加氫改質(zhì)生產(chǎn)高粘度指數(shù)潤滑油基礎(chǔ)油的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種由APII類基礎(chǔ)油為原料油加氫改質(zhì)生產(chǎn)高粘度指數(shù)潤滑油基礎(chǔ)油的方法。本發(fā)明方法中APII類基礎(chǔ)油與氫氣混合后首先進(jìn)入加氫改質(zhì)反應(yīng)區(qū)，與含有Y型分子篩的加氫改質(zhì)催化劑接觸反應(yīng)，發(fā)生多環(huán)環(huán)烷烴開環(huán)反應(yīng)；反應(yīng)流出物經(jīng)分餾后得到粘度指數(shù)滿足APIIII類基礎(chǔ)油要求的潤滑油基礎(chǔ)油產(chǎn)品。本發(fā)明方法使APII類基礎(chǔ)油原料中雙環(huán)以上多環(huán)環(huán)烷烴和多環(huán)芳烴發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，降低產(chǎn)品中低粘度指數(shù)組分多環(huán)環(huán)烷烴和多環(huán)芳烴的含量，大幅提高產(chǎn)品的粘度指數(shù)，得到粘度指數(shù)大于120的APIIII類基礎(chǔ)油產(chǎn)品。
【專利說明】加氫改質(zhì)生產(chǎn)高粘度指數(shù)潤滑油基礎(chǔ)油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高粘度指數(shù)潤滑油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)方法，特別是采用加氫改質(zhì)生產(chǎn)高粘度潤滑油基礎(chǔ)油的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]美國API將潤滑油基礎(chǔ)油分為I類、II類、III類、IV類和V類。其中，I類油作為普通潤滑油使用，其粘度指數(shù)、硫含量、飽和烴含量要求均不高，主要用溶劑精制、溶劑脫蠟和白土精制的傳統(tǒng)方法生產(chǎn)。II類和III類基礎(chǔ)油具有飽和烴含量高、硫含量很低，飽和烴含量大于90%，粘度指數(shù)要求大于90或大于120，用來調(diào)配高檔潤滑油產(chǎn)品。這種II類和III類基礎(chǔ)油，傳統(tǒng)的溶劑法難以生產(chǎn)，特別是加工含硫中間基原油的煉廠，傳統(tǒng)的溶劑法更無法生產(chǎn)高檔基礎(chǔ)油。隨著加氫法生產(chǎn)潤滑油技術(shù)的迅速發(fā)展，中間基原油只能采用加氫改質(zhì)或加氫處理-異構(gòu)脫蠟-加氫精制生產(chǎn)II類和III類基礎(chǔ)油。
[0003]CN200910236126.8介紹了一種含蠟量低的中間基原料，采用溶劑脫蠟_加氫精制-異構(gòu)脫蠟生產(chǎn)粘度指數(shù)大于120潤滑油基礎(chǔ)油的方法。
[0004]CN200380101085.2介紹了一種以含蠟量至少50%的原料，采用加氫處理-催化脫蠟-加氫精制生產(chǎn)粘度指數(shù)大于125的潤滑油基礎(chǔ)油的方法。
[0005]CN97196410.6介紹了一種加氫處理-異構(gòu)脫蠟-加氫精制生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油的方法，該方法要求原料的粘度指數(shù)大于75，生產(chǎn)粘度指數(shù)大于110的II類和III類基礎(chǔ)油。
[0006]上述已有的高粘度指數(shù)潤滑油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)方法均以石油餾分，主要是減壓餾分油為原料，采用加氫處理-異構(gòu)(催化)脫蠟-加氫精制的工藝過程，生產(chǎn)粘度指數(shù)大于120的潤滑油基礎(chǔ)油?，F(xiàn)有技術(shù)無法以傳統(tǒng)溶劑工藝生產(chǎn)的API I類基礎(chǔ)油為原料生產(chǎn)粘度指數(shù)大于120的API III類潤滑油基礎(chǔ)油。`
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種以API I類基礎(chǔ)油為原料生產(chǎn)高粘度指數(shù)API III類潤滑油基礎(chǔ)油的方法。
[0008]本發(fā)明方法包括如下內(nèi)容:API I類潤滑油基礎(chǔ)油與氫氣混合后進(jìn)入加氫改質(zhì)反應(yīng)區(qū)，與含有Y型分子篩的加氫改質(zhì)催化劑接觸反應(yīng)，發(fā)生多環(huán)環(huán)烷烴及多環(huán)芳烴開環(huán)反應(yīng)；反應(yīng)流出物經(jīng)分離后得到粘度指數(shù)大于120的高粘度指數(shù)潤滑油基礎(chǔ)油。
[0009]本發(fā)明方法中，原料油進(jìn)入加氫改質(zhì)反應(yīng)區(qū)，與其中的Y型分子篩加氫改質(zhì)催化劑接觸反應(yīng)，加氫改質(zhì)催化劑可以使原料中的雙環(huán)以上多環(huán)環(huán)烷烴及多環(huán)芳烴發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，降低了產(chǎn)品中低粘度指數(shù)組分多環(huán)環(huán)烷烴及多環(huán)芳烴的含量，提高了鏈烷烴及單環(huán)環(huán)烷烴等聞?wù)扯戎笖?shù)組分的含量，大幅度提聞了原料的粘度指數(shù)，得到粘度指數(shù)大于120的API III類潤滑油基礎(chǔ)油。
[0010]本發(fā)明方法中，API I類潤滑油基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)一般為60~90，100°C粘度一般為 2.0mm2/s ~40.0mm2/s,優(yōu)選為 2.0mm2/s ~15.0mm2/s,傾點(diǎn)一般低于-12°C。[0011]本發(fā)明方法使用的含有Y型分子篩的加氫改質(zhì)催化劑載體中含Y型分子篩。所 述Y型分子篩可以為加氫改質(zhì)領(lǐng)域常用的Y分子篩。優(yōu)選的Y分子篩具有以下性質(zhì)：Y型 分子篩的Si02/Al203的摩爾比為10?40，晶胞參數(shù)為2. 422?2. 455nm，氧化鈉含量小于 0. 15wt%，相對結(jié)晶度大于95%，最好為98%?100%。該加氫改質(zhì)催化劑中同時(shí)含有氧化鋁 粘結(jié)劑，氧化鋁與分子篩的比例為20 ：80?40 :60。本發(fā)明加氫改質(zhì)催化劑含有10wt%? 30wt%的第VI B族金屬（以氧化物計(jì)）和4wt%?10wt%的第珊族金屬（以氧化物計(jì))。加氫 改質(zhì)催化劑的比表面積為220?300m2/g,孔容為0. 3?0. 6mL/g,孔直徑3?10nm的孔容 占總孔容的75%?95%,優(yōu)選為85%?95%,紅外酸度在0. 30?0. 5mmol/g。
[0012]所述加氫改質(zhì)催化劑反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)條件為：溫度為300?410°C，優(yōu)選350? 385°C，氫分壓為2. 0?18. OMPa,優(yōu)選10. 0?15. OMPa,體積空速為0. 4?6. 01T1，優(yōu)選 0. 4 ?1. 8h'氫油體積比 400:1 ?1500:1，優(yōu)選 600:1 ?1000:1。
[0013]本發(fā)明方法通過對潤滑油餾分中不同種類烴的粘度指數(shù)的分析可知，正二十六烷 的粘度指數(shù)為177，正丁基二十二烷的粘度指數(shù)為124，單環(huán)環(huán)烷烴C24H28 (側(cè)鏈碳數(shù)為18) 的粘度指數(shù)為160，三環(huán)環(huán)烷烴C28H52 (側(cè)鏈碳數(shù)為14)的粘度指數(shù)為40，三環(huán)芳烴C32H46 (側(cè) 鏈碳數(shù)為18)粘度指數(shù)為93。由于正構(gòu)烷烴的傾點(diǎn)很高，因此理想的高粘度指數(shù)潤滑油基 礎(chǔ)油的組分為異構(gòu)烷烴和單環(huán)環(huán)烷烴。API I類潤滑油基礎(chǔ)油原料一般采用溶劑精制、溶劑 脫蠟及白土精制“老三套”工藝得到，一般仍含有5%?15%的雙環(huán)以上芳烴以及20%?40% 的雙環(huán)以上環(huán)烷烴，粘度指數(shù)不高，一般在60?90。本發(fā)明方法通過開環(huán)性能較強(qiáng)的含Y 型分子篩的加氫改質(zhì)催化劑作用下，將雙環(huán)及雙環(huán)以上的環(huán)烷烴及多環(huán)芳烴這部分低粘度 指數(shù)組分通過加氫及開環(huán)反應(yīng)生成高粘度指數(shù)組分的單環(huán)環(huán)烷烴，大幅提高了原料的粘度 指數(shù)，實(shí)現(xiàn)了以API I類潤滑油基礎(chǔ)油為原料生產(chǎn)粘度指數(shù)>120的API III類潤滑油基礎(chǔ) 油的目的。
[0014]現(xiàn)有技術(shù)無法以傳統(tǒng)溶劑工藝生產(chǎn)的API I類基礎(chǔ)油為原料生產(chǎn)粘度指數(shù)大于 120的API III類潤滑油基礎(chǔ)油。本發(fā)明方法以API I類基礎(chǔ)油為原料，采用開環(huán)性能較強(qiáng) 的含Y型分子篩的加氫改質(zhì)催化劑將原料中的雙環(huán)及雙環(huán)以上的環(huán)烷烴及芳烴等低粘度 指數(shù)組分通過加氫及開環(huán)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成高粘度指數(shù)組分的單環(huán)環(huán)烷烴，大幅度提高原料的粘 度指數(shù)，可以生產(chǎn)粘度指數(shù)大于120的API III類潤滑油基礎(chǔ)油，工藝過程簡單，開辟了生 產(chǎn)API III類潤滑油基礎(chǔ)油的新途徑。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明方法的原料為粘度指數(shù)60?90，100°C粘度2. 0mm2/s?40. 0mm2/s，優(yōu)選為 2. 0mm2/s?15. 0mm2/s，傾點(diǎn)低于-12。。的API I類潤滑油基礎(chǔ)油。
[0016]API I類潤滑油基礎(chǔ)油原料，進(jìn)入裝填有含Y型分子篩加氫改質(zhì)催化劑的加氫改 質(zhì)反應(yīng)區(qū)進(jìn)行雙環(huán)以上環(huán)烷烴和芳烴的加氫開環(huán)反應(yīng)，將多環(huán)環(huán)烷烴和多環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化為單 環(huán)環(huán)烷烴及鏈烷烴，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分餾后得到的粘度指數(shù)大于120的API III類潤滑油基礎(chǔ) 油。
[0017]本發(fā)明涉及的加氫改質(zhì)催化劑可以按性質(zhì)選擇商品催化劑，也可以按本領(lǐng)域知識(shí) 制備。
[0018]含Y型分子篩的加氫改質(zhì)催化劑如撫順石油化工研究院研制生產(chǎn)的FC-50、FC_26或FC-32等催化劑。也可以按CN200710012770.8.CN94117758.0等現(xiàn)有專利技術(shù)制備。如CN200710012770.8所述，Y型分子篩性質(zhì)如下:比表面800m2/g~900m2/g，總孔容0.40mL/g~0.50mL/g，相對結(jié)晶度90%~130%，晶胞參數(shù)2.434~2.440nm，硅鋁摩爾比20~100，紅外酸量0.3~0.8mmol/g，B酸/L酸為7.0以上，氧化鈉含量≤0.05wt%。催化劑載體中Y型分子篩含量為15wt%~50wt%,活性金屬組分由10wt%~30wt%的第VI B族金屬(以氧化物計(jì))和4wt%~10wt%的第VDI族金屬(以氧化物計(jì))組成。
[0019]下面通過實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體方案，但不限于下述的實(shí)施例。本發(fā)明所用的API I類潤滑油基礎(chǔ)油原料性質(zhì)見表1，所用催化劑的理化性質(zhì)見表2。
[0020]實(shí)施例1~4
實(shí)施例1~4原料分別為表1中所列的4種潤滑油基礎(chǔ)油原料，催化劑分別使用表2中所列各催化劑，催化劑按常規(guī)方法進(jìn)行硫化后進(jìn)行實(shí)施。原料進(jìn)入裝填有含無定形硅鋁催化劑的加氫改質(zhì)反應(yīng)區(qū)，進(jìn)行雙環(huán)以上環(huán)烷烴及芳烴的加氫開環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分餾后得到粘度指數(shù)大于120的API III類潤滑油基礎(chǔ)油。加氫改質(zhì)的反應(yīng)工藝條件和所得基礎(chǔ)油產(chǎn)品性質(zhì)具體見表3。
[0021]表1原料油性質(zhì)
【權(quán)利要求】
1.一種加氫改質(zhì)生產(chǎn)高粘度指數(shù)潤滑油基礎(chǔ)油的方法，包括如下步驟:API I類潤滑油基礎(chǔ)油與氫氣混合后進(jìn)入加氫改質(zhì)反應(yīng)區(qū)，與含有Y型分子篩的加氫改質(zhì)催化劑接觸反應(yīng)，發(fā)生多環(huán)環(huán)烷烴及多環(huán)芳烴開環(huán)反應(yīng)；反應(yīng)流出物經(jīng)分離后得到粘度指數(shù)大于120的高粘度指數(shù)潤滑油基礎(chǔ)油。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述APII類潤滑油基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)為 60 ~90，傾點(diǎn)低于-12°C，100°C粘度為 2.0mm2/s ~40.0mm2/s。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:所述APII類潤滑油基礎(chǔ)油100°C粘度為2.0mm2/s ~15.0mm2/so
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述加氫改質(zhì)催化劑含有的Y型分子篩的SiO2Al2O3的摩爾比為10~40，晶胞參數(shù)為2.422~2.455nm,氧化鈉含量小于0.15wt%，相對結(jié)晶度大于95%。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述加氫改質(zhì)催化劑含有氧化鋁粘結(jié)劑，粘結(jié)劑與Y型分子篩的重量比為20:80~40:60o
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:以催化劑為基準(zhǔn)以氧化物計(jì)，所述加氫改質(zhì)催化劑含有10wt%~30wt%的第VI B族金屬組分和4wt%~10wt%的第VDI族金屬組分。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述加氫改制催化劑的比表面積為220~300m2/g，孔容為0.3~0.6ml/g,孔直徑3~IOnm的孔容占總孔容的75%~95%,紅外酸度為0.30~0.5mmol/g0
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:所述加氫改制催化劑中，孔直徑3~IOnm的孔容占總孔容的85%~95%。`
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述加氫改質(zhì)反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度為300~410°C，氫分壓為2.0~18.0MPa，體積空速為0.4~6.0h—1，氫油體積比400:1 ~1500:1。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述加氫改質(zhì)反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度為350~385°C，氫分壓為10.0~15.0MPa，體積空速為0.4~1.81^，氫油體積比600:1 ~1000:1。
【文檔編號】C10G49/08GK103773443SQ201210408445
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】全輝, 潘羅其, 張志銀, 杜建文, 趙威, 林振發(fā) 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院