一种凡士林加氢精制方法.pdf

本发明公开一种凡士林加氢精制方法，凡士林原料与氢气首先进入第一反应器，与硫化态加氢精制催化剂接触，进行脱硫、脱氮、脱氧和部分芳烃饱和反应；第一反应器反应产物进行气液分离，液相与氢气进入第二反应器，第二反应器使用还原型镍催化剂，进行芳烃饱和反应，第二反应器反应产物经气液分离、脱味后即得凡士林产品，第一反应器和第二反应器采用中压操作条件。本发明方法可以在中压条件下生产高质量药品和化妆品用凡士林产品，设备投资和操作费用均较低，并且原料适应性广，生产灵活。

1、  一种凡士林加氢精制方法，包括如下内容：凡士林原料与氧气首先进入第一反应器，与硫化态加氢精制催化剂接触，进行脱硫、脱氮、脱氧和部分芳烃饱和反应；第一反应器反应产物进行气液分离，液相与氢气进入第二反应器，第二反应器使用还原型镍催化剂，进行芳烃饱和反应，第二反应器反应产物经气液分离、脱味后即得凡士林产品，第一反应器和第二反应器的氢分压为5～10MPa。

2、  按照权利要求1所述的方法，其特征在于第一反应器反应产物进行气液分离后的气体为富氢气体，循环回第一反应器继续使用。

3、  按照权利要求1所述的方法，其特征在于第二反应器使用的氢气基本不含硫化氢，使用反应系统的新氢，第二反应器反应流出物气液分离后气相作为第一反应器的补充氢气。

4、  按照权利要求1所述的方法，其特征在于第一反应器使用的催化剂为加氢精制催化剂，催化剂的活性金属组分为过渡金属W、Ni、Co、Mo中的一种或其组合，以氧化物重量计活性金属的含量为15％～40％，载体为Al₂O₃或Al₂O₃-SiO₂，使用前对催化剂进行预硫化，使加氢活性金属在反应过程中处于硫化态。

5、  按照权利要求1所述的方法，其特征在于第二反应器使用的催化剂为镍类催化剂，催化剂的活性组分镍担载在Al₂O₃载体上，以氧化镍重量计，催化剂含镍为20％～80％，催化剂使用前对催化剂进行还原处理。

6、  按照权利要求1所述的方法，其特征在于第一反应器工艺条件为：反应温度为300～360℃，氢分压为5～10MPa，体积空速为0.1～1.5h^-1，体积氢油比300～1000；第二反应器工艺条件为：反应温度为180～280℃，氢分压5～10MPa，体积空速0.1～1.5h^-1，体积氢油比300～1000。

一种凡士林加氢精制方法
技术领域
本发明涉及一种凡士林的生产方法，特别是采用加氢法生产高质量药品或化妆品用凡士林的方法。
背景技术
凡士林的生产过程主要由原料的调合和调合物的精制两部分构成，由于凡士林原料中含有较多的稠环芳烃和硫、氮、氧杂环化合物等非理想组分，必须进行深度精制将其脱除。应用于药品和化妆品中的凡士林必须做到对人体无害。因此精制是生产凡士林的关键步骤。
加氢法生产凡士林是一种有效的凡士林生产方法。该方法可将凡士林原料中的硫、氮、氧杂环化合物有效脱除，并将凡士林原料中的芳烃转化为饱和烃。该方法在生产过程中无三废污染，可以获得高收率、高质量的凡士林产品，因此获得了广泛的应用。
含硫氮物质的加氢反应主要受动力学控制，反应速度是决定脱硫、脱氮反应的关键因素，在控制一定裂解程度的前提下，可以采用相对较高的反应温度来提高精制深度。芳烃饱和反应受热力学和动力学共同控制，过高的反应温度将影响化学反应的平衡，因此要求有一定的最佳温度。现有凡士林加氢多采用高压一段串联工艺，第一反应器工艺条件的选择有利于脱硫脱氮反应进行，第二反应器工艺条件的选择有利于芳烃饱和反应进行，反应物料依次通过两个加氢反应器，最后进行物料分离。催化剂为抗硫型加氢精制催化剂，应用前需进行预硫化，使活性金属由氧化态转变为硫化态，以提高催化剂活性。
CN1061678C介绍一种凡士林加氢精制方法，该方法采用双反应器串联加氢工艺，反应物料依次通过两个反应器，需要采用较高的氢分压(氢分压10～16MPa)才能获得理想质量的凡士林产品。具体条件为：氢分压10～16MPa、体积空速0.1～0.5h^-1、体积氢油比300～1400、第一反应器温度320～420℃、第二反应器温度240～320℃。
以上技术的特点是反应物料依次通过两个反应器，两个反应器之间无物料分离等步骤，第一反应器加氢脱硫、加氢脱氮等反应产物也同时进入第二反应器，两个反应器都使用抗硫型精制催化剂，反应过程需要较高的反应压力才能获得高质量凡士林产品。随着世界范围内原油质量变差，凡士林原料的质量也随之变差，凡士林加氢精制需要更苛刻的反应条件，造成了设备投资和操作费用均大大增加。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种有利于芳烃饱和的凡士林两段加氢精制方法。采用适宜的工艺流程和催化剂配合，在相对较低的反应压力下可以获得高质量凡士林产品，降低装置设备投资和操作费用。
本发明凡士林加氢精制方法包括如下内容：凡士林原料与氢气首先进入第一反应器，与硫化态加氢精制催化剂接触，主要进行脱硫、脱氮、脱氧和部分芳烃饱和反应；第一反应器反应产物进行气液分离，液相与氢气进入第二反应器，第二反应器使用还原型镍催化剂，进行芳烃饱和等反应，第二反应器反应产物经气液分离、脱味后即得凡士林产品。第一反应器和第二反应器的氢分压5～10MPa。
本发明凡士林加氢精制方法中，第一反应器反应产物进行气液分离后的气体为富氢气体，可以循环回第一反应器继续使用。第二反应器使用的氢气基本不含硫化氢，可以使用反应系统的新氢，第二反应器反应流出物气液分离后气相可以作为第一反应器的补充氢气。
第一反应器为常规加氢精制催化剂，催化剂的活性金属组分为过渡金属，如W、Ni、Co、Mo中的一种或其组合，以氧化物重量计活性金属的含量一般为15％～40％，载体为Al₂O₃或Al₂O₃-SiO₂等，可以含有P、Ti、B等助剂，使用前对催化剂进行预硫化，使加氢活性金属在反应过程中处于硫化态，预硫化过程按本领域普通知识进行。
第二反应器装填的是镍类催化剂，催化剂的活性组分镍担载在Al₂O₃载体上，以氧化镍重量计，催化剂含镍一般为20％～80％，可以含少量其它金属如Mo、W等，以及其它助剂。催化剂使用前对催化剂进行还原处理，还原处理按照本领域普通知识进行。
上述催化剂可以选择适宜的商品催化剂，也可以按本领域普通知识进行制备。
本发明凡士林加氢精制方法具体工艺条件如下：第一反应器，反应温度为300～360℃，氢分压为5～10MPa，体积空速为0.1～1.5h^-1，体积氢油比300～1000；第二反应器，反应温度为180～280℃，氢分压5～10MPa，体积空速0.1～1.5h^-1，体积氢油比300～1000。
本发明的方法可以处理不同质量的凡士林原料，根据原料不同，选择合适的工艺条件可以生产优质凡士林产品。使用本发明方法生产的凡士林可以用于药品和化妆品。
与现有技术相比，本发明方法由于使用中压(氢分压低于现有的高压工艺)加氢技术，减少了设备投资及操作费用。本发明方法通过优化工艺过程、工艺条件和催化剂种类等，将现有技术需要使用高压加氢过程才能获得的产品质量，在中压下实现，可以使质量较差的凡士林原料生产出优质凡士林产品，并且原料来源广、适应性强。
具体实施方式
本发明方法的主要内容是采用两段中压加氢技术生产凡士林，首先在适宜于脱硫、脱氮等反应的条件下使原料进入第一反应器，第一反应器使用硫化态加氢精制催化剂，主要进行脱硫、脱氮、脱氧和部分芳烃饱和反应；第一反应器产物进行气液分离，液相与基本不含硫化氢的氢气进入第二反应器，第二反应器使用还原型镍催化剂，在适于芳烃饱和的条件下进行芳烃饱和等反应。第二反应器反应产物经气液分离、脱味后即得凡士林产品。
以下通过实施例具体说明本发明的效果。
本发明实施例采用两段中压加氢方法，比较例采用双反应器一段串联高压加氢方法，实施例一、二反应器和比较例一、二反应器的催化剂均采用等体积装填。实施例第一反应器反应产物气液分离后的气相循环使用，第一反应器需要的补充氢气为第二反应器反应产物气液分离后的气相。第二反应器使用的氢气为新氢。比较例为氢气循环操作，新氢补充到循环氢中。
本发明实施例第一反应器催化剂和比较例催化剂选择石蜡加氢精制催化剂(催化剂A)，本发明实施例第二反应器催化剂选择含镍催化剂(催化剂B)，催化剂性质见表1。
本发明实施例第一反应器催化剂和比较例催化剂预硫化选择二硫化碳作硫化剂，按常规硫化方法进行。实施例第二反应器催化剂用氢气按常规还原方法进行还原处理。
本发明实施例1～4和比较例使用凡士林原料A，实施例5～7使用凡士林原料B，凡士林原料性质见表2。
本发明实施例1～4和比较例加氢操作条件见表3，加氢产品质量见表4。实施例5～7加氢操作条件及加氢产品性质见表5和表6。其中稠环芳烃采用SH/T0655方法测定，试验样品经二甲亚砜抽提后测试265～420nm吸光度的最大值，以不超过萘液278nm处吸光度为通过。样品测得的吸光度数值越小，表征稠环芳烃含量越低。
加氢结果表明，本发明实施例在中压下的加氢效果与高压一段串联相当，且相同空速下稠环芳烃含量低于比较例。
本发明实施例加氢产品质量符合GB1790医药凡士林标准和SH0008化妆用凡士林标准(见表7和表8)。依照本发明方法生产的凡士林可用于药品和化妆品。
表1  催化剂性质