一种劣质重质馏分油生产润滑油基础油的加氢方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开了一种生产润滑油基础油的加氢方法，特别是一种采用加氢裂化-异 构脱蜡组合工艺加工劣质重质馏分油生产润滑油基础油的加氢方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的高速发展，石油加工能力快速增长。与此同时，国内加氢裂化技术 也获得了大规模的工业应用，截至2011年底，我国正在运行的加氢裂化装置有40多套，总 加工能力已经超过50. OMt/a，加工能力跃居世界第二位。另外，由于国内原油质量的逐年变 差，进口高硫原油加工量的大幅增加，环保对炼油工艺及石油产品质量的要求日趋严格，以 及市场对清洁燃油及化工原料需求量的不断增加，尤其是作为交通运输燃料的清洁中间馏 分油和为重整、乙烯等装置提供的优质进料，因此市场对加氢裂化技术水平的进步提出了 更高的要求。加氢裂化所加工的原料范围宽，产品方案灵活，液体产品收率高，可获得优质 动力燃料和化工原料，加氢裂化工艺和技术越来越受到世界各大石油公司的普遍重视。
[0003] 基础油的生产工艺主要包括传统"老三套"润滑油加工工艺和以加氢处理、加氢裂 化、催化脱蜡/异构脱蜡为代表的加氢法工艺。而II /III类优质润滑油基础油尤其是III类 润滑油基础油具有饱和烃含量高、硫含量极低、粘温性质好等特点，是制取高档润滑油的主 要原料，以传统的溶剂法难以生产。当前国内外制取高品质润滑油基础油最先进的技术是 采用加氢法工艺，尤其是加氢裂化-异构脱蜡组合工艺路线较为成熟，已广泛用于生产高 档润滑油基础油。利用加氢裂化尾油通过异构脱蜡降凝技术生产的润滑油基础油具有低 硫、低氮、低芳烃含量、优良的热安定性和氧化安定性、较低的挥发度、优异的粘温性能和良 好的添加剂感受性等优点，可以满足现代高档润滑油对API II /III类基础油的要求。
[0004] US6, 676, 827公开了一种异构脱蜡生产低凝润滑油基础油的方法。采用加氢裂 化一异构脱蜡两段加氢工艺路线，加氢裂化和异构脱蜡均有各自的氢气循环系统，这是目 前加氢法生产润滑油基础油主要工艺过程。由于使用两段工艺，因此工艺流程复杂、设备 多、运转成本高。
[0005] CN200710011927. 5公开了一种润滑油基础油的生产方法，加氢裂化单元的尾油直 接供给尾油异构脱蜡单元做原料，新氢一次通过尾油异构脱蜡单元，其尾氢则直接返回给 加氢裂化单元做补充氢。该方法仅仅是两个单元的有机结合，降低了装置的投资和操作费 用，加氢裂化单元的产品质量并未提高。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种改进的加氢裂化-异构脱蜡组 合方法，用于加工氮含量很高的劣质重质馏分油原料。同现有技术相比，可大大提高装置的 产品质量和加工能力，或者在同样的产品质量和加工能力条件下降低操作压力，降低操作 费用。
[0007] 本发明的一种劣质重质馏分油生产润滑油基础油的加氢方法，包括以下内容： (1) 在加氢精制工艺条件下，劣质重质馏分油与氢气混合后进入第一段反应区进 行加氢精制反应，第一段反应区中包括加氢精制催化剂，第一段反应区的脱氮率控制为 60wt°/〇^95wt°/〇 ； (2) 第一段反应区流出物进入分离器进行分离，得到气相与液相；气相经脱除杂质(主 要为NH3和H2S)后可以循环使用； (3) 步骤（2)得到液相与氢气混合后进入第二段反应区，进行加氢精制反应，第二段反 应区使用加氢精制催化剂； (4) 步骤（3)得到的加氢反应流出物进入第三段反应区，进行加氢裂化反应，第三段反 应区使用加氢裂化催化剂； (5) 步骤（4)得到加氢裂化反应流出物进入分离系统，经分离得气体、石脑油、煤油和柴 油的一种或几种和尾油； (6) 步骤（5)得到尾油的至少一部分与氢气混合后进入异构脱蜡反应区，进行异构脱 蜡反应；异构脱蜡反应流出物进入补充精制反应段进行补充精制反应，以进一步脱除杂质； 步骤（5)得到尾油的剩余部分可以循环回第一段或第二段反应区的反应器入口； (7) 步骤（6)得到的反应产物经气液分离，气体可以作为补充氢与加氢裂化原料混合进 入加氢裂化反应区，液体产物经蒸馏得到润滑油基础油产品。
[0008] 本发明的加氢方法中，步骤（1)所述的劣质重质馏分油的氮含量一般为1500 ii g/ g以上，优选为2000 ii g/g以上，最优选为2500?15000 ii g/g。劣质重质馏分油原料的初 馏点一般为220?450°C，优选为300?420°C ;终馏点一般为470?550°C，优选为500? 550。。。
[0009] 本发明的加氢方法中，其中第一段反应区和第二段反应区均为气液并流向下的固 定床加氢精制反应。
[0010] 步骤（2)中所述的分离器可以为热高压分离器或者冷高压分离器。步骤（2)中的 气液分离操作为本领域技术人员熟知的常规操作。
[0011] 根据本发明的加氢方法，其中在步骤（3)中，优选对步骤（2)中第一段反应区气液 分离后的液相先用水进行洗涤，以降低第一段加氢精制生成油中溶解氨（NH 3)的含量，经过 水洗后的液相再与氢气进入第二段反应区。所述的水洗亦为本领域技术人员的常规操作。
[0012] 本发明方法中，步骤（5)中所述的分离系统通常包括高压分离器、低压分离器和分 馏塔。所述分离系统的操作均为本技术领域的常规操作。
[0013] 本发明方法中，其中第一段反应区的脱氮率一般控制为60wt9T95wt%，优选控制 为70wt9T9〇 Wt%。第一段反应区的工艺条件一般为：平均反应温度为33(T480°C，优选为 350?45(TC ;反应压力为5. 0?20. OMPa，优选为8. 0?17. OMPa ;氢油体积比为100:1?4000:1， 优选为400: f2000:1 ;液时体积空速为0? 2?4. 0 1T1，优选为0? 5?3. 0 h'
[0014] 本发明方法中，第二段反应区的工艺条件一般为：平均反应温度为25(T500°C， 优选为300?440 °C ;反应压力为5. 0?20. OMPa，优选为8. 0?17. OMPa ;氢油体积比为 100:1?4000:1，优选为400:1?2000:1 ;液时体积空速为0? 2?10. 0 1T1，优选为I. 0?4. 0 h'
[0015] 本发明方法中，第三段反应区加氢裂化的工艺条件一般为：平均反应温度为 25(T500°C，优选为30(T440°C ;反应压力为5. 0?20. OMPa，优选为8. (Tl7. OMPa ;氢油体积 比为100:1?4000:1，优选为400:1?2000:1 ;液时体积空速为I. (T10. 0 h'优选为I. (T4. 0 h'
[0016] 本发明方法中，根据装置的规模，第一段反应区可以设置一台或几台反应器；第二 段反应区也可以设置一台或几台反应器；同样第三段加氢裂化反应区亦可以设置一台或几 台反应器。
[0017] 本发明方法中，第一段反应区反应流出物进行气液分离后，气相可以经脱除硫化 氢和氨后循环使用，液相优选经过水洗洗掉硫化氢和氨后进入第二段反应区。
[0018] 本发明方法中，所述的加氢异构脱蜡反应区的工艺条件为：平均反应温度为 220?380 °C，优选280?350 °C;反应压力为4.0?20.0 MPa，优选为6.0?17.0 MPa;体积空速 为0? 6?I. 8 h-1，优选为0? 8?I. 5 h-1 ;氢油体积比100:1?1500:1，优选为300:1?800:1。
[0019] 补充精制段使用本领域常规的加氢精制催化剂，可以是非贵金属型催化剂，也可 以是贵金属型催化剂，补充精制催化剂载体一般为氧化铝或含硅氧化铝等多孔耐熔物质。 贵金属补充精制催化剂经还原后使用，非贵金属型催化剂可以经还原后使用，也可以经硫 化后使用，优选使用还原态的补充精制催化剂。如果使用硫化态补充精制催化剂，需要在进 入补充精制反应区的物料中补充适量硫或含硫化合物，以保持催化剂活性。
[0020] 所述的补充精制反应段的工艺条件为：平均反应温度为22(T380 °C，优选 280?350 °C;反应压力为4.0?20.0 MPa，优选6.0?17.0 MPa;体积空速为0.6?6.0 tT1，优选 0? 8?3. 0 IT1 ;氢油体积比 100:1?1500:1，优选 300:1?800:1。
[0021] 本发明方法中，第一段和第二段使用的加氢精制催化剂可以是本领域任意的加氢 精制催化剂产品，加氢裂化催化剂可以根据反应产物的分布要求选择适宜的产品，如可以 为多产中间馏分油(煤油和柴油）的中油型加氢裂化催化剂，或者为灵活生产石脑油和中间 馏分油的灵活型加氢裂化催化剂。上述选择是本领域技术人