第十一章润滑油基础油的生产

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1、润滑油生产工艺原料来源石油经过常压蒸馏后，塔底出常压渣油。常压渣油经过减压蒸馏，便分割出轻重不同的润滑油馏分油。减压渣油经过脱沥青后，得到脱沥青油。上述润滑油馏分油和脱沥青油均是制取润滑油的原料。这些润滑油馏分油和脱沥青油可以单独制成润滑油产品，也可以通过调合方法生产不同的润滑油产品。基础油的规格润滑油生产丙烷脱沥青在炼油工业中，溶剂脱沥青过程主要用于从减压渣油制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除去渣油中的沥青以降低其残炭值和改善色泽。在生产润滑油时多以丙烷作溶剂。溶剂脱沥青过程所指的“沥青”并非一种严格定义的产品或化合物，它是指减压渣油中

2、最重的那一部分，主要是沥青质和胶质，有些情况下也会包括少量芳烃和饱和烃。溶剂脱沥青的基本原理减压渣油是烃类和非烃类的混合物，从化学组成来看，它含有饱和烃、芳烃、胶质和沥青质，其中饱和烃是非极性的，其他组分是极性和强极性的。以丙烷做溶剂时，根据溶解过程的分子相似原理，渣油中相对分子质量较小的饱和烃和芳烃较易溶解，而胶质和沥青质较差，甚至不溶。从分子极性大小来看也是饱和烃的溶解度最大，芳烃次之，胶质又次之，而沥青质基本不溶。影响溶剂脱沥青的主要操作因素温度温度对溶剂脱沥青过程的影响很大，调整抽提过程各部位的温度常常是调整操作的主要手段。改变温度会改变溶剂的溶解能力，从而影

3、响抽提过程。温度升高时，溶剂的密度减小、溶解能力下降，脱沥青油的收率下降、而质量提高。选用不同的溶剂时，应当选择不同的抽提操作温度。压力为了保证抽提操作是在双液相区内进行，对某种溶剂和某个操作温度都有一个最低限压力，此最低限压力由体系的相平衡关系确定，操作压力应高于此最低限压力。溶剂及容积比溶剂脱沥青过程常用的溶剂为丙烷、丁烷和戊烷。随着这类溶剂的相对分子量的增大，选择性降低。原料油性质当原料油的组成、性质发生变化时，有关的操作参数要做必要的调整。润滑油溶剂精制润滑油除了要求具有一定的粘度外，还需要有较好的粘温性质和抗氧化安定性，以及较低的残炭值。为了满足上述要求，必

4、须从润滑油原料中除去大部分多环短侧链芳烃和胶质，以提高润滑油的质量，使润滑油的粘温性质、抗氧化安定性、残炭值、色度等符合产品的规格要求。这个过程称为润滑油精制。润滑油中的含硫、含氧含氮化合物也可在精制过程中大部分除去。其它的精制方法：酸碱精制、溶剂精制、吸附精制加氢精制等。溶剂精制是选用一些对油中理想组分和非理想组分具有选择性溶解能力的溶剂。对油料进行萃取分离。一般是把非理想组分萃取出来，理想组分留在提余液中，然后分别蒸出溶剂，得到提余油和抽出油。溶剂精制是个物理过程，溶剂可循环使用，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，抽出油可以利用，相对来

5、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。由于溶剂精制是个物理过程，不能使原料油中的非理想组分进行化学转化，因此只能处理那些原料中有足够多的理想组分的油料，否则制造不出合格的产品，由此可见，使用溶剂精制对原料的选择是很重要的。主要溶剂有：糠醛、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，非理想组分是芳香性较强的物质和极性较强的物质，理想组分是较为饱和的物质。烃类在极性溶剂中的溶解度与其分子结构有关，按溶解度由大到小排列：胶质，多环芳烃，少环芳烃，环烷烃，烷烃随着温度升高，溶剂的溶解能力增大，选择性下降。糠醛

6、的价格较低，来源充分，适用的原料范围较宽，毒性低，与油不易乳化而易于分离，工业实用经验较多，是目前国内应用最为广泛的精制溶剂。酚的主要缺点是毒性大，适用原料范围窄，近年来有逐渐被取代的趋势。N-甲基吡咯烷酮的溶解能力和化学稳定性都比其他两种强，选择性居中，毒性最小，但价格高，一般需进口。影响溶剂精制过程的主要因素抽提温度溶剂精制的抽提温度有一定的范围，上限是体系的临界溶解温度，即体系成为单个液相的最低温度，一般比临界溶解温度低20～30℃，下限是润滑油和溶剂的凝固点温度。原料油中含稠环芳烃越多，临界溶解能力就越低，随着烃类侧链长度的增加，临界溶解温度升高，随着芳香环和

7、环烷环环数的增加，临界溶解温度急剧下降。溶解度是随着温度的升高而增大的，在溶解度不太大时，溶解度增大可使原料油中的非理想组分更多地被除去，因而精制油的粘度指数升高，当溶解度增大到一定程度后，溶剂选择性降低得过多，粘度指数转而下降，因此在曲线上出现一个最高点。在此点温度下进行抽提，可以最大限度地溶解溶解不理想组分，同时又有较高的选择性，使理想组分不致因溶解能力的提高而过多地进入提取液中。对馏分重的、粘度大的、含蜡量多的原料油应选用较高的温度。溶剂比溶剂比是溶剂量与原料油量之比。多采用体积比。浓度差是抽提过程的推动力，在恒定温度下容积比增大时非理想组分的