呂大偉

(中海油石化工程有限公司，山東 青島 266061)

1 概述

石油煉制除生產(chǎn)汽、煤、柴等大宗產(chǎn)品外，還生產(chǎn)許多具有特殊理化性質(zhì)、應(yīng)用于特殊領(lǐng)域、發(fā)揮特殊作用的油品，廣泛應(yīng)用于社會(huì)眾多行業(yè)，許多與人類生活密切相關(guān)。由于品種眾多，許多特種油品附加值較高，盡管規(guī)模不大，但具有極強(qiáng)的盈利能力和巨大的社會(huì)生活影響力，是許多國際石化大公司創(chuàng)造效益、贏取社會(huì)聲譽(yù)的立足點(diǎn)[1]。圖1為原油提煉特種油基本流程。

圖1 原油提煉特種油基本流程

2 特種油生產(chǎn)技術(shù)

2.1 FRIPP輕質(zhì)白油生產(chǎn)技術(shù)

輕質(zhì)白油(烴類溶劑)餾程通常在61～310℃范圍，主要用于食用油生產(chǎn)、橡膠生產(chǎn)和產(chǎn)品制備、日化行業(yè)、涂料、鋁制品生產(chǎn)、印刷等領(lǐng)域，全球年消費(fèi)量超過1000萬t，我國200萬t左右；根據(jù)廠家原料和裝置資源不同，F(xiàn)RIPP開發(fā)系列生產(chǎn)輕質(zhì)白油技術(shù)，加氫裝置市場(chǎng)占有率高達(dá)80%，新一代加氫催化劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用，更加清潔環(huán)保的產(chǎn)品呈逐年增加趨勢(shì)。

2.1.1 以石蠟基煤油為原料[2]

表1 為石蠟基原料及產(chǎn)品主要性質(zhì)

表2 為石蠟基煤油生產(chǎn)輕質(zhì)白油主要操作條件

以石蠟基煤油為原料選取優(yōu)化后的工藝條件，石蠟基煤油經(jīng)過高壓加氫精制、精密分餾，可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的W1-90和3號(hào)白油。表1為石蠟基原料及產(chǎn)品主要性質(zhì)。表2為石蠟基煤油生產(chǎn)輕質(zhì)白油主要操作條件。

2.1.2 以中間基柴油為原料

以中間基柴油為原料通過加氫反應(yīng)生產(chǎn)輕質(zhì)白油。加氫工藝條件：反應(yīng)氫壓15～16 MPa、加氫處理反應(yīng)溫度 330 ℃；加氫精制反應(yīng)溫度 310 ℃，體積空速 0.5～0.7 h-1。開環(huán)選擇性較高的加氫處理催化劑和芳烴飽和性能較強(qiáng)的加氫精制催化劑優(yōu)化組合，適當(dāng)降低產(chǎn)品粘度和深度飽和芳烴，芳烴含量 ≤0.01，生產(chǎn)達(dá)到Ⅱ類輕質(zhì)白油產(chǎn)品指標(biāo)。表3為中間基柴油產(chǎn)品主要性質(zhì)。

表3 中間基柴油產(chǎn)品主要性質(zhì)

2.1.3 餾分油加氫生產(chǎn)白油

通過餾分油加氫處理生產(chǎn)白油，一般加氫裂化產(chǎn)品的芳烴不能滿足輕質(zhì)白油的要求，需進(jìn)一步加氫處理，深度飽和其芳烴。FRIPP研發(fā)的中壓加氫生產(chǎn)輕質(zhì)白油技術(shù)，具有工藝條件緩和，產(chǎn)品液收高，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，投資低等特點(diǎn)。表4 加氫裝置生產(chǎn)的輕質(zhì)白油主要性質(zhì)。

表4 加氫裝置生產(chǎn)的輕質(zhì)白油主要性質(zhì)

2.2 高檔白油生產(chǎn)技術(shù)

高檔白油主要用于與人民生活密切相關(guān)的食品、醫(yī)藥、化妝品以及聚苯乙烯行業(yè)；高檔白油用量最大的是聚苯乙烯(PS)行業(yè)和化妝品行業(yè)，并且為保證PS 產(chǎn)品質(zhì)量一般均要求使用食品級(jí)白油，其添加比例在2%～6%，2015年占高檔白油消費(fèi)量的近70%，年均增速在10%以上；糧食倉儲(chǔ)中轉(zhuǎn)、醫(yī)藥疫苗制劑、化妝用品等行業(yè)還有較大增長(zhǎng)空間。圖2為含蠟餾分油加氫生產(chǎn)白油技術(shù)工藝流程。

圖2 含蠟餾分油加氫生產(chǎn)白油技術(shù)工藝流程

2.2.1 溶劑脫蠟基礎(chǔ)油生產(chǎn)工業(yè)白油

表5 為溶劑脫蠟基礎(chǔ)油原料及產(chǎn)品主要性質(zhì)

表6 溶劑脫蠟基礎(chǔ)油生產(chǎn)工業(yè)白油主要操作條件

溶劑脫蠟基礎(chǔ)油生產(chǎn)工業(yè)白油通過選取優(yōu)化后的工藝條件，石蠟基基礎(chǔ)油經(jīng)過高壓加氫精制、精密分餾，可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的W1-90和3號(hào)白油。表5為溶劑脫蠟基礎(chǔ)油原料及產(chǎn)品主要性質(zhì)。表6為溶劑脫蠟基礎(chǔ)油生產(chǎn)工業(yè)白油主要操作條件。

2.2.2 加氫裂化尾油生產(chǎn)工業(yè)白油

加氫裂化尾油采用異構(gòu)脫蠟-補(bǔ)充精制工藝生產(chǎn)系列白油。工藝條件：反應(yīng)氫壓15～16 MPa、異構(gòu)脫蠟反應(yīng)溫度 310～330℃；補(bǔ)充精制反應(yīng)溫度 190～220 ℃，總體積空速 0.4～0.6 h-1。表7為加氫裂化尾油生產(chǎn)工業(yè)白油產(chǎn)品主要性質(zhì)。

表7 加氫裂化尾油生產(chǎn)工業(yè)白油產(chǎn)品主要性質(zhì)

2.2.3 食品級(jí)白油生產(chǎn)技術(shù)

異構(gòu)脫蠟-補(bǔ)充精制基礎(chǔ)油經(jīng)過貴金屬深度精制飽和芳烴，可以生產(chǎn)食品級(jí)白油[3]。工藝條件：反應(yīng)氫分壓15.0～18.0 MPa，深度精制反應(yīng)溫度 190～220 ℃，總體積空速 0.4～0.6 h-1。表8為食品級(jí)白油主要性質(zhì)。

表8 食品級(jí)白油主要性質(zhì)

2.3 API II、III類基礎(chǔ)油生產(chǎn)技術(shù)

全球基礎(chǔ)油需求量2010年為3500萬t，預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到4200萬t，目前全球?qū)Β箢惡廷?類基礎(chǔ)油的年需求量約350～400萬t；除要求粘度指數(shù)大于120+外，還有飽和烴大于90%、低溫流動(dòng)性、安定性等諸多要求，催化加氫技術(shù)成為必需，而其性能及理想組分選擇性直接影響產(chǎn)品質(zhì)量及成本[5]。表9為API II、III類基礎(chǔ)油產(chǎn)品性質(zhì)。

表9 API II、III類基礎(chǔ)油產(chǎn)品性質(zhì)

2.4 優(yōu)質(zhì)環(huán)烷基油生產(chǎn)技術(shù)

FRIPP第一代環(huán)烷基餾分油加氫技術(shù)采用加氫處理-臨氫降凝-補(bǔ)充精制一段串聯(lián)工藝流程，使用硫化態(tài)催化劑，具有流程簡(jiǎn)單、投資及操作費(fèi)用較低等特點(diǎn)[4]。為進(jìn)一步改善重質(zhì)白油產(chǎn)品的光、熱安定性，在第一代技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)加氫處理、降凝和補(bǔ)充精制部分優(yōu)化組合，形成兩種工藝流程。第一種將加氫處理與臨氫降凝部分組合，經(jīng)分餾后進(jìn)入貴金屬催化劑補(bǔ)充精制部分，使產(chǎn)品深度加氫；第二種進(jìn)料油經(jīng)加氫處理并經(jīng)分餾后，進(jìn)入使用貴金屬催化劑的異構(gòu)降凝和補(bǔ)充精制組合工段，在產(chǎn)品深度精制的同時(shí)，還可獲得高液收，該流程還適于處理高含蠟原料。表10為第二代環(huán)烷基餾分油加氫制特種油主要性質(zhì)。

表10 第二代環(huán)烷基餾分油加氫制特種油主要性質(zhì)

2.5 環(huán)保型芳烴填充油生產(chǎn)技術(shù)

歐盟要求制造輪胎等所添加的芳烴油等應(yīng)符合多環(huán)芳烴(PCA) 含量必須小于3%、苯并芘(BaP)含量低于1mg/kg、8種PAHs(BaP,BeP,BaA,CHR,BbFA,BjFA,BkFA,DBAhA)含量低于10 mg/kg；在環(huán)保型芳烴油生產(chǎn)中，要求在脫除稠環(huán)芳烴等致癌物的同時(shí)，最大量保留雙環(huán)或單環(huán)芳烴，以滿足CA值要求并增加其溶解能力；糠醛抽出芳烴組分經(jīng)多次反抽提后，可得到滿足歐盟環(huán)保要求的精制芳香基橡膠填充油(TDAE)，但收率僅有35%～40%較低，且穩(wěn)定性及操作難度較大。加氫催化技術(shù)適于脫除稠環(huán)芳烴等有害化合物，但通常在滿足PCA要求后，單環(huán)及雙環(huán)芳烴也大量飽和，CA值過低；選擇或開發(fā)有利于大分子稠環(huán)芳烴擴(kuò)散和反應(yīng)的孔結(jié)構(gòu)及分布、活性金屬等高選擇性催化加氫技術(shù)，可增強(qiáng)稠環(huán)芳烴飽和深度；FRIPP抽出油中壓加氫處理-糠醛抽提工藝，采用專用催化劑，將稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化為非稠環(huán)芳烴，該方法收率高,產(chǎn)品的收率提高了15%～20%[6]。

3 結(jié)語

以加氫技術(shù)為代表的特種油品清潔化技術(shù)已成熟并得到廣泛推廣應(yīng)用，使產(chǎn)品質(zhì)量快速提升并趨于國際先進(jìn)水平接軌；分子改性、處理、理想組分富集以及單類烴窄餾分的高效、精準(zhǔn)催化及其復(fù)合技術(shù)尚需進(jìn)一步開發(fā)；性能獨(dú)特、高效適用的功能化產(chǎn)品將有利于相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)步及變革。