一段中壓加氫生產(chǎn)食品級白油的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種一段中壓加氫生產(chǎn)食品級白油的方法，原料油和氫氣混合后進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)條件為溫度１８０～３２０℃，氫分壓４．０～１０．０ＭＰａ，體積空速０．１～１．０ｈ↑［－１］，氫油體積比２００～１０００∶１；催化劑孔容為０．４～１．０ｍｌ．ｇ↑［－１］，比表面積１５０～２８０ｍ↑［２］．ｇ↑［－１］；活性組分金屬Ｎｉ的含量為催化劑總重量的１～５５％，載體是大孔氧化鋁和小孔氧化鋁的混合物，二者重量比為２～４∶１，載體中添加硅或／和磷為助劑，氧化鋁中硅含量為１～２０％、磷含量為１～１０％或硅和磷含量為１～１０％，工藝簡單，操作方便，投資及操作費(fèi)用低，原料來源廣，用于食品級白油的生產(chǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種以精制后的潤滑油基礎(chǔ)油或工業(yè)白油為原料，采用一段中壓加氫生產(chǎn)食品級白油的方法。
技術(shù)介紹
白油是指經(jīng)過深度精制的礦物油，具有顏色水白，透明，含硫、氮、氧的雜環(huán)化合物、芳烴等雜質(zhì)低等特點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域與日用化學(xué)品制造中都有十分廣泛的應(yīng)用。白油也可以按照其雜質(zhì)含量、顏色等特征分為工業(yè)級、化妝級/醫(yī)藥級與食品級。其中食品級白油精制程度最深、質(zhì)量要求最嚴(yán)格。加氫精制法生產(chǎn)白油，其主要原理是通過加氫、使原料油中的硫、氮、氧等非烴化合物氫解，使烯烴、芳烴選擇性加氫飽和，并能脫除金屬、瀝青膠質(zhì)等雜質(zhì)。在加氫過程中的主要反應(yīng)為脫硫、脫氮、脫氧，烯烴和芳烴的飽和，以及加氫脫金屬。由于產(chǎn)品對芳烴含量的限制極其嚴(yán)格，而芳烴的加氫受熱力學(xué)平衡限制難以在高溫下進(jìn)行，故到本專利撰文前介紹生產(chǎn)白油工藝均采用高壓、低溫加氫，并依據(jù)原料的和對產(chǎn)品要求的不同，采用一段加氫或多段加氫工藝。以質(zhì)量較好的原料，如加氫裂化尾油，或經(jīng)過酸預(yù)精制的潤滑油基礎(chǔ)油，一般芳烴含量低于5％，經(jīng)過一段加氫可以得到工業(yè)級白油。以質(zhì)量一般的原料，如潤滑油基礎(chǔ)油或溶劑精制脫蠟油等，芳烴含量為10％～20％，-->經(jīng)過兩段加氫，一段加氫可以得到工業(yè)級白油，二段加氫可以得到食品化妝級白油。若原料更差，如減壓餾分油，則需要三段以上加氫。CN1510110A介紹的一段加氫法，其工藝條件氫分壓8.0～20.0MPa，溫度180～270℃，體積空速0.15～1.2h-1，氫油體積比150～800∶1。CN?1362486A介紹了一種一段串聯(lián)工藝生產(chǎn)方法。加氫工藝條件為：壓力8.0～20.0MPa；反應(yīng)溫度150～300℃；體積空速0.1～1.5h-1；氫油體積比100～1500∶1。US4072603也介紹了一種一段加氫生產(chǎn)工業(yè)白油的方法。該方法以脫蠟后的加氫裂化尾油為原料，采用負(fù)載于硅一鋁載體上的鎢一鎳為加氫催化劑。但這一方法也只能生產(chǎn)工業(yè)級白油。US4055481介紹了一種采用兩段加氫制取白油的方法。該方法以潤滑油基礎(chǔ)油為原料，經(jīng)第一段抗硫催化劑的加氫得到低硫、低芳烴含量的中間產(chǎn)品，再經(jīng)蒸餾將加氫過程中產(chǎn)生的輕組分脫除，然后進(jìn)入第二段加氫。第二段加氫采用負(fù)載于氧化鋁載體上的鎳催化劑，經(jīng)加氫后產(chǎn)品可達(dá)到食品級白油質(zhì)量要求。綜觀上述現(xiàn)有技術(shù)，一段法只能生產(chǎn)工業(yè)級白油；而兩段法雖然能夠生產(chǎn)食品級白油，但需用兩種不同的加氫催化劑，而且工業(yè)實(shí)踐中很難生產(chǎn)食品級白油。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種以精制后的潤滑油基礎(chǔ)油或工業(yè)白油為原料，采用一段中壓加氫生產(chǎn)食品級白油的方法。本專利技術(shù)工藝流程如下所述：原料油和氫氣混合后進(jìn)入反應(yīng)器，和-->催化劑接觸，進(jìn)行脫S、脫N和芳烴飽和反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)汽提或蒸餾后得到食品級白油產(chǎn)品；加氫反應(yīng)條件為：溫度180～320℃，氫分壓4.0～10.0MPa，體積空速0.1～1.0h-1，氫油體積比200～1000∶1；本專利技術(shù)加氫反應(yīng)更優(yōu)選的反應(yīng)條件是溫度210～300℃，氫分壓6.0～8.0MPa，體積空速0.3～0.6h-1，氫油體積比400～800∶1。本方法所用催化劑孔容為0.4～1.0ml.g-1，比表面積150～280m2.g-1，該催化劑含有一種金屬Ni，擔(dān)當(dāng)催化劑的活性組分，活性組分擔(dān)載在氧化鋁載體上，活性金屬適合的含量按氧化物重量計(jì)為催化劑總重量的1～55％，更優(yōu)選的含量為30～50％，活性金屬組分可以是還原態(tài)、氧化態(tài)，其中以還原態(tài)較好。所用催化劑的載體是大孔氧化鋁和小孔氧化鋁的混合物，小孔氧化鋁是擬薄水鋁石，要求其含三水鋁石量不超過3w％，大孔氧化鋁與小孔氧化鋁的重量比為2～4∶1，硅或/和磷為助劑添加到載體中，其中按氧化物重量計(jì)以催化劑為基準(zhǔn)氧化鋁中硅含量為1～20w％，更優(yōu)選為硅含量為1～10w％，磷含量為1～10W％，更優(yōu)選的磷含量為2～5W％，硅和磷含量為1～10w％，其余量為載體重量。本專利技術(shù)所使用催化劑的制備方法如下：將含硅和磷的大孔氧化鋁、小孔氧化鋁粉末充分混合后加入無機(jī)酸，制成可塑性糊狀物，通過孔板擠成多葉草型，經(jīng)干燥、活化后成為本催化劑的載體。活性組分Ni采用一步共浸漬液浸到載體上。浸漬后的催化劑經(jīng)干燥、焙燒、活化后即得本專利技術(shù)的催化劑。上述大孔氧化鋁是由多次成膠法制備的，這樣可以得到適當(dāng)?shù)奈⒖追植己妥銐虼蟮目兹荩墒构杌蛄自爻浞址稚⒂谘趸X表面，有利于提高催化劑的活性。-->本專利技術(shù)技術(shù)方案的原料可以是加氫裂化尾油脫蠟精制油、潤滑油基礎(chǔ)油或工業(yè)白油，要求粘度10～40mm2.s-1(40℃)，硫含量≯15mg.kg-1，氮含量≯10mg.kg-1，芳烴含量＜10w％。因稠環(huán)芳烴及雜環(huán)化合物的加氫分階段逐環(huán)進(jìn)行，環(huán)的飽和及硫、氮等雜質(zhì)的脫除與加氫性能有關(guān)，而開環(huán)和催化劑酸性功能有關(guān)，所以要求所用催化劑必須具有雙功能。本專利技術(shù)的催化劑金屬含量高，并加入具有酸性功能的助劑Si或P，使該催化劑具有一定的酸性功能，因而具有較高的活性及加氫深度，其硫、氮等雜質(zhì)的脫除及芳烴飽和能力較強(qiáng)。氫氣純度≥85v％，氫氣中硫化氫含量≤15ml·m-3。在本專利技術(shù)工藝條件及催化劑下，可以在一段加氫中壓條件下即獲得優(yōu)級品的食品級白油。本專利技術(shù)工藝簡單，操作方便，投資及操作費(fèi)用低，原料來源廣泛，具有顯著的進(jìn)步性。具體實(shí)施方式1、加氫催化劑的制備實(shí)施例1催化劑載體的制備：將一種含硅和磷大孔和小孔氫氧化鋁干膠按質(zhì)量比4∶1配成1000g，加入醋酸25g、檸檬酸25g、田菁粉25g和去離子水800ml，混捏，擠條成型，110℃干燥3h，550℃焙燒3h制成載體。該載體的孔容為0.82ml.g-1、比表面為316m2.g-1、堆積密度為540kg.m-3、形狀為圓柱狀、粒度Φ1.6×(4-6)mm，120℃烘干3h。浸漬液的制備：在20℃溫度下，往500ml去離子水中加入810g硝酸鎳，攪拌溶解，過濾得硝酸鎳水溶液1000ml，該溶液中含NiO-->為264kg.m-3。取制備的載體100g，制備的浸漬液150ml，20℃下過量浸漬，110℃烘干3h，480℃焙燒3h冷卻至室溫制得催化劑記為C1。主要物化性質(zhì)見表1實(shí)施例2將實(shí)施例1制得催化劑重復(fù)實(shí)施例1的第三步操作，制得催化劑記為C2，主要物化性質(zhì)見表1。實(shí)施例3將實(shí)施例2制得催化劑重復(fù)實(shí)施例2操作，制得催化劑記為C3，主要物化性質(zhì)見表1。表1白油加氫精制催化劑的主要物化性質(zhì)??催化劑??ω??(NiO)/m％??外形??側(cè)壓強(qiáng)度??//N·cm-1??堆密度??/g·ml-1??孔容??/ml·g-1??比表面??/m2·g-1??C1??22.3??三葉草??127??0.77??0.64??264??C2??41.2??三葉草??159??0.94??0.34??186??C3??51.4??三葉草??170??1.07??0.28??1782、催化劑的活化實(shí)施例4實(shí)施例1、2、3制備的催化劑在使用前，放入固定床反應(yīng)器中，-->進(jìn)行氫還原，還原的條件見表2。表2催化劑氫還原的工藝條件??催化劑??氫壓??/MPa??氣劑??體積比??第一恒??溫段/??℃??恒溫??時間??/h??第二恒??溫段/??℃??恒溫??時間??/h??第三恒??溫段/??本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種一段中壓加氫生產(chǎn)食品級白油的方法，其特征在于：原料油和氫氣混合后進(jìn)入反應(yīng)器，和催化劑接觸，進(jìn)行脫Ｓ、脫Ｎ和芳烴飽和反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)汽提或蒸餾后得到食品級白油產(chǎn)品；加氫反應(yīng)條件為：溫度１８０～３２０℃，氫分壓４．０～１０．０ＭＰａ，體積空速０．１～１．０ｈ↑［－１］，氫油體積比２００～１０００∶１；催化劑是在氧化鋁、尖晶石或沸石材料上混入或浸入含鎳金屬鹽類，孔容為０．４～１．０ｍｌ．ｇ↑［－１］，比表面積１５０～２８０ｍ↑［２］．ｇ↑［－１］；催化劑活性組分金屬Ｎｉ的含量按氧化物重量計(jì)為催化劑總重量的１～５５％，載體是大孔氧化鋁和小孔氧化鋁的混合物，大孔氧化鋁和小孔氧化鋁的重量比為２～４∶１，小孔氧化鋁是擬薄水鋁石，含三水鋁石重量小于其重量的３％，載體中添加有硅或／和磷為助劑，其按氧化物重量計(jì)以催化劑總重量為準(zhǔn)，氧化鋁中硅含量為１～２０％、或磷含量為１～１０％、或硅和磷含量為１～１０％，其余量為載體重量。

【技術(shù)特征摘要】
1.?一種一段中壓加氫生產(chǎn)食品級白油的方法，其特征在于：原料油和氫氣混合后進(jìn)入反應(yīng)器，和催化劑接觸，進(jìn)行脫S、脫N和芳烴飽和反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)汽提或蒸餾后得到食品級白油產(chǎn)品；加氫反應(yīng)條件為：溫度180～320℃，氫分壓4.0～10.0MPa，體積空速0.1～1.0h-1，氫油體積比200～1000∶1；催化劑是在氧化鋁、尖晶石或沸石材料上混入或浸入含鎳金屬鹽類，孔容為0.4～1.0ml.g-1，比表面積150～280m2.g-1；催化劑活性組分金屬Ni的含量按氧化物重量計(jì)為催化劑總重量的1～55％，載體是大孔氧化鋁和小孔氧化鋁的混合物，大孔氧化鋁和小孔氧化鋁的重量比為2～4∶1，小孔氧化鋁是擬薄水鋁石，含三水鋁石重量小于其重量的3％，載體中添加有硅或/和磷為助劑，其按氧化物重量計(jì)以催化劑總重量為準(zhǔn)，氧化鋁中硅含量為1～20％、或磷含量為1～10％、或硅和磷含量為1～10％，其余量為載體重量。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄒士應(yīng)，曾佑富，全瀛寰，徐文清，劉成林，譚振明，董元成，
申請(專利權(quán))人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：11[]