润滑油基础油的生产ppt课件

1、石油炼制工程第十一章第十一章 光滑油根底油的消费光滑油根底油的消费根底油的主要性质要求及其与组成的关系根底油的主要性质要求及其与组成的关系1 1粘度粘度2 2粘温特性粘温特性3 3低温流动性低温流动性4 4抗氧化安定性抗氧化安定性5 5残炭残炭6 6溶解才干溶解才干7 7闪点闪点n馏分越重粘度越大。沸点相近时，烷烃粘度小，芳馏分越重粘度越大。沸点相近时，烷烃粘度小，芳烃粘度大，环状烃居中。烃粘度大，环状烃居中。n蒸馏切割馏程适宜的馏分。蒸馏切割馏程适宜的馏分。n烷烃粘温特性好，环状烃粘温特性不好，环数越多烷烃粘温特性好，环状烃粘温特性不好，环数越多粘温特性越差。粘温特性越差。n脱除多环短侧链芳

2、烃。脱除多环短侧链芳烃。n长链烃凝点高，低温流动性差。长链烃凝点高，低温流动性差。n脱除高凝固点的烃类。脱除高凝固点的烃类。n非烃类化合物安定性差。非烃类化合物安定性差。n构成残炭主要物质是光滑油中的多环芳烃、胶质、构成残炭主要物质是光滑油中的多环芳烃、胶质、沥青质。沥青质。n提高蒸馏精度，脱除胶质沥青质。提高蒸馏精度，脱除胶质沥青质。n溶解才干指对添加剂和氧化产物的溶解才干。普通溶解才干指对添加剂和氧化产物的溶解才干。普通来说，烷烃的溶解才干差，芳烃的溶解才干强。来说，烷烃的溶解才干差，芳烃的溶解才干强。n平安性目的。馏分越轻闪点越低，轻组分含量越多平安性目的。馏分越轻闪点越低，轻组分含量越

3、多闪点越低。闪点越低。n蒸馏切割馏程适宜的馏分，并气提脱除轻组分。蒸馏切割馏程适宜的馏分，并气提脱除轻组分。n消费根底油的过程是一个剔除非理想组分消费根底油的过程是一个剔除非理想组分的过程。的过程。n光滑油的理想组分光滑油的理想组分分支比较多的异构分支比较多的异构烷烃；少环长侧链的环烷烃，少环长侧链烷烃；少环长侧链的环烷烃，少环长侧链的芳烃。的芳烃。n非理想组分非理想组分多环短侧链的芳香烃，含多环短侧链的芳香烃，含硫，含氮，含氧化合物及少量的胶质，高硫，含氮，含氧化合物及少量的胶质，高凝点烃类。凝点烃类。根底油消费过程根底油消费过程原油适宜的粘度脱去胶质、沥青质除去非理想组分除去蜡烃组分补充精

4、制根底油n消费光滑油根底油的原料光滑油料：n常减压蒸馏切割得到各种馏程的光滑油馏分n减压渣油经溶剂脱沥青得到残渣光滑油馏分n“老三套工艺：n溶剂精制除去各种光滑油馏分中的非理想组分n溶剂脱蜡以除去高凝点组分，降低其凝点n白土或加氢补充精制n该法受原油本身化学组成的限制很大，低硫石蜡基原油是光滑油的良好原料。光滑油的消费工序n切取原料蒸馏 n脱沥青对残渣原料 n精制n脱蜡n补充精制和后处置n调合常压渣油渣油减压蒸馏溶剂精制酮苯脱蜡白土或加氢精制两烷脱沥青蜡膏抽出油减一线减二线减三线减四线减压渣油图1 1-4 传 统方法制取基础油的流程示意图沥青根底油消费工艺过程简介 溶剂精制工艺常压渣油常压渣油

5、减减 压压 塔塔减二减二酮苯脱蜡安装酮苯脱蜡安装轻脱油轻脱油白土补充精制安装白土补充精制安装150N400N650N120BS糠醛精制安装糠醛精制安装丙烷丙烷脱沥脱沥青安青安装装减三减三减四减四减压渣油减压渣油脱氮安装脱氮安装n国内的溶剂精制工艺分正序及反序流程，先糠醛后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。酮苯为正序，先酮苯后糠醛为反序。根底油消费工艺过程简介 二段加氢工艺光滑油料光滑油料加氢处置安装加氢处置安装蒸馏安装蒸馏安装轻油轻油加氢精制安装加氢精制安装馏分油馏分油酮酮 苯苯 脱脱 蜡蜡 装装 置置125N200N500N150BS含蜡根含蜡根底油

6、底油根底油消费工艺过程简介 混合加氢工艺常压渣油常压渣油减压蒸馏减压蒸馏150N馏分馏分变压器油馏分变压器油馏分500N馏分馏分糠醛抽出油糠醛抽出油轻脱沥青油轻脱沥青油丙烷脱沥青丙烷脱沥青糠醛精制糠醛精制加氢精制加氢精制酮苯脱蜡酮苯脱蜡加氢异构加氢异构变压器油变压器油HVI150HVI500150BSVHVI沥青沥青蜡液蜡液根底油消费工艺过程简介 三段加氢工艺之一常压渣油减 压 塔减三加氢处置安装轻脱油常减压安装70N150N500N150BS糠醛精制安装丙烷脱沥青安装减四VHVI料减压渣油VHVI抽出油加氢异构安装加氢精制安装根底油消费工艺程简介 三段加氢工艺之二常压渣油常压渣油减减 压压

7、塔塔减三减三轻脱油轻脱油常减压安装常减压安装75N100N150N250N根底油罐区加氢裂化安装加氢裂化安装丙烷丙烷脱沥脱沥青安青安装装减四减四减压减压渣油渣油中间罐区120BS加氢异构安装加氢异构安装加氢精制安装加氢精制安装常压蒸馏安装常压蒸馏安装汽柴油汽柴油同一安装区内根底油消费工艺过程简介 高压加氢工艺加氢工艺流程表示图加氢工艺流程表示图光滑油料光滑油料加氢处置反响器加氢处置反响器维护反响器维护反响器氢气氢气临氢降凝反响器临氢降凝反响器加氢精制反响器加氢精制反响器常常 减减 压压 塔塔汽油、煤油汽油、煤油柴油柴油70N350N650N150BS150N根底油罐区氢气氢气第一节 溶剂脱沥青

8、 1溶剂脱沥青过程在炼油工业中的作用 1由渣油消费高粘度指数的重质光滑油。 2由渣油消费轻质燃料油。 3消费沥青。2、溶剂脱沥青消费根本原理n渣油中的烃类和非烃类，在非极性溶剂(丙烷等)中有差别非常明显的溶解度，在一定温度范围内，溶剂对烷烃、环烷烃、少环的芳烃溶剂才干强，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，消费出质量合格的脱沥青油。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，脱沥青油的质量最好，残炭值最低，粘度适当脱沥青油收率低。溶剂烷烃分子增大，那么脱沥青选择性降低

9、，脱沥青油收率提高。对光滑油型溶剂脱沥青工艺，几乎都是采用丙烷脱沥青工艺。 光滑油根底油消费-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21n从4096.84丙烷临界温度渣油在液体丙烷中的溶解度由100%到04丙烷脱沥青的工艺流程 -1抽提部分抽提的义务是把丙烷溶剂和原料油充分接触而将原料油的光滑油组分溶解出来，使之与胶质沥青质分别。 两段抽提流程轻脱沥青油残炭值轻脱沥青油残炭值0.7%、重脱沥青油残炭值、重脱沥青油残炭值0.7%v抽提塔的型式：抽提塔的型式：v填料塔填料塔v挡板塔挡板塔v多孔板塔多孔板塔v转盘塔转盘塔 2溶剂回收部分

10、n溶剂回收部分的义务:n 从含油的丙烷溶液和沥青溶液中分出丙烷，得到油和沥青。n溶剂回收由四部分组成：n轻脱沥青油中溶剂回收n重脱沥青油溶剂回收n沥青中溶剂回收n低压溶剂回收n按回收工艺机理的不同，分为两类：n 蒸发冷凝回收n 临界回收法节能30%n临界回收工艺：根本原理是由于丙烷在40以上时随着温度的升高溶解才干逐渐降低，当温度升高到临界温度96.84，压力大于临界压力时，丙烷的溶解才干最小，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别出来 。n临界回收又分两种：n亚临界回收：接近临界温度下回收n超临界回收：在稍高于临界温度、压力下回收溶剂回收方法溶剂回收方法

11、图图11-4 11-4 丙烷脱沥青工艺原理流程丙烷脱沥青工艺原理流程 影响溶剂脱沥青的主要要素1、温度、温度改动温度会改动溶剂的溶解才干，越接近临界改动温度会改动溶剂的溶解才干，越接近临界温度那么温度的影响越显著。温度那么温度的影响越显著。调整抽提过程各部位的温度是主要的操作调理调整抽提过程各部位的温度是主要的操作调理手段。手段。 抽提塔顶部温度提高，溶剂的密度减小、溶解抽提塔顶部温度提高，溶剂的密度减小、溶解才干下降、选择性加强。脱沥青油中的胶质、才干下降、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。沥青质少，残炭值低，但收率降低。抽提塔底部温度较低时，溶剂溶解才干强，沥抽

12、提塔底部温度较低时，溶剂溶解才干强，沥青中大量重组分被溶解，因此沥青中含油量青中大量重组分被溶解，因此沥青中含油量减少，软化点高，脱沥青油收率高。减少，软化点高，脱沥青油收率高。 n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。 n溶剂不同，要求的抽提温度也不同：n丙烷5090n丁烷100140n戊烷150190n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情况。 2、压力、压力操作压力普通不作为调理手段。操作压力普通不作为调理手段。选择操作压力时必需留意：选择操作压力时必需留意：为了保证抽提操作是在双液相区内进展，为了保证抽提操作是在双液相

13、区内进展，对某种溶剂和某个操作温度都有一个最低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。限压力，操作压力应高于此最低限压力。在近临界溶剂抽提或超临界溶剂抽提的条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，件下，压力对溶剂的密度有较大的影响，因此对溶剂的溶解才干的影响也大。因此对溶剂的溶解才干的影响也大。 3、溶剂组成及溶剂比、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，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才干强，丁烷以上的低分子烷烃对残渣油溶解才干强，选择性差，脱沥青油质量差；选择性差，脱沥青

14、油质量差；丙烷既具有一定的溶解才干，又有较好的选择丙烷既具有一定的溶解才干，又有较好的选择性，是良好的脱沥青溶剂，特别适宜于用作性，是良好的脱沥青溶剂，特别适宜于用作消费光滑油料。消费光滑油料。当目的产品为催化裂化或加氢裂化原料时，多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。采用丁烷或戊烷作溶剂。为了调理溶剂的溶解才干和选择性，或受溶剂为了调理溶剂的溶解才干和选择性，或受溶剂来源限制，也可采用混合溶剂。来源限制，也可采用混合溶剂。图图11-5 11-5 脱沥青油收率与溶剂比关系脱沥青油收率与溶剂比关系 图图11-6 11-6 脱沥青油的残碳与溶剂比关系脱沥青油的残碳与溶剂比

15、关系 4、原料油性质、原料油性质渣油中油分含量多时，需较大的溶剂比，脱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。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、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，但必需提收率低。可采用较小的溶剂比，但必需提高抽提温度，以提高丙烷的选择性，才干高抽提温度，以提高丙烷的选择性，才干保证脱沥青油的质量。保证脱沥青油的质量。 第二节 光滑油的溶剂精制1光滑油粘度、粘温特性与组成的关系 光滑油的理想组分： 少环长侧链烃类及少分支异构烷。 光滑油的非理想组分： 正构烷、多环短侧链烃类和非烃化合物、

16、胶质等。呵斥油品粘度指数低、抗氧化安定性差、酸值高、腐蚀性强、颜色深。2 2光滑油精制的目的光滑油精制的目的u从光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。 3精制方法精制方法 酸碱精制 溶剂精制 吸附精制 加氢精制溶剂精制是目前我国最广泛采用的精制方法。溶剂精制-溶剂的选择烃类在极性溶剂中的溶解才干： 烷烃环烷烃少环芳烃多环芳烃胶质温度高溶解才干大 选择性与溶解才干是一对矛盾 选择溶剂的主要根据n1.有良好的选择性；n2.对非理想组分溶解才干强；n3.密度较大，粘度小；n4.溶剂与油有较大的沸点差；n5.安

17、定性好；n6.毒性小，无爆炸危险，腐蚀性小；n7.来源丰富，价钱廉价。n常用的溶剂：n 糠醛、苯酚、N-甲基吡咯烷酮NMPn三种溶剂的性质及运用性能对比见P431表11-7/8溶剂精制工艺原理利用溶剂对光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才干强、而对理想组分少环长侧链的烃类溶解才干差，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，从而使光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非理想组分：多环短侧链环状烃和含S S、N N、O O化合物化合物及胶质等及胶质等理想组分：单环长侧链环状烃和烷烃理想组分：单环长侧

18、链环状烃和烷烃根底油消费-糠醛精制v这是安装萃取塔流程，由于糠醛的比艰苦，由上部进入，原料从底部进入。v经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。v以比色或残碳作馏出口控制目的。萃取系统表示图糠醛精制油原料抽出油底循环根底油消费-糠醛精制n控制抽提塔温度的缘由：从塔底到塔顶，控制抽提塔温度的缘由：从塔底到塔顶，原料中的理相组分逐渐减少，糠醛在混合原料中的理相组分逐渐减少，糠醛在混合液中的比重相对添加，因此在溶剂中临界液中的比重相对添加，因此在溶剂中临界溶解温度也相应提高，这就需求操作温度溶解温度也相应提高，这就需求操作温度从下至上逐渐提高，以保证精制深度。而从下至上逐渐提

19、高，以保证精制深度。而底部温度逐渐降低，使溶剂中的部分理想底部温度逐渐降低，使溶剂中的部分理想组分逐渐分别出来，回到精制液中去，从组分逐渐分别出来，回到精制液中去，从而减少理想组分的损失，提高精制油收率而减少理想组分的损失，提高精制油收率 。根底油消费-糠醛精制u在操作中有如下几条规律：在操作中有如下几条规律：u适宜的塔顶温度可改善油质量量，提高粘温性能。适宜的塔顶温度可改善油质量量，提高粘温性能。u适宜的塔底温度主要是保证产品的收率。适宜的塔底温度主要是保证产品的收率。u油品密度越大，在溶剂中的溶解度也越小，为了油品密度越大，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

20、高一点。获得质量好的精制油，抽提温度就要相应控高一点。u(4)溶剂比越大，精制深度加深，能提高质量，但溶剂比越大，精制深度加深，能提高质量，但收率下降收率下降 。根底油消费-糠醛精制n抽提溶剂的回收n1) 提取液和提余液中溶剂的回收：多效蒸发n 抽余液中溶剂较少，约15%左右。n 提取液中溶剂达90%以上。n 糠醛精制安装能耗中溶剂回收占总能耗的7585。 n 精制液回收系统采用蒸汽汽提一次回收工艺。n 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。n多效蒸发：以多塔多次蒸发替代一塔一次蒸发，而多效蒸发：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

21、剂在低压下蒸发且各塔的操作压力、温度不同，溶剂在低压下蒸发时所需求的热量是来自与高压蒸出的溶剂蒸气的冷时所需求的热量是来自与高压蒸出的溶剂蒸气的冷凝潜热，从而到达降低加热炉的热负荷以及安装能凝潜热，从而到达降低加热炉的热负荷以及安装能耗的目的。耗的目的。从糠醛水溶液中回收糠醛：用双塔回收法 糠醛-水构成共沸物，含糠醛35%。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。用光滑油吸收法。2) 水溶液中溶剂的回收n糠醛精制工艺原那么流程：包括溶剂抽提、溶剂回收和溶剂枯燥三个部分。第三节 光滑油溶剂脱蜡n光滑油脱蜡的目的：n 处理油品的低温

22、流动性问题。n油品失去流动性的缘由：n 粘温凝固n 构造凝固油品脱蜡的方法 冷榨脱蜡：只适用于柴油和轻质光滑油。吸附脱蜡：如分子筛脱蜡，只适用于煤油、轻柴油脱正构烷烃。尿素脱蜡：络合，只适用于轻柴油、轻光滑油料等低粘度油品。细菌脱蜡：蜡由细菌转化为蛋白质后分别除去，只适用于轻质油料。油品脱蜡的方法 催化脱蜡加氢降凝：使光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，其它烃类根本不发生变化。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别。溶剂脱蜡-脱蜡溶剂 1溶剂的作用：稀释作用：降低油品粘度，利于结晶长大；选择性溶

23、解：油溶于溶剂而蜡极少溶解，利于油蜡分别。脱蜡温差：脱蜡温度与脱蜡油凝点之差。对脱蜡溶剂的要求对脱蜡溶剂的要求 n粘度足够低；n选择性好，低温下对蜡溶解度小，使脱蜡温差小；n低温下对油的溶解度大；n能使蜡结晶有良好的性状，使过滤速度较高；n沸点不应太高；n化学安定性和热稳定性好，不易分解； n顺应各种原料；n冰点低、在脱蜡温度下不结晶；n毒性小；不腐蚀设备；n价钱廉价。 常用的脱蜡溶剂常用的脱蜡溶剂 n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，参与酮类可减小蜡的溶解度，是蜡的沉淀剂。n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

24、油的稀释剂，但对蜡的溶解度也较大。n一种溶剂难以到达要求，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。酮苯脱蜡的脱蜡原理n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别；脱蜡原料参与溶剂，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。图11-13 溶剂脱蜡方法表示 溶剂脱蜡油蜡膏滤液回收蜡液回收过滤溶剂原料油冷却结晶图11-14 酮苯脱蜡安装原那么流程图冷冻系统冷冻系统结晶系统结晶系统过滤系统过滤系统回收系统回收系统蜡出安装蜡出安装平安气系统平安气系统原料原料二次二次一一次

25、次溶溶剂剂三次三次液氨液氨气氨气氨脱蜡油脱蜡油蜡膏蜡膏油出安装油出安装图11-15 结晶系统工艺流程表示图 图11-16 过滤系统原理流程图 图11-17 鼓式真空过滤机表示图 图11-18 溶剂回收系统工艺原理流程 影响酮苯脱蜡过程的主要要素 n工艺要求：n 使含蜡原料油中要除去的蜡完全析出；n 使蜡构成良好的结晶形状。 影响酮苯脱蜡过程的主要要素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。 馏分重那么蜡结晶变得细小，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

26、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。 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，但假设不互溶那么油收率减小。 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4稀释溶剂参与温度 稀释溶剂与参与点原料油温度一样或低12 第一次稀释溶剂参与点温度称冷点温度。 脱蜡油稀释溶剂可比参与点含油蜡液温度高1520 5溶剂参与的方法与位置 溶剂参与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参与。

27、多次稀释法：冷冻前和冷冻过程中逐次参与。 对馏分油，在原料冷却到比它的凝点低1520时参与溶剂，称为“冷点稀释。 对残渣油，在原料泵出口处参与一次溶剂，加热到70后再冷却结晶，称为“热处置。 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) 蜡开场结晶时冷却速度过高那么会构成大量结晶中心。 7溶剂的质量 溶剂纯度高那么脱蜡效果好 湿溶剂含水0.5% 8助滤剂 ：甲基丙烯酸酯等 参与助滤剂，可增大蜡结晶颗粒，提高处置量和收率 。第四节第四节 光滑油的白土补充精制光滑油的白土补充精制n补充精制目的：补充精制目的：n 除去溶剂精制，脱蜡后残留在光滑油除去溶剂精制，脱蜡后残留在光滑油中的微量溶剂、水份