粘度指数改进剂的生产及应用.doc

286 润滑油科技情报站论文专辑(2000)2000年10月粘度指数改进剂的生产及应用康美秀(中国石化上海高桥石化公司炼油厂)1前言SHL一615是一种溶于油中的直链烯烃共聚型粘度指数改进剂，该产品具有较 好的抗剪切安定性、良好的粘温性、低温机泵输送性和热氧化性。该剂与其他功能 添加剂复合使用，可调制多级中、高档通用内燃机油以及多级重负荷柴油机油。近 年来市场上中、高档润滑油的需求量越来越大，随着多级中、高档润滑油需求量的 增加，粘度指数改进剂的用量也相应增加。上海高桥石化公司炼油厂(简称上炼) 从中德合资的北京中堡润滑油有限公司引进了粘度指数改进剂的生产工艺，于1998年年底在上炼添加剂厂建成了规模为1500 ta的装置，同期投产并获得一次 成功。2 SHL615工艺和设备特点粘度指数改进剂SHL一615是乙烯、丙烯共聚物。该产品采用了德国先进的化 工技术，即通过空气一纯氧一管道剪切器降解工艺，其质量达到国外同类水平。特 点如下：21“压缩空气一氧”降解操作技术降解操作分初期、中期和结束三个不同阶段，降解程度依次为易一难一易，当 使用压缩空气3 h后，改通氧，加快了降解速度，此时的粘度迅速下降。粘度与时间 曲线见下图。4 0 0 O3 0 O 02 0 0 01 O 0 0OI-NII茸毯箕臀卿poo_【12345时间h图1由图可以看出，在34 h时粘度下降最快，工艺过程中应注意控制通氧时间，同时釜温不得超过180。22采用体外循环管道剪切器反应釜为体外循环，通过管道剪切器，在整个热溶一降解工艺过程中起重要作 用。物料分子在剪切器内线速度达18 ms。 本工艺管道剪切器共有2台。2000年10月 康美秀粘度指数改进剂的生产及应用28723导流筒 溶胶时间过长是生产的主要矛盾，釜体结构设计解决了这个矛盾，在反应釜内安装了导流筒，强化了乙丙胶与油即油相与固相的对流作用，从而加快了溶胶时 间。3SIlL615的工业生产31工业试生产乙丙胶选用由EXXON CHEMIa嗵生产的PARATONE 8921作原料。其规 格为门尼粘度(ASTMD 1646)2733M，乙烯含量4751。由于指标范围较宽，对相应的工艺条件作了调整，二批的工艺操作条件和产品质量见表l表3。表1从表1可以看出： (1)同样一批料，因操作方法不同，其结果也不同，主要表现为各阶段物料粘度的变化。(2)在批号为98121 SHL一615的生产时，由于物料堵塞，齿轮泵实际处在非工 作状态。当批号为98122 SHL一615生产时，齿轮泵正常。(3)工作、热溶时间较长，说明齿轮泵对物料有剪切作用。在热溶结束后，粘度已迅速下降到1621 mm2s。降解时未通氧也未调油，粘度已在质量指标内。 (4)氧气的降解速度比空气快，通氧时间要根据粘度的大小进行控制。 (5)氧气、空气的降解速率见表2288 康美秀粘度指数改进剂的生产及应用2000年10月注：*降解速率=(降解前粘度一降解后粘度)降解前粘度时间对氧气、空气的降解速率还需进一步摸索。可以通过调节机械降解、空气降解和氧气降解这三者的关系来达到所需产品 的规格要求。表3注：*干剂含量采用凝胶色谱(GPc)方法测定，仅是相对值未经校正。(1)从表3看，除SHL615 98121粘度稍偏大外(经随后工艺条件的调整后， 亦达到了指标要求)，二批质量均符合指标，并具有较好的增稠能力和抗剪切稳定 性。(2)表4说明，98122的分子分布比98121大，这主要是因为98122的机械 降解时间比98121长。造成小分子过多，最终影响了产品的分子分布。试产要求 分子分布D小于20，因为对添加剂评定的剪切性试验条件(超声波剪切法)不如 用于油品后的剪切稳定性试验条件(柴油喷嘴剪切法)苛刻。产品的分子分布小， 可以提高粘度指数改进剂的抗剪切稳定性。32正常工业生产情况2000年10月 康美秀粘度指数改进剂的生产及应用在掌握了二批产品的工艺条件和性能后，通过调整，于1999年初进行扩量。加 工量从原来的1釜日增加到15-2釜日，产品质量典型数据如表5、表6。表s表6 SHL615产品分子量及分子分布注：-干剂含量采用凝胶色谱(GPC)方法测定，未经校正，仅是参考值。从表5、表6可以看出，产品质量符合产品标准，且具有良好的增稠能力和剪切 安定性。4SHL615在产品中的应用 上炼研究所分别用粘度指数改进剂ZHB一1103和SHL615。与功能添加剂一起加入SFCC、svCD 15w40汽油机油柴油机油通用内燃机油中，考察其高、低温 粘度和倾点。分析数据如下表7、表8。表7 SFCC 15W40配方分析对比数据290 康美秀粘度指数改进剂的生产及应用2000年10月(1)表7结果表明，五批SHL一615产品用于调合的SFCC 15W40油品中的各 项质量指标合格，具有较好的增稠能力，表现出良好的低温性能，且产品质量稳定。 (2)选用批号为9912的产品用来考察添加剂在SFCD 15W40的使用情况 也具有一定的代表性。由于SFCD油品中功能剂的加入量较大，对稠化剂的配伍 性能要求更高。在低温泵送性能方面显示出较为苛刻的要求。而表8说明改进后生产的SHL615产品调制SFCD 15W40，低温性能得到了显著改善。 (3)与ZHB1103相比，现生产的SHL一615产品可达到与之相当的水平。 (4)在使用过程中SHL一615产品中部分外观颜色较深，影响了调合后油品外观。今后生产中应控制好通氧时间与速度。 根据小试报告，技术部门正式下达了工艺操作指标，从1999年3月份开始，炼兴润滑油厂生产多级内燃机油开始全面以SHL615替代ZHB一1103，并已生产出合格的15W40 SFCC产品。为进一步降低生产成本，在各有关部门的配合下，上炼添加剂厂和炼兴润滑油厂分别上了散装添加剂装卸措施，以节约包装费和方便调合生产。5总结 (1)粘度指数改进SHL615产品理化性能达到了质量指标的各项要求，且产品质量稳定。 (2)粘度指数改进SHL615产品在润滑油中的调合试验表明，在不改变用量的情况下可以用于生产15W40 SFCC、SFCD等油品。油品表现出良好的剪切安定性和增稠能力，在低温性能方面也能达到指标要求。 (3)与Z