[发明专利]一种合成油脱芳烃的方法

说明书

一种合成油脱芳烃的方法，包括以下步骤：将油品和氢气进行混合形成氢油混合物，将该氢油混合物送入加氢反应器；在加氢反应器中对氢油混合物进行加氢反应，得到加氢反应产物，加氢反应器内设有补充氢气内构件，补充氢气内构件使加氢反应器的加氢反应区域始终存在含量恒定的溶解氢；将加氢反应产物送入蒸馏系统，经切割分离出不同粘度指数的润滑油基础油；其中，所述补充氢气内构件包括：一空心圆圈，所述空心圆圈上设有一进气口；以及多个进气管，所述多个进气管与所述空心圆圈相连通，所述多个进气管均指向圆心，所述多个进气管的顶端均封闭，所述多个进气管的两侧均设有开孔。本发明工艺流程简单，产品不需要额外脱色、添加稳定剂等。

技术领域

本发明涉及烃类加工工艺，用于改善含烃原料氧化安定性能，特别是涉及一种聚α-烯烃(PAO)合成油脱芳烃生产润滑油基础油。

背景技术

基础油是润滑油的主体，基础油的质量在很大程度上决定了润滑油产品的内在质量。聚α-烯烃(PAO)合成油是目前性能最佳的合成润滑油基础油，具有高黏度指数、低挥发性、低流动性、较好的剪切性能及优良的抗高温氧化性；与传统的矿物润滑油基础油(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类基础油)相比，PAO蒸发损失小、稳定性好，使用温度范围宽、与普通材料相容性好及无毒等特点，不仅在汽车、工业等民用行业应用广泛，更是航空、航天、军工等行业所用高档润滑油基础油的主要来源。

PAO一般是由C6-C20α烯烃催化低聚合成的一类带有支链饱和的低聚物，其中1-癸烯是优选的材料，我国早在70年代就开始生产合成烃油，但多使用蜡裂解烯烃，产品粘度指数低、热安定性差。90年代初，美孚石油公司为改进润滑油使用性能，以C6-C20线性α-烯烃为原料，开发出HVI-PAO工艺，在聚合条件下生成高粘度指数润滑油。

烯烃聚合制备PAO时，主反应为支化α-烯烃聚合，同时伴随着异构化反应、环化脱氢反应、烷基化反应等一系列副反应，产生短侧链的中/重芳烃，导致基础油的粘度指数降低、氧化安定性变差、氧化后使得油品颜色发黄、质量不稳定。

为了制取高质量的基础油，常规的矿物油除了采用“老三套”工艺生产基础油外，国内外越来越多地采用加氢工艺生产基础油，使基础油的质量水平有了全面的提高。该加氢工艺同样适用于合成油基础油加氢脱芳脱烯。加氢方法就是在催化剂的作用下，使油品中的烯烃、芳烃加氢饱和。该方法具有液体收率高、产品质量好、没有污染等优点。

当前，基础油加氢通常采用三相反应(气/液/固体催化剂)，如传统的滴流床技术。在这些体系中，反应器中的连续相是气相，通常需要大量的氢气以维持反应器中始终是气相连续的。这是因为，一方面，加氢反应是一个微放热反应，为了维持反应温度，需要过量的氢气通过催化剂床层带走反应热；另一方面，在气-液-固三相的反应中，维持较高的氢分压有利于加氢反应，抑制焦炭生成，延长催化剂寿命。富余的氢气通常经循环氢压缩机增压后与新氢混合继续作为反应的氢气进料。这个工艺过程也可以定义为气相循环滴流床加氢工艺。然而，此工艺条件下，床层温升大、径向温差大、能耗高、增加了投资及运行成本。

例如，为提供和维持气相连续所需数量的氢气，加氢反应器最终流出物通常分离成一个含氢气的气相组分和一个液态组分。气相组分通常进入压缩机，然后循环回到反应器入口，以帮助提供大量的氢气，以此维持连续气相。也有其他情况，比如有些炼厂，氢气来源充足，富余的氢气直接外排无需循环氢压缩机增压循环使用，造成能源的严重浪费。

循环氢压缩机作为加氢过程的关键设备，投资占整个加氢装置成本的比例较高，氢气换热系统能耗较大，如果能够将加氢过程中的氢气流量减小并省去氢气循环系统和循环氢压缩机，可以为企业节省投资成本。

两相加氢工艺(例如，一个液态物料和固体催化剂)也是提出了在某些情况下，将某些含烃物料转化成其他更有价值的烃类。比如，通过氢预饱和，可以采用两相反应器降低某些烃流中的硫、氮、芳烃和烯烃，而不是使用传统的三相系统。