润滑油基础油加工工艺课件

润滑油基础油加工工艺石油化工科学研究院祖德光我国润滑油基础油生产状况

2004年生产能力万t/a生产量万t/a中石油270138中石化140110进口140我国润滑油公司在国内市场状况销售比例%80利润比例%20好的润滑油需要好的基础油(一)粘度小粘度适当粘度大适当的粘度为什么需要好的粘温性质油品凝固的原因粘度凝固粘度增高达到>300000厘沱结构凝固蜡析出形成结晶网络

基础油倾点对油品低温粘度的影响润滑油的氧化链引发RH

R*链增长R*+O2RO2*RO2*+RHROOH链分支ROOHRO*＋ＨO*RO*＋RHO2ROH+R*OH*+RHO2H2O+RO2*抑止油品的氧化

●抑止自由基的形成●分解氢过氧化物，使其不发生分支反应需要除去油品中的碱性氮化物，并保留适当的硫化物润滑油蒸馏的减压塔溶剂脱沥青原理不同溶剂脱沥青比较102030405060708090100油胶质沥青质高溶剂比低溶剂比溶剂比对脱沥青的影响最大溶剂比丙烷纯度的影响原料减压渣油对脱沥青的影响要求作为脱沥青原料的减压渣油<530℃馏分<10%根据大连石化公司经验生产150BS脱沥青溶剂应为：科威特原油减压渣油溶剂脱沥青溶剂脱沥青两大技术改进*两段沉降脱沥青*超临界溶剂回收润滑油型溶剂脱沥青流程原料油溶剂脱沥青油+溶剂沥青+溶剂精馏区抽提区洗涤区溶剂脱沥青过程脱沥青抽提塔操作对抽提效率的影响抽提温度：塔顶75℃，塔底55℃，溶剂比8/1原料油溶剂建议脱沥青流程抽提塔沉降器混合器脱沥青油沥青加热器的影响加热器的型式型型型型型优于型优于型优于型塔顶加热器蒸汽加热热载体加热不同溶剂在润滑油精制过程中的性能比较糠醛N-甲基吡咯烷酮酚溶解能力选择性抽提温度精制收率产品颜色脱硫能力脱氮能力毒性低高高高中高高低高中低中高中低中中低中低低低中高国内外润滑油溶剂精制多采用糠醛及酚作溶剂，近年来，N-甲基吡咯烷酮开始受到重视。糠醛精制溶剂比对大庆500N安定性的影响不同糠醛抽提塔的比负荷m3/m2.hr抽提塔比负荷m3/m2.hr拉西瓷环填料塔1.5-2.5内驱动转盘塔12-13外驱动转盘塔28新型填料塔40糠醛精制转盘塔改进原料油溶剂精制液抽出液改进前原料油溶剂精制液抽出液改进后镇定层润滑油糠醛精制流程溶剂精制中的问题◎降低酸值困难

◎抽出油的利用一段抽提二段抽提抽出液-1抽出液-2精制液原料油两段抽提抽出油性质比较两段抽提常规一段抽提一段二段抽出油收率%181028.7粘度100℃mm2/s92.840.174.3残炭%4.31.93.4抽提塔沉降罐水溶液罐汽提塔抽出液第二精制油水蒸汽第二精制油回收流程惰性气气提工艺流程流程气提塔吸收塔循环溶剂原料油原料油去抽提塔抽出油抽出液水惰性气润滑油料除了精制除去非理想组分外，还必须除去其中的高凝固点组分（石蜡和地蜡），以降低油品的凝固点或倾点。除去润滑油料中所含固体烃最简单的方法是冷榨法，这种方法是把润滑油料冷却到所要求的凝固点温度，使蜡从油中析出，然后在压力下用滤布过滤把油蜡分开。但这种方法只适用于轻馏分和不要求油品凝固点很低的情况，这是因为馏分沸点愈高，冷冻温度愈低，则油品的粘度越大，并且蜡结晶愈细，因而油蜡分离越困难，甚至无法过滤。为了解决重馏分制取低凝固点油品的问题，发展出了溶剂脱蜡，溶剂脱蜡是利用一种在低温下对油溶解能力很大，而对蜡溶解能力很小并且本身低温粘度又很小的溶剂稀释润滑油料，使油品稀释而粘度大大降低，同时使蜡能成长为粗大晶体，从而给油蜡分离创造了良好的条件，溶剂脱蜡适用于各种馏分润滑油和残渣润滑油。溶剂脱蜡溶剂组成对脱蜡的影响脱蜡深度与产品粘度指数和收率的关系冷点稀释的效果滤液循环工艺的效果溶剂脱蜡流程研究项目●重质润滑油的两段过滤●降低重质润滑油脱蜡油浊点的方法助滤剂研究全稀释溶剂脱蜡工艺研究补充过滤器研究滤液原料油溶剂罐滤机过滤器溶剂回收降低脱蜡油浊点流程白土用量对大庆500N安定性的影响不同油品的白土用量%加氢补充精制对大庆500N安定性的影响沙轻减四线油不同补充精制方法比较白土精制流程燃料油抽空白土原料油精制油补充氮白土脱气流程国内外都需要API/类基础油GreatDemandofAPIGroup/BasestocksatHomeandAbroad（二）国外汽油机油发展情况

国外柴油机油质量发展状况基础油面临的问题ChallengesFacingBasestocks☆更加苛刻的氧化安定性要求Moresevereoxidationrequirements☆更加好的低温流动性Betterlowtemperaturefluidity☆低的蒸发损失和硫含量Lowervolatilityandsulfurcontent要求低的蒸发损失LowerVolatilityRequirementGF-4<15油品性能Oilperformance蒸发损失%Volatility更加苛刻的程序要求MoreStringentRequirementsofSequence

油品性能Oilperformance试验方法Testmethod试验时间hTestlength粘度增高%ViscositythickeningSJ/GF-2SL/GF-3SM/GF-4EFG6480100<375<275<150NewRequirementsofGF-3andGF-4要求老化后的节能保持性Requiretomeetfueleconomysavingsafteraging要求进行lllFlllG后的低温泵送试验GF-3,GF-4的新要求RequirecoldflowpumpabilitytestingafterlllFlllG要求更高的烟炱分散性MoreSootDispersancy油品性能Oilperformance容烟炱能力%SoottolerancePC-9PC-104.86.0不同质量内燃机油对基础油的要求北美石蜡基润滑油基础油的产量万t/aNorthAmericanParaffinicBaseStockProduction年份yearAPIGroupAPIGroup总计TotalChange变化%19962004710.5443-37.6191464+142.9901.5907+0.6AutomotiveIndustry,sRequirementonLubeOilQualityinChina国内汽车工业对润滑油质量要求厂家车型质量要求FactoryCarmodelQualitydemand一汽—大众上海—大众上海—通用广州—本田FAW-VolkswagenShanghai-VolkswagenShanghai-GMGuangzhou-HongdaAllmodelAllmodelAllmodelAllmodel15W/40SJ15W/40SJ5W/30SL/GF-310W/30SJ神龙公司原富康除外10W/40SJDongfeng-CitroenBesidesFukang所有车型所有车型所有车型所有车型ProducingAPIGroup/BasestocksbyLubeOil

Hydrocracking润滑油加氢裂化生产API/类基础油常减压蒸馏脱沥青加氢裂化酮苯脱蜡常减压蒸馏加氢饱和润滑油加氢裂化流程沥青60N150N350N650NLubeOilHydrocracking

FlowsheetDeasphaltinghydrocracking

SolventdewaxingHydro-saturationAVDAVD润滑油加氢裂化操作条件

LubeOilHydrocrackingOperatingConditions温度压力Mpa空速h-1氢油比v/vTemperaturePressureSpacevelocityHydrogen/Oil385-40015-220.51000-2000常减压蒸馏脱沥青中压加氢裂化酮苯脱蜡常减压蒸馏加氢补充精制沥青150N500N120BS抽提-MPHC组合工艺生产API/类基础油DeasphaltingMPHCSolventHydro-finishing溶剂精制

Solvent

extractiondewaxing

APIGroup/BasestocksManufacturewithExtraction-MPHCProcess加氢裂化加氢饱和常减压蒸馏RIPPLubeOilMPHCFlowsheet燃料油轻质润滑油中质润滑油重质润滑油RIPP润滑油中压加氢裂化流程HydrocrackingHydro-saturationAV-distillationFueloilLightlubeoilMediumlubeoilHeavylubeoil荆门从管输原油生产API/类基础油工业试验结果

CommercialTrialResultofProduction/BasestocksFromPipeTransportationCrude荆门从管输原油生产API/类基础油工业试验结果

CommercialTrialResultofProduction/BasestocksFromPipeTransportationCrude溶剂抽提—中压加氢裂化组合工艺的优点*充分利用现有装置*只需增加一套中压加氢裂化装置，即可使

l类油生产厂转向生产ll

类基础油*不影响石蜡生产AdvantagesofExtraction-MPHCCombinationProcess

FullutilizationexistfacilitiesUpgradeGroupplantsforGroupbaseoilproductiononlyneedaddaMPHCunit.NoeffecttowaxproductionProducingAPIGroup/BasestocksbyIsodewaxing异构脱蜡生产API/类基础油催化脱蜡与异构脱蜡的区别催化脱蜡+催化剂+++异构脱蜡+催化剂DifferencebetweenCatalyticDewaxingandIsodewaxingCatalyticdewaxingCatalystIsodewaxingCatalyst直链烷烃异构化的反应机理直链烷烃裂化产物酸性中心烯烃正碳离子金属中心异构化单支链异构正碳离子双支链异构正碳离子多支链异构正碳离子烯烃单支链异构烷烃双支链异构烷烃StraightchainalkaneMetalcenterOlefinAcidcenterCarboniumIsomerizationSinglebranchcarboniumDoublebranchcarboniumMultiplebranchcarboniumCrackedProductsOlefinSinglebranchisoparafinDoublebranchisopaeafinMechanismofn-Alkane

Isomerization*强的加氢活性*中等的酸强度*中等孔径的分子筛FeaturesofIsodewaxingCatalyst异构脱蜡催化剂的特点StronghydrogenationactivityIntermediateporesizemolecularsieveMediumacidstrength絮状物和脱絮油13C-NMR分析结果

13C-NMRAnalyticResultofHazeandDehazedOil糠醛精制脱沥青油经溶剂预脱蜡异构化结果

IsomerizationResultofSolventPre-dewaxedDAORaffinate*预脱蜡至倾点+6，脱蜡收率88%从燃料油型加氢裂化未转化油制取V1>120的Ⅲ类基础油ProducingGroupBaseOilwithViscosityIndexHigherthan120UseFuelHCUnconvertedOilasFeedstock加氢苛刻度的经济影响VIofproductProductyieldProductionEconomicImpactofHydroprocessingSeverity润滑油型加氢裂化与燃料型加氢裂化的比较LubeHydrocrackerFuelHydrocrackerConversionCompositionParaffinsNaphthenesAromaticsSK公司APIⅢ类基础油的生产能力APIGroupBaseStockProductionofSKCorporation减压蒸馏VDU未转化油UCO蒸馏Distillation燃料加氢裂化FuelHC异构脱蜡Isodewaxing溶剂脱蜡MEK-DW润滑油加氢裂化LubeoilHC脱沥青SDA催化脱蜡CAT-DW

类基础油Ultra-Sseries类基础油Premiumseries类基础油SuperseriesS-Oil公司基础油生产流程S-OilCorporationBaseStocksProducingScheme从茂名石化未转化油得到的Ⅲ类基础油的性质

PropertiesofGroupbaseStockfromMaomingHCUnconverted

Oil

（小结）Conclusion某些高含蜡脱沥青油异构脱蜡时，油品出现絮状物问题可通过溶剂预脱蜡的方法解决。TheproblemofhazeformationinhighwaxcontentDAOIsodewaxing

process,canbesolvedbysolventpre-dewaxing.溶剂抽提―中压加氢裂化组合工艺是生产高粘度Ⅱ类基础油好方法。也是改造传统工艺以生产Ⅱ类或Ⅲ类基础油的较佳选择Extraction-MPHCprocessmaybethebettertechnologytoproducehighviscosityGroupbasestocks,andalsomaybethebestchoicetoupgradeGroupplantsforGroup/baseoilproduction

生产粘度指数>120的Ⅲ类基础油，最好以燃料油型加氢裂化未转化油为原料ProducingGroupbaseoilwithviscosityindexhigherthan120hadbetterusefuelHCunconvertedoilasfeedstock.由含硫原油生产基础油(三)*溶剂精制基础油可满足调制工业润滑油要求*溶剂精制适宜生产高粘度基础油*溶剂精制适宜生产石蜡*溶剂精制基础油对添加剂及氧化产物的溶解力强含硫原油并不是生产润滑油的劣质原料*Mobil年产润滑油425万t，其中300万t由中东含硫油生产*日本,南韩,台湾,新加坡生产润滑油原料也是中东含硫油*API基础油分类标准规定Ⅰ类基础油含硫>0.03%大庆及中东润滑油基础油的组成(四)润滑油基础油生产流程及建议茂名蒸馏装置茂名石化分公司润滑油装置茂名低硫石蜡基原油润滑油生产线二号常减压新糠醛酮苯脱蜡脱油白土精制300363315低硫原油HVI15010万t/a减二25万t减三15万tHVI4006万t/a茂名重质润滑油生产线重糠醛重酮苯重白土201615低含硫减四中东DAO12万t/a8万t/aHVI6505.5万t/aHVI150BS4万t/a茂名异构降凝生产线4025HVIⅢ15017万t/aHVIⅡ5004万t/aHVIⅡ2007万t/a中东减三8万t/a糠醛精制异构降凝25中东减四16万t/a加氢裂化尾油24万t/a40高桥润滑油装置生产能力万t/a高桥润滑油-石蜡生产线常减压脱蜡脱油溶剂精制补充精制3520石蜡基油200减二减三132220100N4.7250N86.54.9118.2高桥异构降凝流程异构降凝30万t/a减三10万t/a减四10万t/a加氢裂化尾油10万t/aHVIⅡ120/1503万t/aHVIⅡ150/300

5万t/aHVIⅡ1507万t/a高桥重质润滑油生产线常减压酮苯脱蜡溶剂精制补充精制5025阿曼油300400N650N减四减