1.本发明涉及食品级白油生产技术领域，具体涉及一种费托合成油生产食品级白油的方法。


背景技术：

2.食品级白油具有优良的光热安定性，耐黄变性能，抗氧化性和黏温性能，并且对人体安全无毒。食品级白油产品已成为食品加工、医药、日化和化纤等行业重要原料。近年来，人民生活水平的不断提高，人们对白油的品质要求越来越高，对食品级白油的需求量也迅速增长。
3.加氢法是目前国际上食品级白油生产的主要工艺，其主要原理是采用高压加氢工艺，在一定温度和较高氢气分压力的条件下，使原料油中的硫、氮、氧等非烃类化合物氢解，使烯烃、芳烃选择性加氢饱和，并能脱除金属、沥青胶质等杂质。在加氢过程中的主要反应为脱硫、脱氮、脱氧，烯烃和芳烃的饱和，以及加氢脱金属。
4.食品级白油的关键指标(易碳化合物、紫外吸光度等)必须满足国家 gb1886.215—2016对食品级白油的标准要求。随着高档白油标准的不断提升，对生产工艺的要求也越来越苛刻。其中，食品级白油对芳烃含量的要求极其严格，而芳烃的加氢受热力学平衡限制难以在高温下进行，因此加氢法生产食品级白油都采用高压、低温加氢工艺。根据原料的不同采用一段或多段加氢，以质量较好的原料，如加氢裂化尾油或酸精制的润滑油基础油，一般芳烃含量低于5％，经过一段加氢可以得到食品级白油。以质量一般的原料，如润滑油基础油或溶剂精制脱蜡油等，芳烃含量为10％～20％，经过两段加氢，一段加氢可以得到工业级白油，二段加氢可以得到食品级白油。若原料更差，如减压馏分油，则需要三段以上加氢。
5.专利文献us4072603公开了一种一段加氢生产工业白油的方法，该方法以脱蜡后的加氢裂化尾油为原料，采用负载于硅
‑
铝载体上的钨
‑
镍为加氢催化剂，生产工业级白油。
6.专利文献cn1510110a公开了一种采用一段加氢法生产高粘度食品级白油的方法，采用非贵金属或贵金属催化剂，生产得到轻质或重质食品级白油。其工艺条件为氢气分压为8.0～20.0mpa、反应温度为150～300℃、氢油体积比为100：1～1500：1、体积空速为0.1～1.5h
‑1。该方法要求的氢气分压较高，设备投资成本高。
7.专利文献cn101148606a公开了一种一段加氢生产食品级白油的方法，以减压馏分油、溶剂精制脱沥青油等为原料，采用单段加氢处理工艺流程，其工艺条件为氢气分压为8.0～18.0mpa、反应温度为290～430℃、氢油体积比为300：1～2500：1、体积空速为0.4～10.0h
‑1。该方法虽然是一段法生产食品级白油，但氢气分压以及反应温度都较高，工艺条件苛刻。
8.专利文献cn101265419a公开了一种一段中压加氢生产食品级白油的方法，以精制后润滑油基础油或工业白油为原料，采用非贵金属催化剂体系生产食品级白油。其工艺条件为氢气分压为4.0～10.0mpa、反应温度为 180～320℃、氢油体积比为200：1～1000：1、体
积空速为0.1～1.0h
‑1。该专利方法所使用的催化剂仅局限在氧化铝、尖晶石或沸石材料上负载镍金属盐类的镍负载型催化剂。
9.专利文献cn111518589a公开了一种食品级白油的生产工艺，以润滑油基础油、工业白油、加氢裂化尾油、加氢异构脱蜡尾油等为原料油，采用贵金属催化剂，经一段串联加氢得到反应产物，其工艺条件为氢气分压为 12.0～20.0mpa、反应温度为180～320℃、氢油体积比为300：1～1000：1、体积空速为0.3～1.5h
‑1。该方法以石油基油为原料，采用的双贵金属催化剂，反应条件较为苛刻。
10.由所述，现有的一段加氢生产食品级白油的方法均是以石油为原料，存在反应条件苛刻、生产成本高等问题。


技术实现要素：

11.针对上述现有技术中的问题，本发明旨在提供一种适应性更强、反应条件温和、工艺流程简便、生产成本降低的费托油生产食品级白油的方法。
12.本发明提供的技术方案如下：
13.一种费托油生产食品级白油的方法，包括如下步骤：
14.费托合成原料首先进入加氢单元，在氢气和加氢催化剂的存在下进行一段法加氢反应；加氢产物经气液分离后进入分馏塔，分离出不同牌号的食品级白油产品。
15.优选的，加氢产物首先经过热高压分离器进行气液分离，分离得到的第一气相物流循环返回加氢单元，第一液相物流则进入热低压分离器中继续进行气液分离，分离得到的第二气相物流循环返回加氢单元，第二液相物流则进入分馏塔。
16.优选的，所述费托合成原料为费托合成油经加氢异构裂化后，从分馏塔底得到的尾油，碳数≥c11+，馏程：200～690℃，异构烷烃含量≥70％。
17.优选的，所述一段法加氢反应中控制反应温度为120～220℃，反应压力为 3.0～10.0mpa，氢油体积比为200～1000：1，进料体积空速为0.1～3.0h
‑1。
18.优选的，所述加氢催化剂采用负载型金属催化剂，所述负载型金属催化剂中的活性金属为贵金属和/或非贵金属。
19.进一步的，所述的贵金属为pt、pd、ru、rh中的任一种或两种的组合，非贵金属为ni、w、co、mo中的任一种或两种的组合。
20.进一步的，所述加氢催化剂中活性金属的总质量百分含量为1～60％。
21.进一步的，所述加氢催化剂的载体为经过助剂改性的氧化铝、二氧化硅、分子筛和无定形硅铝中的任一种。
22.进一步的，所述助剂含p、b、ti、zr元素中的任一种。
23.进一步的，所述助剂元素占载体的质量分数为0.1～10％。
24.进一步的，所述加氢催化剂的生产方法如下，
25.s1、将助剂与载体混合并浸渍4～48h，在100～120℃干燥3～12h，然后在350～600℃焙烧2～12h，得到含助剂的载体；
26.s2、将金属盐溶液与所述含助剂的载体混合并浸渍12～48h，在100～120℃干燥3～12h，然后在350
‑
650℃焙烧2～12h，制得金属基催化剂。
27.优选的，所述分馏塔的理论塔板数为15～60块，进料位置为上起第5～55 块进料，
回流比为0.5～10，塔顶操作压力为2～10kpa，操作温度为150℃～250℃，塔釜温度为300～450℃。
28.本发明的有益效果体现在：
29.本发明以费托合成加氢异构裂化尾油为原料，采用贵金属或非贵金属加氢催化剂，以一段加氢深度脱芳烃工艺，在温和的条件下，即可生产出食品级白油。与现有的石油基生产食品级白油方法相比，本方法具有原料易得、催化剂适应性广、工艺流程简单、加氢反应条件温和、生产成本低的优势。
附图说明
30.图1为本发明费托油生产食品级白油的流程示意图。
31.图中标注符号的含义如下：
32.r
‑
加氢反应器；v1
‑
热高压分离器；v2
‑
热低压分离器；t
‑
分馏塔。
[0033]1‑
费托合成加氢异构裂化尾油物流；2
‑
氢气物流；3
‑
加氢产物物流；4
‑
第一气相物流；5
‑
第一液相物流；6
‑
第二气相物流；7
‑
第二液相物流；8
‑
气相物流；9
‑
一号食品级白油产品；10
‑
二号食品级白油产品；11
‑
三号食品级白油产品。
具体实施方式
[0034]
下面将结合具体实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0035]
根据本发明提供的一种实施例，结合图1所示，为一种费托油生产食品级白油的方法，包括如下步骤：
[0036]
费托合成原料首先进入加氢单元，在氢气和加氢催化剂的存在下进行一段法加氢反应；加氢产物经气液分离后进入分馏塔t，分离出不同牌号的食品级白油产品。
[0037]
根据本实施例，以费托合成油为原料，经过一段法加氢后，加氢产物进行气液分离，分离出的液体物质进入分馏塔t即可分离出多级别的食品级白油产品，工艺过程简单，生产成本低。
[0038]
作为优选的，加氢产物首先经过热高压分离器v1进行气液分离，分离得到的第一气相物流4循环返回加氢单元，第一液相物流5则进入热低压分离器v2中继续进行气液分离，分离得到的第二气相物流6与第一气相物流4共同形成气相物流8、循环返回加氢单元，第二液相物流7则进入分馏塔t。
[0039]
为了获得更优异的反应效果：
[0040]
所述费托合成原料为费托合成油经加氢异构裂化后，从分馏塔底得到的尾油，碳数≥c11+，馏程：200～690℃，异构烷烃含量≥70％。
[0041]
所述一段法加氢反应中控制反应温度为120～220℃；反应压力为 3.0～10.0mpa；氢气与费托合成原料的氢油体积比为200～1000：1；进料体积空速为0.1～3.0h
‑1。
[0042]
为了提高催化剂的加氢催化效果，所述加氢催化剂采用负载型金属催化剂，所述负载型金属催化剂中的活性金属为贵金属和/或非贵金属。优选非贵金属。
[0043]
进一步的，所述的贵金属为pt、pd、ru、rh中的任一种或两种的组合，非贵金属为ni、w、co、mu中的任一种或两种的组合。所述加氢催化剂中活性金属的总质量百分含量为1
～60％。
[0044]
进一步的，所述加氢催化剂的载体为经过助剂改性的氧化铝、二氧化硅、分子筛和无定形硅铝中的任一种。
[0045]
进一步的，所述助剂含p、b、ti、zr元素中的任一种；优选b。
[0046]
进一步的，所述助剂元素占催化剂载体的质量分数为0.1～10％。
[0047]
基于上述的催化剂设计，可以在温和的条件下，以一段加氢深度脱芳烃工艺，将费托合成油中的芳烃深度加氢饱和，生产出食品级白油。
[0048]
其中，所述加氢催化剂的生产方法如下，
[0049]
s1、将助剂与载体混合并浸渍4～48h，在100～120℃干燥3～12h，然后在 350～600℃焙烧2～12h，得到含助剂的载体；
[0050]
s2、将活性金属的盐溶液与所述含助剂的载体混合并浸渍12～48h，在100～120℃干燥3～12h，然后在350
‑
650℃焙烧2～12h，制得金属基催化剂，即作为加氢反应中的加氢催化剂用，将费托合成油中的芳烃深度加氢饱和。
[0051]
作为优选的实施例，所述分馏塔t的理论塔板数为15～60块，进料位置为上起第5～55块进料，回流比为0.5～10，塔顶操作压力为2～10kpa，操作温度为150℃～250℃，塔釜温度为300～450℃。在所述分馏塔t上设多个测线，采出不同牌号的食品级白油产品。
[0052]
实施例1
[0053]
制备加氢催化剂：将硼酸水溶液与无定型硅铝按照含硼质量与无定型硅铝质量比3.5:96.5混合并浸渍24h，然后在100℃条件下干燥4h后，再在450℃下焙烧4h，得到含助剂p的催化剂载体。将一定浓度硝酸镍溶液与载体按照含镍质量与载体质量比1:3混合并浸渍24h，然后在120℃条件下干燥6h，再在500℃条件下焙烧4h，得到助剂p元素占催化剂载体质量分数为3.5％、镍的总质量分数为25％的金属加氢催化剂。
[0054]
利用费托油生产食品级白油：将催化剂装入加氢反应器r，经过还原预处理后，费托合成加氢异构裂化尾油物流1和氢气物流2混合、经预热后进入加氢反应器r，在反应温度为150℃、压力为6.0mpa、氢油体积比为800、体积空速为0.6h
‑1的条件下，进行深度加氢精制脱芳烃；加氢产物物流3经过热高压分离器v1和热低压分离器v2进行气液分离后，气相物流8循环回加氢反应器r，第二液相物流7进入分馏塔t进行切割，在理论塔板数为40块、回流比为4、进料位置为上起第20块、塔顶操作要求为5kpa、塔顶温度为180～200℃、塔釜温度为350～400℃条件下，从不同的测线分别得到一号食品级白油物流9、二号食品级白油物流10、三号食品级白油物流11，各食品级白油产品指标见表1。
[0055]
表1 实施例1食品级白油指标
[0056][0057]
实施例2
[0058]
本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
[0059]
制备加氢催化剂：将硼酸水溶液与分子筛按照含硼质量与分子筛质量比 4.5:95.5混合并浸渍24h，然后在100℃条件下干燥4h后，再在450℃下焙烧4h，得到含助剂的催化剂载体。将一定浓度的硝酸钴溶液与载体按照含钴质量与载体质量比7:13混合并浸渍24h，然后在120℃条件下干燥6h，再在500℃条件下焙烧4h，得到助剂p元素占催化剂载体质量分数为4.5％、钴的总质量分数为 35％的金属加氢催化剂。
[0060]
生产食品级白油：加氢反应器中，在反应温度为180℃、压力为8.0mpa、氢油体积比为800、体积空速为0.5h
‑1的条件下，进行深度加氢精制脱芳烃；分馏塔中，在理论塔板数为50块、回流比为4、进料位置为上起第25块、塔顶操作要求为5kpa、塔顶温度为180～200℃、塔釜温度为350～400℃条件下，从不同的测线分别得到一号食品级白油物流、二号食品级白油物流、三号食品级白油物流，各食品级白油产品指标见表2。
[0061]
表2 实施例2食品级白油指标
[0062][0063]
实施例3
[0064]
本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
[0065]
制备加氢催化剂：将硝酸锆与氧化铝按照含锆质量与氧化铝质量比 6.5:93.5混合并浸渍24h，然后在100℃条件下干燥4h后，再在450℃下焙烧4h，得到含助剂的催化剂载体。将一定浓度硝酸镍和硝酸钨溶液与载体按照含镍、钨质量与载体质量比7:2:11混合并浸渍24h，然后在120℃条件下干燥6h，再在 500℃条件下焙烧8h，得到助剂锆元素占催化剂载体质量分数为6.5％、镍和钨的总质量分数为45％的金属加氢催化剂。
[0066]
生产食品级白油：加氢反应器中，在反应温度为160℃、压力为6.0mpa、氢油体积比为600、体积空速为0.8h
‑1的条件下，进行深度加氢精制脱芳烃；分馏塔中，在理论塔板数为60块、回流比为4、进料位置为上起第30块、塔顶操作要求为5kpa、塔顶温度为180～200℃、塔釜温度为350～400℃条件下，从不同的测线分别得到一号食品级白油物流、二号食品级白油物流、三号食品级白油物流，各食品级白油产品指标见表3。
[0067]
表3 实施例3食品级白油指标
[0068][0069]
实施例4
[0070]
本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
[0071]
制备加氢催化剂：将硝酸钛与氧化铝按照含钛质量与氧化铝质量比1:9混合并浸渍24h，然后在100℃条件下干燥4h后，再在450℃下焙烧4h，得到含助剂的催化剂载体。将一定浓度硝酸钯溶液与载体按照含钯质量与载体质量比 1:19混合并浸渍24h，然后在120℃条件下干燥6h，再在500℃条件下焙烧h，得到助剂钛元素占催化剂载体质量分数为10％、钯的总质量分数为5％的加氢催化剂。
[0072]
生产食品级白油：加氢反应器中，在反应温度为140℃、压力为6.0mpa、氢油体积比为600、体积空速为0.5h
‑1的条件下，进行深度加氢精制脱芳烃；分馏塔中，在理论塔板数为30块、回流比为4、进料位置为上起第15块、塔顶操作要为5kpa、塔顶温度为180～200℃、塔釜温度为350～400℃条件下，从不同的测线分别得到一号食品级白油物流、二号食品级白油物流、三号食品级白油物流，各食品级白油产品指标见表4。
[0073]
表4 实施例4食品级白油指标
[0074][0075]
实施例5
[0076]
本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
[0077]
制备加氢催化剂：硼酸水溶液与无定型硅铝按照含硼质量与无定型硅铝质量比1:999混合并浸渍24h，然后在100℃条件下干燥4h后，再在450℃下焙烧4h，得到含助剂的催化剂载体。将一定浓度硝酸铂溶液与载体以含铂质量与载体质量比1:99混合并浸渍24h，然后在120℃条件下干燥6h，再在500℃条件下焙烧h，得到助剂p元素占催化剂载体质量分数为0.1％、金属铂的总质量分数为1％的加氢催化剂。
[0078]
生产食品级白油：加氢反应器中，在反应温度为130℃、压力为8.0mpa、氢油体积比为600、体积空速为0.5h
‑1的条件下，进行深度加氢精制脱芳烃；分馏塔中，在理论塔板数为50块、进料位置为上起第25块、回流比为4、塔顶操作要求为5kpa、塔顶温度为180～200℃、塔釜温度为350～400℃条件下，从不同的测线分别得到一号食品级白油物流、二号食品级白油物流、三号食品级白油物流，各食品级白油产品指标见表5。
[0079]
表5 实施例5食品级白油指标
[0080][0081]
实施例6
[0082]
本例与实施例1基本相同，区别之处仅在于：
[0083]
制备加氢催化剂：制备加氢催化剂：硼酸水溶液与无定型硅铝按照含硼质量与无定型硅铝质量比1:999混合并浸渍4h，然后在100℃条件下干燥3h后，再在350℃下焙烧2h，得到含助剂的催化剂载体。将一定浓度硝酸铂溶液与载体以含铂质量与载体质量比1:99混合并浸渍12h，然后在100℃条件下干燥3h，再在350℃条件下焙烧2h，得到助剂p元素占催化剂载体质量分数为0.1％、金属铂的总质量分数为1％的加氢催化剂。
[0084]
生产食品级白油：加氢反应器中，在反应温度为120℃、压力为3mpa、氢油体积比为200、体积空速为0.1h
‑1的条件下，进行深度加氢精制脱芳烃；分馏塔中，在理论塔板数为30块、进料位置为上起第15块、回流比为4、塔顶操作要求为2kpa、塔顶温度为180～200℃、塔釜温度为350～400℃条件下，从不同的测线分别得到一号食品级白油物流、二号食品级白油物流、三号食品级白油物流，各食品级白油产品指标见表6。
[0085]
表6 实施例6食品级白油指标
[0086][0087]
实施例7
[0088]
本例与实施例1基本相同，区别之处仅在于：
[0089]
制备加氢催化剂：将硼酸水溶液与无定型硅铝按照含硼质量与无定型硅铝质量比10:90混合并浸渍48h，然后在100℃条件下干燥12h后，再在600℃下焙烧12h，得到含助剂的催化剂载体。将一定浓度硝酸钼溶液与载体按照含钼质量与载体质量比3:2混合并浸渍48h，然后在120℃条件下干燥12h，再在650℃条件下焙烧12h，得到助剂p元素占催化剂载体质量分数为10％、钼的总质量分数为60％的金属加氢催化剂。
[0090]
生产食品级白油：加氢反应器中，在反应温度为220℃、压力为10mpa、氢油体积比为1000、体积空速为3h
‑1的条件下，进行深度加氢精制脱芳烃；分馏塔中，在理论塔板数为60块、进料位置为上起第30块、回流比为10、塔顶操作要求为10kpa、塔顶温度为190～210℃、塔釜温度为350～400℃条件下，从不同的测线分别得到一号食品级白油物流、二号食品级白油物流、三号食品级白油物流，各食品级白油产品指标见表7。
[0091]
表7 实施例7食品级白油指标
[0092][0093]
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。