前提下，降低设备投资。采用本发明能够获得标准的润滑油基础油。
附图说明
图1是加氢反应部分工艺流程图；
图2是分馏部分工艺流程图；
图3是酸性水处理工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，包括以下两部分：
(1)加氢反应部分：
①将装置外来的重交沥青馏分油送入装置，与润滑油基础油换热升温后，进入过滤器除去大于25微米的颗粒，再与分馏部分来的循环油混合后进入惰性气体保护的原料油缓冲罐形成原料油；
②原料油缓冲罐的原料油与自加氢处理反应器出来的反应流出物换热后，与混合氢混合，进入加氢精制反应器进行加氢精制反应，随后进入加氢处理反应器进行加氢处理反应，反应器各床层间及反应器之间均设急冷氢注入设施；
③自加氢处理反应器出来的反应流出物与原料油缓冲罐的原料油换热后，进入热高压分离器进行气液分离成为热高分气和热高分油；
热高分气依次与冷低分油、混合氢换热后，再经热高分气空冷器冷却后进入冷高压分离器，进行油气水分离，顶部出来的冷高分气即循环氢经循环氢旋流脱烃器、循环氢脱硫塔，进入循环氢压缩机，分成两路：一路作为急冷氢去加氢精制反应器和加氢处理反应器控制反应器床层入口温度，另一路与来自新氢压缩机的新氢混合成为混合氢；冷高分油进入冷低压分离器成为冷低分气和冷低分油，冷低分气在装置内脱硫后排出系统，冷低分油与热高分气换热后进入主汽提塔；
热高分油进入热低压分离器成为热低分气和热低分油，热低分气经热低分气空冷器冷却后与冷高分油混合进入冷低压分离器；热低分油直接进入主汽提塔；
冷高压分离器、冷低压分离器底部排出酸性水；
(2)分馏部分：
①主汽提塔中的冷低分油和热低分油混合成为低分油，汽提蒸汽自主汽提塔底进入，主汽提塔顶气经主汽提塔顶空冷器冷却后进入主汽提塔顶回流罐进行油气水分离，主汽提塔顶油相一部分作为主汽提塔回流，另一部分作为脱丁烷塔的进料；排出的含硫污水送装置外脱硫；
②主汽提塔底液相与自加氢处理反应器出来的反应流出物换热，经加热炉加热后进入分馏塔，分馏塔底采用水蒸汽汽提，分馏塔顶气经分馏塔顶空冷器冷却后进入分馏塔顶回流罐，回流罐中的液相一部分经重石脑油泵升压，重石脑油冷却器冷却后送出装置，另一部分回流到分馏塔；含油污水经分馏塔顶输送至加氢反应部分，作为反应注水回用；塔底油作为循环油到加氢反应部分的原料油缓冲罐；
分馏塔设两个侧线汽提塔：航煤侧线汽提塔和润滑油基础油侧线汽提塔；
航煤侧线汽提塔底热量由脱丁烷塔重沸器提供，塔底产品经航煤泵升压后，经脱丁烷塔重沸器、航煤空冷器冷却后出装置；
润滑油基础油侧线汽提塔底采用水蒸汽汽提；塔底产品由润滑油基础油泵升压后，经脱丁烷塔重沸器、润滑油基础油空冷器、润滑油基础油聚结器冷却脱水后出装置，制得润滑油基础油。
酸性水汽提工艺如下：
①酸性水进入原料水脱气罐，脱出的轻油气送至低压瓦斯管网；脱气后的酸性水进入除油器沉降除油，脱出的轻污油间断自流至污油罐，经加压送至工厂污油罐区；除油后的酸性水进入原料水罐形成原料水，经原料水进料泵加压，与主汽提塔底净化水换热至110℃，进入主汽提塔上部；
②主汽提塔底净化水与原料水换热后，通过净化水加压泵加压，经净化水冷却器冷却至40℃，送至原料水脱气罐回用；
③主汽提塔顶酸性气经塔顶空冷器冷凝至75℃后，进入塔顶回流罐，不冷凝的酸性气送至后续处理装置。
实施例1加氢反应装置操作条件如表1所示，酸性水汽提装置操作条件如表2所示。
表1加氢反应装置操作条件表
Figure BDA0001796883970000051
表2酸性水汽提装置操作条件表
序号 项目 单位 参数
1 原料水脱气罐压力 MPa 0.21
2 原料水罐压力 MPa 常压
3 主汽提塔塔底温度 ℃ 126
4 主汽提塔塔顶温度 ℃ 111
5 主汽提塔塔底压力 MPa 0.14
6 主汽提塔塔顶压力 MPa 0.11
实施例2
酸性水汽提工艺如下：
①酸性水进入原料水脱气罐，脱出的轻油气送至低压瓦斯管网；脱气后的酸性水进入除油器沉降除油，脱出的轻污油间断自流至污油罐，经加压送至工厂污油罐区；除油后的酸性水进入原料水罐形成原料水，经原料水进料泵加压，与主汽提塔底净化水换热至100℃，进入主汽提塔上部；
②主汽提塔底净化水与原料水换热后，通过净化水加压泵加压，经净化水冷却器冷却至35℃，送至原料水脱气罐回用；
③主汽提塔顶酸性气经塔顶空冷器冷凝至78℃后，进入塔顶回流罐，不冷凝的酸性气送至后续处理装置。
实施例2加氢反应装置操作条件如表3所示，酸性水汽提装置操作条件如表4所示。
表3加氢反应装置操作条件表
Figure BDA0001796883970000061
Figure BDA0001796883970000071
表4酸性水汽提装置操作条件表
序号 项目 单位 参数
1 原料水脱气罐压力 MPa 0.23
2 原料水罐压力 MPa 常压
3 主汽提塔塔底温度 ℃ 122
4 主汽提塔塔顶温度 ℃ 105
5 主汽提塔塔底压力 MPa 0.15
6 主汽提塔塔顶压力 MPa 0.10
其余如实施例1。
实施例3
酸性水汽提工艺如下：
①酸性水进入原料水脱气罐，脱出的轻油气送至低压瓦斯管网；脱气后的酸性水进入除油器沉降除油，脱出的轻污油间断自流至污油罐，经加压送至工厂污油罐区；除油后的酸性水进入原料水罐形成原料水，经原料水进料泵加压，与主汽提塔底净化水换热至105℃，进入主汽提塔上部；
②主汽提塔底净化水与原料水换热后，通过净化水加压泵加压，经净化水冷却器冷却至30℃，送至原料水脱气罐回用；
③主汽提塔顶酸性气经塔顶空冷器冷凝至80℃后，进入塔顶回流罐，不冷凝的酸性气送至后续处理装置。
实施例3加氢反应装置操作条件如表5所示，酸性水汽提装置操作条件如表6所示。
表5加氢反应装置操作条件表
Figure BDA0001796883970000072
Figure BDA0001796883970000081
表6酸性水汽提装置操作条件表
序号 项目 单位 参数
1 原料水脱气罐压力 MPa 0.25
2 原料水罐压力 MPa 常压
3 主汽提塔塔底温度 ℃ 130
4 主汽提塔塔顶温度 ℃ 115
5 主汽提塔塔底压力 MPa 0.14
6 主汽提塔塔顶压力 MPa 0.10
其余如实施例1。
经检测，实施例1-3所得产品的各项指标均符合标准润滑油基础油的指标。

Claims (10)

1.一种加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)加氢反应部分：
①将装置外来的重交沥青馏分油送入加氢反应装置，与润滑油基础油换热升温后，进入过滤器除去大于25微米的颗粒，再与分馏部分来的循环油混合后进入惰性气体保护的原料油缓冲罐形成原料油；
②原料油缓冲罐的原料油与自加氢处理反应器出来的反应流出物换热后，与混合氢混合，进入加氢精制反应器进行加氢精制反应，随后进入加氢处理反应器进行加氢处理反应，反应器各床层间及反应器之间均设急冷氢注入设施；
③自加氢处理反应器出来的反应流出物与原料油缓冲罐的原料油换热后，进入热高压分离器进行气液分离成为热高分气和热高分油；
热高分气依次与冷低分油、混合氢换热后，再经热高分气空冷器冷却后进入冷高压分离器，进行油气水分离，顶部出来的冷高分气即循环氢经循环氢旋流脱烃器、循环氢脱硫塔，进入循环氢压缩机，分成两路：一路作为急冷氢去加氢精制反应器和加氢处理反应器控制反应器床层入口温度，另一路与来自新氢压缩机的新氢混合成为混合氢；冷高分油进入冷低压分离器成为冷低分气和冷低分油，冷低分气在装置内脱硫后排出系统，冷低分油与热高分气换热后进入主汽提塔；
热高分油进入热低压分离器成为热低分气和热低分油，热低分气经热低分气空冷器冷却后与冷高分油混合进入冷低压分离器；热低分油直接进入主汽提塔；
冷高压分离器、冷低压分离器底部排出酸性水；
(2)分馏部分：
①主汽提塔中的冷低分油和热低分油混合成为低分油，汽提蒸汽自主汽提塔底进入，主汽提塔顶气经主汽提塔顶空冷器冷却后进入主汽提塔顶回流罐进行油气水分离，主汽提塔顶油相一部分作为主汽提塔回流，另一部分作为脱丁烷塔的进料；排出的含硫污水送装置外脱硫；
②主汽提塔底液相与自加氢处理反应器出来的反应流出物换热，经加热炉加热后进入分馏塔，分馏塔底采用水蒸汽汽提，分馏塔顶气经分馏塔顶空冷器冷却后进入分馏塔顶回流罐，回流罐中的液相一部分经重石脑油泵升压，重石脑油冷却器冷却后送出装置，另一部分回流到分馏塔；含油污水经分馏塔顶输送至加氢反应部分，作为反应注水回用；塔底油作为循环油到加氢反应部分的原料油缓冲罐；
分馏塔设两个侧线汽提塔：航煤侧线汽提塔和润滑油基础油侧线汽提塔；
航煤侧线汽提塔底热量由脱丁烷塔重沸器提供，塔底产品经航煤泵升压后，经脱丁烷塔重沸器、航煤空冷器冷却后出装置；
润滑油基础油侧线汽提塔底采用水蒸汽汽提；塔底产品由润滑油基础油泵升压后，经脱丁烷塔重沸器、润滑油基础油空冷器、润滑油基础油聚结器冷却脱水后出装置，制得润滑油基础油。
2.根据权利要求1所述的加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，其特征在于：加氢精制反应器选用催化剂为FZC-102K和FF-20，两者质量比为1:1。
3.根据权利要求1所述的加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，其特征在于：加氢精制反应器催化剂床层入口温度为400-420℃，出口温度为425-440℃，加氢精制反应器入口氢分压为13-16MPa，体积空速为0.5-0.7h-1，反应器入口气油体积比830-870:1。
4.根据权利要求1所述的加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，其特征在于：加氢处理反应器选用催化剂为FC-14和FF-20，两者质量比例1:1。
5.根据权利要求1所述的加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，其特征在于：加氢处理反应器催化剂床层入口温度为425-435℃，出口温度为430-440℃，加氢处理反应器入口氢分压为13-16MPa，体积空速为0.8-0.9h-1，反应器入口气油体积比830-870:1。
6.根据权利要求1所述的加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，其特征在于：酸性水汽提工艺如下：
①酸性水进入原料水脱气罐，脱出的轻油气送至低压瓦斯管网；脱气后的酸性水进入除油器沉降除油，脱出的轻污油间断自流至污油罐，经加压送至工厂污油罐区；除油后的酸性水进入原料水罐形成原料水，经原料水进料泵加压，与主汽提塔底净化水换热，进入主汽提塔上部；
②主汽提塔底净化水与原料水换热后，通过净化水加压泵加压，经净化水冷却器冷却，送至原料水脱气罐回用；
③主汽提塔顶酸性气经塔顶空冷器冷凝后，进入塔顶回流罐，不冷凝的酸性气送至后续处理装置。
7.根据权利要求6所述的加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，其特征在于：酸性水汽提工艺的步骤①中，原料水脱气罐的压力为0.2-0.25MPa，原料水罐的压力为常压，除油后的酸性水进入原料水罐形成原料水，经原料水进料泵加压，与主汽提塔底净化水换热至100-110℃。
8.根据权利要求6所述的加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，其特征在于：主汽提塔底温度为120-130℃，主汽提塔底压力为0.14-0.15MPa，主汽提塔顶温度为105-115℃，主汽提塔顶压力为0.10-0.11MPa。
9.根据权利要求6所述的加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，其特征在于：酸性水汽提工艺的步骤②中，经净化水冷却器冷却至30-40℃。
10.根据权利要求6所述的加氢处理重交沥青馏分油生产润滑油基础油的工艺，其特征在于：酸性水汽提工艺的步骤③中，主汽提塔顶酸性气经塔顶空冷器冷凝至75-80℃。
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