润滑油基础油加氢处理催化剂的研制及性能研究

目前，国内市场对润滑油基础油的质量要求日益严格，随着老三套装置的关闭，I类市场逐渐下降，II/III润滑油基础油产品需求旺盛。高端润滑油基础油主要通过全加氢法实现，通常采用加氢预处理–加氢异构–补充处理工艺生产润滑油基础油。

采用加氢异构工艺生产润滑油基础油时，提高润滑油基础油质量的关键途径之一是选择具有高效脱硫、脱氮及芳烃饱和功能的加氢处理催化剂，为异构段提供高粘度指数和低氮优质进料。在汉斯出版社《化学工程与技术》期刊中，有学者指出加氢异构段进料要求氮含量<2ppm，这种超低氮含量要求催化剂具有较高的活性，在催化剂设计和开发上必然有特殊的要求。

国内外石油公司及研究院开发了一系列适合劣质馏分油的深度加氢处理催化剂。国外有学者利用BRIMTM技术平台，开发高活性TK系列加氢处理催化剂，通过增加及优化催化剂的BRIM中心，提高II类活性中心数量，提高脱硫效率。某公司采用“锁定位置”专有浸渍技术，开发CENTINEL系列预处理催化剂，金属组分高度分散，金属氧化态更容易转化为硫化态。具有更多的II类活性中心，大幅提高加氢活性，降低氢耗。某公司采用ACE技术，通过增加活性中心数量提高脱硫脱氮效率，开发的HR系列脱硫脱氮催化剂，稳定性好。中石化FRIPP开发了FF-56、FF-66加氢裂化预处理催化剂，并在国内多套装置上实现工业应用。中石油石化院开发了PHT-01加氢裂化预处理催化剂，并在大庆石化实现工业应用。然而，国内开发的加氢裂化预处理催化剂并不完全适用于润滑油加氢处理。

本研究设计了一种适宜孔道结构、酸性适中、金属前驱物类型可控的富含II类金属活性相的加氢脱氮催化剂，并进行润滑油基础油原料的加氢处理评价。通过催化剂设计，实现最大限度减少催化剂表面非活性相。另外，控制MoS2片层尺寸，保证活性位的数量增多。以减四线糠醛处理油为原料进行加氢性能评价，结果表明催化剂加氢脱氮及提高粘指能力优异，可以满足加氢异构段进料要求。

所用氧化铝载体采用硫酸法制备工艺合成的拟薄水铝石。将一定量的拟薄水铝石，适量的黏结剂、胶溶剂，按一定比例进行混捏、挤条成型，在120℃下干燥4h、550℃焙烧4h，得到大孔氧化铝载体。将上述制备的载体通过等体积浸渍方法浸渍含有有机助剂的NiMoP溶液，保持浸润状态4h，干燥4h，即制得富含II类活性相的加氢处理催化剂。

综上所述，1)本研究针对润滑油原料扩散阻力大的特点，设计一种大孔容、窄孔径分布的氧化铝载体。考察了焙烧温度对载体孔结构的影响，结果表明高温焙烧可以适当增大载体孔径尺寸，但同时孔分布也变宽。2)采用含有机助剂的NiMoP溶液浸渍大孔氧化铝载体，制备富含II类活性相的催化剂。采用TEM和TPR对催化剂的物化性质进行表征。3)以减四线糠醛处理油为原料进行评价，考察催化剂的加氢脱氮活性。结果表明：加氢处理剂能够实现处理油氮含量小于2ppm。同时考察了处理油粘度指数与反应温度之间的关系，随着反应温度提高，精制油粘度指数逐渐提高。

文章链接：https://doi.org/10.12677/HJCET.2021.112012