潤滑油加氫裝置提高石蠟收率的調整及其優化方案分析

海明月　王翱

摘 要：現在工業發展追求精細化，對品質的要求也越來越嚴苛，相對應對潤滑油的要求也越來越高。在汽車行業，高速、節能、低油耗這三個方面的需求也需高端的潤滑油做基本支撐，要發展升級工業制造以及各種技術所需的高端機器也離不開不斷提升潤滑油的質量，最重要的就是綠色低碳的發展理念更加明確了潤滑油的品質要求。高端的潤滑油一方面和添加劑的性質有關聯，另一方面和潤滑油基礎油的性質也有關系。而我們文章中提到的加氫裝置不僅可以提高潤滑油自身的品質，而且也可以提高基礎油自身的黏度。這種技術最大的優勢就是提高了在低溫環境下的流動率，更主要的是降低了油中硫元素的含量。這種相對環保的技術，已經成為世界上潤滑油未來發展的趨勢。

關鍵詞：潤滑油加氫技術;改進措施;方案分析

加氫處理這種工藝是60-70年代時候慢慢發展并應用在工業上的。這象征著潤滑油的生產已經有原來的物理法轉換成化學法。我們以汽車為例，現代汽車工業的發展，對潤滑油的要求越來越高，比如需要其穩定的抗氧化性、黏溫性，以及能夠在低溫環境下還可以保持流動性，高標準的要求現有技術不能夠滿足，那潤滑油產業為了滿足現階段工業需求，就需要選擇產業升級，使得潤滑劑品質快速得到提升，還能夠讓潤滑油剪切穩定性、抗磨性等物理性質也得到大幅度提升，更加滿足現階段的環保要求。因此，隨著加氫理論不斷深化，研究不斷提高，從原料的來源、產品收率以及產品的種類都得到不斷優化。我國在工業技術改進上也有很多優化方案，比如說中石化研發的潤滑油餾分加氫脫酸處理，還有撫研院的潤滑油組合工藝技術以及蘭州化工的兩段加氫工藝。這些案例里面不變的都是應用到了加氫處理。下文中對加氫處理做詳細介紹。

一、潤滑油加氫工藝

加氫工藝在生產中大致分為四個步驟，第一步首先是加氫補充精制[1]，這個步驟主要是對潤滑油的基礎原材料進行處理，加氫深度比較淺。這個步驟首先對原料中的一些不理想的物質比如、等氣體進行分離，得到氣味以及氧化性比較穩定的原料。然后在通過氧化性的穩定性指標來判斷加氫補充精制的深度，比較適合原料雜質比較大的原料。第二步就是加氫處理，這個步驟是第一步的延伸，通過這個步驟使得原油的純凈度更加高，含硫量、含氮量更加大幅度降低，原料的收率更加高，并且原料的適用性也更廣泛。第三步就是將加氫工藝進行催化脫蠟，這個主要是進行生產凝點比較低的油。第四步就是異構脫蠟加氫技術，這個技術主要可以生產無色、穩定的基礎油。通過這四個步驟我們總結了一套更加優化的“全氫法”的加工工藝[2]，這個工藝不僅保證了可以生產品質比較高的、黏度指數比較好的基礎油，而且也保證了油自身的氧化穩定性，是一種綜合效果最好的工藝流程。下面從一個表格分析對比一下國內外工藝的差別，如表1-1.

從上面表格中我們發現主要是兩個方面的不同，一是國外比我們好的是加氫技術中的化學氫耗低于國內的氫耗，另一方面是在液收的方面，這方面國內則高于國外。在其他比如說流程、條件以及設備之類的都基本一樣。得益于我國整體工業產業鏈的完整，我們整體裝置的購買必到國外可以節省至少18000萬元。那么在商業角度來說，我們國家更有發展的優勢。

二、加氫裝置提高石蠟收率的優化改進方案

要想提高石蠟收率，要做的首先是對原料的監控，一方面原料的性質會影響到蒸餾工藝的進行，另一方面是與減四線運動黏度有關系。原料的性質如果不穩定則直接會影響后續產品的產出，所以對原料的性質要進行實時監控。當原料的性質發生改變時候，要及時的通過工藝的調整對原料進行改質。這個過程中我們要做到各裝置之間有一個完美的聯動性，能夠充分利用時間，優化加氫方案，及時操作裝置。

另一方面是要對在反應進行過程中，對反應溫度也要進行控制。通過實驗中發現，在相同原料的性質、同一個反應條件之中，當反應溫度不一樣的時候，發現當反應溫度升高，產品的質量會隨著溫度的升高而提高，并且輕油收率也會逐漸升高。但是在產品質量穩定之后，如果沒有及時的對反應溫度進行降低，反而又會導致重油的收率下降，因此在整個過程中我們要及時的通過調整反應溫度，來保證我們主要獲取的輕油或者重油的產品質量。通過我們需求，及時調整工藝溫度，就可最大程度提高生產質量，并且也降低了整個工藝中的運行能耗，充分利用反應所需的催化劑[3]。

在設備裝置上，對常壓塔和減壓塔進行優化。首先通過提高常壓塔出口的溫度來提高常壓塔蒸汽量，通過實驗得出，將出口處溫度提高3℃的時，氣化率就增加1%，通過氣化率的提高從而提高收率。減壓塔通過控制流量的調節作用，在不停工檢修的情況下，就可以采取控制液壓閥的開合程度來調節，這樣在滿足流量的供應需求下，也進一步保證了收率和質量。

通過控制原料的品質、反應過程中溫度以及對裝置在常壓塔、減壓塔的裝置調節，在保證品質的情況下，提高了收率。從產品源頭出發，在工藝中變通，設備同時優化這三個方面考慮對石蠟收率進行優化，整套流程中，收率也有了明顯的提高。下面1-2圖，通過圖表可以得出，輕油收率在原來的基礎上提高了1.49%，而蠟油的收率是輕油的兩倍還多，實現了目標。

從效益出發，輕質油的收率提高1.49%，蠟油收率4.57%，如果按照原油的加工量60萬噸/年的話，我們一面的合計增效261萬元。從這方面來說，不僅帶來巨大的經濟效益，也有助于節省成本。

結語：

在實際生產中，在對工藝參數的控制下以及在設備正常運行的監控下，通過不斷的優化加氫改質的各項指標及在操作過程中對溫度、原料的及時調節，不僅提高了產品的收率，而且也獲得了一些附加值比較好的副產品，比如說高品質的潤滑油基礎油、溶劑油等。工業化需求越來越明確的今天，生產高品質、低耗能、環保型的產品是一個趨勢。在傳統工藝中加入新的理念，創新新的技術才能實現可持續發展。在潤滑油領域，還有更多的方案需要去驗證。

參考文獻：

[1]王娟.潤滑油加氫裝置開工中存在的問題及對策[J].石化技術與應用，2019，37（06）：406-409.

[2]李立峰，馬洋，李平，等.潤滑油加氫裝置高壓空冷器腐蝕及防護措施[J].石油化工腐蝕與防護，2019，36（05）：32-36.

[3]王娟.潤滑油加氫裝置的工藝改進及效果[J].石化技術與應用，2019，37（05）：340-344.