费托蜡的处理方法与流程

1.本发明涉及费托合成粗蜡的深加工技术领域，具体而言，涉及一种费托蜡的处理方法。

背景技术：

2.目前，国内煤制油技术主要以生产液体燃料油调和组分为主，产品附加值低。因此，必须延伸产业链，走产品高端化、精细化之路，提升煤制油产业竞争力。在高端基础油行业，国内api iii、iii+、iv类基础油主要依靠进口。费托合成油具有硫、氮和芳烃含量低，粘度指数高的特点，是生产api iii+润滑油基础油的优质原料。
3.现有费托蜡加工技术领域，以费托蜡为原料进行异构化加工，可以生产车用4、6#等高粘温性能、低温流动性好的api iii+类基础油产品。
4.1)cn104178219a_费托合成粗蜡生产微晶蜡的方法：
5.重点描述了一种费托粗蜡做原料生产微晶蜡的深加工中杂质脱除的过程，包括脱金属和精制的处理过程，最后分离得到微晶蜡。没有引入异构过程，蜡组分馏分范围宽，无法控制蜡的馏程、熔点、收率等性质。
6.2)cn112808300a_加氢异构催化剂和费托加氢精制尾油制备微晶蜡的方法：
7.详细描述了一种费托蜡的异构加工及》500℃蜡油的分离方法，异构加工采用非贵金属异构催化剂，行业普遍认为非贵金属体系催化剂无法正常高效的加工润滑油基础油。
8.但是，现有微晶蜡的加工技术主要集中在矿物油加工领域，针对费托蜡加工领域报道相对较少。且费托蜡由于具有熔点高(80～90℃)、馏程分布宽(350～700℃)的特点，使得其异构降凝难度大。具体表现为，费托蜡的异构降凝产品馏分馏程较宽，其中350～550℃基础油馏分产品倾点、外观均满足行业要求，而》550℃的基础油馏分产品虽然呈低凝固点的油状，但是其中的蜡残留高导致外观浑浊，从而无法达到行业要求。另外对其中的残留蜡进行脱除的成本较高，最终使得》550℃的基础油馏分产品无法得到有效利用。故而，有必要提供一种新的处理方法，以有效处理上述宽馏分费托蜡。

技术实现要素：

9.本发明的主要目的在于提供一种费托蜡的处理方法，以解决现有技术中宽馏分费托蜡无法有效处理的问题。
10.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种费托蜡的处理方法，费托蜡的馏程在350～700℃；处理方法包括以下步骤：使费托蜡进行异构裂化反应，得到产物a；使产物a进行第一分离，得到馏程＜150℃的馏分a1、馏程在150～350℃的馏分a2、馏程在 350～580℃的馏分a3及馏程＞580℃的馏分a4；使馏分a3进行异构脱蜡反应，得到产物b；使产物b进行第二分离，得到馏程＜150℃的馏分b1、馏程在150～350℃的馏分b2及基础油 b3；将馏分a4进行脱油处理，得到微晶蜡；将馏分a2及馏分b2混合，得到柴油。
11.进一步地，费托蜡中，馏程在550～700℃的馏分含量为40～60wt％；优选费托蜡的
熔点在 80～90℃。
12.进一步地，异构裂化反应中，反应温度为280～320℃。
13.进一步地，异构脱蜡反应中，反应温度为320～340℃。
14.进一步地，异构裂化反应及异构脱蜡反应中的氢分压各自独立地为1～10mpa，更优选为 5～8mpa。
15.进一步地，异构裂化反应及异构脱蜡反应中的氢油比各自独立地为(300～1200):1，更优选为(500～800):1。
16.进一步地，异构裂化反应及异构脱蜡反应中的体积空速各自独立地为(0.1～5.0)h-1
，更优选为(0.5～2.0)h-1
。
17.进一步地，采用常减压蒸馏、分子蒸馏或超临界萃取的方式进行第一分离及第二分离。
18.进一步地，采用常减压蒸馏的方式进行第一分离及第二分离。
19.进一步地，异构裂化反应中的催化剂包括载体和负载在其上的活性组分，载体包括粘结剂、皂石、分子筛，皂石、分子筛由粘结剂粘结成型，皂石为镁皂石，分子筛为zsm-22、zsm-23 或zsm-48中的一种或多种，活性组分为pt和/或pd。
20.进一步地，异构脱蜡反应中的催化剂包括载体和负载在其上的活性组分，载体包括粘结剂及分子筛，分子筛由粘结剂粘结成型，分子筛包括zsm-12、zsm-22、zsm-23、zsm-35、 zsm-48、sapo-11或ssz-32中的一种或多种，活性组分为pt和/或pd。
21.应用本发明的技术方案，不仅得到了高档api iii+基础油产品(馏程在350～580℃)，基础油产品收率更优，且具有更低的低温流动性，还同时高收率地得到了高性能的微晶蜡及柴油，且柴油具有更低的低温流动性，微晶蜡的熔点可以在50～80℃之间调控。综上，本发明实现了费托蜡的高效利用。
附图说明
22.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1示出了本发明一种实施方式中费托蜡的处理方法采用的装置示意图；
24.其中，上述附图包括以下附图标记：
25.10、第一反应单元；20、第一分离单元；30、第二反应单元；40、第二分离单元；50、柴油收集单元。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
27.正如本发明背景技术部分所描述的，现有技术中存在宽馏分费托蜡无法有效处理的问题。为了解决这一问题，本发明提供了一种费托蜡的处理方法，该费托蜡的馏程在350～700℃，处理方法包括以下步骤：首先使费托蜡进行异构裂化反应，得到产物a；然后将产物a进行第一分离，得到馏程＜150℃的馏分a1、馏程在150～350℃的馏分a2、馏程在350～580℃的馏分a3及馏程＞580℃的馏分a4；取馏分a3进行异构脱蜡反应，得到产物b；使产物b
进行第二分离，得到馏程＜150℃的馏分b1、馏程在150～350℃的馏分b2及基础油b3；将馏分 a4进行脱油处理，得到微晶蜡；最后将馏分a2及馏分b2混合，得到柴油，进一步地将馏分 a1及馏分b1混合，还能得到溶剂油(该溶剂油可应用于油墨、印刷、金属加工或油漆领域中)，以上完成对费托蜡的处理。
28.费托蜡馏程分布较宽、异构降凝难度大，这使得其无法被有效利用。而本发明基于上述特定的费托蜡处理方法，不仅得到了高档api iii+基础油产品(馏程在350～580℃)，基础油产品收率更优，且具有更低的低温流动性，还同时高收率地得到了高性能的微晶蜡及柴油，且柴油具有更低的低温流动性，微晶蜡的熔点可以在50～80℃之间调控。综上，本发明实现了费托蜡的高效利用。
29.在一种优选的实施方式中，在费托蜡中，馏程在550～700℃的馏分含量为40～60wt％，基于此，可以得到性能更优异的微晶蜡产品、基础油产品及柴油产品，实现费托蜡的高效利用。更优选费托蜡的熔点在80～90℃，基于上，上述处理方法适配性更好。
30.为了进一步促进异构裂化反应过程稳定进行，保持反应系统的热平衡及提高反应产物a 的产品收率，优选异构裂化反应中，反应温度为280～320℃。当反应温度过高时，容易导致原料分解，使得设备积碳；如果反应温度过低，则不利于异构裂化反应顺利进行，反应速度变慢，从而无法得到反应产物a。
31.为了进一步促进馏分a3的高效脱蜡过程顺利进行，进而为接下来的第二分离过程提供基础，进而得到综合收率高、产品低温流动性好的基础油产品及微晶蜡产品，实现费托蜡的高效利用，优选异构脱蜡反应中，反应温度为320～340℃。
32.在一种优选的实施方式中，异构裂化反应及异构脱蜡反应中的氢分压各自独立地为 1～10mpa，从而进一步提高费托蜡异构裂化反应的反应动力学，反应速率更快，收率更高。同时，也进一步提高馏分a3的异构脱蜡反应的反应动力学，进一步优选为5～8mpa。
33.为了进一步提高传质及异构裂化反应及异构脱蜡反应的顺利进行，并在一定范围内防止油料在催化剂表面结焦，优选异构裂化反应及异构脱蜡反应中的氢油比各自独立地为 (300～1200):1，更优选为(500～800):1。
34.为了进一步促进异构裂化反应及异构脱蜡反应中反应气体与原料的进一步接触，从而促进反应完全，优选异构裂化反应及异构脱蜡反应中的体积空速各自独立地为(0.1～5.0)h-1
，进一步优选为(0.5～2.0)h-1
。
35.额外补充的是，本发明对上述分离方式并无特殊限制，本领域技术人员可采用常规技术手段进行上述的第一分离及第二分离，以得到馏程＜150℃的馏分a1、馏程在150～350℃的馏分a2、馏程在350～580℃的馏分a3及馏程＞580℃的馏分a4；以及馏程＜150℃的馏分b1、馏程在150～350℃的馏分b2及基础油b3。例如，可采用常减压蒸馏、分子蒸馏或超临界萃取的方式进行第一分离及第二分离，从而实现费托蜡的高效利用。
36.在一种优选的实施方式中，为了进一步促进异构裂化反应裂化完全，同时又避免裂化过度而导致催化剂失活，优选异构裂化反应中的催化剂包括载体和负载在其上的活性组分，载体包括粘结剂、皂石、分子筛，皂石、分子筛由粘结剂粘结成型，皂石为镁皂石，分子筛为 zsm-22、zsm-23或zsm-48中的一种或多种，活性组分为pt和/或pd；优选异构脱蜡反应中的催化剂包括载体和负载在其上的活性组分，载体包括粘结剂及分子筛，分子筛由粘结剂粘结成型，分子筛包括zsm-12、zsm-22、zsm-23、zsm-35、zsm-48、sapo-11或ssz-32 中的
一种或多种，活性组分为pt和/或pd。
37.在一种可选的实施方式中，本领域技术人员可采用如图1所示的装置进行上述费托蜡处理。具体地，该装置包括顺次相连通的第一反应单元10、第一分离单元20、第二反应单元30 及第二分离单元40。本发明先使费托蜡进入第一反应单元10进行异构裂化反应，得到产物a。然后将产物a于第一分离单元20中进行第一分离，得到馏程＜150℃的馏分a1、馏程在 150～350℃的馏分a2、馏程在350～580℃的馏分a3及馏程＞580℃的馏分a4。然后，取馏分 a3于第二反应单元30中进行异构脱蜡反应，得到产物b。取产物b于第二分离单元40中进行第二分离，得到馏程＜150℃的馏分b1、馏程在150～350℃的馏分b2及基础油b3，将馏分 a4进行脱油处理，得到微晶蜡。将馏程＜150℃的馏分a1及馏程＜150℃的馏分b1混合，得到溶剂油。上述装置还包括柴油收集单元50，其进口分别与第一分离单元20的馏分a2出口、第二分离单元40的馏分b2出口相连通，馏分a2及馏分b2于柴油收集单元50中进行混合，得到柴油。
38.以下结合具体实施例对本技术作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本技术所要求保护的范围。
39.实施例1
40.费托蜡成分如表1所示。
41.表1
42.wt％馏出温度/℃0.5388542710451304965053570579906429566599.5696
43.费托蜡中，馏程在550～700℃的馏分含量为45wt％，费托蜡的熔点为85℃。异构裂化反应和异构脱蜡反应过程中的氢气分压均为6.5mpa，氢油体积比均为500:1，体积空速均为 1.0h-1
。
44.首先，费托蜡经过第一反应器进行异构裂化反应，反应温度285℃，得到产物a。取产物 a于第一常减压精馏塔中进行第一分离，得到馏程＜150℃的馏分a1、馏程在150～350℃的馏分a2、馏程在350～580℃的馏分a3及馏程＞580℃的馏分a4；异构裂化反应中的催化剂pt/ 镁皂石+zsm-48。
45.然后，取馏分a3于第二反应器中进行异构脱蜡反应，得到产物b。其中，异构脱蜡反应中，反应温度为340℃，异构脱蜡反应中的催化剂包括载体和负载在其上的活性组分，载体包括粘结剂及分子筛，分子筛由粘结剂粘结成型，分子筛为zsm-48，活性组分为pt。
46.接着，取产物b于第二常减压精馏塔中进行第二分离，得到馏程＜150℃的馏分b1、馏程在150～350℃的馏分b2及基础油b3。
47.取馏分a4进行脱油处理，得到微晶蜡。
48.取馏分a2及馏分b2混合，得到柴油。
49.取馏分a1及馏分b1混合，作为溶剂油。
50.实施例2
51.与实施例1的区别仅在于异构裂化反应中的反应温度290℃，异构脱蜡反应中的反应温度为335℃。
52.实施例3
53.与实施例1的区别仅在于异构裂化反应中的反应温度310℃，异构脱蜡反应中的反应温度为320℃。
54.实施例4
55.与实施例1的区别仅在于异构裂化反应中的反应温度315℃。
56.实施例5
57.与实施例1的区别仅在于异构裂化反应中的反应温度280℃。
58.实施例6
59.与实施例1的区别仅在于异构裂化反应中的反应温度320℃。
60.对比例1
61.与实施例1的区别仅在于异构裂化反应中的反应温度310℃，异构脱蜡反应中的反应温度为320℃，无异构脱蜡反应及第二分离。
62.对比例2
63.与实施例1的区别仅在于异构脱蜡反应中的反应温度为340℃，无异构裂化反应。
64.对比例3
65.与实施例1的区别仅在于异构裂化反应中的反应温度260℃。
66.对比例4
67.与实施例1的区别仅在于异构裂化反应中的反应温度340℃。
68.对比例5
69.与实施例1的区别仅在于异构脱蜡反应中的反应温度为300℃。
70.对比例6
71.与实施例1的区别仅在于异构脱蜡反应中的反应温度为360℃。
72.表2为采用实施例与对比例的处理方法得到的各馏出分及其含量表。
73.表3为采用实施例与对比例的处理方法得到的各产品性质表。
74.表2
[0075][0076]
表3
[0077][0078]
注：上标a表示仅a2，无b2产品；上标b表示仅b2，无a2产品。
[0079]
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
[0080]
从实施例1、2、3、4、5、6与对比例3、4的实验数据可以发现，当采用本发明的费托蜡的处理方法，在异构裂化反应中，反应温度为280～320℃范围内(如实施例1的285℃、实施例2的290℃、实施例3的310℃、实施例4的315℃、实施例5的280℃或实施例6的320℃) 时，所得到的柴油凝点越低、基础油倾点较低、微晶蜡熔点较低(在50～80℃之间)，从而具有更低的低温流动性；柴油+基础油产品的综合收率高，附加值高。而当在异构裂化反应中反应温度为280～320℃范围之外(如对比例3的260℃或对比例4的340℃)时，当异构裂化反应温度过低时转化率不足，原料的异构化率不足，导致柴油凝点较高、基础油倾点及微晶蜡熔点较高；当反应温度过高时二次裂化率过高，产生大量轻烃产品，导致高附加值的基础油、微晶蜡等馏分综合收率降低。
[0081]
从实施例1、2、3与对比例5、6的实验数据可以发现，当采用本发明的费托蜡的处理方法，异构脱蜡反应中，反应温度为320～340℃以内(例如实施例1的340℃、实施例2的335
℃、实施例3的320℃)时，所得到的柴油凝点越低、基础油倾点较低、微晶蜡熔点可调控(在 50-80℃之间)，从而具有更优异的低温流动性。而当异构脱蜡反应中，反应温度在320～340℃范围之外(如对比例5的300℃或对比例6的360℃)时，当异构脱蜡反应温度过低时，无法达到足够异构率，导致柴油凝点较高、基础油倾点较高；当异构脱蜡反应温度过高时，同样会引发裂化率急剧升高，导致高附加值的基础油、微晶蜡等馏分综合收率降低。
[0082]
从实施例1与对比例1的实验数据可以发现，当采用本发明的费托蜡的处理方法，所得到的柴油、基础油产品具有更低的低温流动性，且微晶蜡产品的熔点可以在50～80℃之间调控。而当无异构脱蜡反应及第二分离时，单独异构裂化反应只能发生浅度异构化反应，提高反应深度只能造成过度裂化，得到更多的轻油及柴油，无法有效降低基础油馏分的倾点，此时的基础油馏分仍为蜡状，导致无法得到合格基础油产品，无法实现费托蜡的高效利用。
[0083]
从实施例1与对比例2的实验数据可以发现，当采用本发明的费托蜡的处理方法，所得到的柴油、基础油产品具有更低的低温流动性，且微晶蜡产品的熔点可以在50-80℃之间调控。而当无异构裂化反应，原料未经初级异构化处理，导致一方面无法得到微晶蜡产品，这是因为费托蜡本身为低附加值的硬蜡产品，只有适当转化为浅度异构的含支链烷烃时才能得到高值的微晶蜡产品；另一方面增加异构脱蜡单元的反应负荷，造成产品深度裂化从而降低基础油产品的收率，无法实现费托蜡的高效利用。
[0084]
综上，采用本发明的费托蜡处理方法，不仅得到了高档api iii+基础油产品(馏程在 350～580℃)，基础油产品收率更优，且具有更低的低温流动性，还同时高收率地得到了高性能的微晶蜡及柴油，且柴油具有更低的低温流动性，微晶蜡的熔点可以在50～80℃之间调控。综上，本发明实现了费托蜡的高效利用。
[0085]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种费托蜡的处理方法，其特征在于，所述费托蜡的馏程在350～700℃；所述处理方法包括以下步骤：使所述费托蜡进行异构裂化反应，得到产物a；使所述产物a进行第一分离，得到馏程＜150℃的馏分a1、馏程在150～350℃的馏分a2、馏程在350～580℃的馏分a3及馏程＞580℃的馏分a4；使所述馏分a3进行异构脱蜡反应，得到产物b；使所述产物b进行第二分离，得到馏程＜150℃的馏分b1、馏程在150～350℃的馏分b2及基础油b3；将所述馏分a4进行脱油处理，得到微晶蜡；将所述馏分a2及所述馏分b2混合，得到柴油。2.根据权利要求1所述的费托蜡的处理方法，其特征在于，所述费托蜡中，馏程在550～700℃的馏分含量为40～60wt％；优选地，所述费托蜡的熔点在80～90℃。3.根据权利要求1或2所述的费托蜡的处理方法，其特征在于，所述异构裂化反应中，反应温度为280～320℃。4.根据权利要求1至3中任一项所述的费托蜡的处理方法，其特征在于，所述异构脱蜡反应中，反应温度为320～340℃。5.根据权利要求1至4中任一项所述的费托蜡的处理方法，其特征在于，所述异构裂化反应及所述异构脱蜡反应中的氢分压各自独立地为1～10mpa，更优选为5～8mpa。6.根据权利要求1至5中任一项所述的费托蜡的处理方法，其特征在于，所述异构裂化反应及所述异构脱蜡反应中的氢油比各自独立地为(300～1200):1，更优选为(500～800):1。7.根据权利要求1至6中任一项所述的费托蜡的处理方法，其特征在于，所述异构裂化反应及所述异构脱蜡反应中的体积空速各自独立地为(0.1～5.0)h-1
，更优选为(0.5～2.0)h-1
。8.根据权利要求1至7中任一项所述的费托蜡的处理方法，其特征在于，采用常减压蒸馏、分子蒸馏或超临界萃取的方式进行所述第一分离及所述第二分离。9.根据权利要求8所述的费托蜡的处理方法，其特征在于，采用常减压蒸馏的方式进行所述第一分离及所述第二分离。10.根据权利要求1至9中任一项所述的费托蜡的处理方法，其特征在于，所述异构裂化反应中的催化剂包括载体和负载在其上的活性组分，所述载体包括粘结剂、皂石、分子筛，所述皂石、分子筛由所述粘结剂粘结成型，所述皂石为镁皂石，所述分子筛为zsm-22、zsm-23或zsm-48中的一种或多种，所述活性组分为pt和/或pd；优选地，所述异构脱蜡反应中的催化剂包括载体和负载在其上的活性组分，所述载体包括粘结剂及分子筛，所述分子筛由所述粘结剂粘结成型，所述分子筛包括zsm-12、zsm-22、zsm-23、zsm-35、zsm-48、sapo-11或ssz-32中的一种或多种，所述活性组分为pt和/或pd。

技术总结

本发明提供了一种费托蜡的处理方法，其包括以下步骤：使费托蜡进行异构裂化反应，得到产物A；使产物A进行第一分离，得到馏程＜150℃的馏分A1、馏程在150～350℃的馏分A2、馏程在350～580℃的馏分A3及馏程＞580℃的馏分A4；使馏分A3进行异构脱蜡反应，得到产物B；使产物B进行第二分离，得到馏程＜150℃的馏分B1、馏程在150～350℃的馏分B2及基础油B3；将馏分A4进行脱油处理，得到微晶蜡；将馏分A2及馏分B2混合，得到柴油。采用本发明的技术方案，不仅得到了高档API III+基础油产品，还得到了高性能的微晶蜡及柴油，从而实现了费托蜡的高效利用。用。用。