加氫改質生產高粘度指數潤滑油基礎油的方法
2023-11-03 16:55:47 4
加氫改質生產高粘度指數潤滑油基礎油的方法
【專利摘要】本發明涉及一種由APII類基礎油為原料油加氫改質生產高粘度指數潤滑油基礎油的方法。本發明方法中APII類基礎油與氫氣混合後首先進入加氫改質反應區，與含有Y型分子篩的加氫改質催化劑接觸反應，發生多環環烷烴開環反應；反應流出物經分餾後得到粘度指數滿足APIIII類基礎油要求的潤滑油基礎油產品。本發明方法使APII類基礎油原料中雙環以上多環環烷烴和多環芳烴發生開環反應，降低產品中低粘度指數組分多環環烷烴和多環芳烴的含量，大幅提高產品的粘度指數，得到粘度指數大於120的APIIII類基礎油產品。
【專利說明】加氫改質生產高粘度指數潤滑油基礎油的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高粘度指數潤滑油基礎油的生產方法，特別是採用加氫改質生產高粘度潤滑油基礎油的方法。
【背景技術】
[0002]美國API將潤滑油基礎油分為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、硫含量、飽和烴含量要求均不高，主要用溶劑精製、溶劑脫蠟和白土精製的傳統方法生產。II類和III類基礎油具有飽和烴含量高、硫含量很低，飽和烴含量大於90%，粘度指數要求大於90或大於120，用來調配高檔潤滑油產品。這種II類和III類基礎油，傳統的溶劑法難以生產，特別是加工含硫中間基原油的煉廠，傳統的溶劑法更無法生產高檔基礎油。隨著加氫法生產潤滑油技術的迅速發展，中間基原油只能採用加氫改質或加氫處理-異構脫蠟-加氫精制生產II類和III類基礎油。
[0003]CN200910236126.8介紹了一種含蠟量低的中間基原料，採用溶劑脫蠟_加氫精制-異構脫蠟生產粘度指數大於120潤滑油基礎油的方法。
[0004]CN200380101085.2介紹了一種以含蠟量至少50%的原料，採用加氫處理-催化脫蠟-加氫精制生產粘度指數大於125的潤滑油基礎油的方法。
[0005]CN97196410.6介紹了一種加氫處理-異構脫蠟-加氫精制生產潤滑油基礎油的方法，該方法要求原料的粘度指數大於75，生產粘度指數大於110的II類和III類基礎油。
[0006]上述已有的高粘度指數潤滑油基礎油的生產方法均以石油餾分，主要是減壓餾分油為原料，採用加氫處理-異構(催化)脫蠟-加氫精制的工藝過程，生產粘度指數大於120的潤滑油基礎油。現有技術無法以傳統溶劑工藝生產的API I類基礎油為原料生產粘度指數大於120的API III類潤滑油基礎油。`
【發明內容】
[0007]針對現有技術的不足，本發明提供一種以API I類基礎油為原料生產高粘度指數API III類潤滑油基礎油的方法。
[0008]本發明方法包括如下內容:API I類潤滑油基礎油與氫氣混合後進入加氫改質反應區，與含有Y型分子篩的加氫改質催化劑接觸反應，發生多環環烷烴及多環芳烴開環反應；反應流出物經分離後得到粘度指數大於120的高粘度指數潤滑油基礎油。
[0009]本發明方法中，原料油進入加氫改質反應區，與其中的Y型分子篩加氫改質催化劑接觸反應，加氫改質催化劑可以使原料中的雙環以上多環環烷烴及多環芳烴發生開環反應，降低了產品中低粘度指數組分多環環烷烴及多環芳烴的含量，提高了鏈烷烴及單環環烷烴等聞粘度指數組分的含量，大幅度提聞了原料的粘度指數，得到粘度指數大於120的API III類潤滑油基礎油。
[0010]本發明方法中，API I類潤滑油基礎油的粘度指數一般為60~90，100°C粘度一般為 2.0mm2/s ~40.0mm2/s,優選為 2.0mm2/s ~15.0mm2/s,傾點一般低於-12°C。[0011]本發明方法使用的含有Y型分子篩的加氫改質催化劑載體中含Y型分子篩。所 述Y型分子篩可以為加氫改質領域常用的Y分子篩。優選的Y分子篩具有以下性質：Y型 分子篩的Si02/Al203的摩爾比為10?40，晶胞參數為2. 422?2. 455nm，氧化鈉含量小於 0. 15wt%，相對結晶度大於95%，最好為98%?100%。該加氫改質催化劑中同時含有氧化鋁 粘結劑，氧化鋁與分子篩的比例為20 ：80?40 :60。本發明加氫改質催化劑含有10wt%? 30wt%的第VI B族金屬（以氧化物計）和4wt%?10wt%的第珊族金屬（以氧化物計)。加氫 改質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 佔總孔容的75%?95%,優選為85%?95%,紅外酸度在0. 30?0. 5mmol/g。
[0012]所述加氫改質催化劑反應區的反應條件為：溫度為300?410°C，優選350? 385°C，氫分壓為2. 0?18. OMPa,優選10. 0?15. OMPa,體積空速為0. 4?6. 01T1，優選 0. 4 ?1. 8h'氫油體積比 400:1 ?1500:1，優選 600:1 ?1000:1。
[0013]本發明方法通過對潤滑油餾分中不同種類烴的粘度指數的分析可知，正二十六烷 的粘度指數為177，正丁基二十二烷的粘度指數為124，單環環烷烴C24H28 (側鏈碳數為18) 的粘度指數為160，三環環烷烴C28H52 (側鏈碳數為14)的粘度指數為40，三環芳烴C32H46 (側 鏈碳數為18)粘度指數為93。由於正構烷烴的傾點很高，因此理想的高粘度指數潤滑油基 礎油的組分為異構烷烴和單環環烷烴。API I類潤滑油基礎油原料一般採用溶劑精製、溶劑 脫蠟及白土精製「老三套」工藝得到，一般仍含有5%?15%的雙環以上芳烴以及20%?40% 的雙環以上環烷烴，粘度指數不高，一般在60?90。本發明方法通過開環性能較強的含Y 型分子篩的加氫改質催化劑作用下，將雙環及雙環以上的環烷烴及多環芳烴這部分低粘度 指數組分通過加氫及開環反應生成高粘度指數組分的單環環烷烴，大幅提高了原料的粘度 指數，實現了以API I類潤滑油基礎油為原料生產粘度指數>120的API III類潤滑油基礎 油的目的。
[0014]現有技術無法以傳統溶劑工藝生產的API I類基礎油為原料生產粘度指數大於 120的API III類潤滑油基礎油。本發明方法以API I類基礎油為原料，採用開環性能較強 的含Y型分子篩的加氫改質催化劑將原料中的雙環及雙環以上的環烷烴及芳烴等低粘度 指數組分通過加氫及開環反應轉化成高粘度指數組分的單環環烷烴，大幅度提高原料的粘 度指數，可以生產粘度指數大於120的API III類潤滑油基礎油，工藝過程簡單，開闢了生 產API III類潤滑油基礎油的新途徑。
【具體實施方式】
[0015]本發明方法的原料為粘度指數60?90，100°C粘度2. 0mm2/s?40. 0mm2/s，優選為 2. 0mm2/s?15. 0mm2/s，傾點低於-12。。的API I類潤滑油基礎油。
[0016]API I類潤滑油基礎油原料，進入裝填有含Y型分子篩加氫改質催化劑的加氫改 質反應區進行雙環以上環烷烴和芳烴的加氫開環反應，將多環環烷烴和多環芳烴轉化為單 環環烷烴及鏈烷烴，反應產物經分餾後得到的粘度指數大於120的API III類潤滑油基礎 油。
[0017]本發明涉及的加氫改質催化劑可以按性質選擇商品催化劑，也可以按本領域知識 製備。
[0018]含Y型分子篩的加氫改質催化劑如撫順石油化工研究院研製生產的FC-50、FC_26或FC-32等催化劑。也可以按CN200710012770.8.CN94117758.0等現有專利技術製備。如CN200710012770.8所述，Y型分子篩性質如下:比表面800m2/g~900m2/g，總孔容0.40mL/g~0.50mL/g，相對結晶度90%~130%，晶胞參數2.434~2.440nm，矽鋁摩爾比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)和4wt%~10wt%的第VDI族金屬(以氧化物計)組成。
[0019]下面通過實施例來進一步說明本發明的具體方案，但不限於下述的實施例。本發明所用的API I類潤滑油基礎油原料性質見表1，所用催化劑的理化性質見表2。
[0020]實施例1~4
實施例1~4原料分別為表1中所列的4種潤滑油基礎油原料，催化劑分別使用表2中所列各催化劑，催化劑按常規方法進行硫化後進行實施。原料進入裝填有含無定形矽鋁催化劑的加氫改質反應區，進行雙環以上環烷烴及芳烴的加氫開環反應，反應產物經分餾後得到粘度指數大於120的API III類潤滑油基礎油。加氫改質的反應工藝條件和所得基礎油產品性質具體見表3。
[0021]表1原料油性質
【權利要求】
1.一種加氫改質生產高粘度指數潤滑油基礎油的方法，包括如下步驟:API I類潤滑油基礎油與氫氣混合後進入加氫改質反應區，與含有Y型分子篩的加氫改質催化劑接觸反應，發生多環環烷烴及多環芳烴開環反應；反應流出物經分離後得到粘度指數大於120的高粘度指數潤滑油基礎油。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述APII類潤滑油基礎油的粘度指數為 60 ~90，傾點低於-12°C，100°C粘度為 2.0mm2/s ~40.0mm2/s。
3.按照權利要求2所述的方法，其特徵在於:所述APII類潤滑油基礎油100°C粘度為2.0mm2/s ~15.0mm2/so
4.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述加氫改質催化劑含有的Y型分子篩的SiO2Al2O3的摩爾比為10~40，晶胞參數為2.422~2.455nm,氧化鈉含量小於0.15wt%，相對結晶度大於95%。
5.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述加氫改質催化劑含有氧化鋁粘結劑，粘結劑與Y型分子篩的重量比為20:80~40:60o
6.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:以催化劑為基準以氧化物計，所述加氫改質催化劑含有10wt%~30wt%的第VI B族金屬組分和4wt%~10wt%的第VDI族金屬組分。
7.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於: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的孔容佔總孔容的75%~95%,紅外酸度為0.30~0.5mmol/g0
8.按照權利要求7所述的方法，其特徵在於:所述加氫改制催化劑中，孔直徑3~IOnm的孔容佔總孔容的85%~95%。`
9.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述加氫改質反應區的反應條件為:反應溫度為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.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述加氫改質反應區的反應條件為:反應溫度為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 優先權日:2012年10月24日
【發明者】全輝, 潘羅其, 張志銀, 杜建文, 趙威, 林振發 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