第十四章 润滑油生产

1、第十四章第十四章润滑油生产工艺润滑油生产工艺简介简介 4040年代我国润滑油工业起步。年代我国润滑油工业起步。 5050年代开始建设现代润滑油生产装置年代开始建设现代润滑油生产装置 5050、6060新建、扩建，提高生产能力新建、扩建，提高生产能力 8080年代，制定我国统一的润滑油基础油质年代，制定我国统一的润滑油基础油质量标准。量标准。 现代的石油润滑油产品，几乎是由润滑油现代的石油润滑油产品，几乎是由润滑油基础油和用于改善使用性能的各添加剂调基础油和用于改善使用性能的各添加剂调制而成。制而成。润滑油基础油生产工艺润滑油基础油生产工艺 常减压蒸馏常减压蒸馏 溶剂脱沥青溶剂脱沥青 溶剂精制溶

2、剂精制 溶剂脱蜡溶剂脱蜡 白土或加氢补充精制白土或加氢补充精制第一节渣油丙烷脱沥青第一节渣油丙烷脱沥青 沥青：是油沥青质、胶质、硫、氮、氧等沥青：是油沥青质、胶质、硫、氮、氧等非烃化合物，以及钒、镍、铁等金属化合非烃化合物，以及钒、镍、铁等金属化合物构成的复杂的胶体物质。物构成的复杂的胶体物质。 丙烷脱沥青：丙烷为溶剂丙烷脱沥青：丙烷为溶剂 产物：重质润滑油、催化裂化、加氢裂化、产物：重质润滑油、催化裂化、加氢裂化、氧化沥青等。氧化沥青等。 溶剂脱沥青过程的主要作用是除去渣油中溶剂脱沥青过程的主要作用是除去渣油中的沥青以获得较低的残炭值的脱沥青油并的沥青以获得较低的残炭值的脱沥青油并改善色泽改

3、善色泽一、丙烷脱沥青的原理及影响因素一、丙烷脱沥青的原理及影响因素 原理：在一定温度范围内对减压渣油中不原理：在一定温度范围内对减压渣油中不同组分的选择性溶解。同组分的选择性溶解。 溶解能力：溶解能力：烷烃、环烷烃、单环芳烃多环及稠环芳烷烃、环烷烃、单环芳烃多环及稠环芳烃胶质（对沥青质基本不溶解）烃胶质（对沥青质基本不溶解）脱沥青油脱沥青油残炭值、重金属、硫和氮含量均较低。残炭值、重金属、硫和氮含量均较低。（一）溶剂及溶剂比（一）溶剂及溶剂比 溶剂：溶剂： 最佳溶剂比值最佳溶剂比值溶剂比：溶剂与渣油原料的体积比或质量比溶剂比：溶剂与渣油原料的体积比或质量比68溶剂溶剂脱沥青油收率脱沥青油收率（

4、质量分数），（质量分数），脱沥青油性质脱沥青油性质脱油沥青软化点脱油沥青软化点密度，密度，g/cm3100粘度，粘度，mm2/s残炭，残炭，%乙烷乙烷11.00.909-0.07-丙烷丙烷75.00.950182.3580丁烷丁烷88.80.965235.12153戊烷戊烷95.20.969416.23163 温度温度丙烷的溶解能力受温度影响很大，三个温度区域。丙烷的溶解能力受温度影响很大，三个温度区域。 丙烷：丙烷：5090; 丁烷丁烷100140 ;戊烷：戊烷：150190 .在最高允许温度以，采用较高的温度可以在最高允许温度以，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

5、降低渣油的粘度，从而改善抽提过程中的传质状况况 温度梯度温度梯度逆流式抽提塔，高温原料从塔上部进入，低温溶逆流式抽提塔，高温原料从塔上部进入，低温溶剂从塔下部进入，在塔内形成温度梯度，产生内剂从塔下部进入，在塔内形成温度梯度，产生内回流，有利用分离。回流，有利用分离。（三）溶剂组成（三）溶剂组成 低分子烷烃都具有脱沥青的性能，其分子低分子烷烃都具有脱沥青的性能，其分子量越低，选择性越好，但溶解能力也越小。量越低，选择性越好，但溶解能力也越小。 生产润滑油基础油时：生产润滑油基础油时：C2C22%,C4 2%,C4 4%.4%. 生产催化裂化原料时，可用生产催化裂化原料时，可用C4C4、C5C5

6、作溶剂。作溶剂。二、丙烷脱沥青的典型工艺流程（一）二次抽提脱沥青工艺流程 工艺流程特点：工艺流程特点：、一次抽提采用转盘塔。用外加动力强化、一次抽提采用转盘塔。用外加动力强化传质过程，处理量大，对负荷变化适应强。传质过程，处理量大，对负荷变化适应强。、采用二次抽提，提高润滑油原料收率。、采用二次抽提，提高润滑油原料收率。大庆减压渣油为原料，可提高。大庆减压渣油为原料，可提高。、溶剂回收采用临界回收。丙烷在临界状、溶剂回收采用临界回收。丙烷在临界状态下几乎不溶油；减小溶剂冷却器负荷。态下几乎不溶油；减小溶剂冷却器负荷。（二）一次抽提两段沉降脱沥青（二）一次抽提两段沉降脱沥青工艺流程工艺流程工艺流

7、程特点工艺流程特点工艺操作灵活性好，对原料和产品变化的工艺操作灵活性好，对原料和产品变化的适应性强，沉降两次进行，加强了分离效适应性强，沉降两次进行，加强了分离效果和减轻了塔的负荷。果和减轻了塔的负荷。二段沉降增加轻脱沥青油的收率。二段沉降增加轻脱沥青油的收率。临界加收丙烷用增压泵直接送回抽提塔，临界加收丙烷用增压泵直接送回抽提塔，不设丙烷罐，减少压力能损失、动力消耗、不设丙烷罐，减少压力能损失、动力消耗、热量消耗，装置能耗低。热量消耗，装置能耗低。丙烷脱沥青的防腐蚀丙烷脱沥青的防腐蚀加工中东含硫原油导至减压渣油中硫含量急剧上升，丙烷脱加工中东含硫原油导至减压渣油中硫含量急剧上升，丙烷脱沥青溶

8、剂回收中生成了硫化氢，丙烷储罐产生严重腐蚀。在沥青溶剂回收中生成了硫化氢，丙烷储罐产生严重腐蚀。在丙烷进丙烷罐之前先碱洗，使之降到丙烷进丙烷罐之前先碱洗，使之降到50ug/g50ug/g以下。以下。第二节润滑油溶剂精制第二节润滑油溶剂精制 从原油中取得的润滑油料及馏分润滑油料、溶从原油中取得的润滑油料及馏分润滑油料、溶剂脱沥青的残渣润滑油料含有胶质、沥青质、剂脱沥青的残渣润滑油料含有胶质、沥青质、短侧链的中芳烃及重芳烃、多环及杂环化合物、短侧链的中芳烃及重芳烃、多环及杂环化合物、环烷酸，硫、氮、氧的非烃化合物。环烷酸，硫、氮、氧的非烃化合物。 溶剂：糠醛、苯酚、溶剂：糠醛、苯酚、N N甲基吡咯

9、烷酮。甲基吡咯烷酮。 烃类在极性溶剂中的溶解度烃类在极性溶剂中的溶解度胶质多环芳烃少环芳烃环烷烃烷烃胶质多环芳烃少环芳烃环烷烃烷烃一、溶剂精制的影响因素一、溶剂精制的影响因素（一）溶剂的性质（一）溶剂的性质选择性要好。选择性要好。溶解能力好，可以用小溶剂比。溶解能力好，可以用小溶剂比。稳定性好，受热不易分解、聚合或缩合。稳定性好，受热不易分解、聚合或缩合。与要处理的油料沸点差大，闪蒸加收溶剂效果好。与要处理的油料沸点差大，闪蒸加收溶剂效果好。在工作条件下粘度小，密度大，在抽提过程中易在工作条件下粘度小，密度大，在抽提过程中易于传质和分离。于传质和分离。毒性小，对设备腐蚀小，来源容易，价廉。毒性

10、小，对设备腐蚀小，来源容易，价廉。（二）温度（二）温度既影响溶剂的溶解能力，也影响溶剂的选择性。既影响溶剂的溶解能力，也影响溶剂的选择性。相反方向变化，最佳值。相反方向变化，最佳值。分配系数：同一组分在平衡两相中浓度之比。分配系数：同一组分在平衡两相中浓度之比。（三）溶剂比（三）溶剂比溶剂比：在一定时间内进入抽提塔的总溶剂与原溶剂比：在一定时间内进入抽提塔的总溶剂与原料油量之比。料油量之比。（四）抽提塔理论段数（四）抽提塔理论段数一般为段就可以满足要求。段数达到段一般为段就可以满足要求。段数达到段以后，收率的增加不明显。以后，收率的增加不明显。（五）温度梯度：在上高下低的温度梯度下，形成（五）

11、温度梯度：在上高下低的温度梯度下，形成内回流，调节得当，可以用较小的溶剂比，在保内回流，调节得当，可以用较小的溶剂比，在保证精制油质量水平的情况下，获得较高的精制油证精制油质量水平的情况下，获得较高的精制油收率。收率。二、溶剂精制工艺过程二、溶剂精制工艺过程 （一）糠醛精制（一）糠醛精制工艺过程：原料油脱气、溶剂抽提、工艺过程：原料油脱气、溶剂抽提、精制液和抽出液溶剂回收及溶剂干燥脱水精制液和抽出液溶剂回收及溶剂干燥脱水第三节润滑油溶剂脱蜡第三节润滑油溶剂脱蜡 目的：蜡的存在，影响润滑油低温流动性。目的：蜡的存在，影响润滑油低温流动性。 过程：采用具有选择性溶解能力的溶剂，在冷冻过程：采用具有

12、选择性溶解能力的溶剂，在冷冻的条件下，脱除润滑油原料中的蜡。的条件下，脱除润滑油原料中的蜡。 装置：装置：7070年代脱蜡脱油联合工艺，在一套生产装年代脱蜡脱油联合工艺，在一套生产装置上同时生产脱蜡油和石蜡。置上同时生产脱蜡油和石蜡。 溶剂：丙酮苯甲苯全部改为甲乙基酮甲苯溶剂：丙酮苯甲苯全部改为甲乙基酮甲苯混合溶剂。混合溶剂。 影响脱蜡的因素：溶剂性质及组成、溶剂加入量、影响脱蜡的因素：溶剂性质及组成、溶剂加入量、溶剂加入方式、冷却速度、溶剂含水量溶剂加入方式、冷却速度、溶剂含水量 溶剂性质及组成溶剂性质及组成（）有较强的选择性和一定的溶解能力，能在脱蜡温度（）有较强的选择性和一定的溶解能力，

13、能在脱蜡温度下完全溶解原料油中的油，而对于蜡则不溶或极少溶解。下完全溶解原料油中的油，而对于蜡则不溶或极少溶解。脱蜡温差小。脱蜡温差小。（）粘度低。使石蜡及地蜡的结晶容易用机械方法（过滤）（）粘度低。使石蜡及地蜡的结晶容易用机械方法（过滤）下从溶液中分离出来。下从溶液中分离出来。（）有较低的沸点。（）有较低的沸点。（）有较好的化学及热稳定性（）有较好的化学及热稳定性（）具有较低的冰点和小的比热容及蒸发潜热。（）具有较低的冰点和小的比热容及蒸发潜热。（）无腐蚀作用，无毒性。（）无腐蚀作用，无毒性。（）来源充分，价格低廉。（）来源充分，价格低廉。甲乙基酮甲苯比例：甲乙基酮甲苯比例：（）溶剂中的甲苯

14、含量高，溶剂的溶解能力大，脱蜡油收（）溶剂中的甲苯含量高，溶剂的溶解能力大，脱蜡油收率高；溶剂的选择性差，脱蜡温差大，过滤速度慢。率高；溶剂的选择性差，脱蜡温差大，过滤速度慢。（）溶剂中的甲乙基酮含量高，在一定范围内选择性好，（）溶剂中的甲乙基酮含量高，在一定范围内选择性好，蜡的结晶好，脱蜡温差小，过滤速度快。蜡的结晶好，脱蜡温差小，过滤速度快。工艺流程工艺流程 结晶系统、制冷系统、过滤系统（包括真结晶系统、制冷系统、过滤系统（包括真密闭系统）、溶剂回收系统（包括溶剂干密闭系统）、溶剂回收系统（包括溶剂干燥）燥）脱蜡装置工艺特点脱蜡装置工艺特点、采用多点稀释并控制冷点温度。、采用多点稀释并控制

15、冷点温度。次加入稀释溶剂；原料油冷动比其次加入稀释溶剂；原料油冷动比其凝点低凝点低。、采用两段过滤和滤液特环工艺、采用两段过滤和滤液特环工艺采用脱蜡脱油联合及滤液三段逆流特环工采用脱蜡脱油联合及滤液三段逆流特环工艺。艺。第四节润滑油白土精制第四节润滑油白土精制 原因：溶剂精制和脱蜡后的润滑油组分中，原因：溶剂精制和脱蜡后的润滑油组分中，残留有少量溶剂及有害物质，这些物质的残留有少量溶剂及有害物质，这些物质的存在影响油品的颜色、安定性、抗乳化性、存在影响油品的颜色、安定性、抗乳化性、绝缘性和残炭值等。绝缘性和残炭值等。 解决方法：白土精制解决方法：白土精制一、白土的组成及性质一、白土的组成及性质

16、 主要成分：二氧化硅、三氧化二铝主要成分：二氧化硅、三氧化二铝 其它：其它： 三氧化二铁、氧化镁、氧化钙三氧化二铁、氧化镁、氧化钙等等 经预热、粉碎、硫酸活化、水洗、干燥、经预热、粉碎、硫酸活化、水洗、干燥、磨细制得的呈白色或米色粉末状物。磨细制得的呈白色或米色粉末状物。 主要性能指标：颗粒度（主要性能指标：颗粒度（120目大于目大于90%）、）、比表面积、水分（比表面积、水分（6%8%）和活性度。）和活性度。 吸附能力：胶吸附能力：胶 质、沥青质芳烃环烷烃质、沥青质芳烃环烷烃烷烃。烷烃。二、白土补充精制的影响因素二、白土补充精制的影响因素 1、白土用量、白土用量 2、精制温度：、精制温度：180280 3、接触时间：、接触时间：2040min三、工艺流程、工艺条件三、工艺流程、工艺条件 工艺：原料油与白土混合、加热吸附、过工艺：原料油与白土混合、加热吸附、过滤分离滤分离第五节第五节 润滑油加氢处理润滑油加氢处理 目的：使润滑油原料