专利名称：使用经减压蒸馏的脱沥青油制备润滑油基础油的方法
技术领域：
本发明涉及利用经减压蒸馏的脱浙青油来制备高品质润滑油基础油和重质润滑油基础油的方法。
背景技术：
常规的闻粘度等级的重质润滑油基础油(如I类:500N、150BS等)通常是以如下方式制得的:将常压渣油和/或减压渣油引入溶剂脱浙青(SDA)装置以获得其中除去了浙青和杂质的脱浙青油(DA0)，然后对所述脱浙青油(DAO)进行溶剂提取。然而，这样制得的重 质润滑油基础油的问题在于:由于它们的芳烃含量高，因此不具有足够的稳定性，同时也不能满足近年来越来越严格的多环芳烃(PCA)含量标准。此外，这些重质润滑油基础油的问题还在于:由于其是使用溶剂提取而制得的，因此其产率低(通常为大约40%至50%)，环境污染物的排放量大，并且需要额外的补充处理以满足PCA含量标准(小于3%)。因此，由于人们广泛地认识到存在环境破坏并且经济效率差，所以近年来利用溶剂提取来制备I类润滑油基础油的工厂的数量减少。然而，由于重质润滑油基础油在汽车润滑油、纤维用油、工艺用石蜡油(paraffinic process oil)等领域中的特定用途,因此对它们的需求日益增加。因此，目前重质润滑油基础油供不应求。因此，目前正在致力于研究利用催化反应法制备重质润滑油基础油。然而，由于使用常规方法很难获得诸如150BS等高粘度重质润滑油基础油，因此使用单反应法不足以获得从低粘度至高粘度范围的重质润滑油基础油。因此，需要以高产率制备环境友好的高品质重质润滑油基础油。
发明内容
技术问题因此，为了解决上述问题，本发明人进行了努力。结果，本发明人发现当在催化剂的存在下，使通过对得自溶剂脱浙青(SDA)处理的脱浙青油(DAO)进行减压蒸馏而获得的重质脱浙青油(H-DAO)经历催化反应过程时，可以高产率获得高粘度等级的重质润滑油基础油(如500NU50BS等)。此外，本发明还发现当使用对轻质脱浙青油(Lt-DAO)进行氢化裂解处理而产生的未转化油(UCO)时，可制得包含III类润滑油基础油的高品质重质润滑油基础油，其中所述轻质脱浙青油(Lt-DAO)是通过对脱浙青油(DAO)进行减压蒸馏而获得的。因此，本发明的目的在于提供一种以闻广率制备闻粘度重质润滑油基础油(等级:150BS)的方法，该高粘度重质润滑油基础油难以通过常规的催化反应法获得。本发明的另一个目的在于提供一种制备包含III类润滑油的高品质重质润滑油基础油的方法。技术方案
为了实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种利用经减压蒸馏的脱浙青油来制备重质润滑油基础油的方法，该方法包括以下步骤:(a)向溶剂脱浙青装置中引入常压渣油或常压渣油与减压渣油的混合物，从而获得不包含浙青的脱浙青油；(b)对所述脱浙青油进行减压蒸馏，从而获得轻质脱浙青油和重质脱浙青油；(C)在氢化催化剂的存在下，对所述步骤(b)中获得的重质脱浙青油进行加氢处理；(d)在脱蜡催化剂的存在下，对所述步骤(C)中获得的所述经加氢处理的级分(油)进行脱蜡；以及(e)在加氢精制催化剂的存在下，对所述步骤(d)中获得的所述经脱蜡的级分(油)进行加氢精制。本发明的另一个方面在于提供一种利用经减压蒸馏的脱浙青油来制备重质润滑油基础油的方法，包括以下步骤:(a)’向溶剂脱浙青装置中引入常压渣油或常压渣油与减压渣油的混合物，从而获得脱浙青油；(b) ’对所述脱浙青油进行减压蒸馏，从而获得轻质脱浙青油和重质脱浙青油；(C) ’将所述步骤(b)’中获得的所述轻质脱浙青油与减压柴油混合从而制备混合物，然后对所述混合物进行加氢处理和分馏，从而将所述混合物分离为石油产品和未转化的油；以及(d)’将所述步骤(C) ’中获得的所述未转化的油引入减压蒸馏过程中，从而获得具有预定粘度等级的润滑油基础油。有益效果根据本发明，当将通过对脱浙青油进行减压蒸馏而获得的重质脱浙青油引入催化反应过程中时，能够以高收率获得在常规催化反应过程中所不能获得的高粘度重质润滑油基础油(等级:150BS)。此外，当将通过对脱浙青油进行减压蒸馏而获得的轻质脱浙青油引入催化反应过程中时，可以制备得到包含III类润滑油的高品质重质润滑油基础油。此外，可以通过调整常压蒸馏渣油与减压蒸馏渣油的比例、减压蒸馏的分离条件等来控制最终的润滑油基础油的等级和产率，由此合适地满足市场中对润滑油基础油的需求和供应的不断变化。
图1为示出本发明制备重质润滑油基础油的过程的框图，对通过溶剂脱浙青(SDA)处理而获得的脱浙青油(DAO)经减压蒸馏处理而分离为重质脱浙青油(H-DA0)，然后对所述重质脱浙青油(H-DAO)依次进行加氢处理(HDT)、催化脱蜡(CDW)和加氢精制(HDF)，由此制备重质润滑油基础油。图2为示出本发明制备包含III类润滑油基础油的高品质重质润滑油基础油的过程的框图，其中，通过减压蒸馏处理将经溶剂脱浙青(SDA)处理获得的脱浙青油(DAO)分离为轻质脱浙青油(Lt-DAO)，然后进行加氢处理(R3)，由此制备III类高品质重质润滑油基础油。[参考标号]AR:常压渣油VR:减压渣油SDA:溶剂脱浙青处理
Vl/Vl' /V2:减压蒸馏处理DAO:脱浙青油Lt-DAO:轻质脱浙青油
H-DAO:重质脱浙青油Rl (HDT):加氢处理反应R2:加氢脱蜡处理(HDW) /加氢精制处理(HDF)VDU:减压蒸馏处理VGO:减压柴油R3:加氢处理FS:分馏UCO:未转化油实施本发明的最佳方式下面将对本发明进行详细描述。如图1和图2所示，本发明的制备重质润滑油基础油的方法包括以下步骤:向溶剂脱浙青装置中引入烃类原料，从而获得浙青含量降低的脱浙青油；并且对所述脱浙青油进行减压蒸馏，从而获得轻质脱浙青油和重质脱浙青油。在本发明中，被引入溶剂脱浙青装置中的烃类原料是指这样的级分，其包含大量的杂原子化合物和芳香族化合 物，并且其沸点高于汽油的沸点，例如减压渣油(VR)、常压渣油和减压渣油的混合物(AR/VR)等。可通过直接对原油进行减压蒸馏来获得减压渣油，或者通过在减压条件下对从常压蒸馏塔分离得到的常压渣油进行蒸馏来获得减压渣油。将烃类原料引入溶剂脱浙青处理(SDA)中，以除去烃类原料中的浙青和杂质。作为用于溶剂脱浙青处理(SDA)的溶剂，通常使用具有3至6个碳原子的正链烷烃类溶剂或异链烷烃类溶剂。具体而言，该溶剂选自正丙烷、正丁烷、异丁烯、正戊烷和正己烷。此外，由减压渣油(VR)或常压渣油与减压渣油的混合物(AR/VR)制备脱浙青油(DAO)的产率根据操作条件和溶剂种类的不同而改变。即，该产率随着溶剂的碳原子数的增加而提高，并且通常为15%至80%ο通过溶剂脱浙青处理(SDA)而制备的脱浙青油包含较少量的金属和残炭，但具有大量的芳烃和具有高蒸馏点的级分。脱浙青油可直接用作通过如下的催化反应过程来制备重质润滑油基础油的原料，或者可用作通过如下的加氢过程来制备包含III类润滑油基础油的高品质重质润滑油基础油的原料。然而，在本发明中，为了适宜地控制最终润滑油基础油的等级和产率(或比率)，并且为了以高产率制备难以通过常规的技术获得的润滑油基础油，本发明对脱浙青油进行减压蒸馏，从而将其分离为轻质脱浙青油和重质脱浙青油，然后将该轻质脱浙青油和重质脱浙青油分别用作催化反应过程和加氢过程的原料。根据将要获得的目标产品的粘度等级和产率，可以通过各种方式来控制减压蒸馏处理(VI或VI’ )的操作条件。优选地，在如下条件下进行减压蒸馏处理(VI或VI’ ):塔底温度为350°c至430°C、塔底压力为140mm Hg至160_ Hg、塔顶温度为75°C至95°C、塔顶压力为 60mmHg 至 80mmHg。脱浙青油(DAO)的性质以及轻质脱浙青油(Lt-DAO)和重质脱浙青油(H-DAO)的性质在下表I中示出，其中所述脱浙青油(H-DAO)是通过将常压渣油(AR)和减压渣油(VR)以1:1的比例混合，然后进行溶剂脱浙青处理(SDA)而获得的，所述轻质脱浙青油(Lt-DAO)和重质脱浙青油(H-DAO)是通过对所述混合物进行减压蒸馏而获得的。[表 I]
权利要求
1.一种利用经减压蒸馏的脱浙青油制备重质润滑油基础油的方法，包括以下步骤: (a)向溶剂脱浙青装置中引入常压渣油或常压渣油与减压渣油的混合物，从而获得脱浙青油； (b)对所述脱浙青油进行减压蒸馏，从而获得轻质脱浙青油和重质脱浙青油； (C)在氢化催化剂的存在下，对所述步骤(b)中获得的所述重质脱浙青油进行加氢处理，从而获得经加氢处理的级分； (d)在脱蜡催化剂的存在下，对所述步骤(C)中获得的所述经加氢处理的级分进行脱蜡；以及 (e)在加氢精制催化剂的存在下，对所述步骤(d)中获得的所述经脱蜡的级分进行加氢精制。
2.权利要求1所述的方法，还包括以下步骤:(f)根据粘度范围对所述步骤(e)中获得的所述经加氢精制的级分进行分馏，从而获得重质润滑油基础油。
3.权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(c)中，所述重质脱浙青油的加氢处理是在以下条件下进行的，所述条件为:反应温度为300°C至410°C，反应压力为30kg/cm2g至220kg/cm2g,并且液时空速(LHSV)为0.1小时―1至3.0小时―1 ;并且所述加氢催化剂包含选自元素周期表中第6族和第8族至第10族元素中的一种或多种金属。
4.权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(d)中，所述脱蜡是在以下条件下进行的，所述条件为:反应温度为 250°C至410°C，反应压力为30kg/cm2g至200kg/cm2g，并且液时空速(LHSV)为0.1小时―1至3.0小时―1 ;并且所述脱蜡催化剂包含选自分子筛、氧化铝和二氧化硅-氧化铝中的一种或多种载体，以及选自元素周期表中第2族、第6族、第9族和第10族元素中的一种或多种金属。
5.权利要求4所述的方法，其中所述脱蜡催化剂包含选自SAPO-11、SAPO-41、ZSM-5、ZSM-11、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48、FAU、BETA和MOR中的一种或多种载体，以及选自钼、钯和镍中的一种或多种金属。
6.权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(e)中，所述加氢精制是在以下条件下进行的，所述条件为:反应温度为15011C至300O,反应压力为30kg/cm2g至200kg/cm2g,并且液时空速(LHSV)为0.1小时―1至3.0小时―1 ;并且所述加氢精制催化剂包含选自二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛、氧化锆和沸石中的一种或多种载体，以及选自元素周期表中第6族、第8族、第9族、第10族和第11族元素中的一种或多种金属。
7.权利要求2所述的方法，其中在所述步骤(f)中获得的所述重质润滑油基础油包括在40°C下动力粘度为500cSt至600cSt的重质润滑油基础油。
8.一种利用经减压蒸馏的脱浙青油制备重质润滑油基础油的方法，包括以下步骤: (a)向溶剂脱浙青装置中引入常压渣油或常压渣油与减压渣油的混合物，从而获得脱浙青油； (b)对所述脱浙青油进行减压蒸馏，从而获得轻质脱浙青油和重质脱浙青油； (C)将所述步骤(b)中获得的所述轻质脱浙青油与减压柴油混合从而制备混合物，然后对所述混合物进行加氢处理和分馏，从而将所述混合物分离为石油产品和未转化油；以及 (d)将所述步骤(C)中获得的所述未转化油引入减压蒸馏过程中，从而获得具有预定粘度等级的润滑油基础油。
9.权利要求8所述的方法，其中所述步骤(a)中的所述减压渣油和所述步骤(C)中的所述减压柴油分别通过对所述步骤(a)中的所述常压渣油进行减压蒸馏而获得。
10.权利要求8或9所述的方法，其中在所述步骤(d)中获得的所述具有预定粘度等级的润滑油基础油包含在1 00°c下动力粘度为9.0cSt至11.0cSt的润滑油基础油。
全文摘要
本发明涉及利用经减压蒸馏的脱沥青油制备润滑油基础油的方法，更具体而言，本发明涉及这样的制备各种润滑油基础油的方法，该方法在减压条件下对由溶剂脱沥青(SDA)处理获得的蒸馏物进行蒸馏，从而获得重质脱沥青油(H-DAO)和轻质脱沥青油(Lt-DAO)，然后通过催化反应分别对H-DAO和Lt-DAO进行处理。根据本发明，能够通过氢化作用以高收率获得由已知的催化反应不能够获得的高粘度等级的重质润滑油基础油(150BS)以及III类润滑油基础油，并且因此具有优异的经济效率。
文档编号B01J21/04GK103140577SQ201180038090
公开日2013年6月5日 申请日期2011年6月3日 优先权日2010年6月4日
发明者卢庆石, 柳在旭, 金道炫, 金庆录, 李承雨, 金度完, 崔先, 吴承勋, 尹丙元, 千范硕 申请人:Sk新技术株式会社