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润滑油基础油的发展趋势 加氢裂化技术及其优势 2020 2 3 2 最早的润滑油 最早的润滑油 古代 动物油脂植物油脂早在公元前1400多年前就有使用牛羊脂肪润滑马车的记载 它们的弱点不纯净容易氧化变质不适用于现代工业高速 高温 低温 耐腐蚀等苛刻条件下的机械设备 2020 2 3 3 最早的矿物润滑油 1852年 人类第一次获得矿物润滑油 1876年 俄国人在巴拉罕建立了世界第一家润滑油工厂 1878年 俄国人在巴黎世界博览会上推出第一批矿物润滑油样品 1920 40年代 随着汽车工业的发展 采用溶剂 酸 以及白土精炼的矿物润滑油大量面世 1921年 出现在矿物油中加入化学添加剂的现代意义的润滑油 CONOCO公司 1950年 多级发动机油出现 对高粘度指数基础油的需求增加 2020 2 3 4 现代润滑油生产工艺 1960年代 加氢处理技术在美国用于润滑油生产 1969年 第一套高温 高压加氢裂化润滑油处理装置在日本投产 1970年代 第一套加氢异构脱蜡装置在欧洲采用 生产高粘度指数基础油 1970 80年代 世界上的发达国家纷纷采用二段加氢工艺处理润滑油 1997年 加氢裂化 加氢异构脱蜡 加氢精制的三段加氢处理工艺 CONOCO公司 2020 2 3 5 几种工艺路线 物理处理工艺溶剂精制 溶剂脱蜡 白土补充精制物理 化学联合工艺溶剂预精制 加氢裂化 溶剂脱蜡加氢裂化 溶剂脱蜡 高压加氢补充精制溶剂精制 溶剂脱蜡 中低压加氢补充精制化学处理工艺加氢裂化 催化脱蜡 加氢精制 2020 2 3 6 基础油加工技术发展趋势 溶剂精炼或酸碱处理或白土精制 溶剂精炼 加氢处理 加氢裂化 异构脱蜡 加氢裂化 异构脱蜡 加氢精制 常规一段加氢二段加氢三段加氢1960年代1970年代1980年代1990年代 2020 2 3 7 原油的成份 原油成份链烷烃环烷烃芳香烃和极性物质硫 氮 氧 金属 石蜡 2020 2 3 8 极性芳烃和杂环化合物 芳香烃含氮杂环含硫杂环 2020 2 3 9 原油分子结构 典型的原油分子 不饱和的芳香环 环烷基 2020 2 3 10 原油成份对润滑油性能的影响 不同原油成份的性能对比 链烷烃环烷烃芳香烃 溶解性能氧化安定性粘温性能颜色稳定性挥发性 增强 增强 增强 增强 增强 2020 2 3 11 基础油的生产工艺 传统的基础油生产工艺 溶解 萃取 吸附等物理方法蒸馏法溶剂抽提法酸 碱精制溶剂脱蜡处理白土精制 加氢工艺 采用高压 高温 催化条件下的加氢反应 分子重排等化学方法 改变油中非理想成份的分子结构 彻底去除杂质 只能去除50 80 的不饱和的芳香烃 沥青 和石蜡等其它非理想成份 2020 2 3 12 传统的润滑油生产工艺 溶剂精制润滑油的生产流程图 2020 2 3 13 三段加氢润滑油生产过程 三段加氢润滑油的生产流程图 2020 2 3 14 1 减压蒸馏 原料油在CONOCO炼油厂的减压塔中分馏出含蜡馏分油 2 加氢裂化 含蜡馏分油在加氢裂化塔内3 000psi压力及1 000 F的高温环境与氢分子剧烈反应 3 异构脱蜡 油分子被重新组合 蜡分子转换为油分子 从而降低了油的凝点并改善了低温的流动泵送性 4 加氢精制 除去芳香烃及残留的杂质 使油分子结构更加稳定 并增强抗氧化性及增加寿命 油清澈如水 减压蒸馏 常规 加氢裂化加氢异构脱蜡加氢精制 康菲石油的加氢生产工艺 氢净 分子合成润滑油 2020 2 3 15 加氢油是不是合成油 合成油 聚 烯烃油 PAO 双酯 多元醇酯聚醚硅油等 半合成油主要是指矿物油和合成油混合调配的油品 加氢油也是合成油 理由是 加氢过程改变了油分子的化学结构加氢过程是化学变化 而非物理变化加氢油的性能高于溶剂精炼油 2020 2 3 16 加氢过程的化学变化 加氢裂化 大分子变成小分子 加氢饱和 不饱和双键打开 加氢开环 环烷烃的环链断开 加氢除杂质 氮 硫 氧 加氢异构 碳链重排 2020 2 3 17 不同工艺的基础油成份比较 2020 2 3 18 美国石油学会 API 的基础油分类 2020 2 3 19 加氢基础油的优点 性能优点硫 氮及芳烃含量低粘度指数高 高低温性能好热氧化安定性更好 挥发性低 抗乳化性能更好光稳定性更好换油期长 工艺上的优点收率高不受原料来源限制工艺灵活 生产 类基础油与聚 烯烃油油相比 产品质量相近 但生产成本低好几倍副产物综合利用率高 2020 2 3 20 加氢基础油的经济性 综合性能接近合成PAO油 但价格却与一般矿物油相当 以康菲加氢油为例 2020 2 3 21 采用加氢工艺的推动力 已经废除的标准 现行标准 90年代 60 80年代 30 50年代 汽油机油的发展过程 2001年 GF 3 2020 2 3 22 采用加氢工艺的推动力 柴油机油的发展过程 2020 2 3 23 采用加氢工艺的推动力 现代工业对润滑油性能新的要求 1 热氧化安定性好 延长换油周期 2 低挥发性 3 高粘度指数 高低温运行更好 4 低硫 无硫 5 低粘度 节能 6 环境友好 节能和环保的要求节能提高燃油效率环保减少尾气排放油品的毒性与安全废油处理 2020 2 3 24 北美地区趋势 1998年北美地区润滑油产量万吨 年 2020 2 3 25 全球发展趋势 全球基础油需求约为3392万吨 年 目前85 以上为常规的I类溶剂精炼基础油 但2008年 第II III类润滑油基础油的需求将增长30 50 到2008年 全球加氢基础油能力将超过1325万吨 年 比例将达40 世界润滑油基础油正由I类向II III类转变 基础油生产正向加氢技术发展 2020 2 3 26 中国的趋势 中国目前90 以上是溶剂精炼的I类油 II III类基础油很少 但加氢技术是国家发展计划中积极推动的方向 具有加氢处理装置的炼油厂如下 兰州炼油厂 二段加氢 大庆炼化公司炼油厂 异构脱蜡装置 克拉玛依炼油厂 三段加氢 荆门石化总厂 加氢改质装置 上海 茂名石化新建的加氢装置正在施工或计划中 2020 2 3