本發(fā)明涉及廢潤(rùn)滑油的再生利用領(lǐng)域,尤其涉及一種廢潤(rùn)滑油液相加氫制備潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的方法。
背景技術(shù):
潤(rùn)滑油在使用過(guò)程中,由于高溫下自身的氧化和添加劑的消耗產(chǎn)生的大量氧化物、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等,以及機(jī)械磨損和環(huán)境中帶來(lái)的金屬屑、灰塵等雜質(zhì),會(huì)使得潤(rùn)滑油降低乃至失去減少摩擦、降低磨損、冷卻降溫等功效,變質(zhì)達(dá)到一定程度后,就必須被更換,更換下來(lái)的油就變成廢潤(rùn)滑油。因廢潤(rùn)滑油中含氯、硫、磷、芳烴聚合生成的稠環(huán)芳烴等有機(jī)化合物均有極強(qiáng)的毒性或致癌性,處理不當(dāng),既造成資源浪費(fèi),又危害環(huán)境。其實(shí)廢潤(rùn)滑油變質(zhì)成分僅百分之幾,其主體仍為基礎(chǔ)油,若經(jīng)適當(dāng)技術(shù)處理,除去變質(zhì)成分及外來(lái)污染物,即可再生成質(zhì)量符合要求的基礎(chǔ)油。與將其處理成燃料油相比,再生油具有更高的附加值,且廢油再生比石油煉制潤(rùn)滑油工藝流程簡(jiǎn)單、成本低。
目前國(guó)內(nèi)外常用的廢油再生工藝可以分為三類:物理過(guò)濾、溶劑精制和加氫精制工藝。
一、物理過(guò)濾工藝
中國(guó)專利cn102827681a(一種廢液壓油再生工藝)將廢液壓油依次進(jìn)行粗濾濾去其中的雜質(zhì),然后將經(jīng)粗濾的廢液壓油加熱至60~80℃,再將加熱過(guò)的廢液壓油進(jìn)行細(xì)濾;粗濾工序中濾網(wǎng)平均孔徑在74~1055μm,細(xì)濾工序中濾網(wǎng)平均孔徑為5~105μm;將經(jīng)處理過(guò)的廢液壓油進(jìn)行二次加熱至80~150℃,然后進(jìn)行真空凈油,再將所得廢液壓油輸送到填有白土或粉煤灰的層析柱中進(jìn)行脫色除雜;將所得廢液壓油在40~60℃、攪拌條件下加入添加劑進(jìn)行調(diào)和,即得再生液壓油。
中國(guó)專利cn102229850a(一種廢液壓油的再生方法及設(shè)備)公開(kāi)的廢液壓油再生方法依次包括以下工藝:雜質(zhì)沉降工藝、雜質(zhì)粗濾工藝、加熱工藝、膜分離工藝和反沖工藝。所述膜分離工藝采用多孔陶瓷膜,其平均孔徑為0.01~0.5μm;所述反沖工藝采用高壓脈沖,反沖液一般為膜滲透液,反沖壓力為0.1~1.0mpa,反沖時(shí)間為5~40s,反沖間隔時(shí)間為0.25~3h。該再生設(shè)備可以很好的凈化、再生廢液壓油,但在使用過(guò)程中污染物會(huì)附著在膜的表面導(dǎo)致嚴(yán)重的膜污染,膜過(guò)濾通量下降,需定期清洗膜組件。美國(guó)專利us4411790(processforthetreatmentofahydrocarbonchargebyhightemperatureultrafiltration)公布了一種采用陶瓷超濾膜再生廢油的工藝,出油的質(zhì)量和通量在專利中沒(méi)有詳細(xì)介紹,而且同樣存在無(wú)機(jī)膜處理廢油存在的膜污染問(wèn)題。
中國(guó)專利cn102952622a(廢油循環(huán)再生純物理凈化方法)提供了一種廢油循環(huán)再生純物理凈化方法,包括以下步驟:將廢油吸入反應(yīng)釜中加熱至80℃并攪拌;開(kāi)啟離心泵使廢油在反應(yīng)釜循環(huán),采用低溫蒸餾、真空分離方法將油里面的所有水分及其它輕餾物脫除;將廢油加熱至100~120℃,放入吸附料并攪拌;將廢油加熱至130~160℃,放入助濾及保護(hù)油質(zhì)材料并攪拌;將吸附料及助濾及保護(hù)油質(zhì)材料濾除;采用滲透的方法使經(jīng)濾除后的油液滲透至3μm的濾袋將油液輸出,制得成品油。
然而,本發(fā)明人在采用物理過(guò)濾工藝處理廢潤(rùn)滑油的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),上述的方法依然存在以下問(wèn)題:①?gòu)U油的過(guò)濾速度慢、效率低,容易堵塞過(guò)濾器,需要人工清洗,勞動(dòng)強(qiáng)度大;②脫水的過(guò)程能耗高,需要多次脫水操作才能除去再生油中的水分;③設(shè)備的體積龐大,造價(jià)高,操作復(fù)雜。
二、溶劑精制工藝
傳統(tǒng)溶劑精制是利用其極性更接近于非理想組分的極性的特性,在加熱攪拌過(guò)程中,使得非理想組分逐漸溶解于溶劑中,而理想組分不溶,以達(dá)到分離非理想組分和理想組分的目的。作為優(yōu)良的溶劑必備條件是:選擇性好、抽提能力強(qiáng);熱及化學(xué)安定性好,能耐酸、堿、氧化劑、還原劑的作用;操作安全簡(jiǎn)便,毒性、腐蝕性、刺激性小,熔沸點(diǎn)較低;價(jià)格低廉,來(lái)源廣泛。由于對(duì)溶劑要求的條件相當(dāng)苛刻,很難找出一種溶劑能滿足作為溶劑具備的全部條件。
《應(yīng)用化工》2016年第45卷第7期第1272-1275頁(yè)的一篇“環(huán)丁砜復(fù)合溶劑對(duì)廢潤(rùn)滑油再生工藝的研究”的文獻(xiàn)采用環(huán)丁砜/乙二醇復(fù)合溶劑精制廢潤(rùn)滑油,研究精制溫度、劑油體積比、乙二醇添加量(質(zhì)量比)對(duì)精制效果的影響。結(jié)果表明,最佳工藝條件為:劑油體積比1.4,精制溫度110℃,乙二醇添加量15%。在該工藝條件下,精制油收率84.6%,黏度指數(shù)達(dá)103.7,色度1.5,凝點(diǎn)-17.3℃,閃點(diǎn)211.5℃,殘?zhí)?.58%,基本符合hvi150潤(rùn)滑油的性能指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。
《石油學(xué)報(bào)(石油加工)》2012年第28卷第6期第1031-1036頁(yè)的一篇“基于三碳醇溶劑精制再生廢潤(rùn)滑油”的文獻(xiàn)采用三碳醇(異丙醇、正丙醇)極性溶劑為萃取劑、乙二胺為絮凝劑組合精制再生廢潤(rùn)滑油。最佳工藝條件為:萃取溶劑異丙醇、精制時(shí)間25min、精制溫度40℃、劑/油質(zhì)量比9、絮凝劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.2%。在該精制工藝條件下,再生油的性能指標(biāo)得到明顯改善,黏溫指數(shù)達(dá)130以上、閃點(diǎn)超過(guò)210℃、酸值為0.05mgkoh/g、灰分降至0.01%以下、重金屬元素含量顯著下降,再生油產(chǎn)率為76.8%,基本上符合hvi150基礎(chǔ)油指標(biāo)。
《石油煉制與化工》2015年第46卷第2期第84-88頁(yè)的一篇“萃取-絮凝法再生廢潤(rùn)滑油的研究”的文獻(xiàn)以環(huán)己烷-異丙醇混合溶劑為萃取劑、koh溶液為絮凝劑,采用萃取-絮凝的方法回收廢潤(rùn)滑油中的基礎(chǔ)油餾分。經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究確定最佳工藝條件為:環(huán)己烷與異丙醇的質(zhì)量比1:2,koh質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%,有機(jī)溶劑與koh溶液的質(zhì)量比7:1,劑油質(zhì)量比2:1,精制溫度45℃,精制時(shí)間30min。在此條件下對(duì)廢潤(rùn)滑油進(jìn)行精制,再生油的收率為83.4%,其顏色為澄清淡黃色,與廢潤(rùn)滑油相比,再生油的性能指標(biāo)有了很大的改善,基本達(dá)到hvi150潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油性能指標(biāo)要求。
然而,本發(fā)明人在采用溶劑精制工藝處理廢潤(rùn)滑油的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),上述的方法依然存在以下問(wèn)題:①溶劑的價(jià)格較高,損失較大,造成生產(chǎn)成本偏高;②再生油的收率低,經(jīng)濟(jì)性較差。
三、加氫精制工藝
關(guān)于廢潤(rùn)滑油加氫再生工藝報(bào)道較多的是采用固定床和/或沸騰床加氫工藝。
中國(guó)專利cn106433776a(一種廢潤(rùn)滑油加氫再生工藝)公開(kāi)的廢潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油加氫再生工藝包括預(yù)處理單元、加氫再生單元和分離單元,所述加氫再生單元采用固定床反應(yīng)器,固定床反應(yīng)器中裝填有加氫催化劑,所述催化劑包括載體和活性組分,所述載體為msug、sba-15和hms的復(fù)合物或混合物,所述活性組分為氮化二鉬mo2n、氮化鎢w2n、碳化鉬mo2c和碳化鎢wc的混合物。所述的催化劑還含有催化助劑,所述催化助劑為cr2o3、zro2、ceo2、v2o5和nbopo4的混合物。所述固定床反應(yīng)器的反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度為280~370℃,反應(yīng)壓力3~8mpa,氫油體積比40~50,體積空速0.5~2.5h-1。該工藝可以將再生潤(rùn)滑油總硫含量控制在低于5ppm,同時(shí)對(duì)其中的總氮含量控制在10ppm之內(nèi)。
中國(guó)專利cn106398765a(一種廢潤(rùn)滑油寬餾分加氫再生利用的方法)公開(kāi)的廢潤(rùn)滑油寬餾分加氫再生利用過(guò)程包括廢潤(rùn)滑油在含油溶性催化劑存在下的懸浮床加氫裂化和電脫鹽除雜的預(yù)處理過(guò)程,經(jīng)過(guò)預(yù)處理的全餾分油的加氫改質(zhì)、加氫補(bǔ)充精制和餾分切割,并且提供了上述再生工藝的懸浮床加氫的油溶性催化劑和固定床加氫催化劑。通過(guò)預(yù)處理,再經(jīng)過(guò)后續(xù)的加氫改質(zhì)、深度脫硫、脫氮,可以脫除廢潤(rùn)滑油中的各種非理想組分,改善油品質(zhì)量。采用全餾分的加氫精制和餾分切割,一方面提高了廢潤(rùn)滑油的資源回收率,另一方面獲得了靈活的產(chǎn)品方案,再生油品的收率高,生產(chǎn)的柴油和基礎(chǔ)油質(zhì)量指標(biāo)全部達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
中國(guó)專利cn101797509a(一種廢潤(rùn)滑油全加氫型再生催化劑及其制備方法和應(yīng)用)公開(kāi)的廢潤(rùn)滑油全加氫型再生催化劑由催化劑載體及活性組分組成,活性組分為wo3、nio及助劑si,其中wo3占催化劑總重量的28~38%,nio占催化劑總重量的4~8%,si占催化劑總重量的2~3%,余量為氧化鋁載體;該催化劑的比表面積為230~265m2/g,孔容為0.47~0.55ml/g。催化劑是針對(duì)廢潤(rùn)滑油的特性,選擇特定比例的w、ni雙組分金屬組合作為活性組分,并配以助劑組分si,通過(guò)各組分的選擇和合理配比獲得較高的加氫催化活性和選擇性。具有超高比表面積、大孔徑、弱酸性,可對(duì)廢潤(rùn)滑油的全餾分進(jìn)行加氫,具有很強(qiáng)的脫除s、n、o和非理想組分加氫飽和能力,并具有極強(qiáng)的脫金屬和抗金屬能力。
中國(guó)專利cn101041789a(廢潤(rùn)滑油加氫再生方法)主要是將原料廢潤(rùn)滑油實(shí)施脫水、過(guò)濾和吸附處理,脫除其中的水分、機(jī)械雜質(zhì)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和大部分重金屬雜質(zhì);經(jīng)過(guò)吸附處理后的廢潤(rùn)滑油在裝有保護(hù)劑的反應(yīng)器中進(jìn)行預(yù)加氫精制進(jìn)一步脫除雜質(zhì);經(jīng)預(yù)加氫精制的廢潤(rùn)滑油進(jìn)入加氫主反應(yīng)器,在加氫催化劑的作用下實(shí)現(xiàn)加氫精制,使原料油中的非理想組分加氫飽和,產(chǎn)物進(jìn)行分餾切割??蓪U潤(rùn)滑油再生為潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油或調(diào)和組分,廢潤(rùn)滑油回收率可達(dá)到90%以上。
中國(guó)專利cn101173202a(一種廢潤(rùn)滑油的回收利用方法)采用過(guò)濾、電脫水脫金屬、沸騰床加氫脫金屬、沸騰床加氫精制等工藝的有機(jī)結(jié)合,并優(yōu)化了操作條件,能夠?qū)U潤(rùn)滑油中大部分的雜質(zhì)有效脫除,并且改善了一些如色度、氧化安定性、中和值等性質(zhì),同時(shí)提高了潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的收率,實(shí)現(xiàn)了廢潤(rùn)滑油的回收和有效利用。
然而,本發(fā)明人在采用加氫精制工藝處理廢潤(rùn)滑油的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),上述的方法依然存在以下問(wèn)題:①工藝流程中含有較多的高壓設(shè)備,操作工藝復(fù)雜;②固定床加氫工藝中采用的氫油體積比很大,需要增設(shè)循環(huán)氫壓縮機(jī)和循環(huán)氫脫硫單元,裝置投資高;③反應(yīng)溫度和溫升不均勻,催化劑上的積炭速率較快。
針對(duì)上述利用廢潤(rùn)滑油加氫生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的技術(shù)存在的缺陷以及生產(chǎn)成本較高的問(wèn)題,需要一種新的技術(shù)方案來(lái)解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有的廢潤(rùn)滑油加氫再生工藝中存在的操作工藝復(fù)雜、生產(chǎn)設(shè)備成本投資大、成本較高的缺陷,本發(fā)明提供了一種廢潤(rùn)滑油液相加氫制備潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的方法。
技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種廢潤(rùn)滑油液相加氫制備潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的方法,包括廢潤(rùn)滑油原料與氫氣混合后進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫反應(yīng)的步驟、加氫產(chǎn)物經(jīng)熱低壓分離器分離得到液相產(chǎn)物的步驟、和所述的液相產(chǎn)物進(jìn)入汽提塔處理后經(jīng)干燥、吸附處理后得到潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的步驟,所述熱低壓分離器分離得到液相產(chǎn)物中10~60wt.%的物料與氫氣混勻回流至液相加氫反應(yīng)器。
一種廢潤(rùn)滑油液相加氫制備潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的方法,包括以下步驟:
(1)將減壓蒸餾后的廢潤(rùn)滑油原料與氫氣在第一混合溶解器中混合均勻得到混氫物料i,所述混氫物料i經(jīng)預(yù)熱流入液相加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫反應(yīng);
(2)步驟(1)得到的加氫產(chǎn)物流入熱低壓分離器,從所述熱低壓分離器頂部流出的氣體進(jìn)入凈化系統(tǒng),從所述熱低壓分離器底部流出的10~60wt.%物料循環(huán)至第二混合溶解器與氫氣混合均勻得到混氫物料ⅱ,所述混氫物料ⅱ流入液相加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫反應(yīng);從所述熱低壓分離器底部流出的其余物料進(jìn)入汽提塔;
(3)從所述汽提塔頂部流出的氣體進(jìn)入凈化系統(tǒng),從所述汽提塔底部流出的物料經(jīng)干燥、吸附后即得潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
優(yōu)選地,步驟(2)中從所述熱低壓分離器底部流出的30~50wt.%物料循環(huán)至第二混合溶解器與氫氣混合均勻得到混氫物料ⅱ,所述混氫物料ⅱ流入液相加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫反應(yīng)。
其中,步驟(2)中熱低壓分離器頂部流出熱低分氣體包含加氫反應(yīng)過(guò)程中未反應(yīng)的h2、以及加氫反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的大部分的h2s、nh3、以及c1~c4烷烴;步驟(3)中汽提塔頂部流出的氣體包括微量h2、h2s、nh3、以及c1~c4烷烴。
步驟(1)中所述減壓蒸餾后的廢潤(rùn)滑油原料的餾程為300~360℃、360~420℃、420~520℃中的任意一種或幾種的混合物。上述的廢潤(rùn)滑油減壓蒸餾通常采用的操作溫度為250~320℃,操作壓力為0.001~0.1mbar,這是本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員所熟知的。
步驟(1)中所述氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為50~100。
優(yōu)選地,步驟(1)中所述氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為60~80。
步驟(1)中所述液相加氫反應(yīng)器內(nèi)按混氫物料i流向自上而下設(shè)置第一催化劑床層、第二催化劑床層和第三催化劑床層。
所述第一催化劑床層的催化劑為moo3-al2o3,孔容為1.0~1.5cm3/g,平均孔徑為20~50nm;所述第二催化劑床層的催化劑為nio-moo-al2o3,孔容為0.8~1.2cm3/g,平均孔徑為20~30nm;所述第三催化劑床層的催化劑為nio-wo3-al2o3,孔容為0.6~1.0cm3/g,平均孔徑為10~20nm。
所述第一催化劑床層、第二催化劑床層和第三催化劑床層所使用的催化劑的制備過(guò)程如下:
第一加氫催化劑moo3-al2o3的制備過(guò)程:
將大孔容擬薄水鋁石粉體、粘結(jié)劑羥丙基甲基纖維素在捏合機(jī)中混合均勻,加入濃度為0.1mol/l的稀硝酸溶液,捏合均勻后擠出成型;經(jīng)120℃干燥10h、600℃焙燒4h得到大孔容al2o3載體。按照催化劑的組成,采用等體積浸漬法,將大孔容al2o3載體浸漬含有鉬酸銨的水溶液,經(jīng)120℃干燥10h、450℃焙燒4h得到moo3-al2o3催化劑;所述moo3-al2o3催化劑的孔容為1.0~1.5cm3/g,平均孔徑為20~50nm;催化劑中moo3的含量為3%,al2o3的含量為97%。
第二加氫催化劑nio-moo-al2o3的制備過(guò)程:
將大孔容擬薄水鋁石粉體、粘結(jié)劑羥丙基甲基纖維素在捏合機(jī)中混合均勻,加入濃度為0.1mol/l的稀硝酸溶液,捏合均勻后擠出成型;經(jīng)120℃干燥10h、600℃焙燒4h得到大孔容al2o3載體。按照催化劑的組成,采用等體積浸漬法,將大孔容al2o3載體浸漬含有硝酸鎳和鉬酸銨的水溶液,經(jīng)120℃干燥10h、450℃焙燒4h得到nio-moo-al2o3催化劑;所述nio-moo-al2o3催化劑的孔容為0.8~1.2cm3/g,平均孔徑為20~30nm;催化劑中nio的含量為2%,moo3的含量為13%,al2o3的含量為85%。
第三加氫催化劑nio-wo3-al2o3的制備過(guò)程:
將大孔容擬薄水鋁石粉體、粘結(jié)劑羥丙基甲基纖維素在捏合機(jī)中混合均勻,加入濃度為0.1mol/l的稀硝酸溶液,捏合均勻后擠出成型;經(jīng)120℃干燥10h、600℃焙燒4h得到大孔容al2o3載體。按照催化劑的組成,采用等體積浸漬法,將大孔容al2o3載體浸漬含有硝酸鎳和偏鎢酸銨的水溶液,經(jīng)120℃干燥10h、450℃焙燒4h得到nio-wo3-al2o3催化劑;所述nio-wo3-al2o3催化劑的孔容為0.6~1.0cm3/g,平均孔徑為10~20nm;催化劑中nio的含量為4%,wo3的含量為24%,al2o3的含量為72%。
所述第一催化劑床層、第二催化劑床層和第三催化劑床層占總的催化劑床層的體積百分比分別為5~25%、20~50%和25~75%。
優(yōu)選地,所述第一催化劑床層、第二催化劑床層和第三催化劑床層占總的催化劑床層的體積百分比分別為10~20%、30~40%和40~60%。
所述第一催化劑床層進(jìn)行的加氫反應(yīng)溫度為240~330℃,壓力為5~15mpa,空速為4~20h-1;所述第二催化劑床層進(jìn)行的加氫反應(yīng)溫度為260~360℃,壓力為5~15mpa,空速為2~5h-1;所述第三催化劑床層進(jìn)行的加氫反應(yīng)溫度為250~350℃,壓力為5~15mpa,空速為1.5~6h-1。
優(yōu)選地,所述第一催化劑床層進(jìn)行的加氫反應(yīng)溫度為280~320℃,壓力為8~12mpa,空速為5~10h-1;所述第二催化劑床層進(jìn)行的加氫反應(yīng)溫度為300~340℃,壓力為8~12mpa,空速為2.5~3.5h-1;所述第三催化劑床層進(jìn)行的加氫反應(yīng)溫度為280~320℃,壓力為8~12mpa,空速為2.5~4h-1。
步驟(2)中所述熱低壓分離器的操作溫度為230~330℃,操作壓力為1~10mpa。
優(yōu)選地,步驟(2)中所述熱低壓分離器的操作溫度為260~300℃,操作壓力為2~5mpa。
步驟(2)中所述混氫物料ⅱ與從第二催化劑床層流出的加氫產(chǎn)物混合后流入第三催化劑床層進(jìn)行加氫反應(yīng)。
步驟(2)中所述混氫物料ⅱ中氫氣和循環(huán)物料的體積比為80~190。
步驟(3)中所述汽提塔的操作溫度為230~330℃,操作壓力為0.5~1mpa。
步驟(2)和步驟(3)中所述凈化系統(tǒng)為水洗脫nh3系統(tǒng)、堿洗脫h2s系統(tǒng)、以及微量h2與c1~c4烷烴的燃燒系統(tǒng)。
步驟(3)中所述干燥、吸附的設(shè)備為裝填活性炭的干燥罐。
有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)如下:
(1)本發(fā)明利用溶解氫對(duì)廢潤(rùn)滑油進(jìn)行加氫處理,大大降低了反應(yīng)過(guò)程的氫耗;并通過(guò)將熱低壓分離器底部的部分物料進(jìn)一步混氫并循環(huán)至反應(yīng)器第三催化劑床層,保證了反應(yīng)過(guò)程中始終有足夠的氫氣溶解在包圍著催化劑的廢潤(rùn)滑油原料中,反應(yīng)效率高;無(wú)循環(huán)氫氣,設(shè)備少,裝置投資成本低,運(yùn)行成本也得到降低;
(2)通過(guò)將熱低壓分離器底部的部分物料進(jìn)一步混氫并循環(huán)至反應(yīng)器第三催化劑床層,除了有利于提高反應(yīng)所需的溶解氫的濃度外,還有利于調(diào)節(jié)第三催化劑床層的反應(yīng)溫度;
(3)本發(fā)明采用的催化劑是大孔容、大孔徑的催化劑,降低了液相傳質(zhì)擴(kuò)散阻力;
(4)本發(fā)明的液相比熱容大,及時(shí)帶走反應(yīng)釋放的熱量,從而系統(tǒng)溫度波動(dòng)小,消除催化劑上的“熱點(diǎn)”,催化劑積炭速率大大降低;
(5)操作靈活性大,可加工不同餾分段的廢潤(rùn)滑油原料。廢潤(rùn)滑油原料經(jīng)過(guò)本發(fā)明方法處理后,基礎(chǔ)油中的硫含量和氮含量顯著降低;粘度指數(shù)得到提高;顏色號(hào)顯著降低;潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的收率>99%,反應(yīng)過(guò)程的氫耗<0.55%。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式的反應(yīng)示意圖。
其中:1-進(jìn)料泵,2-混合第一溶解器,3-加熱爐,4-反應(yīng)器,41-第一催化劑床層,42-第二催化劑床層,43-第三催化劑床層,5-熱低壓分離器,6-循環(huán)泵,7-第二混合溶解器,8-汽提塔,9-干燥罐。
具體實(shí)施方式
根據(jù)下述實(shí)施例,可以更好地理解本發(fā)明。然而,本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說(shuō)明本發(fā)明,而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書(shū)中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
下述實(shí)施例中所使用的材料、試劑等,如無(wú)特殊說(shuō)明,均可從商業(yè)途徑得到。實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法,通常按照常規(guī)條件,或按照制造廠家建議的條件。
第一催化劑床層、第二催化劑床層和第三催化劑床層所使用的催化劑的制備過(guò)程如下:
第一加氫催化劑moo3-al2o3的制備過(guò)程:
將大孔容擬薄水鋁石粉體、粘結(jié)劑羥丙基甲基纖維素在捏合機(jī)中混合均勻,加入濃度為0.1mol/l的稀硝酸溶液,捏合均勻后擠出成型;經(jīng)120℃干燥10h、600℃焙燒4h得到大孔容al2o3載體。按照催化劑的組成,采用等體積浸漬法,將大孔容al2o3載體浸漬含有鉬酸銨的水溶液,經(jīng)120℃干燥10h、450℃焙燒4h得到moo3-al2o3催化劑;所述moo3-al2o3催化劑的孔容為1.0~1.5cm3/g,平均孔徑為20~50nm;催化劑中moo3的含量為3%,al2o3的含量為97%。
第二加氫催化劑nio-moo-al2o3的制備過(guò)程:
將大孔容擬薄水鋁石粉體、粘結(jié)劑羥丙基甲基纖維素在捏合機(jī)中混合均勻,加入濃度為0.1mol/l的稀硝酸溶液,捏合均勻后擠出成型;經(jīng)120℃干燥10h、600℃焙燒4h得到大孔容al2o3載體。按照催化劑的組成,采用等體積浸漬法,將大孔容al2o3載體浸漬含有硝酸鎳和鉬酸銨的水溶液,經(jīng)120℃干燥10h、450℃焙燒4h得到nio-moo-al2o3催化劑;所述nio-moo-al2o3催化劑的孔容為0.8~1.2cm3/g,平均孔徑為20~30nm;催化劑中nio的含量為2%,moo3的含量為13%,al2o3的含量為85%。
第三加氫催化劑nio-wo3-al2o3的制備過(guò)程:
將大孔容擬薄水鋁石粉體、粘結(jié)劑羥丙基甲基纖維素在捏合機(jī)中混合均勻,加入濃度為0.1mol/l的稀硝酸溶液,捏合均勻后擠出成型;經(jīng)120℃干燥10h、600℃焙燒4h得到大孔容al2o3載體。按照催化劑的組成,采用等體積浸漬法,將大孔容al2o3載體浸漬含有硝酸鎳和偏鎢酸銨的水溶液,經(jīng)120℃干燥10h、450℃焙燒4h得到nio-wo3-al2o3催化劑;所述nio-wo3-al2o3催化劑的孔容為0.6~1.0cm3/g,平均孔徑為10~20nm;催化劑中nio的含量為4%,wo3的含量為24%,al2o3的含量為72%。
實(shí)施例1
廢潤(rùn)滑油原料的性質(zhì)見(jiàn)表1。
催化劑及裝填體積:
液相加氫反應(yīng)器4設(shè)置3個(gè)催化劑床層,按照從上向下的順序依次是第一催化劑床層41、第二催化劑床層42和第三催化劑床層43。第一催化劑床層41中裝填的是第一加氫催化劑moo3-al2o3,其孔容為1.0cm3/g,平均孔徑為20nm;第二催化劑床層42中裝填的是第二加氫催化劑nio-moo-al2o3,其孔容為0.8cm3/g,平均孔徑為20nm;第三催化劑床層43中裝填的是第三加氫催化劑nio-wo3-al2o3,其孔容為0.6cm3/g,平均孔徑為10nm。以液相加氫反應(yīng)器的裝填體積為基準(zhǔn),第一催化劑床層41、第二催化劑床層42和第三催化劑床層43所占的體積百分比分別為5%、20%和75%。
一種廢潤(rùn)滑油液相加氫制備潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的方法,見(jiàn)圖1,包括以下步驟:
(1)將減壓蒸餾后的餾程為300~360℃廢潤(rùn)滑油原料通過(guò)進(jìn)料泵1與氫氣在第一混合溶解器2中進(jìn)行均勻混合得到混氫物料i,所述混氫物料i經(jīng)過(guò)加熱爐3預(yù)熱后,按照從上向下的方式進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)置的第一催化劑床層41和第二催化劑床層42,在第一催化劑床層41中裝填的moo3-al2o3催化劑和第二催化劑床層42中裝填的nio-moo-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng);在第一催化劑床層41上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為240℃,壓力為5mpa,空速為20h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為50;在第二催化劑床層42上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為260℃,壓力為5mpa,空速為5h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為30;
(2)將熱低壓分離器5底部流出的10wt.%的物料循環(huán),通過(guò)循環(huán)泵6與氫氣在第二混合溶解器7中進(jìn)行均勻混合得到混氫物料ⅱ,混氫物料ⅱ中氫氣和循環(huán)物料的體積比為140,所述混氫物料ⅱ與步驟(1)中從第二催化劑床層42流出的加氫產(chǎn)物i混合后進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)置的第三催化劑床層43,在第三催化劑床層43中裝填的nio-wo3-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng),在第三催化劑床層43上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為250℃,壓力為5mpa,空速為1.5h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為40;
(3)從第三催化劑床層43流出的加氫產(chǎn)物ⅱ進(jìn)入熱低壓分離器5,熱低壓分離器5的操作溫度為230℃,操作壓力為1mpa;從熱低壓分離器5頂部流出的包含步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中未反應(yīng)的h2、以及步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的大部分的h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的熱低分氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從熱低壓分離器5底部流出的10wt.%的物料循環(huán)至第二混合溶解器7中與氫氣混合均勻得到步驟(2)所述的混氫物料ⅱ;從熱低壓分離器5底部流出的90wt.%的物料則進(jìn)入汽提塔8,所述汽提塔8的操作溫度為230℃,操作壓力為0.5mpa;
(4)從步驟(3)所述的汽提塔8頂部流出的包含微量h2、h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的汽提塔頂氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從步驟(3)所述的汽提塔底部流出的物料進(jìn)入裝填活性炭的干燥罐9;從所述干燥罐9底部流出的物料即為潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
(5)分析結(jié)果:潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的性質(zhì)、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的收率、以及反應(yīng)過(guò)程的氫耗見(jiàn)表2。
實(shí)施例2
廢潤(rùn)滑油原料的性質(zhì)見(jiàn)表1。
催化劑及裝填體積:
液相加氫反應(yīng)器4設(shè)置3個(gè)催化劑床層,按照從上向下的順序依次是第一催化劑床層41、第二催化劑床層42和第三催化劑床層43。第一催化劑床層41中裝填的是第一加氫催化劑moo3-al2o3,其孔容為1.5cm3/g,平均孔徑為50nm;第二催化劑床層42中裝填的是第二加氫催化劑nio-moo-al2o3,其孔容為1.2cm3/g,平均孔徑為30nm;第三催化劑床層43中裝填的是第三加氫催化劑nio-wo3-al2o3,其孔容為1.0cm3/g,平均孔徑為20nm。以液相加氫反應(yīng)器的裝填體積為基準(zhǔn),第一催化劑床層41、第二催化劑床層42和第三催化劑床層43所占的體積百分比分別為25%、50%和25%。
一種廢潤(rùn)滑油液相加氫制備潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的方法,見(jiàn)圖1,包括以下步驟:
(1)將減壓蒸餾后的餾程為360~420℃廢潤(rùn)滑油原料通過(guò)進(jìn)料泵1與氫氣在第一混合溶解器2中進(jìn)行均勻混合得到混氫物料i,所述混氫物料i經(jīng)過(guò)加熱爐3預(yù)熱后,按照從上向下的方式進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)置的第一催化劑床層41和第二催化劑床層42,在第一催化劑床層41中裝填的moo3-al2o3催化劑和第二催化劑床層42中裝填的nio-moo-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng);在第一催化劑床層41上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為330℃,壓力為15mpa,空速為4h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為100;在第二催化劑床層42上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為360℃,壓力為15mpa,空速為2h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為80;
(2)將熱低壓分離器5底部流出的60wt.%的物料循環(huán),通過(guò)循環(huán)泵6與氫氣在第二混合溶解器7中進(jìn)行均勻混合得到混氫物料ⅱ,混氫物料ⅱ中氫氣和循環(huán)物料的體積比為190,所述混氫物料ⅱ與步驟(1)中從第二催化劑床層42流出的加氫產(chǎn)物i混合后進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)置的第三催化劑床層43,在第三催化劑床層43中裝填的nio-wo3-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng),在第三催化劑床層43上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為350℃,壓力為15mpa,空速為6h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為120;
(3)從第三催化劑床層43流出的加氫產(chǎn)物ⅱ進(jìn)入熱低壓分離器5,熱低壓分離器5的操作溫度為330℃,操作壓力為10mpa;從熱低壓分離器5頂部流出的包含步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中未反應(yīng)的h2、以及步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的大部分的h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的熱低分氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從熱低壓分離器5底部流出的60wt.%的物料循環(huán)至第二混合溶解器7中與氫氣混合均勻得到步驟(2)所述的混氫物料ⅱ;從熱低壓分離器5底部流出的40wt.%的物料則進(jìn)入汽提塔8,所述汽提塔8的操作溫度為330℃,操作壓力為1mpa;
(4)從步驟(3)所述的汽提塔8頂部流出的包含微量h2、h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的汽提塔頂氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從步驟(3)所述的汽提塔8底部流出的物料進(jìn)入裝填活性炭的干燥罐9;從所述干燥罐9底部流出的物料即為潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
(5)分析結(jié)果:潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的性質(zhì)、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的收率、以及反應(yīng)過(guò)程的氫耗見(jiàn)表2。
實(shí)施例3
廢潤(rùn)滑油原料的性質(zhì)見(jiàn)表1。
催化劑及裝填體積:
液相加氫反應(yīng)器4設(shè)置3個(gè)催化劑床層,按照從上向下的順序依次是第一催化劑床層41、第二催化劑床層42和第三催化劑床層43。第一催化劑床層41中裝填的是第一加氫催化劑moo3-al2o3,其孔容為1.0cm3/g,平均孔徑為20nm;第二催化劑床層42中裝填的是第二加氫催化劑nio-moo-al2o3,其孔容為0.8cm3/g,平均孔徑為20nm;第三催化劑床層43中裝填的是第三加氫催化劑nio-wo3-al2o3,其孔容為0.6cm3/g,平均孔徑為10nm。以液相加氫反應(yīng)器4的裝填體積為基準(zhǔn),第一催化劑床層41、第二催化劑床層42和第三催化劑床層43所占的體積百分比分別為10%、30%和60%。
一種廢潤(rùn)滑油液相加氫制備潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的方法,見(jiàn)圖1,包括以下步驟:
(1)將減壓蒸餾后的餾程為300~360℃廢潤(rùn)滑油原料通過(guò)進(jìn)料泵1與氫氣在第一混合溶解器2中進(jìn)行均勻混合得到混氫物料i,所述混氫物料i經(jīng)過(guò)加熱爐3預(yù)熱后,按照從上向下的方式進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)置的第一催化劑床層41和第二催化劑床層42,在第一催化劑床層41中裝填的moo3-al2o3催化劑和第二催化劑床層42中裝填的nio-moo-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng);在第一催化劑床層41上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為280℃,壓力為8mpa,空速為10h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為60;在第二催化劑床層42上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為300℃,壓力為8mpa,空速為3.5h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為40;
(2)將熱低壓分離器5底部流出的30wt.%的物料循環(huán),通過(guò)循環(huán)泵6與氫氣在第二混合溶解器7中進(jìn)行均勻混合得到混氫物料ⅱ,混氫物料ⅱ中氫氣和循環(huán)物料的體積比為80,所述混氫物料ⅱ與步驟(1)中從第二催化劑床層42流出的加氫產(chǎn)物i混合后進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)置的第三催化劑床層43,在第三催化劑床層43中裝填的nio-wo3-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng),在第三催化劑床層43上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為280℃,壓力為8mpa,空速為2.5h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為50;
(3)從第三催化劑床層43流出的加氫產(chǎn)物ⅱ進(jìn)入熱低壓分離器5,熱低壓分離器5的操作溫度為260℃,操作壓力為2mpa;從熱低壓分離器5頂部流出的包含步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中未反應(yīng)的h2、以及步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的大部分的h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的熱低分氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從熱低壓分離器5底部流出的30wt.%的物料循環(huán)至第二混合溶解器中與氫氣混合均勻得到步驟(2)所述的混氫物料ⅱ;從熱低壓分離器5底部流出的70wt.%的物料則進(jìn)入汽提塔8,所述汽提塔8的操作溫度為260℃,操作壓力為0.7mpa;
(4)從步驟(3)所述的汽提塔8頂部流出的包含微量h2、h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的汽提塔頂氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從步驟(3)所述的汽提塔8底部流出的物料進(jìn)入裝填活性炭的干燥罐9;從所述干燥罐9底部流出的物料即為潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
(5)分析結(jié)果:潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的性質(zhì)、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的收率、以及反應(yīng)過(guò)程的氫耗見(jiàn)表2。
實(shí)施例4
廢潤(rùn)滑油原料的性質(zhì)見(jiàn)表1。
催化劑及裝填體積:
液相加氫反應(yīng)器4設(shè)置3個(gè)催化劑床層,按照從上向下的順序依次是第一催化劑床層41、第二催化劑床層42和第三催化劑床層43。第一催化劑床層41中裝填的是第一加氫催化劑moo3-al2o3,其孔容為1.5cm3/g,平均孔徑為50nm;第二催化劑床層42中裝填的是第二加氫催化劑nio-moo-al2o3,其孔容為1.2cm3/g,平均孔徑為30nm;第三催化劑床層43中裝填的是第三加氫催化劑nio-wo3-al2o3,其孔容為1.0cm3/g,平均孔徑為20nm。以液相加氫反應(yīng)器的裝填體積為基準(zhǔn),第一催化劑床層41、第二催化劑床層42和第三催化劑床層43所占的體積百分比分別為20%、40%和40%。
請(qǐng)參照?qǐng)D1,一種廢潤(rùn)滑油液相加氫制備潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的方法,包括以下步驟:
(1)將減壓蒸餾后的餾程為420~520℃廢潤(rùn)滑油原料通過(guò)進(jìn)料泵1與氫氣在第一混合溶解器2中進(jìn)行均勻混合得到混氫物料i,所述混氫物料i經(jīng)過(guò)加熱爐3預(yù)熱后,按照從上向下的方式進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)置的第一催化劑床層41和第二催化劑床層42,在第一催化劑床層41中裝填的moo3-al2o3催化劑和第二催化劑床層42中裝填的nio-moo-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng);在第一催化劑床層41上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為320℃,壓力為12mpa,空速為5h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為80;在第二催化劑床層42上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為340℃,壓力為12mpa,空速為2.5h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為60;
(2)將熱低壓分離器5底部流出的50wt.%的物料循環(huán),通過(guò)循環(huán)泵6與氫氣在第二混合溶解器7中進(jìn)行均勻混合得到混氫物料ⅱ,混氫物料ⅱ中氫氣和循環(huán)物料的體積比為120,所述混氫物料ⅱ與步驟(1)中從第二催化劑床層42流出的加氫產(chǎn)物i混合后進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)置的第三催化劑床層43,在第三催化劑床層43中裝填的nio-wo3-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng),在第三催化劑床層43上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為320℃,壓力為12mpa,空速為4h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為80;
(3)從第三催化劑床層43流出的加氫產(chǎn)物ⅱ進(jìn)入熱低壓分離器5,熱低壓分離器5的操作溫度為300℃,操作壓力為5mpa;從熱低壓分離器5頂部流出的包含步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中未反應(yīng)的h2、以及步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的大部分的h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的熱低分氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從熱低壓分離器5底部流出的50wt.%的物料循環(huán)至第二混合溶解器7中與氫氣混合均勻得到步驟(2)所述的混氫物料ⅱ;從熱低壓分離器5底部流出的50wt.%的物料則進(jìn)入汽提塔8,所述汽提塔8的操作溫度為300℃,操作壓力為1mpa;
(4)從步驟(3)所述的汽提塔8頂部流出的包含微量h2、h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的汽提塔頂氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從步驟(3)所述的汽提塔8底部流出的物料進(jìn)入裝填活性炭的干燥罐9;從所述干燥罐9底部流出的物料即為潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
(5)分析結(jié)果:潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的性質(zhì)、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的收率、以及反應(yīng)過(guò)程的氫耗見(jiàn)表2。
實(shí)施例5
廢潤(rùn)滑油原料的性質(zhì)見(jiàn)表1。
催化劑及裝填體積:
液相加氫反應(yīng)器4設(shè)置3個(gè)催化劑床層,按照從上向下的順序依次是第一催化劑床層41、第二催化劑床層42和第三催化劑床層43。第一催化劑床層41中裝填的是第一加氫催化劑moo3-al2o3,其孔容為1.2cm3/g,平均孔徑為35nm;第二催化劑床層42中裝填的是第二加氫催化劑nio-moo-al2o3,其孔容為1.0cm3/g,平均孔徑為25nm;第三催化劑床層43中裝填的是第三加氫催化劑nio-wo3-al2o3,其孔容為0.8cm3/g,平均孔徑為15nm。以液相加氫反應(yīng)器4的裝填體積為基準(zhǔn),第一催化劑床層41、第二催化劑床層42和第三催化劑床層43所占的體積百分比分別為15%、35%和50%。
請(qǐng)參照?qǐng)D1,一種廢潤(rùn)滑油液相加氫制備潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的方法,包括以下步驟:
(1)將減壓蒸餾后的餾程為300~420℃廢潤(rùn)滑油原料通過(guò)進(jìn)料泵1與氫氣在第一混合溶解器2中進(jìn)行均勻混合得到混氫物料i,所述混氫物料i經(jīng)過(guò)加熱爐3預(yù)熱后,按照從上向下的方式進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)置的第一催化劑床層41和第二催化劑床層42,在第一催化劑床層41中裝填的moo3/al2o3催化劑和第二催化劑床層42中裝填的nio-moo-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng);在第一催化劑床層41上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為300℃,壓力為10mpa,空速為7.5h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為70;在第二催化劑床層42上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為320℃,壓力為10mpa,空速為3h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為50;
(2)將熱低壓分離器5底部流出的40wt.%的物料循環(huán),通過(guò)循環(huán)泵6與氫氣在第二混合溶解器7中進(jìn)行均勻混合得到混氫物料ⅱ,混氫物料ⅱ中氫氣和循環(huán)物料的體積比為100,所述混氫物料ⅱ與步驟(1)中從第二催化劑床層42流出的加氫產(chǎn)物i混合后進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)置的第三催化劑床層43,在第三催化劑床層43中裝填的nio-wo3-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng),在第三催化劑床層43上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為300℃,壓力為10mpa,空速為3.3h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為65;
(3)從第三催化劑床層43流出的加氫產(chǎn)物ⅱ進(jìn)入熱低壓分離器5,熱低壓分離器5的操作溫度為280℃,操作壓力為3mpa;從熱低壓分離器5頂部流出的包含步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中未反應(yīng)的h2、以及步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的大部分的h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的熱低分氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從熱低壓分離器底部流出的40wt.%的物料循環(huán)至第二混合溶解器中與氫氣混合均勻得到步驟(2)所述的混氫物料ⅱ;從熱低壓分離器5底部流出的60wt.%的物料則進(jìn)入汽提塔8,所述汽提塔8的操作溫度為280℃,操作壓力為0.8mpa;
(4)從步驟(3)所述的汽提塔8頂部流出的包含微量h2、h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的汽提塔頂氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從步驟(3)所述的汽提塔8底部流出的物料進(jìn)入裝填活性炭的干燥罐9;從所述干燥罐9底部流出的物料即為潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
(5)分析結(jié)果:潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的性質(zhì)、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的收率、以及反應(yīng)過(guò)程的氫耗見(jiàn)表2。
對(duì)比例1
本對(duì)比例與實(shí)施例5進(jìn)行比較。
廢潤(rùn)滑油原料的性質(zhì)、催化劑及裝填體積與實(shí)施例5相同,但不將熱低壓分離器底部流出的物料循環(huán)。
請(qǐng)參照?qǐng)D1,一種廢潤(rùn)滑油液相加氫制備潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的方法,包括以下步驟:
(1)將減壓蒸餾后的餾程為300~420℃廢潤(rùn)滑油原料與氫氣在第一混合溶解器中進(jìn)行均勻混合得到混氫物料i,所述混氫物料i經(jīng)過(guò)加熱爐預(yù)熱后,按照從上向下的方式進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置的第一催化劑床層和第二催化劑床層,在第一催化劑床層中裝填的moo3-al2o3催化劑和第二催化劑床層中裝填的nio-moo-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng);在第一催化劑床層上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為300℃,壓力為10mpa,空速為7.5h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為70;在第二催化劑床層上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為320℃,壓力為10mpa,空速為3h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為50;
(2)從第二催化劑床層流出的加氫產(chǎn)物i直接進(jìn)入液相加氫反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置的第三催化劑床層,在第三催化劑床層中裝填的nio-wo3-al2o3催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng),在第三催化劑床層上進(jìn)行加氫反應(yīng)的操作條件為:溫度為340℃,壓力為10mpa,空速為2h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為35;
(3)從第三催化劑床層流出的加氫產(chǎn)物ⅱ進(jìn)入熱低壓分離器,熱低壓分離器的操作溫度為280℃,操作壓力為3mpa;從熱低壓分離器頂部流出的包含步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中未反應(yīng)的h2、以及步驟(1)和步驟(2)所述的加氫反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的大部分的h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的熱低分氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從熱低壓分離器底部流出的全部物料則進(jìn)入汽提塔,所述汽提塔的操作溫度為280℃,操作壓力為0.8mpa;
(4)從步驟(3)所述的汽提塔頂部流出的包含微量h2、h2s、nh3、以及c1~c4烷烴的汽提塔頂氣進(jìn)入凈化系統(tǒng);從步驟(3)所述的汽提塔底部流出的物料進(jìn)入裝填活性炭的干燥罐;從所述干燥罐底部流出的物料即為潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
(5)分析結(jié)果:潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的性質(zhì)、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的收率、以及反應(yīng)過(guò)程的氫耗見(jiàn)表2。
對(duì)比例2
本對(duì)比例與實(shí)施例5進(jìn)行比較。
廢潤(rùn)滑油原料的性質(zhì)與實(shí)施例5相同。
催化劑的制備方法見(jiàn)中國(guó)專利cn101797509a實(shí)施例3。
按照中國(guó)專利cn101797509a(一種廢潤(rùn)滑油全加氫型再生催化劑及其制備方法和應(yīng)用)中實(shí)施例3所描述的固定床加氫工藝,將原料油用計(jì)量泵連續(xù)送至換熱器與反應(yīng)產(chǎn)物換熱,然后和氫氣混合進(jìn)入加熱爐,加熱到330℃溫度后進(jìn)入反應(yīng)器,反應(yīng)工藝條件參照該實(shí)施例的表4,控制反應(yīng)壓力為15mpa,反應(yīng)溫度為360℃,空速為0.8h-1,氫氣與廢潤(rùn)滑油原料的體積比為1500。原料在反應(yīng)器與催化劑發(fā)生反應(yīng)后進(jìn)入高壓分離器進(jìn)行氣液相分離,氣相從分離器上部排出進(jìn)入氨洗罐吸收其中的氨氣、硫化氫等,從氨洗罐上部排出的氨氣經(jīng)循環(huán)氫壓縮機(jī)送至反應(yīng)裝置循環(huán)使用;經(jīng)過(guò)高壓分離后的液相,進(jìn)入低壓分離器,油氣進(jìn)一步分離后,在分餾塔內(nèi)進(jìn)行組分分離,得到潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油餾分。
分析結(jié)果:潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的性質(zhì)、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的收率、以及反應(yīng)過(guò)程的氫耗見(jiàn)表2。
表1廢潤(rùn)滑油原料的性質(zhì)
表2實(shí)施例與對(duì)比例得到的基礎(chǔ)油的性質(zhì)、收率以及氫耗對(duì)比
由表2的對(duì)比數(shù)據(jù)來(lái)看,廢潤(rùn)滑油原料經(jīng)過(guò)本發(fā)明方法處理后,基礎(chǔ)油中的硫含量和氮含量顯著降低;粘度指數(shù)得到提高;顏色號(hào)顯著降低。潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的收率>99%,反應(yīng)過(guò)程的氫耗<0.55%;而對(duì)比例的基礎(chǔ)油的硫含量和氮含量依然較高,顏色號(hào)較高(2~3),對(duì)比例2的反應(yīng)過(guò)程的氫耗高達(dá)1.4%,遠(yuǎn)高于實(shí)施例中的氫耗。