本發(fā)明屬于有機(jī)化工，具體涉及一種環(huán)保鉆井液基液制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前國(guó)內(nèi)滿足海上鉆井平臺(tái)用鉆井液需要滿足海洋生物毒性試驗(yàn)要求，高純度異構(gòu)烷烴幾乎不含有害雜質(zhì)，基本無異味，化學(xué)穩(wěn)定性高，產(chǎn)品保質(zhì)期長(zhǎng)，易于回收和重復(fù)使用，具有良好的使用舒適度和安全性，而且，窄餾分異構(gòu)烷烴的閃點(diǎn)與揮發(fā)度相契合，在專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用效果更好，符合鉆井液的相關(guān)需求。

2、專利公開號(hào)為cn116396136a的專利申請(qǐng)公開了一種生物基異構(gòu)烷烴的制備方法，采用精制脫除雜質(zhì)后的廢棄食用動(dòng)植物油脂外，還采用了酸化油、脂肪酸與甲醇進(jìn)行酯交換和酯化反應(yīng)制得的脂肪酸甲酯為原料，該方法采用加氫異構(gòu)、分子篩吸附和/或尿素絡(luò)合分離，獲得的異構(gòu)烷烴效率高、收率高、副反應(yīng)少，但是原料處理相對(duì)復(fù)雜，成本較高，且不是以礦物油為原料。

3、專利公開號(hào)為cn101921621a的專利申請(qǐng)公開了一種以石油基餾分油或脫瀝青油等為原料，采用加氫預(yù)精制-加氫異構(gòu)工藝制備異構(gòu)烷烴溶劑油的方法；該方法由于石油基原料油中含有大量硫、氮、芳烴等有害化合物無法脫除干凈，影響了產(chǎn)品的純度，且該產(chǎn)品是以輕質(zhì)異構(gòu)烷烴溶劑油餾分為主，收率達(dá)到60％以上。

4、現(xiàn)有技術(shù)中并沒有相關(guān)文獻(xiàn)以石油為基油進(jìn)行相關(guān)提煉同時(shí)獲得異構(gòu)烷烴純度高的相關(guān)研究技術(shù)，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，適應(yīng)海洋鉆探的需要，使用以礦物油作為基油的低毒油包水乳化鉆井液是當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，亟需開發(fā)一種以礦物油作為基油的環(huán)保鉆井液基液。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種環(huán)保鉆井液基液制備方法，獲得的鉆井液基液環(huán)烷烴、鏈烷烴含量低，異構(gòu)烷烴含量高，生物毒性低。

2、本發(fā)明的內(nèi)容包括：

3、一種環(huán)保鉆井液基液制備方法，所述鉆井液基液的碳數(shù)為c11～c16，所述制備方法包括如下步驟：

4、(1)將石油加熱至400℃～500℃之間，使其變成蒸氣后通入分餾塔，選取230℃～380℃的餾分作為鉆井液基液的粗產(chǎn)品；

5、(2)將步驟(1)制得的粗產(chǎn)品通入加氫裂化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行加氫裂化處理，得到半成品；

6、(3)將步驟(2)制得的半成品通入異構(gòu)脫蠟反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行異構(gòu)脫蠟處理，異構(gòu)脫蠟反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)內(nèi)裝填有異構(gòu)脫蠟催化劑；

7、(4)將步驟(3)脫蠟后的產(chǎn)品通入加氫精制反應(yīng)器中進(jìn)行加氫精制處理，得到精產(chǎn)品，加氫精制反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)內(nèi)裝填有加氫精制催化劑；

8、(5)將步驟(4)精制后的產(chǎn)品通入復(fù)合分子篩處理；

9、(6)將步驟(5)制得的精產(chǎn)品通入預(yù)熱爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，將預(yù)熱后的精產(chǎn)品依次通入分子蒸餾器內(nèi)進(jìn)行分子蒸餾處理，得到重餾分和輕餾分，選取所述重餾分作為鉆井液基液產(chǎn)品。

10、進(jìn)一步的，所述復(fù)合分子篩為sapo-11/zsm-22的復(fù)合分子篩，所述sapo-11與zsm-22的質(zhì)量比為3:1。

11、進(jìn)一步的，所述步驟(6)中分子蒸餾器的操作壓力為10～100pa，反應(yīng)溫度為50～80℃。

12、進(jìn)一步的，所述步驟(2)中加氫裂化反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)內(nèi)裝填有裂化活性不同的第一加氫裂化催化劑和第二加氫裂化催化劑，所述加氫裂化反應(yīng)器內(nèi)的操作壓力為14～16mpa，反應(yīng)溫度為380～400℃；

13、所述第一加氫裂化催化劑和所述第二加氫裂化催化劑均為負(fù)載型非貴金屬催化劑，所述負(fù)載型非貴金屬催化劑含有第一載體和負(fù)載，所述第一載體上包含至少一種第viii族金屬元素和至少一種第vib族金屬元素。

14、進(jìn)一步的，所述第viii族金屬元素的含量為第一加氫裂化催化劑總量的1～10wt％，所述第vib族金屬元素的含量為第一加氫裂化催化劑總量的5～50wt％；所述第viii族金屬元素的含量為第二加氫裂化催化劑總量的1～10wt％，第vib族金屬元素的含量為第二加氫裂化催化劑總量的5～50wt％。

15、進(jìn)一步的，所述第vib族金屬元素為鉬和/或鎢；所述第viii族金屬元素為鈷和/或鎳；所述第一載體選自γ-氧化鋁、氧化硅、氧化鋁-氧化硅、氧化鈦、氧化鎂中的一種或多種。

16、進(jìn)一步的，所述第一加氫裂化催化劑的裂化活性大于所述第二加氫裂化催化劑，所述第一加氫裂化催化劑與所述第二加氫裂化催化劑的裝填體積比例為1：5～5：1。

17、進(jìn)一步的，所述異構(gòu)脫蠟催化劑為負(fù)載型單原子貴金屬催化劑，其含有第二載體及負(fù)載在所述第二載體上的單原子貴金屬；

18、所述第二載體采用分子篩或氧化鋁載體；

19、所述單原子貴金屬選自鉑、鈀、釕、銠、銥、金或銀中的一種或多種；

20、所述異構(gòu)脫蠟催化劑中的單原子貴金屬重量含量為0.1～1.0％。

21、進(jìn)一步的，所述第二載體為zsm-12分子篩或zsm-11分子篩或zsm-12/zsm-11復(fù)合分子篩。

22、進(jìn)一步的，所述加氫精制催化劑為負(fù)載型單原子貴金屬載體，其含有第三載體及負(fù)載在所述第三載體上的單原子貴金屬；

23、所述第三載體為氧化鋁載體；

24、所述單原子貴金屬選自鉑、鈀、釕、銠、銥、金或銀中的一種或多種。

25、本發(fā)明的有益效果：

26、(1)本申請(qǐng)采用潤(rùn)滑油加氫技術(shù)，即原油餾分油經(jīng)過加氫裂化——異構(gòu)脫蠟——后精制聯(lián)合生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)出飽和烴含量高的輕質(zhì)組分，再經(jīng)過分子篩選擇異構(gòu)烷烴組分，再經(jīng)過分子蒸餾進(jìn)行切割(預(yù)熱爐、分子蒸餾塔、分餾塔和產(chǎn)品儲(chǔ)罐)去除輕組分，這樣的鉆井液基液碳數(shù)分布更加集中，生物毒性低；

27、(2)選用的復(fù)合分子篩sapo-11/zsm-22，有效去除產(chǎn)品中部分直鏈烷烴和環(huán)烷烴，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的異構(gòu)化，該復(fù)合分子篩具有良好正、異構(gòu)烷烴的分離效果；

28、(3)通過步驟(6)的預(yù)熱爐預(yù)熱，再進(jìn)行分子蒸餾處理，合適的反應(yīng)溫度和操作壓力，進(jìn)一步的分開重餾分和輕餾分，得到的鉆井液基液產(chǎn)品純度更高；

29、(4)步驟(3)的異構(gòu)脫蠟處理步驟將直鏈烷烴異構(gòu)為支鏈烷烴，降低凝點(diǎn)，異構(gòu)脫蠟催化劑的選擇進(jìn)一步提高了正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴的轉(zhuǎn)化率。

技術(shù)特征：

1.一種環(huán)保鉆井液基液制備方法，其特征是，所述鉆井液基液的碳數(shù)為c11～c16，所述制備方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液基液制備方法，其特征在于，所述復(fù)合分子篩為sapo-11/zsm-22的復(fù)合分子篩，所述sapo-11與zsm-22的質(zhì)量比為3:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液基液制備方法，其特征在于，所述步驟（6）中分子蒸餾器的操作壓力為10～100pa，反應(yīng)溫度為50～80℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液基液制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中加氫裂化反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)內(nèi)裝填有裂化活性不同的第一加氫裂化催化劑和第二加氫裂化催化劑，所述加氫裂化反應(yīng)器內(nèi)的操作壓力為14～16mpa，反應(yīng)溫度為380～400℃；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆井液基液制備方法，其特征在于，所述第viii族金屬元素的含量為第一加氫裂化催化劑總量的1～10wt%，所述第vib族金屬元素的含量為第一加氫裂化催化劑總量的5～50wt％；所述第viii族金屬元素的含量為第二加氫裂化催化劑總量的1～10wt%，第vib族金屬元素的含量為第二加氫裂化催化劑總量的5～50wt％。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆井液基液制備方法，其特征在于，所述第vib族金屬元素為鉬和/或鎢；所述第viii族金屬元素為鈷和/或鎳；所述第一載體選自γ-氧化鋁、氧化硅、氧化鋁-氧化硅、氧化鈦、氧化鎂中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆井液基液制備方法，其特征在于，所述第一加氫裂化催化劑的裂化活性大于所述第二加氫裂化催化劑，所述第一加氫裂化催化劑與所述第二加氫裂化催化劑的裝填體積比例為1：5～5：1。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液基液制備方法，其特征在于，所述異構(gòu)脫蠟催化劑為負(fù)載型單原子貴金屬催化劑，其含有第二載體及負(fù)載在所述第二載體上的單原子貴金屬；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鉆井液基液制備方法，其特征在于，所述第二載體為zsm-12分子篩或zsm-11分子篩或zsm-12/zsm-11復(fù)合分子篩。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液基液制備方法，其特征在于，所述加氫精制催化劑為負(fù)載型單原子貴金屬載體，其含有第三載體及負(fù)載在所述第三載體上的單原子貴金屬；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種環(huán)保鉆井液基液制備方法，屬于有機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域；該方法通過將石油加熱蒸餾、加氫裂化、異構(gòu)脫蠟、加氫精制、復(fù)合分子篩處理和分子蒸餾等步驟獲得鉆井液基液產(chǎn)品，該鉆井液基液產(chǎn)品環(huán)烷烴、鏈烷烴含量低，異構(gòu)烷烴含量高，生物毒性低，滿能足海洋生物毒性試驗(yàn)的相關(guān)要求，該制備技術(shù)實(shí)現(xiàn)了鉆井液基液的國(guó)有化生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：王海軍,吉祥,全慶烈,王月慧,陳春保,石威,馮全,劉燕,吉澤鵬,顧虎生
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中海油氣（泰州）石化有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17