润滑油基础油的生产课件

11润滑油基础油的生产11润滑油基础油的生产11润滑油基础油的生产石油炼制工程第十一章润滑油基础油的生产2第八条双方一般责任一．甲、乙双方在工程实施之前指定专人为代表，负责协调、交换、处理在施工过程中所发生的一般事宜。必要时，应请示各自的上级主管负责人，以求问题的迅速解决。二．甲方应向乙方提供简易库房一间，由乙方存放材料、工具及员工休息所用。三．工程材料到货后，甲、乙双方办理验收手续，签收后存放在简易库房内，由乙方人员负责保管随时取用。材料损坏和丢失由乙方负责。四．乙方应安全文明施工，噪音较大的施工应安排在夜间或休息日进行。五．乙方要保证施工人员的道德品质、业务素质及人身安全，施工人员必须遵守法律、法规和条例，并将施工人员名单报给甲方备案。11润滑油基础油的生产11润滑油基础油的生产11润滑油基础油石油炼制工程第十一章润滑油基础油的生产2石油炼制工程第十一章润滑油基础油的生产2基础油的主要性质要求及其与组成的关系1）粘度2）粘温特性3）低温流动性4）抗氧化安定性5）残炭6）溶解能力7）闪点馏分越重粘度越大。沸点相近时，烷烃粘度小，芳烃粘度大，环状烃居中。蒸馏切割馏程合适的馏分。烷烃粘温特性好，环状烃粘温特性不好，环数越多粘温特性越差。脱除多环短侧链芳烃。长链烃凝点高，低温流动性差。脱除高凝固点的烃类。非烃类化合物安定性差。形成残炭主要物质是润滑油中的多环芳烃、胶质、沥青质。提高蒸馏精度，脱除胶质沥青质。溶解能力指对添加剂和氧化产物的溶解能力。一般来说，烷烃的溶解能力差，芳烃的溶解能力强。安全性指标。馏分越轻闪点越低，轻组分含量越多闪点越低。蒸馏切割馏程合适的馏分，并气提脱除轻组分。3基础油的主要性质要求及其与组成的关系馏分越重粘度越大。沸点相生产基础油的过程是一个剔除非理想组分的过程。润滑油的理想组分——分支比较多的异构烷烃；少环长侧链的环烷烃，少环长侧链的芳烃。非理想组分——多环短侧链的芳香烃，含硫，含氮，含氧化合物及少量的胶质，高凝点烃类。4生产基础油的过程是一个剔除非理想组分的过程。4基础油生产过程原油合适的粘度脱去胶质、沥青质除去非理想组分除去蜡烃组分补充精制基础油5基础油生产过程原合适的粘度脱去胶质、沥青质除去非理想组分除去生产润滑油基础油的原料（润滑油料）：常减压蒸馏切割得到各种馏程的润滑油馏分减压渣油（经溶剂脱沥青得到残渣润滑油馏分）“老三套”工艺：①溶剂精制除去各种润滑油馏分中的非理想组分②溶剂脱蜡以除去高凝点组分，降低其凝点③白土或加氢补充精制该法受原油本身化学组成的限制很大，低硫石蜡基原油是润滑油的良好原料。6生产润滑油基础油的原料（润滑油料）：6润滑油的生产工序①切取原料（蒸馏）②脱沥青（对残渣原料）③精制④脱蜡⑤补充精制和后处理⑥调合7润滑油的生产工序①切取原料（蒸馏）788基础油生产工艺过程简介

——溶剂精制工艺常压渣油减压塔减二酮苯脱蜡装置轻脱油白土补充精制装置150N400N650N120BS糠醛精制装置丙烷脱沥青装置减三减四减压渣油脱氮装置国内的溶剂精制工艺分正序及反序流程，先糠醛后酮苯为正序，先酮苯后糠醛为反序。9基础油生产工艺过程简介

基础油生产工艺过程简介

——二段加氢工艺润滑油料加氢处理装置蒸馏装置轻油加氢精制装置馏分油酮苯脱蜡装置125N200N500N150BS含蜡基础油10基础油生产工艺过程简介

基础油生产工艺过程简介

——混合加氢工艺常压渣油减压蒸馏150N馏分变压器油馏分500N馏分糠醛抽出油轻脱沥青油丙烷脱沥青糠醛精制加氢精制酮苯脱蜡加氢异构变压器油HVI150HVI500150BSVHVI沥青蜡液11基础油生产工艺过程简介

基础油生产工艺过程简介

——三段加氢工艺之一常压渣油减压塔减三加氢处理装置轻脱油常减压装置70N150N500N150BS糠醛精制装置丙烷脱沥青装置减四VHVI料减压渣油VHVI抽出油加氢异构装置加氢精制装置12基础油生产工艺过程简介

基础油生产工艺程简介

——三段加氢工艺之二常压渣油减压塔减三轻脱油常减压装置75N100N150N250N基础油罐区加氢裂化装置丙烷脱沥青装置减四减压渣油中间罐区120BS加氢异构装置加氢精制装置常压蒸馏装置汽柴油同一装置区内13基础油生产工艺程简介

基础油生产工艺过程简介

——高压加氢工艺加氢工艺流程示意图润滑油料加氢处理反应器保护反应器氢气临氢降凝反应器加氢精制反应器常减压塔汽油、煤油柴油70N350N650N150BS150N基础油罐区氢气14基础油生产工艺过程简介

第一节溶剂脱沥青

1．溶剂脱沥青过程在炼油工业中的作用

1）由渣油生产高粘度指数的重质润滑油。2）由渣油生产轻质燃料油。3）生产沥青。15第一节溶剂脱沥青1．溶剂脱沥青过程在炼油工业中的作用12、溶剂脱沥青生产基本原理渣油中的烃类和非烃类，在非极性溶剂(丙烷等)中有差异非常明显的溶解度，在一定温度范围内，溶剂对烷烃、环烷烃、少环的芳烃溶剂能力强，对胶质、沥青几乎不溶解，在抽提塔中利用二种物质的密度差，逆流接触，并在抽提塔中控制一定的温度差，生产出质量合格的脱沥青油。162、溶剂脱沥青生产基本原理渣油中的烃类和非烃类，在非极性溶剂3．溶剂脱沥青常用溶剂脱沥青常用溶剂：丙烷、异丁烷、正丁烷、戊烷及其混合物。当以丙烷为溶剂时，脱沥青选择性高，脱沥青油的品质最好，残炭值最低，粘度适当（脱沥青油收率低）。溶剂烷烃分子增大，则脱沥青选择性降低，脱沥青油收率提高。对润滑油型溶剂脱沥青工艺，几乎都是采用丙烷脱沥青工艺。173．溶剂脱沥青常用溶剂脱沥青常用溶剂：17润滑油基础油生产---丙烷脱沥青10080604020

-400204080AB不溶物含量%温度℃丙烷--渣油溶解图溶剂比（体）为2﹕1从40℃～96.84℃（丙烷临界温度）渣油在液体丙烷中的溶解度由100%到018润滑油基础油生产---丙烷脱沥青100806040204．丙烷脱沥青的工艺流程--1）抽提部分抽提的任务是把丙烷溶剂和原料油充分接触而将原料油的润滑油组分溶解出来，使之与胶质沥青质分离。194．丙烷脱沥青的工艺流程--1）抽提部分抽提的任务是把丙烷两段抽提流程轻脱沥青油（残炭值＜0.7%）、重脱沥青油（残炭值＞0.7%）抽提塔的型式：填料塔挡板塔多孔板塔转盘塔20两段抽提流程轻脱沥青油（残炭值＜0.7%）、重脱沥青油（残炭2）溶剂回收部分

溶剂回收部分的任务:从含油的丙烷溶液和沥青溶液中分出丙烷，得到油和沥青。溶剂回收由四部分组成：轻脱沥青油中溶剂回收重脱沥青油溶剂回收沥青中溶剂回收低压溶剂回收212）溶剂回收部分溶剂回收部分的任务:21按回收工艺机理的不同，分为两类：

①蒸发—冷凝回收②临界回收法（节能~30%）临界回收工艺：基本原理是由于丙烷在40℃以上时随着温度的升高溶解能力逐渐降低，当温度升高到临界温度（96.84℃），压力大于临界压力时，丙烷的溶解能力最小，几乎变为0，密度也最小，这时与油的密度差最大，脱沥青油将很容易地从丙烷中分离出来。临界回收又分两种：亚临界回收：接近临界温度下回收超临界回收：在稍高于临界温度、压力下回收溶剂回收方法22按回收工艺机理的不同，分为两类：溶剂回收方法22图11-4丙烷脱沥青工艺原理流程

23图11-4丙烷脱沥青工艺原理流程23影响溶剂脱沥青的主要因素1、温度改变温度会改变溶剂的溶解能力，越靠近临界温度则温度的影响越显著。调整抽提过程各部位的温度是主要的操作调节手段。

抽提塔顶部温度提高，溶剂的密度减小、溶解能力下降、选择性加强。脱沥青油中的胶质、沥青质少，残炭值低，但收率降低。抽提塔底部温度较低时，溶剂溶解能力强，沥青中大量重组分被溶解，因而沥青中含油量减少，软化点高，脱沥青油收率高。24影响溶剂脱沥青的主要因素1、温度24塔顶、塔底的温度高低应根据原料性质、脱沥青油及沥青质量要求而定。

溶剂不同，要求的抽提温度也不同：丙烷50℃～90℃丁烷100℃～140℃戊烷150℃～190℃在最高允许温度以下，采用较高的温度可以降低渣油的粘度，从而改善抽提过程中的传质状况。25塔顶、塔底的温度高低应根据原料性质、脱沥青油及沥青质量要求而2、压力操作压力一般不作为调节手段。选择操作压力时必须注意：①为了保证抽提操作是在双液相区内进行，对某种溶剂和某个操作温度都有一个最低限压力，操作压力应高于此最低限压力。②在近临界溶剂抽提或超临界溶剂抽提的条件下，压力对溶剂的密度有较大的影响，因而对溶剂的溶解能力的影响也大。262、压力263、溶剂组成及溶剂比乙烷对残渣油溶解度小，脱沥青油收率低，丁烷以上的低分子烷烃对残渣油溶解能力强，选择性差，脱沥青油质量差；丙烷既具有一定的溶解能力，又有较好的选择性，是良好的脱沥青溶剂，特别适合于用作生产润滑油料。当目的产品为催化裂化或加氢裂化原料时，多采用丁烷或戊烷作溶剂。为了调节溶剂的溶解能力和选择性，或受溶剂来源限制，也可采用混合溶剂。273、溶剂组成及溶剂比27图11-5脱沥青油收率与溶剂比关系

28图11-5脱沥青油收率与溶剂比关系28图11-6脱沥青油的残碳与溶剂比关系

29图11-6脱沥青油的残碳与溶剂比关系294、原料油性质渣油中油分含量多时，需较大的溶剂比，脱沥青油收率也高，相应粘度较低。原料中含油量少时，所得脱沥青油粘度高、收率低。可采用较小的溶剂比，但必须提高抽提温度，以提高丙烷的选择性，才能保证脱沥青油的质量。304、原料油性质30第二节润滑油的溶剂精制1）润滑油粘度、粘温特性与组成的关系

润滑油的理想组分：少环长侧链烃类及少分支异构烷。

润滑油的非理想组分：正构烷、多环短侧链烃类和非烃化合物、胶质等。造成油品粘度指数低、抗氧化安定性差、酸值高、腐蚀性强、颜色深。31第二节润滑油的溶剂精制1）润滑油粘度、粘温特性与组成的关2）润滑油精制的目的从润滑油原料中除去大部分多环短侧链环状烃和含S、N、O化合物及胶质等，使粘温性质、抗氧化安定性、残炭值、颜色等性质得到改善，称精制。322）润滑油精制的目的从润滑油原料中除去大部分多环短侧链环状烃3）精制方法①酸碱精制②溶剂精制③吸附精制④加氢精制溶剂精制是目前我国最广泛采用的精制方法。333）精制方法①酸碱精制33溶剂精制----溶剂的选择烃类在极性溶剂中的溶解能力：

烷烃<环烷烃<少环芳烃<多环芳烃<胶质温度高溶解能力大选择性与溶解能力是一对矛盾34溶剂精制----溶剂的选择烃类在极性溶剂中的溶解能力：34选择溶剂的主要依据1.有良好的选择性；2.对非理想组分溶解能力强；3.密度较大，粘度小；4.溶剂与油有较大的沸点差；5.安定性好；6.毒性小，无爆炸危险，腐蚀性小；7.来源丰富，价格便宜。常用的溶剂：

糠醛、苯酚、N-甲基吡咯烷酮（NMP）（三种溶剂的性质及使用性能对比见P431表11-7/8）35选择溶剂的主要依据1.有良好的选择性；35溶剂精制工艺原理利用溶剂对润滑油中的非理想组份（多环短侧链的芳烃和环烷烃、胶质、硫和氮的化合物）的溶解能力强、而对理想组分（少环长侧链的烃类）溶解能力差，在低于临界温度条件下比重差较大，在萃取塔中使溶剂和原料两者逆流接触并分层，从而使润滑油的理想组分和非理想组分分开。非理想组分：多环短侧链环状烃和含S、N、O化合物及胶质等理想组分：单环长侧链环状烃和烷烃36溶剂精制工艺原理利用溶剂对润滑油中的非理想组份（多环短侧链的3737基础油生产---糠醛精制这是装置萃取塔流程，由于糠醛的比重大，由上部进入，原料从底部进入。通过控制原料和糠醛进塔的温度及底部循环控制萃取塔有一定的温度差。以比色或残碳作馏出口控制指标。萃取系统示意图糠醛精制油原料抽出油底循环38基础油生产---糠醛精制这是装置萃取塔流程，由于糠醛的比重大基础油生产---糠醛精制控制抽提塔温度的原因：从塔底到塔顶，原料中的理相组分逐渐减少，糠醛在混合液中的比重相对增加，因而在溶剂中临界溶解温度也相应提高，这就需要操作温度从下至上逐步提高，以保证精制深度。而底部温度逐步降低，使溶剂中的部分理想组分逐渐分离出来，回到精制液中去，从而减少理想组分的损失，提高精制油收率。39基础油生产---糠醛精制控制抽提塔温度的原因：从塔底到塔顶，基础油生产---糠醛精制在操作中有如下几条规律：⑴适宜的塔顶温度可改善油品质量，提高粘温性能。⑵适宜的塔底温度主要是保证产品的收率。⑶油品密度越大，在溶剂中的溶解度也越小，为了获得质量好的精制油，抽提温度就要相应控高一点。(4)溶剂比越大，精制深度加深，能提高质量，但收率下降。40基础油生产---糠醛精制在操作中有如下几条规律：40基础油生产---糠醛精制抽提溶剂的回收1)提取液和提余液中溶剂的回收：多效蒸发抽余液中溶剂较少，约15%左右。提取液中溶剂达90%以上。糠醛精制装置能耗中溶剂回收占总能耗的75～85％。精制液回收系统采用蒸汽汽提一次回收工艺。抽出液回收占回收系统的70％，采用四塔三效工艺，即三效蒸发加一效汽提回收。41基础油生产---糠醛精制抽提溶剂的回收41多效蒸发：以多塔多次蒸发替代一塔一次蒸发，而且各塔的操作压力、温度不同，溶剂在低压下蒸发时所需要的热量是来自与高压蒸出的溶剂蒸气的冷凝潜热，从而达到降低加热炉的热负荷以及装置能耗的目的。42多效蒸发：以多塔多次蒸发替代一塔一次蒸发，而且各塔的操作压力①从糠醛水溶液中回收糠醛：用双塔回收法糠醛-水形成共沸物，含糠醛35%。②从酚水溶液中回收酚：吸收法酚水共沸物，含酚9.2%。40℃时，酚在水中溶解度为9.6%。不能用双塔回收酚。用润滑油吸收法。2)水溶液中溶剂的回收43①从糠醛水溶液中回收糠醛：用双塔回收法2)水溶液中溶剂的回糠醛精制工艺原则流程：包括溶剂抽提、溶剂回收和溶剂干燥三个部分。44糠醛精制工艺原则流程：包括溶剂抽提、溶剂回收和溶剂干燥三个部第三节润滑油溶剂脱蜡润滑油脱蜡的目的：解决油品的低温流动性问题。油品失去流动性的原因：①粘温凝固②结构凝固45第三节润滑油溶剂脱蜡润滑油脱蜡的目的：45油品脱蜡的方法

①冷榨脱蜡：只适用于柴油和轻质润滑油。②吸附脱蜡：如分子筛脱蜡，只适用于煤油、轻柴油脱正构烷烃。③尿素脱蜡：络合，只适用于轻柴油、轻润滑油料等低粘度油品。④细菌脱蜡：蜡由细菌转化为蛋白质后分离除去，只适用于轻质油料。46油品脱蜡的方法①冷榨脱蜡：只适用于柴油和轻质润滑油。46油品脱蜡的方法

⑤催化脱蜡（加氢降凝）：使润滑油料中凝点较高的正构烷烃转化为凝点较低的异构烷烃和低分子烷烃，其它烃类基本不发生变化。⑥溶剂脱蜡：利用溶剂在低温下对油和蜡有不同的溶解度，在低温下溶解油而不溶解（或很少）蜡，然后用过滤方法将油与蜡分离。47油品脱蜡的方法⑤催化脱蜡（加氢降凝）：使润滑油料中凝点较溶剂脱蜡----脱蜡溶剂（1）溶剂的作用：①稀释作用：降低油品粘度，利于结晶长大；②选择性溶解：油溶于溶剂而蜡极少溶解，利于油蜡分离。脱蜡温差：脱蜡温度与脱蜡油凝点之差。48溶剂脱蜡----脱蜡溶剂（1）溶剂的作用：48对脱蜡溶剂的要求①粘度足够低；②选择性好，低温下对蜡溶解度小，使脱蜡温差小；③低温下对油的溶解度大；④能使蜡结晶有良好的性状，使过滤速度较高；⑤沸点不应太高；⑥化学安定性和热稳定性好，不易分解；⑦适应各种原料；⑧冰点低、在脱蜡温度下不结晶；⑨毒性小；不腐蚀设备；⑩价格便宜。49对脱蜡溶剂的要求①粘度足够低；49常用的脱蜡溶剂极性溶剂：酮类如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等及二氯乙烷。低温下对蜡溶解度小，加入酮类可减小蜡的溶解度，是蜡的沉淀剂。非极性溶剂：烃类如苯、甲苯、丙烷、轻汽油等。低温下对油有较大的溶解度，是油的稀释剂，但对蜡的溶解度也较大。一种溶剂难以达到要求，常用混合溶剂。由非极性组分(苯类)及极性组分(酮类)混合而成，故称酮苯脱蜡。50常用的脱蜡溶剂极性溶剂：酮类如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮苯脱蜡的脱蜡原理利用混合溶剂（丁酮和甲苯）对油、蜡具有不同的溶解度，对油的溶解度大，在低温下使蜡过饱和结晶析出，然后用机械过滤的方法使油蜡分离；脱蜡原料加入溶剂，降低原料的粘度和溶液中蜡结晶体的浓度，使蜡生成均匀的结晶体。51酮苯脱蜡的脱蜡原理利用混合溶剂（丁酮和甲苯）对油、蜡具有不同图11-13溶剂脱蜡方法示意52图11-13溶剂脱蜡方法示意52图11-14酮苯脱蜡装置原则流程图冷冻系统结晶系统过滤系统回收系统蜡出装置安全气系统原料二次一次溶剂三次液氨气氨脱蜡油蜡膏油出装置53图11-14酮苯脱蜡装置原则流程图冷冻系统结晶系统过滤系统图11-15结晶系统工艺流程示意图54图11-15结晶系统工艺流程示意图54图11-16过滤系统原理流程图55图11-16过滤系统原理流程图55图11-17鼓式真空过滤机示意图56图11-17鼓式真空过滤机示意图56图11-18溶剂回收系统工艺原理流程57图11-18溶剂回收系统工艺原理流程57影响酮苯脱蜡过程的主要因素

工艺要求：①使含蜡原料油中要除去的蜡完全析出；②使蜡形成良好的结晶状态。58影响酮苯脱蜡过程的主要因素工艺要求：58影响酮苯脱蜡过程的主要因素（1）原料性质原料轻重对脱蜡的影响

石蜡为大薄片状结晶，易过滤；微晶蜡为细小针状结晶，不易过滤。馏分重则蜡结晶变得细小，不易过滤。原料油组成对脱蜡的影响：石蜡，微晶蜡

原料油馏分宽窄对脱蜡的影响

馏分窄蜡性质相近，结晶好，易过滤。原料油中胶质与沥青质含量对脱蜡的影响

原料油含水对脱蜡的影响水在低温下析出为细小冰粒，妨碍蜡结晶更好地生长，不易过滤。

59影响酮苯脱蜡过程的主要因素（1）原料性质59（2）溶剂组成油与溶剂完全互溶的最低温度称为互溶温度。酮含量高，过滤速度快，脱蜡温差小，但如果不互溶则油收率减小。馏分重，互溶温度升高。

（3）溶剂比

溶剂比=脱蜡溶剂量/脱蜡原料油=(稀释溶剂+冷洗溶剂)/脱蜡原料油要求在过滤温度下充分溶解油分60（2）溶剂组成60（4）稀释溶剂加入温度稀释溶剂与加入点原料油温度相同或低1~2℃第一次稀释溶剂加入点温度称冷点温度。脱蜡油稀释溶剂可比加入点含油蜡液温度高15～20℃61（4）稀释溶剂加入温度61（5）溶剂加入的方法与位置溶剂加入方式对脱蜡效果影响很大。一次稀释法：在蜡冷冻结晶前一次全部加入。多次稀释法：冷冻前和冷冻过程中逐次加入。对馏分油，在原料冷却到比它的凝点低15～20℃时加入溶剂，称为“冷点稀释”。对残渣油，在原料泵出口处加入一次溶剂，加热到70℃后再冷却结晶，称为“热处理”。

62（5）溶剂加入的方法与位置62（6）冷却速度冷却速度＝温降数/停留时间(℃/h)

停留时间=套管容积/体积流量(h)

蜡开始结晶时冷却速度过高则会形成大量结晶中心。

（7）溶剂的质量溶剂纯度高则脱蜡效果好湿溶剂含水<0.5%（8）助滤剂：甲基丙烯酸酯等

加入助滤剂，可增大蜡结晶颗粒，提高处理量和收率。63（6）冷却速度63第四节润滑油的白土补充精制补充精制目的：

除去溶剂精制，脱蜡后残留在润滑油中的微量溶剂、水份、硫化物，氮化物、无机酸、有机酸（环烷酸、磺酸）、胶质、沥青质等有害组分，改善油品的颜色和安定性。补充精制的重要性：

是使成品润滑油的机械杂质、水份、酸值、抗乳化性能等指标符合要求的必要手段。

64第四节润滑油的白土补充精制补充精制目的：64依据白土的活性表面有选择地吸附油中的极性物质（如胶质、沥青质等酸性物质），而对油品中的理想组份则不吸附，从而达到除去油中不理想物质的目的。油品中各种物质被白土吸附时的强弱顺序：

胶质＞沥青质＞氧化物＞硫酸酯＞芳烃＞环烷＞烷烃白土精制原理65依据白土的活性表面有选择地吸附油中的极性物质（如胶质、沥青质基础油生产---白土补充精制白土吸附是一个物理吸附过程，由于被吸附物向吸附剂孔内渗透需要一个过程，过程进行的快慢与吸附剂孔的大小和被吸附物质分了运动的速率有直接的关系，因此白土吸附时需要一定的温度降低油品的粘度，加速其运动，同时需要一定的接触时间，以使吸附过程充分完成。66基础油生产---白土补充精制白土吸附是一个物理吸附过程，由于图11-19白土补充精制工艺流程67图11-19白土补充精制工艺流程67白土精制操作条件白土精制过程的三要素：

白土用量、精制温度、接触时间68白土精制操作条件白土精制过程的三要素：681.简述溶剂脱沥青过程在炼油工业中的作用。2.简述丙烷脱沥青的原理。3.丙烷脱沥青的工艺流程有哪几个系统?4.简述丙烷脱沥青工艺中的临界回收原理。5.润滑油的理想组分有哪些?非理想组分又有哪些？6.润滑油溶剂精制的目的是什么?简述其原理。7.溶剂精制中抽提温度对润滑油质量和产量有什么影响?8.简述多效蒸发的原理和过程。9.溶剂精制时从抽提液和抽余液中回收溶剂的方法有何不同?10.润滑油脱蜡有哪些方法?11.简述溶剂脱蜡原理。12.简述溶剂脱蜡中苯类溶剂和酮类溶剂的作用。13.溶剂脱蜡工艺流程有哪几部分?各有何作用?14.简述白土精制的目的和原理。思考题691.简述溶剂脱沥青过程在炼油工业中的作用。思考题69ThankyouThankyou11润滑油基础油的生产11润滑油基础油的生产11润滑油基础油的生产石油炼制工程第十一章润滑油基础油的生产2第八条双方一般责任一．甲、乙双方在工程实施之前指定专人为代表，负责协调、交换、处理在施工过程中所发生的一般事宜。必要时，应请示各自的上级主管负责人，以求问题的迅速解决。二．甲方应向乙方提供简易库房一间，由乙方存放材料、工具及员工休息所用。三．工程材料到货后，甲、乙双方办理验收手续，签收后存放在简易库房内，由乙方人员负责保管随时取用。材料损坏和丢失由乙方负责。四．乙方应安全文明施工，噪音较大的施工应安排在夜间或休息日进行。五．乙方要保证施工人员的道德品质、业务素质及人身安全，施工人员必须遵守法律、法规和条例，并将施工人员名单报给甲方备案。11润滑油基础油的生产11润滑油基础油的生产11润滑油基础油石油炼制工程第十一章润滑油基础油的生产72石油炼制工程第十一章润滑油基础油的生产2基础油的主要性质要求及其与组成的关系1）粘度2）粘温特性3）低温流动性4）抗氧化安定性5）残炭6）溶解能力7）闪点馏分越重粘度越大。沸点相近时，烷烃粘度小，芳烃粘度大，环状烃居中。蒸馏切割馏程合适的馏分。烷烃粘温特性好，环状烃粘温特性不好，环数越多粘温特性越差。脱除多环短侧链芳烃。长链烃凝点高，低温流动性差。脱除高凝固点的烃类。非烃类化合物安定性差。形成残炭主要物质是润滑油中的多环芳烃、胶质、沥青质。提高蒸馏精度，脱除胶质沥青质。溶解能力指对添加剂和氧化产物的溶解能力。一般来说，烷烃的溶解能力差，芳烃的溶解能力强。安全性指标。馏分越轻闪点越低，轻组分含量越多闪点越低。蒸馏切割馏程合适的馏分，并气提脱除轻组分。73基础油的主要性质要求及其与组成的关系馏分越重粘度越大。沸点相生产基础油的过程是一个剔除非理想组分的过程。润滑油的理想组分——分支比较多的异构烷烃；少环长侧链的环烷烃，少环长侧链的芳烃。非理想组分——多环短侧链的芳香烃，含硫，含氮，含氧化合物及少量的胶质，高凝点烃类。74生产基础油的过程是一个剔除非理想组分的过程。4基础油生产过程原油合适的粘度脱去胶质、沥青质除去非理想组分除去蜡烃组分补充精制基础油75基础油生产过程原合适的粘度脱去胶质、沥青质除去非理想组分除去生产润滑油基础油的原料（润滑油料）：常减压蒸馏切割得到各种馏程的润滑油馏分减压渣油（经溶剂脱沥青得到残渣润滑油馏分）“老三套”工艺：①溶剂精制除去各种润滑油馏分中的非理想组分②溶剂脱蜡以除去高凝点组分，降低其凝点③白土或加氢补充精制该法受原油本身化学组成的限制很大，低硫石蜡基原油是润滑油的良好原料。76生产润滑油基础油的原料（润滑油料）：6润滑油的生产工序①切取原料（蒸馏）②脱沥青（对残渣原料）③精制④脱蜡⑤补充精制和后处理⑥调合77润滑油的生产工序①切取原料（蒸馏）7788基础油生产工艺过程简介

——溶剂精制工艺常压渣油减压塔减二酮苯脱蜡装置轻脱油白土补充精制装置150N400N650N120BS糠醛精制装置丙烷脱沥青装置减三减四减压渣油脱氮装置国内的溶剂精制工艺分正序及反序流程，先糠醛后酮苯为正序，先酮苯后糠醛为反序。79基础油生产工艺过程简介

基础油生产工艺过程简介

——二段加氢工艺润滑油料加氢处理装置蒸馏装置轻油加氢精制装置馏分油酮苯脱蜡装置125N200N500N150BS含蜡基础油80基础油生产工艺过程简介

基础油生产工艺过程简介

——混合加氢工艺常压渣油减压蒸馏150N馏分变压器油馏分500N馏分糠醛抽出油轻脱沥青油丙烷脱沥青糠醛精制加氢精制酮苯脱蜡加氢异构变压器油HVI150HVI500150BSVHVI沥青蜡液81基础油生产工艺过程简介

基础油生产工艺过程简介

——三段加氢工艺之一常压渣油减压塔减三加氢处理装置轻脱油常减压装置70N150N500N150BS糠醛精制装置丙烷脱沥青装置减四VHVI料减压渣油VHVI抽出油加氢异构装置加氢精制装置82基础油生产工艺过程简介

基础油生产工艺程简介

——三段加氢工艺之二常压渣油减压塔减三轻脱油常减压装置75N100N150N250N基础油罐区加氢裂化装置丙烷脱沥青装置减四减压渣油中间罐区120BS加氢异构装置加氢精制装置常压蒸馏装置汽柴油同一装置区内83基础油生产工艺程简介

基础油生产工艺过程简介

——高压加氢工艺加氢工艺流程示意图润滑油料加氢处理反应器保护反应器氢气临氢降凝反应器加氢精制反应器常减压塔汽油、煤油柴油70N350N650N150BS150N基础油罐区氢气84基础油生产工艺过程简介

第一节溶剂脱沥青

1．溶剂脱沥青过程在炼油工业中的作用

1）由渣油生产高粘度指数的重质润滑油。2）由渣油生产轻质燃料油。3）生产沥青。85第一节溶剂脱沥青1．溶剂脱沥青过程在炼油工业中的作用12、溶剂脱沥青生产基本原理渣油中的烃类和非烃类，在非极性溶剂(丙烷等)中有差异非常明显的溶解度，在一定温度范围内，溶剂对烷烃、环烷烃、少环的芳烃溶剂能力强，对胶质、沥青几乎不溶解，在抽提塔中利用二种物质的密度差，逆流接触，并在抽提塔中控制一定的温度差，生产出质量合格的脱沥青油。862、溶剂脱沥青生产基本原理渣油中的烃类和非烃类，在非极性溶剂3．溶剂脱沥青常用溶剂脱沥青常用溶剂：丙烷、异丁烷、正丁烷、戊烷及其混合物。当以丙烷为溶剂时，脱沥青选择性高，脱沥青油的品质最好，残炭值最低，粘度适当（脱沥青油收率低）。溶剂烷烃分子增大，则脱沥青选择性降低，脱沥青油收率提高。对润滑油型溶剂脱沥青工艺，几乎都是采用丙烷脱沥青工艺。873．溶剂脱沥青常用溶剂脱沥青常用溶剂：17润滑油基础油生产---丙烷脱沥青10080604020

-400204080AB不溶物含量%温度℃丙烷--渣油溶解图溶剂比（体）为2﹕1从40℃～96.84℃（丙烷临界温度）渣油在液体丙烷中的溶解度由100%到088润滑油基础油生产---丙烷脱沥青100806040204．丙烷脱沥青的工艺流程--1）抽提部分抽提的任务是把丙烷溶剂和原料油充分接触而将原料油的润滑油组分溶解出来，使之与胶质沥青质分离。894．丙烷脱沥青的工艺流程--1）抽提部分抽提的任务是把丙烷两段抽提流程轻脱沥青油（残炭值＜0.7%）、重脱沥青油（残炭值＞0.7%）抽提塔的型式：填料塔挡板塔多孔板塔转盘塔90两段抽提流程轻脱沥青油（残炭值＜0.7%）、重脱沥青油（残炭2）溶剂回收部分

溶剂回收部分的任务:从含油的丙烷溶液和沥青溶液中分出丙烷，得到油和沥青。溶剂回收由四部分组成：轻脱沥青油中溶剂回收重脱沥青油溶剂回收沥青中溶剂回收低压溶剂回收912）溶剂回收部分溶剂回收部分的任务:21按回收工艺机理的不同，分为两类：

①蒸发—冷凝回收②临界回收法（节能~30%）临界回收工艺：基本原理是由于丙烷在40℃以上时随着温度的升高溶解能力逐渐降低，当温度升高到临界温度（96.84℃），压力大于临界压力时，丙烷的溶解能力最小，几乎变为0，密度也最小，这时与油的密度差最大，脱沥青油将很容易地从丙烷中分离出来。临界回收又分两种：亚临界回收：接近临界温度下回收超临界回收：在稍高于临界温度、压力下回收溶剂回收方法92按回收工艺机理的不同，分为两类：溶剂回收方法22图11-4丙烷脱沥青工艺原理流程

93图11-4丙烷脱沥青工艺原理流程23影响溶剂脱沥青的主要因素1、温度改变温度会改变溶剂的溶解能力，越靠近临界温度则温度的影响越显著。调整抽提过程各部位的温度是主要的操作调节手段。

抽提塔顶部温度提高，溶剂的密度减小、溶解能力下降、选择性加强。脱沥青油中的胶质、沥青质少，残炭值低，但收率降低。抽提塔底部温度较低时，溶剂溶解能力强，沥青中大量重组分被溶解，因而沥青中含油量减少，软化点高，脱沥青油收率高。94影响溶剂脱沥青的主要因素1、温度24塔顶、塔底的温度高低应根据原料性质、脱沥青油及沥青质量要求而定。

溶剂不同，要求的抽提温度也不同：丙烷50℃～90℃丁烷100℃～140℃戊烷150℃～190℃在最高允许温度以下，采用较高的温度可以降低渣油的粘度，从而改善抽提过程中的传质状况。95塔顶、塔底的温度高低应根据原料性质、脱沥青油及沥青质量要求而2、压力操作压力一般不作为调节手段。选择操作压力时必须注意：①为了保证抽提操作是在双液相区内进行，对某种溶剂和某个操作温度都有一个最低限压力，操作压力应高于此最低限压力。②在近临界溶剂抽提或超临界溶剂抽提的条件下，压力对溶剂的密度有较大的影响，因而对溶剂的溶解能力的影响也大。962、压力263、溶剂组成及溶剂比乙烷对残渣油溶解度小，脱沥青油收率低，丁烷以上的低分子烷烃对残渣油溶解能力强，选择性差，脱沥青油质量差；丙烷既具有一定的溶解能力，又有较好的选择性，是良好的脱沥青溶剂，特别适合于用作生产润滑油料。当目的产品为催化裂化或加氢裂化原料时，多采用丁烷或戊烷作溶剂。为了调节溶剂的溶解能力和选择性，或受溶剂来源限制，也可采用混合溶剂。973、溶剂组成及溶剂比27图11-5脱沥青油收率与溶剂比关系

98图11-5脱沥青油收率与溶剂比关系28图11-6脱沥青油的残碳与溶剂比关系

99图11-6脱沥青油的残碳与溶剂比关系294、原料油性质渣油中油分含量多时，需较大的溶剂比，脱沥青油收率也高，相应粘度较低。原料中含油量少时，所得脱沥青油粘度高、收率低。可采用较小的溶剂比，但必须提高抽提温度，以提高丙烷的选择性，才能保证脱沥青油的质量。1004、原料油性质30第二节润滑油的溶剂精制1）润滑油粘度、粘温特性与组成的关系

润滑油的理想组分：少环长侧链烃类及少分支异构烷。

润滑油的非理想组分：正构烷、多环短侧链烃类和非烃化合物、胶质等。造成油品粘度指数低、抗氧化安定性差、酸值高、腐蚀性强、颜色深。101第二节润滑油的溶剂精制1）润滑油粘度、粘温特性与组成的关2）润滑油精制的目的从润滑油原料中除去大部分多环短侧链环状烃和含S、N、O化合物及胶质等，使粘温性质、抗氧化安定性、残炭值、颜色等性质得到改善，称精制。1022）润滑油精制的目的从润滑油原料中除去大部分多环短侧链环状烃3）精制方法①酸碱精制②溶剂精制③吸附精制④加氢精制溶剂精制是目前我国最广泛采用的精制方法。1033）精制方法①酸碱精制33溶剂精制----溶剂的选择烃类在极性溶剂中的溶解能力：

烷烃<环烷烃<少环芳烃<多环芳烃<胶质温度高溶解能力大选择性与溶解能力是一对矛盾104溶剂精制----溶剂的选择烃类在极性溶剂中的溶解能力：34选择溶剂的主要依据1.有良好的选择性；2.对非理想组分溶解能力强；3.密度较大，粘度小；4.溶剂与油有较大的沸点差；5.安定性好；6.毒性小，无爆炸危险，腐蚀性小；7.来源丰富，价格便宜。常用的溶剂：

糠醛、苯酚、N-甲基吡咯烷酮（NMP）（三种溶剂的性质及使用性能对比见P431表11-7/8）105选择溶剂的主要依据1.有良好的选择性；35溶剂精制工艺原理利用溶剂对润滑油中的非理想组份（多环短侧链的芳烃和环烷烃、胶质、硫和氮的化合物）的溶解能力强、而对理想组分（少环长侧链的烃类）溶解能力差，在低于临界温度条件下比重差较大，在萃取塔中使溶剂和原料两者逆流接触并分层，从而使润滑油的理想组分和非理想组分分开。非理想组分：多环短侧链环状烃和含S、N、O化合物及胶质等理想组分：单环长侧链环状烃和烷烃106溶剂精制工艺原理利用溶剂对润滑油中的非理想组份（多环短侧链的10737基础油生产---糠醛精制这是装置萃取塔流程，由于糠醛的比重大，由上部进入，原料从底部进入。通过控制原料和糠醛进塔的温度及底部循环控制萃取塔有一定的温度差。以比色或残碳作馏出口控制指标。萃取系统示意图糠醛精制油原料抽出油底循环108基础油生产---糠醛精制这是装置萃取塔流程，由于糠醛的比重大基础油生产---糠醛精制控制抽提塔温度的原因：从塔底到塔顶，原料中的理相组分逐渐减少，糠醛在混合液中的比重相对增加，因而在溶剂中临界溶解温度也相应提高，这就需要操作温度从下至上逐步提高，以保证精制深度。而底部温度逐步降低，使溶剂中的部分理想组分逐渐分离出来，回到精制液中去，从而减少理想组分的损失，提高精制油收率。109基础油生产---糠醛精制控制抽提塔温度的原因：从塔底到塔顶，基础油生产---糠醛精制在操作中有如下几条规律：⑴适宜的塔顶温度可改善油品质量，提高粘温性能。⑵适宜的塔底温度主要是保证产品的收率。⑶油品密度越大，在溶剂中的溶解度也越小，为了获得质量好的精制油，抽提温度就要相应控高一点。(4)溶剂比越大，精制深度加深，能提高质量，但收率下降。110基础油生产---糠醛精制在操作中有如下几条规律：40基础油生产---糠醛精制抽提溶剂的回收1)提取液和提余液中溶剂的回收：多效蒸发抽余液中溶剂较少，约15%左右。提取液中溶剂达90%以上。糠醛精制装置能耗中溶剂回收占总能耗的75～85％。精制液回收系统采用蒸汽汽提一次回收工艺。抽出液回收占回收系统的70％，采用四塔三效工艺，即三效蒸发加一效汽提回收。111基础油生产---糠醛精制抽提溶剂的回收41多效蒸发：以多塔多次蒸发替代一塔一次蒸发，而且各塔的操作压力、温度不同，溶剂在低压下蒸发时所需要的热量是来自与高压蒸出的溶剂蒸气的冷凝潜热，从而达到降低加热炉的热负荷以及装置能耗的目的。112多效蒸发：以多塔多次蒸发替代一塔一次蒸发，而且各塔的操作压力①从糠醛水溶液中回收糠醛：用双塔回收法糠醛-水形成共沸物，含糠醛35%。②从酚水溶液中回收酚：吸收法酚水共沸物，含酚9.2%。40℃时，酚在水中溶解度为9.6%。不能用双塔回收酚。用润滑油吸收法。2)水溶液中溶剂的回收113①从糠醛水溶液中回收糠醛：用双塔回收法2)水溶液中溶剂的回糠醛精制工艺原则流程：包括溶剂抽提、溶剂回收和溶剂干燥三个部分。114糠醛精制工艺原则流程：包括溶剂抽提、溶剂回收和溶剂干燥三个部第三节润滑油溶剂脱蜡润滑油脱蜡的目的：解决油品的低温流动性问题。油品失去流动性的原因：①粘温凝固②结构凝固115第三节润滑油溶剂脱蜡润滑油脱蜡的目的：45油品脱蜡的方法

①冷榨脱蜡：只适用于柴油和轻质润滑油。②吸附脱蜡：如分子筛脱蜡，只适用于煤油、轻柴油脱正构烷烃。③尿素脱蜡：络合，只适用于轻柴油、轻润滑油料等低粘度油品。④细菌脱蜡：蜡由细菌转化为蛋白质后分离除去，只适用于轻质油料。116油品脱蜡的方法①冷榨脱蜡：只适用于柴油和轻质润滑油。46油品脱蜡的方法

⑤催化脱蜡（加氢降凝）：使润滑油料中凝点较高的正构烷烃转化为凝点较低的异构烷烃和低分子烷烃，其它烃类基本不发生变化。⑥溶剂脱蜡：利用溶剂在低温下对油和蜡有不同的溶解度，在低温下溶解油而不溶解（或很少）蜡，然后用过滤方法将油与蜡分离。117油品脱蜡的方法⑤催化脱蜡（加氢降凝）：使润滑油料中凝点较溶剂脱蜡----脱蜡溶剂（1）溶剂的作用：①稀释作用：降低油品粘度，利于结晶长大；②选择性溶解：油溶于溶剂而蜡极少溶解，利于油蜡分离。脱蜡温差：脱蜡温度与脱蜡油凝点之差。118溶剂脱蜡----脱蜡溶剂（1）溶剂的作用：48对脱蜡溶剂的要求①粘度足够低；②选择性好，低温下对蜡溶解度小，使脱蜡温差小；③低温下对油的溶解度大；④能使蜡结晶有良好的性状，使过滤速度较高；⑤沸点不应太高；⑥化学安定性和热稳定性好，不易分解；⑦适应各种原料；⑧冰点低、在脱蜡温度下不结晶；⑨毒性小；不腐蚀设备；⑩价格便宜。119对脱蜡溶剂的要求①粘度足够低；49常用的脱蜡溶剂极性溶剂：酮类如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等及二氯乙烷。低温下对蜡溶解度小，加入酮类可减小蜡的溶解度，是蜡的沉淀剂。非极性溶剂：烃类如苯、甲苯、丙烷、轻汽油等。低温下对油有较大的溶解度，是油的稀释剂，但对蜡的溶解度也较大。一种溶剂难以达到要求，常用混合溶剂。由非极性组分(苯类)及极性组分(酮类)混合而成，故称酮苯脱蜡。120常用的脱蜡溶剂极性溶剂：酮类如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮苯脱蜡的脱蜡原理利用混合溶剂（丁酮和甲苯）对油、蜡具有不同的溶解度，对油的溶解度大，在低温下使蜡过饱和结晶析出，然后用机械过滤的方法使油蜡分离；脱蜡原料加入溶剂，降低原料的粘度和溶液中蜡结晶体的浓度，使蜡生成均匀的结晶体。121酮苯脱蜡的脱蜡原理利用混合溶剂（丁酮和甲苯）对油、蜡具有不同图11-13溶剂脱蜡方法示意122图11-13溶剂脱蜡方法示意52图11-14酮苯脱蜡装置原则流程图冷冻系统结晶系统过滤系统回收系统蜡出装置安全气系统原料二次一次溶剂三次液氨气氨脱蜡油蜡膏油出装置123图11-14酮苯脱蜡装置原则流程图冷冻系统结晶系统过滤系统图11-15结晶系统工艺流程示意图124图11-15结晶系统工艺流程示意图54图11-16过滤系统原理流程图125图11-16过滤系统原理流程图55图11-17鼓式真空过滤机示意图126图11-17