润滑油基础油的发展趋势.ppt

1、润滑油基础油的发展趋势,加氢裂化技术及其优势,最早的润滑油,最早的润滑油 （古代） 动物油脂 植物油脂 早在公元前1400多年前就有使用牛羊脂肪润滑马车的记载。,它们的弱点 不纯净 容易氧化变质 不适用于现代工业高速、高温、低温、耐腐蚀等苛刻条件下的机械设备,最早的矿物润滑油,1852年，人类第一次获得矿物润滑油； 1876年，俄国人在巴拉罕建立了世界第一家润滑油工厂； 1878年，俄国人在巴黎世界博览会上推出第一批矿物润滑油样品； 192040年代，随着汽车工业的发展，采用溶剂、酸、以及白土精炼的矿物润滑油大量面世； 1921年，出现在矿物油中加入化学添加剂的现代意义的润滑油（CONOCO公

2、司）； 1950年，多级发动机油出现，对高粘度指数基础油的需求增加；,现代润滑油生产工艺,1960年代，加氢处理技术在美国用于润滑油生产； 1969年，第一套高温、高压加氢裂化润滑油处理装置在日本投产； 1970年代，第一套加氢异构脱蜡装置在欧洲采用，生产高粘度指数基础油； 197080年代，世界上的发达国家纷纷采用二段加氢工艺处理润滑油； 1997年，加氢裂化加氢异构脱蜡加氢精制的三段加氢处理工艺（CONOCO公司）。,几种工艺路线,物理处理工艺 溶剂精制溶剂脱蜡白土补充精制 物理化学联合工艺 溶剂预精制加氢裂化溶剂脱蜡 加氢裂化溶剂脱蜡高压加氢补充精制 溶剂精制溶剂脱蜡中低压加氢补充精制

3、化学处理工艺（三段全加氢工艺） 加氢裂化催化脱蜡加氢精制,基础油加工技术发展趋势,溶剂精炼 或 酸碱处理 或 白土精制,溶剂 精炼 加氢 处理,加氢 裂化 异构 脱蜡,加氢裂化 异构脱蜡 加氢精制,常规 一段加氢 二段加氢 三段加氢 1960年代 1970年代 1980年代 1990年代,原油的成份,原油成份 链烷烃 环烷烃 芳香烃和极性物质 硫、氮、氧、金属,链烷烃,石蜡,极性芳烃和杂环化合物,芳香烃 含氮杂环 含硫杂环,原油分子结构,典型的原油分子,不饱和的芳香环,环烷基,原油成份对润滑油性能的影响,不同原油成份的性能对比,链烷烃 环烷烃 芳香烃,溶解性能 氧化安定性 粘温性能 颜色稳定性

4、 挥发性,增强,提高,提高,增强,增高,基础油的生产工艺,传统的基础油生产工艺溶解、萃取、吸附等物理方法 蒸馏法 溶剂抽提法 酸碱精制 溶剂脱蜡处理 白土精制,加氢工艺采用高压、高温、催化条件下的加氢反应、分子重排等化学方法，改变油中非理想成份的分子结构，彻底去除杂质。,只能去除5080的不饱和的芳香烃、沥青、和石蜡等其它非理想成份,传统的润滑油生产工艺,溶剂精制润滑油的生产流程图,三段加氢润滑油生产过程,三段加氢润滑油的生产流程图,1、减压蒸馏：原料油在CONOCO炼油厂的减压塔中分馏出含蜡馏分油。 2、加氢裂化：含蜡馏分油在加氢裂化塔内3,000psi压力及1,000F的高温环境与氢分子剧

5、烈反应。 3、异构脱蜡：油分子被重新组合，蜡分子转换为油分子，从而降低了油的凝点并改善了低温的流动泵送性。 4、加氢精制：除去芳香烃及残留的杂质，使油分子结构更加稳定，并增强抗氧化性及增加寿命，油清澈如水。,减压蒸馏（常规） 加氢裂化 加氢异构脱蜡 加氢精制,康菲石油的加氢生产工艺,氢净分子 合成润滑油,加氢油是不是合成油？,原有的合成油： 聚-烯烃油（PAO) 双酯、多元醇酯 聚醚 硅油等,半合成油 主要是指矿物油和合成油混合调配的油品,加氢油也是合成油，理由是： 加氢过程改变了油分子的化学结构 加氢过程是化学变化，而非物理变化 加氢油的性能显著高于溶剂精炼油,加氢过程主要的化学反应,加氢裂

6、化（大分子变成小分子） 加氢饱和（不饱和双键打开）； 加氢开环（环烷烃的环链断开）； 加氢除杂质（氮、硫、氧） 加氢异构（碳链重排）,加氢油是否为合成油的争议,争议的起因： 1997年前，嘉实多使用PAO调配Syntec 合成润滑油，后来选用壳牌生产的加氢异构基础油生产，但仍然在广告和产品标签中中宣称Syntec 为合成油，从而引起美孚的不满，控告嘉实多欺诈消费者。 争议的裁定： 1999年4月，美国NAD (the National Advertising Division )作出终审 裁定，嘉实多采用加氢处理基础油生产的Syntec 是合成油（Synthetic Oil），即人造的（man

7、-made ）润滑油。,不同工艺的基础油成份比较,美国石油学会（API）的基础油分类,加氢基础油的优点,性能优点 硫、氮及芳烃含量低 粘度指数高，高低温性能好 热氧化安定性更好， 挥发性低， 抗乳化性能更好 光稳定性更好 换油期长,工艺上的优点 收率高 不受原料来源限制 工艺灵活,生产加氢基础油与聚-烯烃油相比，产品质量相近，但生产成本低好几倍 副产物综合利用率高,加氢基础油的优点（续）,基础油类型,I 类和II 类加氢基础油的氧化安定性比较,加氢基础油的优点（续）,不同基础油的烟炱增稠试验对比,I 类基础油,II 类基础油,粘度增长 /mPas,烟炱,加氢基础油的优点（续）,基础油类型,I

8、类和II 类加氢基础油的挥发性比较,加氢基础油的优点（续）,基础油类型,I 类和II 类加氢基础油在油耗上的比较,加氢基础油的优点（续）,（1923年） 添加剂 添加剂,汽轮机油氧化安定性试验（TOST）或ASTM D943， 测量的是油品总酸值达到2.0mg KOH/g所需要的时间。,小时,加氢基础油的经济性,综合性能接近全合成油（以PAO为例），但价格却与溶剂精炼油相当 （以康菲加氢油为例）。,PAO油,溶剂精炼油,价格,性能,高,低,高,氢净加氢基础油,采用加氢工艺的推动力,已经废除的标准,现行标准,90年代,6080年代,3050年代,汽油机油的发展过程,2001年,GF-3,采用加氢

9、工艺的推动力,柴油机油的发展过程,采用加氢工艺的推动力,现代工业对润滑油性能新的要求 （1）热氧化安定性好 延长换油周期； （2）低挥发性； （3）高粘度指数 高低温运行更好； （4）低硫/无硫；低磷； （5）低粘度 节能； （6）符合新的环境保护标准。,节能和环保的要求 节能 提高燃油效率 环保 减少尾气排放 油品的毒性与安全 废油处理,欧洲排放标准的发展进程,美国排放标准的发展进程,北美地区趋势,1998年北美地区润滑油产量 万吨/年,全球发展趋势,全球基础油需求约为3392万吨/年， 目前85%以上为常规的I类溶剂精炼基础油。 但2008年，第II、III类润滑油基础油的需求将增长3050%， 到2008年，全球加氢基础油能力将超过1325万吨/年。比例将达40% 世界润滑油基础油正由I类向IIIII类转变，基础油生产正向加氢技术发展。,中国的趋势,中国22个炼油厂生产基础油，目前90%以上是溶剂精炼的I类油，IIIII类基础油很少。但加氢技术是国家发展计划中积极推动的方向。 具有加氢处理装置的炼油厂如下： 兰州炼油厂（二段加氢，1997年）； 大庆炼化公司炼油厂（异构脱蜡装置，1999年）； 克拉玛依炼油厂（三段加氢，2000年12月）； 荆门石化总厂（加氢改质