用于制造重质等级基础油产品的工艺的制作方法

发明领域本发明涉及一种用于通过将常压渣油原料与基础油原料组合以形成组合进料流并经由加氢处理由其形成重质等级基础油产品来制造重质等级基础油产品的工艺。

背景技术：

0、发明背景

1、诸如粘度指数(vi)为120或更大的那些(ii类和iii类)的高品质润滑基础油通常可由诸如真空瓦斯油(vgo)的高沸点真空馏出物通过以下方式来生产：进行加氢裂化以提高vi，之后进行催化脱蜡以降低倾点和浊点，并且之后进行加氢精制以使芳烃饱和并提高稳定性。在加氢裂化中，高沸点分子被裂化为低沸点分子，这提高了vi，但也降低了粘度和产率。为了以高产率制造高vi和高粘度等级基础油，加氢裂化器进料必须含有一定量的高沸点分子。典型地，由于温度和压力的实际限制，vgo在真空塔中从常压渣油(ar)中回收极高沸点分子的能力有限。将较高沸点分子进料到加氢裂化器的一种可能的方式是直接进料ar，但这种方法通常是不可能或不可行的，因为ar通常含有对加氢裂化器催化剂极其有害的材料，包括例如镍、钒、微碳残渣(mcr)和沥青质。这些材料将加氢裂化器催化剂的寿命缩短到不可接受的程度，从而使得此类进料的使用变得不切实际。

2、将难处理的全原油和其他中间进料用于制造基础油的一种方法是首先在溶剂脱沥青(sda)单元中处理进料，诸如ar或真空渣油(vr)。这种处理通常是必要的，以分离大部分不期望的材料，同时生产具有可接受的加氢裂化器进料品质的脱沥青油(dao)。然而，此类sda单元的非常高的资本要求和高操作成本以及全过程方法使其成为不可取的替代品。已经实现试图最小化或消除对溶剂脱沥青步骤的需求的其他方法，但在成本或其他工艺改进方面并未提供明显的好处。

3、iii类基础油和成品机油的生产通常需要使用昂贵且供应有限的粘度指数改进剂，诸如聚α烯烃，或其他昂贵的处理技术，诸如使用气液化(gtl)原料或例如，通过矿物油的多重加氢裂化处理来进行。iii类基础油的生产通常还需要高品质原料和高转化率的处理，以牺牲产品产率来满足vi目标。然而，尽管工业界不断努力，但相对便宜和合适的原料以及制造此类产品的简化工艺仍有待开发和商业化。

4、超重质的较高等级的基础油典型地无法使用常规可用的原油来经济地制造，这部分是因为此类原料通常不含有足够量的可用于生产此类重质等级的分子物质。用于制造重质中性(hn)基础油的典型的真空瓦斯油(vgo)进料馏分的终点仅为1050°f至1100°f，其中基础油产品受限于在11至12cst范围(在100℃下测量)内的粘度。制造较重等级的基础油所需的分子在这些通常可用的进料馏分中并不大量存在。处理此类进料以生产较重馏分会引入过量的杂原子(诸如氮)和芳烃，并且需要大量预处理和高苛刻度的转化。由此产生的低产率会使得使用通常可用的进料的这种工艺不经济。因此，利用适合于生产较重等级的基础油的进料(例如，具有较高纯度、较低芳烃含量和在感兴趣的高沸点范围内具有较高vi的进料)的工艺作为生产重质基础油产品的来源是期望的。

5、尽管在由不同且具有挑战性的进料生产基础油方面取得了进展，但仍存在对利用不同原料并提高有价值的较重等级基础油产品的产率的改进工艺的持续需求。

技术实现思路

1、本发明涉及一种用于通过加氢处理基础油进料流来制造基础油产品，尤其是重质等级基础油产品的工艺。虽然不必限于此，但本发明的目的之一是提供基础油产率提高的超重质等级基础油产品。

2、一般而言，根据本发明的第一工艺包括通过以下方式来制造基础油：提供任选地与常规基础油原料组合的常压渣油原料作为基础油进料流；在加氢裂化条件下使所述基础油进料流与加氢裂化催化剂接触以形成加氢裂化产物；将所述加氢裂化产物分离为气体馏分和液体馏分；在加氢异构化条件下使所述液体馏分与加氢脱蜡催化剂接触，以产生脱蜡产物；以及任选地，在加氢精制条件下使所述脱蜡产物与加氢精制催化剂接触以产生加氢精制的脱蜡产物。所述工艺产生至少一种基础油产品，其包括在100℃下粘度为至少约12.7cst、或至少约13cst、或至少约13.3cst的重质基础油产品。在一些方面，与使用不包含常压渣油原料组分的原料相比，所述工艺还可提供一种或多种基础油产品的有益的产率改进。

3、本发明还涉及一种通过将常压渣油原料添加到常规基础油工艺中的基础油原料来改良基础油工艺的方法，所述常规基础油工艺包括使基础油进料流经历加氢裂化和脱蜡步骤以形成包含轻质产物和重质产物的脱蜡产物。因此，改良的基础油工艺包括：将常压渣油原料与基础油原料组合以形成基础油进料流；在加氢裂化条件下使所述基础油进料流与加氢裂化催化剂接触以形成加氢裂化产物；将所述加氢裂化产物分离为至少气体馏分和液体馏分；在加氢异构化条件下使所述液体馏分与加氢脱蜡催化剂接触，以产生脱蜡产物；以及任选地，在加氢精制条件下使所述脱蜡产物与加氢精制催化剂接触以产生加氢精制的脱蜡产物。所述改良的工艺产生至少一种在100℃下粘度为至少约13cst的基础油产品，并且与使用不包含常压渣油原料组分的原料相比，还可提供一种或多种基础油产品的有益的产率改进。

4、本发明还涉及一种用于制造重质基础油的工艺，所述重质基础油在100℃下的粘度为至少约13cst：将包含常压渣油原料和任选地基础油原料的基础油进料流分离为前端切割点为约700°f或更高且后端切割点为约900°f或更低的真空瓦斯油，以形成中等真空瓦斯油mvgo馏分和重质真空瓦斯油hvgo；在加氢裂化条件下使hvgo馏分与加氢裂化催化剂接触以形成加氢裂化产物；将所述加氢裂化产物分离为气体馏分和液体馏分；对所述液体馏分进行加氢脱蜡以产生脱蜡产物；以及任选地，对所述脱蜡产物进行加氢精制以产生加氢精制的脱蜡产物。与使用不包含常压渣油原料组分的原料相比，所述工艺产生至少一种基础油产品，其包括在100℃下粘度为至少约12.7cst、或至少约13cst、或至少约13.3cst的重质基础油产品。

5、本发明还提供了一种用于由中等真空瓦斯油mvgo馏分制造基础油产品的工艺：在加氢裂化条件下使所述mvgo馏分与加氢裂化催化剂接触以形成加氢裂化产物；将所述加氢裂化产物分离为气体馏分和液体馏分；在加氢异构化条件下使所述液体馏分与脱蜡催化剂接触，以产生脱蜡产物；以及任选地，在加氢精制条件下使所述脱蜡产物与加氢精制催化剂接触以产生加氢精制的脱蜡产物；其中所述脱蜡产物和/或所述加氢精制的脱蜡产物在脱蜡之后的粘度指数为120或更大。

技术特征：

1.一种用于制造基础油的方法，所述方法可用于制造在100℃下粘度为至少约12.7cst，或至少约13cst，或至少约13.3cst的重质基础油，所述方法包括

2.如权利要求1所述的方法，所述方法用于改良基础油方法以产生在100℃下粘度为至少约12.7cst，或至少约13cst，或至少约13.3cst的重质基础油，其中所述基础油方法包括使基础油进料流经历加氢裂化和脱蜡步骤以形成包含轻质产物和重质产物的脱蜡产物；所述方法包括，

3.一种用于根据权利要求1由基础油进料流或其馏分制造重质基础油的方法，所述重质基础油在100℃下的粘度为至少约12.7cst，或至少约13cst，或至少约13.3cst，所述方法包括

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述基础油进料流包含基础油原料。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述常压渣油原料满足以下条件中的一者或多者：

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述常压渣油原料具有以下各者：热c7沥青质含量，其在小于约0.3重量％，或小于约0.2重量％，或小于约0.1重量％的范围内；以及氮含量，其小于2500ppm，或小于2000ppm，或小于1500ppm，或小于1000ppm，或小于800ppm，或小于500ppm，或小于200ppm，或小于100ppm。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述常压渣油原料具有以下各者：热c7沥青质含量，其在小于约0.3重量％，或小于约0.2重量％，或小于约0.1重量％的范围内；氮含量，其小于2500ppm，或小于2000ppm，或小于1500ppm或小于1000ppm，或小于800ppm，或小于500ppm，或小于200ppm，或小于100ppm；以及金属含量，为：小于约5ppm的镍、或小于约3ppm的钒、或小于约4ppm的铁，或其组合。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述常压渣油原料满足以下条件：

9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述基础油原料满足以下条件中的一者或多者：

10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述基础油原料具有以下各者：氮含量，其小于2500ppm或小于2000ppm或小于1500ppm或小于1000ppm，或在1000-5000ppm，或2000-5000ppm，或1000-4000ppm，或1000-3000ppm的范围内；或硫含量，其小于40000ppm，或小于35000ppm，或小于30000ppm，或小于25000ppm，或小于20000ppm，或小于15000ppm，或小于10000ppm，或在1000-40000ppm或1000-35000ppm或1000-30000ppm或1000-25000ppm或1000-15000ppm或1000-10000ppm的范围内；或1050+°f含量，其小于10重量％，或小于8重量％，或小于7重量％，或小于6重量％，或小于5重量％，或小于4重量％，或小于3重量％，或小于2重量％，或在2-15重量％或2-10重量％或1-7重量％的范围内，任选地小于所述常压渣油原料的所述1050+°f含量，或其组合。

11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述基础油进料流包含5-95重量％的常压渣油原料和95-5重量％的基础油原料，或10-90重量％的常压渣油原料和90-10重量％的基础油原料，或10-80重量％的常压渣油原料和90-20重量％的基础油原料，或10-60重量％的常压渣油原料和90-40重量％的基础油原料，或10-50重量％的常压渣油原料和50-90重量％的基础油原料，或10-40重量％的常压渣油原料和90-60重量％的基础油原料，或10-30重量％的常压渣油原料和90-70重量％的基础油原料，或30-60重量％的常压渣油原料和70-40重量％的基础油原料，或40-60重量％的常压渣油原料和60-40重量％的基础油原料。

12.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述基础油进料流不含有添加的全原油原料，或其中所述基础油进料流不含有真空渣油原料，或其中所述基础油进料流不含有脱沥青油，或其中所述基础油进料流仅含有常压渣油原料和任选地基础油原料。

13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述方法不包括将液体原料作为所述基础油进料流的一部分或作为所述常压渣油原料和所述基础油原料中的任一者或两者进行再循环。

14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述常压渣油原料和所述基础油原料不相同。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述常压渣油原料和所述基础油原料在氮含量、硫含量、1050+°f含量、或其组合方面有所不同。

16.如权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述基础油原料包含真空瓦斯油或为真空瓦斯油，或基本上由真空瓦斯油组成，或由真空瓦斯油组成。

17.如权利要求1-16中任一项所述的方法，其中所述真空瓦斯油是从被分割为轻质馏分和重质馏分的真空瓦斯油获得的重质真空瓦斯油，其中所述重质馏分的切割点温度范围为约950°f至1050°f。

18.如权利要求1-17中任一项所述的方法，其中所述脱蜡产物和/或所述加氢精制的脱蜡产物是作为轻质基础油产品和重质基础油产品而获得。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述轻质基础油产品在100℃下的标称粘度在3-9cst，或4-8cst或5-7cst的范围内和/或所述重质基础油产品在100℃下的标称粘度在13-24cst，或13-21cst，或13-18cst的范围内。

20.如权利要求18所述的方法，其中与所述基础油进料流中不包含所述常压渣油原料的相同方法相比，所述重质基础油产品相对于所述轻质基础油产品的产率提高至少约0.5l体积％，或至少约1l体积％或至少约2l体积％或至少约5l体积％。

21.如权利要求18中任一项所述的方法，其中与所述基础油进料流中不包含所述常压渣油原料的相同方法相比，总含蜡基础油产率提高至少约0.5l体积％，或至少约1l体积％或至少约2l体积％或至少约5l体积％。

22.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其中所述脱蜡产物被进一步分离为至少一种在100℃下标称粘度在约5.5至7.5cst的范围内的较轻产物，或至少一种在100℃下标称粘度为13cst或更大，或在100℃下为13-16.5cst，或在100℃下为18-23cst的较重产物，或其组合。

23.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括

24.如权利要求23所述的方法，其中所述脱蜡产物和/或所述加氢精制的脱蜡产物包括在脱蜡之后粘度指数为130或更大，或在脱蜡之后为135或更大，或在脱蜡之后为140或更大的iii类或iii+类基础油产品。

25.如权利要求23所述的方法，其中所述脱蜡产物和/或所述加氢精制的脱蜡产物包括iii类或iii+类基础油产品。

26.如权利要求23所述的方法，其中所述加氢裂化产物的粘度指数为至少约135，或140，或145，或150。

27.如权利要求1-26中任一项所述的方法，其中所述基础油原料包含致密油或其馏分和/或所述常压渣油原料源自致密油或其馏分。

28.一种ii类基础油产品，所述ii类基础油产品在100℃下的标称粘度在13-16.5cst的范围内。

29.如权利要求22所述的ii类基础油产品，其中产品是800等级基础油。

30.一种ii类基础油产品，所述ii类基础油产品在100℃下的标称粘度在18-23cst的范围内。

31.如权利要求30所述的ii类基础油产品，其中所述产品是900等级基础油。

32.如权利要求28-31中任一项所述的ii类基础油产品，所述ii类基础油产品根据如权利要求1-27中任一项所述的方法来制造。

技术总结
一种用于经由加氢处理由基础油进料流制造重质基础油的改进的方法，所述基础油进料流包含常压渣油原料和任选地基础油原料。所述方法总体涉及使包含常压渣油的基础油进料流经历加氢裂化和脱蜡步骤，以及任选地进行加氢精制以产生基础油产品，所述基础油产品包括在100℃下粘度为至少约12.7cSt的重质等级基础油产品。本发明可用于制造重质等级基础油产品，以及II类和/或III/III+类基础油。

技术研发人员：H·特雷维诺,张明慧,雷光韬,L·T·沃
受保护的技术使用者：雪佛龙美国公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15