朱加清，邢爱华，张玉柱，沈永斌，李 景，李 浩

(1.北京低碳清洁能源研究院，北京 102209； 2.国家能源集团宁夏煤业有限公司，宁夏 银川 750411)

白油通常是石油原料经过深度精制脱除芳烃、氧、硫和氮等杂质而得到的无色、无味、无腐蚀性的特种油品，是一种用途广泛的化工产品[1]，按质量标准分为工业级、化妆品级和食品医药级。因白油产品无消费税，近些年工业级白油项目巨增，致使工业白油产能严重过剩；高端白油产品因部分指标要求较高，生产工艺复杂，生产成本较高，市场份额由国外企业占据[2-4]。近年来，随着食品工业、医药、石化、化纤和轻纺的发展，对白油质量要求越来越高，化妆品级和食品级白油的需求量迅速增长，其消费量每年约8%递增。随着白油品种日趋多样化、高档化、系列化和标准化，其市场前景巨大。

目前白油加工原料基本来自石油基加氢裂化尾油或中间基减压馏分油[5]，石油基白油原料组成多为直链烷烃、环烷烃和芳烃，原料中的硫、氮、氧、杂质金属和沥青质等影响白油产品质量和催化剂性能[6]，在加工过程中，需要对石油基白油料进行多段加氢精制，脱除芳烃、硫、氮和氧等杂质[7]，加工成高端白油的门槛较高。到21世纪初，煤间接液化技术从实验室走向工业化[8]。目前，国内煤间接液化年产能约8 Mt，可生产各种油品和基本有机化学品，如汽油、柴油、煤油、基础油及乙烯、丙烯等产品，其中的部分产品也是生产高端白油和基础油的优质原料[9]。随着煤间接液化产品的蓬勃发展，提供了新的白油加工原料，费托基白油原料95%以上为直链烷烃，其组成清洁干净，费托合成产品经加氢精制后具有硫、氮、烯烃和芳烃含量低，正构烷烃含量高的特点，与传统石油基油品为原料的加工技术相比，煤间接液化产品生产高端白油具有工艺流程短、操作简单、生产成本低、产品质量高等优点，是制备高端白油的理想原料。不仅符合国家油品质量升级的产业政策，而且可延伸煤间接液化项目下游产业链，实现公司产品高值化和多样化的发展，提高企业经济效益。

1 石油基白油加工工艺

白油的组成为饱和烃，其芳烃、硫、氮、氧等杂质含量极低，且具有良好的氧化安定性及光、热稳定性[10]。原料和产品的性质，决定着白油加工工艺的选择。通常白油加工工艺有磺化法、加氢-微酸磺化法和加氢法[1]，加氢法因原料来源广泛、收率高、产品质量好，环境污染小等特点被广泛应用，目前90%以上的白油产品采用全加氢工艺生产。石油基白油原料通常采用多段加氢法，在一定的温度、较高的氢分压和催化剂的作用下，脱除原料中的硫、氮、氧等杂原子，随后再经过加氢饱和脱除芳烃，当原料清洁干净后，再进行异构脱蜡和补充精制生产不同品质的白油产品[11]，石油基白油产品的加工工艺如图1所示。

图1 石油基白油加工工艺Figure 1 Processing technology of petroleum based white oil

2 煤间接液化工艺和产品

煤间接液化技术是先将煤在气化炉内气化得到合成气，合成气经过费托合成反应得到分子量分布很宽的液体产物[12]，液体产物经加氢精制后，获得石脑油和液体石蜡产品，重质组成进入裂化单元，生产汽柴油，不合格的裂化产品重新循环进入裂化反应器[13]，其加工工艺和产品如图2所示，从图2可以看出，目前的费托合成工艺主产石脑油、汽油和柴油，对于加氢精制单元的产品，石脑油用作烯烃裂解原料，常一线作为轻液体石蜡销售，常二线作为重液体石蜡销售，减一线作为粗液体蜡销售，较重组成的产品精制减二线、精制减三线和精制尾油进入裂化单元生产小分子产品；对于裂化单元的产品，石脑油用作烯烃裂解原料，常一线、常二线和减一线作为柴油销售，较重组成裂化减二线、裂化减三线和裂化尾油作为循环油重新进入裂化反应器。目前，煤间接液化以柴油为主产品的加工工艺，其产品单一，且容易受石油基产品的影响，价格波动幅度较大，具备生产费托合成白油油料的企业(主要有宁夏煤业、山西潞安、内蒙古伊泰和山东兖矿)为了提高企业的利润和竞争力均想开发或引进高端白油加工技术。

图2 通常费托合成产品加工Figure 2 General Fischer-Tropsch product processing

3 煤间接白油产品的加工

从图2可以看出，精制减二线油、精制减三线油、精制尾油、裂化减二线油、裂化减三线油和裂化尾油均进入裂化反应器生产LPG、石脑油和柴油，产品种类单一，抗风险能力较差，以上产品的碳数均大于18，密度大于0.7 g·mL-1，原料中几乎无硫、氮、氧和芳烃等杂质，是生产高端白油的合适原料。采用煤间接液化的原料生产高端白油，其加工工艺采用异构脱蜡+补充精制，其加氢异构工艺条件通常如表1所示。

表1 煤间接白油加工工艺条件Table 1 Process conditions of white oil processing

3.1 精制减二线加工白油

精制减二线油为精制减压塔侧线油，其馏分在(200～380)℃之间，碳数范围在C15～C26之间，硫、氮、氧、芳烃和金属含量较低，其主要性能如表2所示。

表2 精制减二线油主要性质Table 2 Main properties of refined reduced two-line oil

精制减二线油在表1的工艺条件下进行评价，评价后的产品经过产品切割和分析检测，实验结果如表3所示。从表3可以看出，经过加氢降凝和补充精制后，主产3#、5#、7#等白油产品，白油收率和Ⅵ值较高，无色、无异味、无荧光,为透明油状液体，达到化妆品级白油的标准。

表3 精制减二线油生产高端白油产品性质Table 3 Properties of high-end white oil produced from refined reduced two-line oil

3.2 精制减三线加工白油

精制减三线油为精制减压塔侧线油，其馏分在(200～500) ℃之间，碳数范围在C15～C35之间，硫、氮、氧、芳烃和金属含量较低，其主要性能如表4所示。精制减三线油在表1的工艺条件下进行评价，评价后的产品经过产品切割和分析检测，实验结果如表5所示。从表5可以看出，经过加氢降凝和补充精制后，主产3#、5#、7#、10#、15#等白油产品，白油收率和Ⅵ值较高，无色、无异味、无荧光，为透明油状液体，达到化妆品级白油的标准。

表4 精制减三线油主要性质Table 4 Main properties of refined reduced three-line oil

表5 精制减三线油生产高端白油产品性质Table 5 Properties of high-end white oil produced from refined reduced three-line oil

3.3 裂化减二线加工白油

裂化减二线油为裂化减压塔侧线油，其馏分在(240～420)℃之间，碳数范围在C15～C26之间，硫、氮、氧、芳烃和金属含量较低，其主要性能如表6所示。裂化减二线油在表1的工艺条件下进行评价，评价后的产品经过产品切割和分析检测，实验结果如表7所示。从表7可以看出，经过加氢降凝和补充精制后，主产3#、5#、7#等白油产品，白油收率和Ⅵ值较高，无色、无异味、无荧光，为透明油状液体，达到化妆品级白油的标准。

表6 裂化减二线油主要性质Table 6 Main properties of cracking reduced two-line oil

表7 裂化减二线油生产高端白油产品性质Table 7 Properties of high-end white oil produced from cracking reduced two-line oil

3.4 裂化减三线加工白油

裂化减三线油为裂化减压塔侧线油，其馏分在(200～500)℃之间，碳数范围在C15～C35之间，硫、氮、氧、芳烃和金属含量较低，其主要性能如表8所示。

表8 裂化减三线油主要性质Table 8 Main properties of cracking reduced three-line oil

裂化减三线油在表1的工艺条件下进行评价，评价后的产品经过产品切割和分析检测，实验结果如表9所示。从表9可以看出，经过加氢降凝和补充精制后，主产3#、5#、7#、10#、15#等白油产品，白油收率和Ⅵ值较高，无色、无异味、无荧光，为透明油状液体，达到化妆品级白油标准。

表9 裂化减三油生产高端白油产品性质Table 9 Properties of high-end white oil produced from cracking reduced three-line oil

3.5 裂化和精制尾油加工白油

裂化尾油和精制尾油为减压塔底产品，产品馏程在>350℃以上可以加工更高牌号的白油产品。但精制尾油和裂化尾油中杂质过多，杂质的含量如表10所示，过多的杂质会影响异构脱蜡催化剂的性能，引起催化剂失活，通常在使用过程中需提前除去，并且精制尾油和裂化尾油馏程较宽，在异构脱蜡过程中，蜡分子长短不一，内外扩散速率、熔点、密度等不同，会引起蜡残留，经过切割后，最重的高端白油牌号可能达不到行业标准。根据裂化尾油和精制尾油的特点，其加工方式可以有两种，一是将裂化尾油和精制尾油经过减压塔深度切割成不同窄馏分，然后把窄馏分经过加氢脱蜡和加氢精制生产不同牌号的白油；另一种方式先对原料进行杂质处理，其后采用宽馏分进料加工，经过加氢脱蜡和加氢精制后，把白油切割成不同牌号的产品，尾部不合格的产品再循环到脱蜡反应器。裂化尾油和精制尾油中的主要性质如表11所示。

表10 裂化尾油和精制尾油中的杂质分析Table 10 Analysis of impurities in cracking and refining tail oil

表11 裂化尾油和精制尾油中的主要性质Table 11 Properties of cracked and refined tail oils

4 结 语

煤间接液化粗产品经过加氢精制后具有硫、氮、烯烃和芳烃含量低，正构烷烃含量高的特点，是生产高端白油的优良原料，费托基白油原料与传统石油基原料相比，具有工艺流程短、操作简单、生产成本低、产品质量高等优点。煤间接液化产品中的精制减二线、精制减三线、裂化减二线和裂化减三线可以作为高端白油原料，精制尾油和裂化尾油也可以生产不同牌号的白油产品，但在使用前需脱除原料中的杂质。煤间接液化产品生产高端白油加工技术的探讨为高端白油的生产提供建议和技术指导。