处理费托蜡的方法和润滑油基础油及其制备方法

处理费托蜡的方法和润滑油基础油及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种处理费托蜡的方法、一种制备润滑油基础油的方法以及一种润滑 油基础油。
【背景技术】
[0002] 在费托法中，由天然气制成的合成气在催化剂作用下经过转化，可以生成包括气 态烃、液态烃、氧化物和固体费托蜡在内的费托合成产物。其中的费托蜡由于不含硫、氮或 金属杂质，成为一种生产润滑油基础油的理想原料。
[0003] CN101230290A公开了一种从费托合成蜡生产溶剂油、润滑油基础油和重质蜡，包 括：a)在加氢精制反应区I将费托合成蜡与加氢精制催化剂接触，在蒸馏区I将该产物分 离，得到终馏点小于380°C至550°C和初馏点大于380°C至550°C两种馏分；b)在一个蜡加 氢转化反应区将终馏点小于380°C至550°C的馏分与加氢异构化催化剂接触，制备一种倾 点降低了的蜡转化生成油；c)在加氢精制反应区II将蜡转化生成油与一种加氢精制催化 剂接触，并将该产物在蒸馏区Π 分离，得到至少一种溶剂油和至少一种润滑油基础油；d) 在加氢精制反应区III将初馏点大于380°C至550°C的馏分与一种加氢精制催化剂接触，得 到一种经加氢脱色的蜡。
[0004] CN1608121A公开了一种制备两种或多种润滑油基础油级分和粗柴油的方法，所述 方法通过（a)加氢裂化/加氢异构化费托产品，其中在费托产品中具有至少60个或更多碳 原子的化合物与具有至少30个碳原子的化合物之间的重量比至少为0. 2,并且其中费托产 品中至少有30wt%的化合物具有至少30个碳原子，（b)将步骤（a)的产品分离成一种或多 种粗柴油馏分和一种基础油前体馏分，（c)对步骤（b)中得到的基础油前体馏分进行倾点 降低步骤，和（d)分离步骤（c)的馏出物为两个或多个基础油级分。
[0005] 上述方法在对费托蜡进行加工后可得高粘度指数的润滑油基础油，但存在的问题 是所得到的润滑油基础油通常会由于基础油中分子量大、碳数高、支化度较低的链烷烃而 引起严重的絮凝现象。
[0006] 针对这一问题，若采用深度蒸馏的方法，技术上存在困难，并且会导致重质基础油 的损失；若采用溶剂脱蜡的方法，则存在溶剂选择困难以及废弃溶剂带来的环境污染等问 题；催化脱蜡的方法可以将大分子化合物转化为小分子烃类，但是这样会使得基础油收率 大大降低。

【发明内容】

[0007] 本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种由费托合成蜡生产同时具有 不絮凝的、收率高且倾点低的优点的润滑油基础油的方法。
[0008] 为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种处理费托蜡的方法，该方法包括：将 费托蜡依次与加氢精制催化剂A、加氢异构化催化剂和加氢精制催化剂B接触，得到蜡转化 生成油，所述加氢异构化催化剂的载体包括分子筛，沿着所述费托蜡的流动方向，所述加氢 精制催化剂A包括依次装填的加氢精制催化剂A1、加氢精制催化剂A2和加氢精制催化剂 A3,其中，所述加氢精制催化剂A1包括含有氟、硼和磷中的至少一种助剂组分的加氢催化 剂，所述加氢精制催化剂A2包括含有氟和/或分子筛的加氢催化剂，所述加氢精制催化剂 A3包括不含有氟以及不含有分子筛的加氢催化剂；所述加氢异构化催化剂包括加氢异构 化催化剂a和加氢异构化催化剂b，所述加氢异构化催化剂b中的分子筛的孔径比加氢异构 化催化剂a中的分子筛的孔径大。
[0009] 另一方面，本发明提供一种制备润滑油基础油的方法，该方法包括将由本发明所 述的处理费托蜡的方法处理得到的蜡转化生成油进行蒸馏。
[0010] 第三方面，本发明提供一种由本发明所述的方法制备得到的润滑油基础油。
[0011] 本发明提供的方法将加氢烯烃饱和、脱氧后的费托蜡与依次分层的三种加氢精制 催化剂接触，从而实现脱除原料中的杂原子化合物（如有机含氧化合物）并使得烯烃饱和， 通过缓和加氢裂解、异构化和芳烃开环反应将原料油中高倾点蜡组分以及低粘度指数非理 想润滑油组分转化为低倾点和粘度指数提高了的理想的润滑油组分，以及使经加氢脱蜡反 应后的润滑油基础油的收率及其性质进一步得到改善。与现有技术相比，本发明提供的方 法不仅可以使基础油的倾点满足要求，使得重质蜡组分异构化程度提高，所得基础油产品 具有不絮凝的优点；同时，采用不同孔径的分子筛催化剂匹配装填，可以避免重质蜡裂解而 导致的过度轻质化，有利于提高基础油收率。从本发明的实施例的结果可以看出：采用本 发明的方法由费托合成蜡生产润滑油基础油时，获得的润滑油基础油在环境温度为5°C以 上无絮凝现象，而且同时具有收率高和倾点低的优点，例如，本发明的实施例的收率均高于 40%，而倾点均在零下40°C以下，甚至可以达到_50°C ;而采用对比例的方法由费托合成蜡 生产润滑油基础油时，虽然在粘度指数和倾点方面能够满足要求，在环境温度低于15°C时 均会产生絮凝现象，从而影响其应用领域。
[0012] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0013] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0014] 图1是根据本发明的实施例1提供方法的工艺流程图。
[0015] 附图标记说明
[0016] 1 第一加氢精制反应区 2 第一錯加氢转化反应区
[0017] 3 第二蜡加氢转化反应区 4 第三蜡加氢转化反应区
[0018] 5 第一加氢精制反应区 6 蒸馏区
【具体实施方式】
[0019] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0020] -方面，本发明提供了一种处理费托蜡的方法，该方法包括：将费托蜡依次与加氢 精制催化剂A、加氢异构化催化剂和加氢精制催化剂B接触，得到蜡转化生成油，所述加氢 异构化催化剂的载体包括分子筛，沿着所述费托蜡的流动方向，所述加氢精制催化剂A包 括依次装填的加氢精制催化剂A1、加氢精制催化剂A2和加氢精制催化剂A3,其中，所述加 氢精制催化剂A1包括含有氟、硼和磷中的至少一种助剂组分的加氢催化剂，所述加氢精制 催化剂A2包括含有氟和/或分子筛的加氢催化剂，所述加氢精制催化剂A3包括不含有氟 以及不含有分子筛的加氢催化剂；所述加氢异构化催化剂包括加氢异构化催化剂a和加氢 异构化催化剂b，所述加氢异构化催化剂b中的分子筛的孔径比加氢异构化催化剂a中的分 子筛的孔径大。
[0021] 在优选的实施方式中，所述加氢精制催化剂A1的作用主要在于通过在该催化剂 存在进行加氢精制反应，以脱除原料中的杂原子化合物（如有机含氧化合物）以及烯烃饱 和。因此，其中所述加氢精制催化剂A1可以选自现有技术中任意的可以实现此功能的催化 剂中的一种或几种。它们可以是市售的商品或采用任意现有方法制备。优选情况下，为了 更好地实现本发明的目的，可满足要求的此类催化剂通常含有选自氟、硼和磷中至少一种 助剂组分。以加氢精制催化剂A1为基准，以元素计的选自氟、硼和磷中至少一种助剂组分 的质量分数为0.001-9%。
[0022] 在优选的实施方式中，所述加氢精制催化剂A2的作用主要在于通过缓和加氢裂 解、异构化和芳烃开环反应将原料油中高倾点蜡组分以及低粘度指数非理想润滑油组分转 化为低倾点和粘度指数提高了的理想的润滑油组分。因此，所述加氢精制催化剂A2可以选 自现有技术中任意的可以实现此功能的催化剂中的至少一种。优选情况下，为了更好地实 现本发明的目的，可满足要求的此类催化剂通常含有氟和/或分子筛。以所述加氢精制催 化剂A2为基准，以元素计的氟助剂组分的质量分数为0-9%。
[0023] 在优选的实施方式中，在所述加氢精制催化剂A1和加氢精制催化剂A2之后增加 一定量的不含有氟以及不含有分子筛的加氢精制催化剂A3,可使经加氢脱蜡反应后的润滑 油基础油的收率及其性质进一步得到改善。在确保不含有氟以及不含有分子筛的前提下， 本发明对所述加氢精制催化剂A3没有其他限制，即加氢精制催化剂A3可以选自任意的现 有技术提供的不含有氟以及不含有分子筛的加氢精制催化剂。
[0024] 此类加氢精制催化剂A3通常含有耐热无机氧化物载体、加氢活性金属组分、含或 不含助剂磷以及含或不含有机添加物。其中，所述耐热无机氧化物载体选自常用作催化剂 载体和/或基质的各种耐热无机氧化物中的至少一种。例如，可选自氧化铝、氧化硅、氧 化钛、氧化镁、氧化硅-氧化铝、氧化铝-氧化镁、氧化硅-氧化镁、氧化硅-氧化锆、氧化 娃-氧化铣、氧化娃-氧化铍、氧化娃-氧化钛、氧化娃-氧化错、氧化钛-氧化错、氧化 硅-氧化铝-氧化钍、氧化硅-氧化铝-氧化钛、氧化硅-氧化铝-氧化镁、氧化硅-氧化 铝-氧化锆、天然沸石和粘土中的至少一种，优选为氧化铝。所述有机添加物选自含氧或含 氮有机化合物中的至少一种，优选的含氧有机化合物选自有机醇和有机酸中的至少一种； 优选的含氮有机化合物选自有机胺中的至少一种。例如，含氧有机化合物可以举出乙二醇、 丙三醇、聚乙二醇（分子量为200-1500)、二乙二醇、丁二醇、乙酸、马来酸、草酸、氨基三乙 酸、1，2-环己烷二胺四乙酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸中的至少一种，含氮有机化合物可以 举出乙二胺、EDTA及其铵盐。以催化剂重量为基准，以氧化物计的镍和/或钴的质量分数为 1-5%，钼和/或钨的质量分数为12-35%，以元素计的选自磷、镁中的至少一种助剂组分的 质量分数为0-9 %，所述有机物与以氧化物计的加氢活性金属组分之和的摩尔比为0-2 :1。
[0025] 例如，CN1085934A公开了一种由氧化镁、氧化镍、氧化钨和氧化铝构成的加氢精制 催化剂。CN1872960A公开了一种以氧化铝为载体的含磷加氢催化剂。CN1840618A公开了 一种以氧化硅-氧化铝为载体的加氢催化剂及其制备方法。这些催化剂均可作为所述加氢 精制催化剂A3用于本发明。关于上述催化剂的更详细的制备方法，在上述公开文献中均有 记载，这里一并将它们作为本
【发明内容】
的一部分引用。
[0026] 在本发明所述的方法中，对所述费托蜡依次与加氢精制催化剂A、加氢异构化催化 剂和加氢精制催化剂B接触的反应器的种类和个数没有特别的限定。例如