一种液压油的生产方法与流程

本发明涉及液压油生产技术领域，尤其涉及一种液压油的生产方法。

背景技术：

液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中起着能量传递、抗磨、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说，首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求，由于润滑油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。

随着航空业的发展，液压油也广泛用在航空业，航空液压油是由环烷基低凝原油经常压蒸馏、分子筛脱蜡精制的基础油加入粘度指数改进剂、抗氧剂、染色剂等调制而成的液压油，具有极好的低温性能。飞机液压系统最早使用的液压油是石油基液压油，由于这种油品使用有局限性，美国开发研制出了合成烃抗燃液压油，目前我国的航空液压油包括石油基和合成烃油，同时已经成功自主研发出石油基液压油10号，广泛应用于军用飞机，我国目前民航飞机主要运用的是进口的磷酸酯液压油，随着科技的发展，自主研发出能用于飞机液压系统的高性能液压油是人们一直追求的目标，而航空用低凝液压油是目前市场上需求量较大的一种液压油。

此外，为适应汽车、机械工业的飞速发展和严格的环保要求，润滑油产品升级换代速度明显加快，润滑油加氢工艺生产的ⅱ/ⅲ类基础油需求不断增加，据统计ⅱ/ⅲ类基础油占世界基础油市场的比例，已由1995年的11％增长到2001年的23％。2008年全球的ii/iii类油生产能力将达到1600万吨左右，占总产能的30％。到2013年全球润滑油需求量约为3920万吨，在以后的时间内ⅲ类基础油将一直维持在高需求的形式下，其前景非常可观。分析产品质量指标，ⅲ类基础油大概指饱和烃含量大于或等于90％，硫含量小于或等于0.03％，粘度指数大于120的油品。其产品具有非常优越的性能，如低粘度、低挥发性、优越的冷启动性能(优越的低温流动性)、良好的抗氧化安定性。

异构脱蜡是蜡分子发生异构化反应而不裂解使蜡转变为理想组分，这种方法得到的基础油倾点低，黏度指数高，基础油收率比催化脱蜡工艺要高。异构脱蜡催化剂要求具有双功能，即强金属功能和与金属功能相平衡的酸功能。理想的异构脱蜡催化剂只催化烷烃异构化，能大幅度降低倾点和提高黏度指数，只改变烷烃的化学结构，不破坏分子的大小。但实际上，异构脱蜡催化剂的酸性组分总是有一些裂化活性，目前还没有完全异构化的催化剂。但无论是航空用低凝液压油还是iii类基础油，目前我国自主生产的液压油的纯度始终较低，高纯度的液压油主要还是依赖于进口，尚未找到一个较好的方法生产高纯度的液压油。

综上所述，如何寻求一种生产制造高纯度液压油的方法已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种液压油的生产方法，以提高生产制造出的液压油纯度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种液压油的生产方法，该方法包括步骤：

步骤s1：将原料油与氢气混合，以形成混合原料；

步骤s2：对混合原料进行加热升温至第一预设温度；

步骤s3：将经过加热升温的混合原料导入装有择形异构催化剂的异构反应器进行反应以得到一次反应流出物，且所述择形异构催化剂为分子筛和铂钯贵金属择形异构催化剂的混合物；

步骤s4：将一次反应流出物进行温度调节至第二预设温度后导入含有精制反应催化剂的补充精制反应器中进行反应得到二次反应流出物，且所述精制反应催化剂为分子筛和铂钯贵金属补充精制催化剂的混合物；

步骤s5：对二次反应流出物进行气/液分离，以得到回收氢气和液态产物；

步骤s6：对液态产物进行分馏处理，得到不同运动粘度的液压油产物；

其中，所述原料油为白油，所述液压油产物为低凝液压油；又或者是，所述原料油为蜡下油，所述液压油产物为iii类基础油。

优选地，所述择形异构催化剂中包含的分子筛与所述铂钯贵金属择形异构催化剂的重量配比为铂贵金属占比0.35％、钯贵金属占比0.5％、其余为分子筛。

优选地，所述铂钯贵金属择形异构催化剂由埃克森美孚生产的型号为em-7611铂钯贵金属择形异构催化剂和埃克森美孚生产的型号为em-7663铂钯贵金属择形异构催化剂组成。

优选地，所述埃克森美孚生产的型号为em-7611铂钯贵金属择形异构催化剂与埃克森美孚生产的型号为em-7663铂钯贵金属择形异构催化剂的重量配比为：1比7.84。

优选地，所述铂钯贵金属补充精制催化剂为雪佛龙鲁玛斯公司生产的icr419铂钯贵金属补充精制催化剂。

优选地，所述第一预设温度为340℃±1℃，所述第二预设温度为240℃±1℃。

优选地，所述步骤s6中的分馏处理，具体包括子步骤：

步骤s61：将液态产物导入常压炉升温至第三预设温度；

步骤s62：将升温至第三预设温度的液态产物导入常压分馏塔进行一次分馏处理，得到精白油料和一次分馏剩余物；

步骤s63：将一次分馏剩余物导入减压塔，减压塔对所述一次分馏剩余物进行减压至第一预设压力并升温至第四预设温度；

步骤s64：将经过减压塔的一次分馏剩余物导入减压分馏塔进行二次分馏处理，所述减压分馏塔上自上而下依次设置有多个分馏管，通过不同的分馏管产出不同运动粘度的液压油；

步骤s65：将导出对应运动粘度的液压油的分馏管与减压汽提塔连接，通过减压汽提塔进行精馏处理，以得到所需纯度的液压油。

优选地，所述减压汽提塔内设置有波纹规整精密精馏填料，所述波纹规整精密精馏填料用于使导入所述减压汽提塔内的过热汽提蒸汽与液压油接触更加充分。

优选地，用于向所述减压汽提塔导入对应运动粘度的液压油的分馏管上设置有第一流量调节装置，用于向所述减压汽提塔导入过热汽提蒸汽的管路上设置有第二流量调节装置。

相比于背景技术介绍内容，上述液压油的生产方法，将原料油与氢气混合，以形成混合原料；然后对混合原料进行加热升温至第一预设温度；将经过加热升温的混合原料导入装有择形异构催化剂的异构反应器进行反应以得到一次反应流出物，且择形异构催化剂为分子筛和铂钯贵金属择形异构催化剂的混合物；将一次反应流出物进行温度调节至第二预设温度后导入含有精制反应催化剂的补充精制反应器中进行反应得到二次反应流出物，且精制反应催化剂为分子筛和铂钯贵金属补充精制催化剂的混合物；对二次反应流出物进行气/液分离，以得到回收氢气和液态产物；对液态产物进行分馏处理，以得到不同粘度的液压油产物，并且当原料油为白油时，可以产出低凝液压油；当原料油为蜡下油时，可以产出iii类基础油。该生产方法，通过将择形异构催化剂设计成分子筛和铂钯贵金属择形异构催化剂的混合物，精制反应催化剂设计成分子筛和铂钯贵金属补充精制催化剂的混合物，使得加氢异构反应和加氢补充精制反应更加充分，继而大大降低了油品中的环烷酸、芳香烃、胶质、沥青质等有害物质的含量，并且能够通过控制油品的分子异构化反应深度，大大降低了油品的倾点，进而提高了生产制造出的液压油纯度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的白油原料油生产低凝液压油的生产流程图；

图2为本发明实施例提供的蜡下油原料油生产iii类基础油的生产流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种液压油的生产方法，以提高生产制造出的液压油纯度。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种液压油的生产方法，该方法包括步骤：

步骤s1：将原料油与氢气混合，以形成混合原料，具体可以是将原料油通入原料油缓冲罐，然后在原料油缓冲罐的导出管路上接入新氢气管路，当然本领域技术人员都应该能够理解的是，为了保证氢气能够顺利导入原料油缓冲罐的导出管路，新氢气管路需要通过压缩机进行加压；

步骤s2：对混合原料进行加热升温至第一预设温度，需要说明的是，该第一预设温度一般设置在340℃±1℃，因为实验表明，利用蜡下油生产iii类基础油时，最优选的温度为340℃；对于生产低凝液压油时，将第一预设温度设置成330℃时的效果最优，最适合本发明中的异构反应器的反应温度，当然可以理解的是，该温度值仅仅是本发明实施例对于优选温度的举例而已，实际应用过程中，还可以根据异构反应器的所需温度选择对应的其他温度值；

步骤s3：将经过加热升温的混合原料导入装有择形异构催化剂的异构反应器进行反应以得到一次反应流出物，且择形异构催化剂为分子筛和铂钯贵金属择形异构催化剂的混合物；

步骤s4：将一次反应流出物进行温度调节至第二预设温度后导入含有精制反应催化剂的补充精制反应器中进行反应得到二次反应流出物，且精制反应催化剂为分子筛和铂钯贵金属补充精制催化剂的混合物，需要说明的是，一般来说，该第二预设温度优选为240℃±1℃，因为实验表明，对于生产低凝液压油时，将第二预设温度设置成240℃时的效果最优，最适合本发明中的补充精制反应器的反应温度，当然可以理解的是，该温度值仅仅是本发明实施例对于优选温度的举例而已，实际应用过程中，还可以根据补充精制反应器的所需温度选择对应的其他温度值；

步骤s5：对二次反应流出物进行气/液分离，以得到回收氢气和液态产物，需要说明的是，为了使得氢气能够循环利用，一般将回收氢气通过压缩机加压后再次接入原料油缓冲罐的导出管路上，比如接入量可以为33000nm³/h，这样能够大大降低新氢气的消耗量，一定程度上能够节约成本，当然也可以是回收至回收瓶中待用，此外，气/液分离处理的方式一般为依次经过高压分离器和低压分离器，通过高压分离器导出高分油后，再进入低压分离器导出低分油，之后在进入后续步骤s6；

步骤s6：对液态产物进行分馏处理，以得到不同等级的液压油产物；

其中，当原料油为白油时，可以产出低凝液压油；当原料油为蜡下油时，可以产出iii类基础油。

该生产方法，通过将择形异构催化剂设计成分子筛和铂钯贵金属择形异构催化剂的混合物，精制反应催化剂设计成分子筛和铂钯贵金属补充精制催化剂的混合物，使得加氢异构反应和加氢补充精制反应更加充分，继而大大降低了油品中的环烷酸、芳香烃、胶质、沥青质等有害物质的含量，并且能够通过控制油品的分子异构化反应深度，大大降低了油品的倾点，进而提高了生产制造出的液压油的纯度。

在一些更加具体的实施方案中，上述择形异构催化剂中包含的分子筛与铂钯贵金属择形异构催化剂的重量配比为铂贵金属占比0.35％、钯贵金属占比0.5％、其余为分子筛，当然可以理解的是，上述重量配比仅仅是本发明实施例的优选举例而已，实际应用过程中，还可以是根据实际反应需求，选择设计成其他重量配比的形式。

在另外一些具体的实施方案中，精制反应催化剂中包含的分子筛与铂钯贵金属补充精制催化剂的重量配比为铂贵金属占比0.35％、钯贵金属占比0.5％、其余为分子筛，当然可以理解的是，上述重量配比仅仅是本发明实施例的优选举例而已，实际应用过程中，还可以是根据实际反应需求，选择设计成其他重量配比的形式。

需要说明的是，一般来说，铂钯贵金属择形异构催化剂由埃克森美孚生产的型号为em-7611铂钯贵金属择形异构催化剂和埃克森美孚生产的型号为em-7663铂钯贵金属择形异构催化剂组成。并且，一般来说，优选埃克森美孚生产的型号为em-7611铂钯贵金属择形异构催化剂与埃克森美孚生产的型号为em-7663铂钯贵金属择形异构催化剂的重量配比为：1比7.84。当然可以理解的是，上述重量配比仅仅是本发明实施例的优选举例而已，实际应用过程中，还可以是根据实际反应需求，选择设计成其他重量配比的形式。

另外需要说明的是，铂钯贵金属补充精制催化剂一般优选为雪佛龙鲁玛斯公司生产的icr419铂钯贵金属补充精制催化剂。因为，本发明通过试验尝试发现在铂钯贵金属择形异构催化剂由埃克森美孚生产的型号为em-7611铂钯贵金属择形异构催化剂和埃克森美孚生产的型号为em-7663铂钯贵金属择形异构催化剂组成时，选用雪佛龙鲁玛斯公司生产的icr419铂钯贵金属补充精制催化剂更加便于控制异构化反应的深度，在当然可以理解的是，还可以是本领域技术人员所熟知的其他具有相同效果的其他厂家生产的催化剂，只不过本申请中优选采用雪佛龙鲁玛斯公司生产的icr419铂钯贵金属补充精制催化剂而已。

除此之外，需要说明的是，步骤s6中的分馏处理，具体可以包括如下子步骤：

步骤s61：将二次反应流出的液态产物导入常压炉升温至第三预设温度，该第三预设温度一般设置在320℃±2℃；

步骤s62：将升温至第三预设温度的液态产物导入常压分馏塔进行一次分馏处理，通过一次分馏处理可以得到精白油料和一次分馏剩余物；

步骤s63：将一次分馏剩余物导入减压塔，减压塔对一次分馏剩余物进行减压至第一预设压力并升温至第四预设温度，该第一预设压力一般设置为4kpa，该第四预设温度一般设置在350℃±2℃；

步骤s64：将经过减压塔的一次分馏剩余物导入减压分馏塔进行二次分馏处理，减压分馏塔上自上而下依次设置有多个分馏管，通过不同的分馏管产出不同运动粘度的液压油，若原料油采用的是白油原料油的话，此时减压分馏塔可以自上而下依次设置有第一分馏管、第二分馏管、第三分馏管、第四分馏管和第五分馏管；经二次分馏处理后，第一分馏管导出精白油料，第二分馏管导出5号白油，第五分馏管导出100号白油，第三分馏管和第四分馏管用于接入减压汽提塔进行精馏处理产出10号白油和32号白油；若原料油采用的是蜡下油，最终产物为得到iii类基础油，此时减压分馏塔可以自上而下依次设置有第一分馏管、第二分馏管、第三分馏管、第四分馏管、第五分馏管和第六分馏管；经二次分馏处理后，第一分馏管导出精白油料，第二分馏管导出60n的白油，第六分馏管导出的是500n的白油，第三分馏管、第四分馏管和第五分馏管均接入减压汽提塔进行精馏处理，最终对应产出150n、250n、350n的白油；

步骤s65：将导出对应运动粘度的液压油的分馏管与减压汽提塔连接，通过减压汽提塔进行精馏处理，以得到所需纯度的液压油。

上述分馏处理由于采用了二级分馏结合精馏处理的形式，使得加工制作出的低凝液压油的纯度更高、更加优质。当然可以理解的是，上述采用二级分馏结合精馏处理的形式仅仅是本发明实施例的优选举例，实际应用过程中，为了得到更加优质的液压油，还可以选择设置成三级分馏配合精馏处理或三级以上分馏配合精馏处理的形式。

在一些更加具体的实施方案中，为了进一步提升精馏处理的处理效果，在减压汽提塔内还设置有波纹规整精密精馏填料，波纹规整精密精馏填料用于使导入减压汽提塔内的过热汽提蒸汽(过热汽提蒸汽的温度一般为400℃-420℃)与液压油接触更加充分。需要说明的是，一般来说，用于向所述减压汽提塔导入过热汽提蒸汽的管路的进口位于波纹规整精密精馏填料的下方，用于向减压汽提塔导入对应运动粘度的液压油的分馏管的进口位于波纹规整精密精馏填料正对或者偏上的位置。利用现有的减压汽提塔，在减一线汽提塔内增加一段波纹规整填料，从而提高减一线产品的精馏效果，分离出窄组分，继而能够得到低凝点15#航空液压油。

为了保证整个工艺流程运行的安全性和稳定性，在用于向减压汽提塔导入对应运动粘度的液压油的分馏管上设置有第一流量调节装置，通过第一流量调节装置可以有效控制减一线大塔进减压汽提塔的流量，确保产品质量合格；在用于向减压汽提塔导入过热汽提蒸汽的管路上设置有第二流量调节装置，通过第二流量调节装置可以避免冲塔事故的发生。需要说明的是，第一流量调节装置和第二流量调节装置的具体结构形式，可以是流量调节阀或限流孔板，又或者是本领域技术人员常用的其他流量调节结构。

以上对本发明所提供的液压油的生产方法进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。