[00786846]沈阳/大庆减压渣油生产高熔点微晶蜡工艺研究

微晶蜡具有特殊的物理和化学性质，广泛应用于润滑脂稠化、石蜡改性、日用化工、造纸行业和食品行业。中国微晶蜡的资源相当丰富，南阳和沈阳原油都是生产微晶蜡的理想原料。微晶蜡的生产一般按以下流程：高蜡原油减压渣油为原料，经丙烷脱沥青得轻脱油，轻脱油经溶剂精制后，再经溶剂脱油脱蜡得到粗微晶蜡，然后加氢精制、成型、包装，得到合格的微晶蜡产品。中国石油抚顺石化公司是中国最大的石蜡生产商，加工微晶蜡潜含量较高的大庆和沈北原油，可是其产品序列中却没有微晶蜡。国内微晶蜡的生产无论从数量上还是从质量上，均不能满足相关行业需求，全国消费量的约40%还需要依赖进口。为充分利用大庆和沈北原油中宝贵的微晶蜡资源，拓展国内国际市场，由其减压渣油生产高熔点微晶蜡无疑具有重要现实意义。通过沈北/大庆减压渣油进行萃取分馏、相平衡和丙烷脱沥青，深入研究了操作条件对丙烷萃取分馏、丙烷及丁烷脱沥青的脱沥青油及沥青性质的影响，获得了优化工艺条件，对萃取馏分和脱沥青油进行溶剂精制和酮苯脱蜡研究，得到该减渣中的微晶蜡分布规律，取得微晶蜡及脱蜡油的性质结构组成收率数据，以此为基础讨论了轻脱油生产微晶蜡的条件及方案。首先对原料的性质结构组成进行了分析，沈北/大庆减渣的蜡含量为52.72%，其微晶蜡潜含量在10.7%左右。超临界及亚临界条件下的萃取分馏结果表明该原料是良好的制备微晶蜡原料。亚临界条件下丙烷萃取分离沈北/大庆减压渣油得到的窄馏分的累积收率为64.8%，比超临界条件下的窄馏分累积收率48.1%高出16.7个百分点。亚临界及超临界条件下得到的窄馏分的各种性质均基本表现出很好的规律，其分子量、粘度、密度、残炭、折光率、S、N含量均随收率的增大呈增加趋势。超临界条件下及亚临界条件下窄馏分的蜡含量表现出上下波动趋势，但均在50-60%的范围；亚临界条件下得到对应收率的馏分蜡含量较高。在酮苯脱蜡装置上对沈北/大庆减渣的萃取分馏窄馏分进行了三段脱油实验，详细分析了该渣油中的微晶蜡含量与分布，利用萃取分馏窄馏分，可以制取75#-95#微晶蜡，随着馏分的变重，制得微晶蜡的滴熔点有规律的升高。沈北/大庆减渣所含微晶蜡中正构烷烃含量在30%-65%之间，碳数分布在26-70之间，与市场上销售的微晶蜡碳数分布基本吻合。其数均分子量为806-1531，氢碳原子比在1.90-2.02之间。结构分析计算表明微晶蜡中主要是饱和烃类，直到第三个窄馏分脱油微晶蜡的结构中才开始有环状结构出现，芳香环在最后两个馏分中出现，而且只有一个芳香环。在Ruska 2370-601型高压全自动无汞双釜PVT装置上进行丙烷-沈北/大庆减渣相平衡实验，剂油比(m/m)同为4时，从亚临界条件的丙烷脱沥青油得到到微晶蜡收率为16.42%、滴熔点为83.2℃，而低温液体条件的脱沥青油中得到的微晶蜡收率为10.99%、滴熔点为73.6℃。表明对生产微晶蜡来说，亚临界条件丙烷脱沥青优于低温液体萃取条件。对优化条件下亚临界丙烷脱沥青和亚临界异丁烷脱沥青得到的重脱油经溶剂精制后，与混合油及轻脱油分别进行酮苯一段脱油、两段脱蜡得到微晶蜡，得到的六种微晶蜡收率较高，在21.0%-29.8%之间，每个条件下轻、重脱油及轻重混合油得到的微晶蜡对减渣原料的总收率约10%左右，与本室以前得到的沈北/大庆减渣中的微晶蜡潜含量相近。蜡的滴熔点在77.6℃-85.5℃之间，达到80#、85#微晶蜡的要求。采用百吨级丙烷溶剂近临界萃取脱沥青，在亚临界条件下得到的脱沥青油收率性质与实验室kg/h级小试结果基本一致。以得到的轻脱油和重脱油进行的脱蜡脱油实验结果表明，脱油蜡可满足80-85#微晶蜡滴熔点要求，脱蜡油接近150BSHVI 润滑油基础油的性质指标要求，粘度稍高于30-33mm<'2>/s的要求。对从沈北/大庆减渣中生产微晶蜡的工艺路线进行了分析，合理的技术路线为亚临界丙烷脱沥青及亚临界异丁烷脱沥青制得轻脱油、重脱油和沥青，对轻脱油进行溶剂精制，然后酮苯一段脱蜡两段脱油得到微晶蜡产品。丙烷近临界萃取代表性条件下，压力6-7MPa，总溶剂比4.0-4.5(m/m)， 萃取温度60-70℃，胶质分离塔温度70-75℃，可得到轻脱油收率 30%，其残炭1.0%，重脱油收率20%，残炭2.5%，沥青收率约50%，软化点55℃，残炭18wt%。轻脱脱沥青油收率控制30%，可生产85#微晶蜡，收率占渣油原料的6-7%，脱蜡油可生产150BS润滑油基础油，收率占原料5.0%；收率20%的重脱油可作为催化裂化进料，收率50%的沥青作为焦化原料。