試驗所用原料和試劑的規(guī)格。來源名稱規(guī)格來源正十六烷分析純?nèi)A北地區(qū)特種化學(xué)試劑開發(fā)中心（天津）二氯四鉑氨化學(xué)純沈陽金科硝酸化學(xué)純北京化工廠特種分子篩工業(yè)產(chǎn)品表2異構(gòu)降凝原料油性質(zhì)項目數(shù)據(jù)密度（20 1025；修改稿收到日期：200512 -），工程師，2005年畢業(yè)于石油化工1試驗中所料和試茳表M加此觸lishW研究院」士。藤從8隳/力藝。施1前言加氫異構(gòu)降凝是生產(chǎn)API/I類潤滑油基礎(chǔ)油的一項新技術(shù)與溶劑脫蠟和催化脫蠟工藝相比，該工藝主要是通過將蠟分子異構(gòu)化后保留在基礎(chǔ)油中從而達(dá)到降低傾點(diǎn)的目的，并獲得較高的粘度指數(shù)和較高的基礎(chǔ)油收率。石油化工科學(xué)研究院（RIPP）開發(fā)的潤滑油異構(gòu)降凝（RIW）技術(shù)已順利完成中試，正向工業(yè)應(yīng)用邁進(jìn)，可使中國的潤滑油加工技術(shù)與當(dāng)前國際先進(jìn)水平同步，生產(chǎn)API類或I類潤滑油基礎(chǔ)油或白油。

　　潤滑油異構(gòu)降凝催化劑一般為貴金屬分子篩型雙功能催化劑，目前研究主要集中在貴金屬加氫活性中心與酸性中心的匹配111、催化劑的酸性對異構(gòu)化反應(yīng)的影響121等方面，對異構(gòu)降凝工藝條件對烷烴異構(gòu)化反應(yīng)的影響涉及較少，尤其是對氫分壓的影響研究不多，一些僅僅認(rèn)為較高的氫分壓對催化劑的活性穩(wěn)定性有利131.易玉峰等14在對非貴金屬/沸石型正戊烷異構(gòu)化催化劑的研究中發(fā)現(xiàn)，氫分壓的高低影響正戊烷的轉(zhuǎn)化率和選擇性。本研究采用RIPP開發(fā)的RIW潤滑油異構(gòu)降凝催化劑，在固定床微反加氫裝置上考察了不同氫分壓下正十六烷的轉(zhuǎn)化率和選擇性，并以實(shí)際油品為原料，在中型加氫裝置上進(jìn)行了降凝試驗。

　　2實(shí)驗部分2.1原料及主要試劑2.2催化劑的制備將一定比例的分子篩與氫氧化鋁粉混合均勻，加入適量的去離子水和助擠劑及膠溶劑，混捏后經(jīng)雙螺桿擠條機(jī)擠條成型，120°C焙燒制得載體。選用鉑氨水溶液作為浸漬液將鉑負(fù)載至載體上，浸漬一定時間后，經(jīng)120°C干燥、500°C于空氣流中焙燒，然后進(jìn)行氫氣還原，制得貴金屬雙功能異構(gòu)降凝催化劑RIW. 2.3催化劑催化性能的評價試驗裝置：米用10mL固定床加氫微反色譜系統(tǒng)對不同催化劑進(jìn)行微反評價。催化劑的實(shí)際油品評價試驗在100mL固定床加氫反應(yīng)器上進(jìn)行。

　　模型化合物試驗方法：將1. 25g器外還原后的40~60目的催化劑裝入固定床微反裝置的恒溫區(qū)中，升溫至反應(yīng)溫度，開始進(jìn)反應(yīng)物，反應(yīng)進(jìn)料質(zhì)量空速為2.0h-1，氫烴摩爾比為3000：1.穩(wěn)定5h后開始取樣分析。每次變換條件后均再穩(wěn)定一定時間才取樣分析（條件穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)為兩次產(chǎn)物的色譜圖一致）。

　　實(shí)際油品評價試驗：將20 ~30目的催化劑經(jīng)器外還原后裝入100mL固定床反應(yīng)器的恒溫區(qū)中。試驗條件：以30°C/h升溫速率升至200°C后，進(jìn)原料油，然后再以20°C/h升溫速率升至反應(yīng)溫度；體積空速為1.0h-1，氫油比為500：4產(chǎn)物分析方法采用色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀對微反產(chǎn)物進(jìn)行定性分析。

　　色譜信號的收集及峰面積的計算由色譜儀的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理。反應(yīng)產(chǎn)物中各組分的質(zhì)量分率G采用歸一法確定，即測出全部組分的色譜峰面積，然后按下式計算：Ci=的結(jié)論是一致的。

　　1節(jié)的研究可知，在低壓下，油品中多甲基異構(gòu)烴的含量增多，產(chǎn)品傾點(diǎn)要低。

　　低壓反應(yīng)的產(chǎn)品傾點(diǎn)低還有第二個原因：從原料油的性質(zhì)中發(fā)現(xiàn)，原料油中的芳烴僅為3.8%而且都是單環(huán)芳烴，而在基準(zhǔn)反應(yīng)壓力下，降凝產(chǎn)品的總芳烴含量高達(dá)16.3%，其中單環(huán)芳烴13.0%，雙環(huán)芳烴1.9%，其余的是多環(huán)芳烴。為了證實(shí)生成的芳烴是由于鏈烷烴的環(huán)化形成的還是環(huán)烷烴的脫氫形成的，在微反加氫裝置上，以環(huán)己烷為原料，使用RIW異構(gòu)降凝催化劑，在P1條件下進(jìn)行反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)得到的產(chǎn)品基本上是苯，而以正十六烷為原料的異構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物中沒有發(fā)現(xiàn)芳烴。這說明，在低壓下反應(yīng)，主要是因為環(huán)烷烴的脫氫形成了芳烴。是以環(huán)己烷為原料得到的試驗結(jié)果。

　　油品失去流動性的原因有兩種情況，一是對于含蠟較多的油品，隨溫度下降，其中正構(gòu)烷烴等高熔點(diǎn)烴類的結(jié)晶不斷析出，進(jìn)而連接形成結(jié)晶骨架，并把此時尚處于液態(tài)的油品包在骨架中，從而使整個油品失去流動性，這就是所謂的結(jié)構(gòu)凝固；另一種情況是，對于含蠟很少的油品，當(dāng)溫度降低時雖還沒有結(jié)晶析出，但因其分子中環(huán)狀結(jié)構(gòu)較多，在低溫下其粘度很大，直至由于過于粘滯而喪失流動性，這就稱為粘溫凝固17.經(jīng)過異構(gòu)降凝得到的產(chǎn)品，由于鏈烷烴幾乎全部異構(gòu)化，在低溫下喪失流動性是因為分子中環(huán)狀烴在低溫下粘度大而導(dǎo)致的粘溫凝固。表6是部分環(huán)烷與烷基苯的理化性質(zhì)。從表6可以看出，苯的粘度要小于環(huán)己烷，凝點(diǎn)也小于環(huán)己烷，對于帶側(cè)鏈的環(huán)己烷與烷基苯，該規(guī)律仍可適用。

　　從上面的分析可知，在低壓下反應(yīng)，由于環(huán)烷烴脫氫生成的單環(huán)芳烴較多，粘度小于相對應(yīng)的環(huán)遍烴因此導(dǎo)致產(chǎn)點(diǎn)下降http://www.cnki.net表6部分環(huán)烷與烷基苯的理化性質(zhì)（25化合物絕對粘度/mPa-s凝點(diǎn)/C環(huán)己烷苯丁基環(huán)己烷丁苯3氫分壓與潤滑油基礎(chǔ)油產(chǎn)品要求的關(guān)系1996年美國石油學(xué)會（API）公布了對基礎(chǔ)油的分類，見表7.在此標(biāo)準(zhǔn)中，對基礎(chǔ)油的組成和粘度指數(shù)（VI）有明確的規(guī)定181.表7API基礎(chǔ)油的分類類別0飽和烴）％粘度指數(shù)和/或〈90聚a烯烴所有未包括在第V的基礎(chǔ)油基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn)對飽和烴含量作了嚴(yán)格限制。

　　從API類油開始，要求基礎(chǔ)油中芳烴含量不能超過10%根據(jù)這項指標(biāo)要求，盡管異構(gòu)降凝催化劑在低壓下表現(xiàn)出較好的降凝效果，但由于生成的芳烴較多，仍然不適合在低壓下使用。即使后面串聯(lián)一個高壓加氫后精制反應(yīng)器，也很難使芳烴含量達(dá)到指標(biāo)。同時由于在低壓下反應(yīng)，異構(gòu)降凝催化劑的裂化反應(yīng)較多，易積炭，催化劑容易失活。

　　此外，在工業(yè)上應(yīng)用，由于異構(gòu)降凝催化劑是貴金屬分子篩型催化劑，對進(jìn)料的硫、氮含量要求較嚴(yán)，因此原料首先需要在高壓下進(jìn)行加氫處理，深度脫硫、脫氮。在異構(gòu)降凝反應(yīng)后，一般需要高壓加氫后精制反應(yīng)，飽和芳烴，改善產(chǎn)品的顏色和安定性。若異構(gòu)降凝采用在低壓下反應(yīng)，整個工藝流程的反應(yīng)壓力為高低高，因此需要三套循環(huán)氫系統(tǒng)，工藝流程復(fù)雜，操作困難，投資大。

　　綜上所述，應(yīng)該綜合考慮異構(gòu)降凝的反應(yīng)壓力，在相對合理的氫分壓下操作。

　　4結(jié)論較低的反應(yīng)溫度、較低的氫分壓有利于正構(gòu)烷烴在雙功能催化劑上的異構(gòu)化反應(yīng)。

　　在較低的氫分壓下，環(huán)烷烴容易在雙功能催化劑上脫氫形成芳烴。

　　從產(chǎn)品要求上看，盡管低壓有利于生成低傾點(diǎn)的油品，但由于生成了較多的芳烴，影響潤滑油基礎(chǔ)油的安定性，很難滿足API類油或API類油對芳烴含量小于10%的限定指標(biāo)要求。因此在工業(yè)應(yīng)用時，異構(gòu)降凝的反應(yīng)壓力應(yīng)該綜合考慮，在相對合理的氫分壓下操作。