韓 明，牛同治，趙 華，徐翠翠，宋魯魯

(洛陽金達(dá)石化有限責(zé)任公司，河南 洛陽 471012)

白油是一種用途非常廣泛的石油產(chǎn)品,國內(nèi)的白油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為：工業(yè)級、化妝級和食品( 醫(yī)藥)級。食品( 醫(yī)藥) 級白油適用于食品上光、防黏、消泡、密封、拋光和食品機(jī)械，延長酒、醋、水果、蔬菜或罐頭的儲存期。以及用作潤滑性瀉藥、藥膏和藥劑的基礎(chǔ)油，藥片、藥丸的脫模劑，手術(shù)器械、制藥機(jī)械的防腐潤滑等。近年來，隨著食品工業(yè)、醫(yī)藥、石化、化纖和輕紡工業(yè)的發(fā)展，人們對白油的質(zhì)量要求越來越高，對化妝品級和食品級白油的需求量迅速增長。白油生產(chǎn)工藝的發(fā)展趨勢是逐步壓縮和淘汰發(fā)煙硫酸法，改進(jìn)SO3氣相磺化法，大力發(fā)展加氫法。加氫法生產(chǎn)白油具有技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好、成本低、無三廢污染、生產(chǎn)連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)[1]。

1 裝置概況

洛陽金達(dá)特種油品廠3萬t/a白油加氫裝置采用中國石化撫順石油化工研究院開發(fā)的異構(gòu)脫蠟催化劑FIW-12U和加氫補(bǔ)充精制催化劑FHDA-1，以特種油品廠四期加氫后減壓塔底抽出油為原料，采用高溫、高壓、異構(gòu)降凝，補(bǔ)充精制飽和，其生產(chǎn)低黏度等級的優(yōu)質(zhì)食品添加劑白油[2-3]。

裝置反應(yīng)部分采用兩個串聯(lián)的固定床反應(yīng)器，分餾部分使用汽提塔、常壓塔、減壓塔。汽提塔與常壓塔作用主要使白油加氫產(chǎn)生的副產(chǎn)品汽提或抽出，減壓塔塔頂，中部側(cè)線抽出，塔底抽出主要為食品添加劑白油產(chǎn)品，質(zhì)量達(dá)到GB1886.215—2016的食品添加劑白油標(biāo)準(zhǔn)。全部工藝過程通過DCS自動化系統(tǒng)控制。

工藝流程如下：采用進(jìn)料泵和新氫壓縮機(jī)進(jìn)料，爐前混氫，通過加熱爐加熱達(dá)到適宜的反應(yīng)溫度。在反應(yīng)器中，高溫、高壓及貴金屬催化劑存在的條件下，通過加氫處理反應(yīng)器R1異構(gòu)脫蠟，降低傾點(diǎn)，提高黏度；加氫精制反應(yīng)器R2補(bǔ)充精制，飽和殘存芳烴，反應(yīng)流出物通過冷換設(shè)備進(jìn)入高低氣液分離罐(簡稱高分、低分)。高分氣相返回壓縮機(jī)，低分氣相放至低壓系統(tǒng)，經(jīng)液環(huán)壓縮機(jī)干氣回收補(bǔ)入瓦斯系統(tǒng)[4]。反應(yīng)流程見圖1。

圖1 反應(yīng)流程圖

2 催化劑特性

2.1 催化劑簡介

金達(dá)特油廠白油加氫裝置所用催化劑牌號分別為：FIW-12U、FHDA-1。二者均為貴金屬催化劑，F(xiàn)IW-12U具有較好的臨氫降凝、異構(gòu)增黏特性，同時在反應(yīng)過程中，異構(gòu)程度好，裂解較少，產(chǎn)品中液收高，傾點(diǎn)低；FHDA-1為補(bǔ)充精制催化劑，具有很高的芳烴飽和性能。催化劑主要指標(biāo)見表1。

表1 異構(gòu)脫蠟和補(bǔ)充精制催化劑物化性質(zhì)

催化劑采用普通袋式裝填法裝填，反應(yīng)器分為第一、第二反應(yīng)器，串聯(lián)使用。反應(yīng)器R1內(nèi)裝填FIW-12U，裝填質(zhì)量2.5 t；反應(yīng)器R2內(nèi)裝填FHDA-1，裝填質(zhì)量2.5 t。瓷球為普通惰性瓷球，規(guī)格分為Φ3、Φ6、Φ13。

其裝填情況如表2所示。

表2 催化劑裝填表

2.2 催化劑干燥

催化劑載體為多孔物質(zhì)，在催化劑包裝、運(yùn)輸過程難免會吸附一定量的水，如不進(jìn)行干燥過程，在催化劑與熱油接觸升溫時，所含水分迅速氣化，造成催化劑機(jī)械強(qiáng)度受損；同時FIW-12U與FHDA-1工藝條件中不得含水。因此，催化劑必須經(jīng)脫水干燥過程，其干燥要求如表3所示。

表3 催化劑干燥要求

干燥壓力為0.5～0.8 MPa；循環(huán)氮?dú)饬浚貉h(huán)壓縮機(jī)全量循環(huán)。

2.3 催化劑還原

貴金屬催化劑在制備過程中，其載體上金屬以氧化態(tài)存在，在正常生產(chǎn)過程中，還需原位還原為單質(zhì)才能夠發(fā)生反應(yīng)。對于FIW-12U與FHDA-1，在干燥結(jié)束后，還需要在反應(yīng)系統(tǒng)中通入氫氣，進(jìn)行升溫還原。其還原溫度為280 ℃，還原時間8 h，還原結(jié)束后，達(dá)到穩(wěn)定的活性狀態(tài)后，方可以進(jìn)入原料油。

3 裝置應(yīng)用情況

洛陽金達(dá)特油廠白油加氫裝置原料以特種油品四期減底油為原料，其原料性質(zhì)：密度0.817 3kg/m3，芳烴含量0.12%，硫含量1.04×10-6，傾點(diǎn)16 ℃，餾程(初餾點(diǎn)，318 ℃；10%，334 ℃；50%，345 ℃；90%，364 ℃；95%，370 ℃；終餾點(diǎn)，377 ℃)。

原料中傾點(diǎn)較高，芳烴含量0.12%，不能滿足食品添加劑白油標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)對此原料性質(zhì)，通過FIW-12U異構(gòu)脫蠟催化劑將減底油餾分中的長鏈烷烴異構(gòu)成支鏈烴，降低原料中的傾點(diǎn)，提高黏度，通過FHDA-1補(bǔ)充精制催化劑使芳烴和烯烴飽和，改善油品的安定性和顏色。

FIW-12U異構(gòu)催化劑反應(yīng)時分為主反應(yīng)異構(gòu)反應(yīng)與副反應(yīng)裂解反應(yīng)，二者均隨反應(yīng)溫度的升高而加劇，所以適宜的反應(yīng)溫度將平衡生成物異構(gòu)程度與收率之間的關(guān)系。根據(jù)生產(chǎn)情況，較高的反應(yīng)溫度生成物的傾點(diǎn)較低，但是裂解產(chǎn)物增加。最終反應(yīng)溫度控制在290 ℃。

FHDA-1補(bǔ)充精制催化劑其反應(yīng)溫度較低(190 ℃)，其主要作用是在第一反應(yīng)器進(jìn)過的原料反應(yīng)后會在異構(gòu)的過程中，形成少量芳烴化產(chǎn)物與原料本身的芳烴加氫飽和。使得產(chǎn)物中基本不含有芳烴。裝置操作條件如表4所示。

表4 白油加氫工藝條件

反應(yīng)后的產(chǎn)品因發(fā)生副反應(yīng)，產(chǎn)生裂解，反應(yīng)流出物餾程與原料相比，初餾下降，產(chǎn)品中280 ℃以下組分，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約占25%，其主要為30～150 ℃輕油組分。其他組分主要為白油組分，其產(chǎn)品結(jié)果如表5所示。

表5 白油產(chǎn)品性質(zhì)

從操作運(yùn)行統(tǒng)計結(jié)果看，裝置的反應(yīng)溫度一直較低，催化劑的活性較好，各種黏度的產(chǎn)品質(zhì)量全部合格，生產(chǎn)方案切換方便，證明此裝置工藝合理，操作靈活，催化劑性能優(yōu)良，具有良好的活性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明：FIW-12U與FHDA-1配合使用，白油加氫工藝技術(shù)在高壓(6.0 MPa)、高溫(290 ℃)條件下，可以用異構(gòu)脫蠟裝置生產(chǎn)出不同黏度，符合國家GB1886.215—2016食品添加劑白油的產(chǎn)品。在裝置運(yùn)行過程中，加氫工藝技術(shù)可靠，F(xiàn)IW-12U與FHDA-1配合使用貴金屬催化劑性能優(yōu)良、活性穩(wěn)定。