第十一章润滑油基础油的生产.ppt

1、润滑油的生产技术是，来源于原料的石油在常压蒸馏后，塔底会出现常压渣油。 常压渣油经减压蒸馏，分成轻重不同的润滑油馏分油。 减压残渣油经脱沥青后，得到脱沥青油。 所述润滑油馏分油和脱沥青油都是制造润滑油原料。 这些润滑油馏分油和脱沥青油可以单独制成润滑油制品，也可以根据调制方法制造不同的润滑油制品。 在基础油的规格、润滑油生产、丙烷脱沥青、炼油工业中，溶剂脱沥青过程主要用于从减压残渣油中提取高粘度润滑油基础油和催化裂化原料油。 溶剂脱沥青的主要作用是去除残渣油中的沥青，降低残碳值，改善色调。 制造润滑油时多以丙烷为溶剂。 溶剂脱沥青过程中所说的“沥青”不是严格定义的产品或化合物，而是指减压残渣油

2、中最重的部分，主要是沥青质和胶质，有时还包括少量的芳香烃和饱和烃。 溶剂脱沥青的基本原理，减压残渣油是烃类和非烃类的混合物，从化学组成来看，含有饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质，其中饱和烃为无极性，其他成分为极性和强极性。 以丙烷为溶剂时，由于溶解过程的分子相似原理，残渣油中相对分子量小的饱和烃和芳香烃容易溶解，胶质和沥青质量差，甚至不溶。 从分子极性的大小来看饱和烃的溶解度也最大，是芳香族烃回、胶质回，沥青质几乎不溶解。 影响溶剂脱沥青的主要操作因素是，温度对溶剂脱沥青过程的影响很大，调整提取过程各部位的温度多为调整操作的主要手段。 改变温度会改变溶剂的溶解能力，影响萃取过程。 温度上升时，溶剂

3、的密度减少，溶解能力降低，脱沥青油的收率降低，品质提高。 如果选择不同的溶剂，请选择不同的萃取操作温度。 压力在某溶剂和某操作温度有最低限度的压力，这个最低限度的压力由系统的平衡关系决定，操作压力必须比这个最低限度的压力高，以便保证萃取操作在二液相域进行。 溶剂和容积比溶剂脱沥青过程中常用的溶剂为丙烷、丁烷和戊烷。 随着这种溶剂的相对分子量增大，选择性降低。 原料油的性质原料油的组成、性质变化时，根据需要调整相关的操作残奥表。 润滑油溶剂的精制，润滑油除了要求一定的粘度外，还需要良好的粘温特性和抗氧化稳定性，并且需要较低的残碳值。 为了满足上述要求，必须从润滑油原料中除去多环短侧链芳香烃和胶质

4、的大部分，提高润滑油的质量，使润滑油的粘度特性、抗氧化稳定性、残碳值、色度等符合产品的规格要求。 这个过程叫润滑油精制。 润滑油中含硫、氧的含氮化合物也可以在精制过程中大部分除去。 其他精制方法：酸碱精制、溶剂精制、吸附精制加氢精制等。 溶剂精制是指选择对油中的理想成分和非理想成分具有选择性溶解能力的溶剂。 提取分离油料。 一是提取不理想的成分，将理想的成分留在提取液中后，分别蒸发溶剂，得到提取油和提取油。 溶剂精制是一个物理过程，溶剂可循环利用，一般其消耗量约为处理原料油量的千分之几。 回收溶剂需要消耗能量，提取油可以利用，相对来说比加氢精制便宜，因此多年来一直是润滑油精制的主要过程。 溶剂

5、精制是一个物理过程，由于原料油中不理想的成分不能进行化学转化，这些原料中理想的成分只能处理充分的油材料，否则无法制造合格的产品，因此可知使用溶剂精制对原料的选择很重要。 主要溶剂有糠醛、苯酚、N-甲基吡咯烷酮等。 溶剂的选择、对溶剂的要求最重要的是选择性和溶解能力。对润滑油来说，不理想的成分是芳香性强的物质和极性强的物质，理想的成分是饱和的物质。 烃类在极性溶剂中的溶解度与其分子结构有关，按溶解度由大到小的顺序，胶质、多环芳烃、少环芳烃、环烷、烷烃随着温度升高，溶剂的溶解能力增大，选择性降低。 糠醛价格低，来源充足，适用原料范围广，毒性低，不易与油乳化易分离，工业实用经验多，是目前国内应用最广

6、泛的纯化溶剂。 酚的主要缺点是毒性大，适用原料范围窄，近年来有被取代的趋势。 n -甲基吡咯烷酮的溶解能力和化学稳定性比其他两种强，选择性居中，毒性最小，但价格高，需要进口。 影响溶剂精制过程的主要因素是萃取温度溶剂精制的萃取温度在一定范围内，上限是体系的临界溶解温度，即体系成为单一液相的最低温度，一般比临界溶解温度低2030，下限是润滑油和溶剂的凝固点温度。 原料油中含有稠环的芳香族烃越多，临界溶解能力越低，随着烃类侧链长度的增加，临界溶解温度上升，随着芳香环和环烷数的增加，临界溶解温度急剧下降。 溶解度随着温度的上升而增大，溶解度不太大时，溶解度增大可以除去更多原料油中不理想的成分，因此精

7、制油的粘度指数上升，溶解度增大一定程度时，溶剂选择性降低过度，粘度指数下降过度，在曲线上出现最高点。 在此温度下进行萃取，不理想成分可以最大限度地溶解溶解，同时具有高选择性，理想成分不会因溶解能力的提高而过度进入萃取液。 馏分重、粘度大、蜡含量多的原料油请选择较高的温度。 溶剂比溶剂比是溶剂量和原料油量之比。 多采用体积比。 浓度差是提取过程的推动力，在一定温度下容积比增大，非理想成分的提取量增加，精制油的质量提高，但收率降低。 一般来说，在精制重质润滑油的原料时使用大的溶剂比，而在精制轻质的原料油时使用小的溶剂比。 无论提高溶剂比还是提高萃取温度都能提高纯化深度。 提取物的循环可以采用将提取

8、油回流到提取塔下部的方法，提高提取液中非理想成分的浓度，取代提取液中的理想成分和中间成分，提高分离精度提高精制油的收率。 原料油中的沥青质含量减压蒸馏塔的分割效果差的情况下，润滑油原料中可能附着若干沥青质。 沥青几乎不溶于容剂，而且他的相对密度介于溶剂和原料油之间，易于在萃取塔中聚集于界面，增大了油和溶剂通过界面时的阻力。 萃取塔的效率多使用填料塔，选择合适的填料。 润滑油的溶剂脱蜡，现在工业上脱蜡的方法有冷榨脱蜡、分子筛脱蜡、尿素脱蜡、细菌脱蜡、溶剂脱蜡等。 加氢降凝：润滑油中凝固点高的正残奥化氢可以转化为凝固点低的异残奥化氢和低分子烷烃。 冷榨脱蜡：仅适用于柴油和轻型润滑油。 分子筛脱蜡：

9、分离石油产品中正残奥和正残奥。 尿素脱蜡仅适用于低粘度油品。 溶剂脱蜡：工艺适用性广，能处理各种馏分润滑油和残渣润滑油，大多数润滑油脱蜡采用溶剂脱蜡工艺。 在溶剂的作用、溶剂脱蜡过程中加入溶剂的目的是降低油蜡混合物中液相的粘度，实质上发挥稀释作用。 添加的溶剂在脱蜡温度下几乎能溶解油，蜡几乎不溶解。 蜡绝对不溶于溶剂，所以为了得到一定凝固点的油，必须将溶剂润滑油冷却到比必要凝固点低的温度，不能得到所希望的产品。 这种温度差称为脱蜡温度差。脱蜡温度差=脱蜡油的凝固点脱蜡温度，溶剂的选择性差，溶剂对蜡的溶解度越大，脱蜡温度差越大。 这对脱蜡过程不利。 溶剂要求对蜡的溶解能力小。 对溶剂的要求：脱蜡

10、温度下溶剂的粘度要小。 溶剂应具有良好的选择性，对油有良好的溶解能力，对蜡难以溶解。 溶剂的沸点不要太高。 用简单的蒸馏方法容易回收，或者过低，不能避免在高压下的操作。 溶剂的凝固点低，不要在脱蜡温度下凝固。 溶剂应无毒，不腐蚀设备，化学稳定性好，易于获得。 常用溶剂，酮类-苯混合溶剂苯主要溶解润滑油，酮类抑制溶剂在蜡中的溶解度。 丙酮-苯-甲苯润滑油的脱蜡是理想溶剂，而燃点较低。 甲乙酮对油的溶解能力大，对蜡的溶解度小。 影响溶剂脱蜡过程的主要因素是原料油性质不同的原料油或同一原料油不同馏分的蜡含量不同，所需的溶剂比和溶剂组成也应该不同。 原料油的馏分越窄，蜡的性质越接近，蜡的结晶化越好。

11、含有很多胶质、沥青会影响蜡的结晶化。 沸点越高，结晶粒子越小，滤布越堵塞。 如果含有胶质、沥青的质量过多，会影响蜡的结晶，难以生成大粒子的结晶，堵塞滤布，蜡的含量增加，含有少量的胶质会促进蜡的结晶化。 溶剂比足够大，可充分溶解润滑油，降低油的粘度，有利于蜡的结晶化，提高脱蜡油的收率，但增加蜡在溶剂中的溶解度，增大脱蜡温度差，同时增加冷冻、过滤、溶剂回收的负荷。 原料油沸程高或粘度大，含有大量蜡，脱蜡温度低时，需要选择大的溶剂比。 溶剂的组成溶剂必须具有较高的溶解能力和良好的选择性，防止第二相出现。 加入溶剂的方式之一是在蜡冻结结晶之前一次加入溶剂，被称为一次稀释法。 另一种被称为在冷冻前和冷冻中向脱蜡原料油中逐次加入溶剂的多重稀释