有关基于润滑油基础油的生产工艺分析

发表时间:2020/7/8   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月第5期   作者:商希红
[导读] 现在国际上对于润滑油基础油的生产处于过剩状态,然而我国基础油生产资源不足
        摘要:现在国际上对于润滑油基础油的生产处于过剩状态,然而我国基础油生产资源不足,主要表现在光亮油以及基础油两个领域。我国对于基础油的制备采用的主要是常规法,这种方法对于原油的性质有一定的依赖性。未来市场对于润滑油的质量要求必然越来越高,并且市场对于绿色环保的呼吁也越来越高。这对于润滑油基础油的性能提出了更高的要求,这篇论文首先介绍目前润滑油基础油生产的情况,接着分析润滑油基础油生产过程中的干扰因素,最后分析润滑油基础油的生产工艺。
关键字:润滑油;基础油;生产工艺
引言
        我国工业发展很快,对应的环保法规也越来越严格,所以润滑油基础油的制造工艺升级是一件势在必行的任务。从润滑油的成分来分析可以发现,其中百分之七十到百分之九十都是基础油,单纯改变添加剂无法对于油品进行升级,低档次的基础油中包含了较多的磷以及硫,高档次的基础油具备三个典型的优势,第一、不易氧化,第二、不易污染,第三、具备较好的分散性,并且高档次的润滑油在使用的过程中还不容易挥发。低档次有称之为I类油,高档次油称之为II类油或者是III类油。如果想要得到更高品质的油,必须要使用更好的生产工艺。过去的生产工艺已经不符合现代社会对于油品的要求,过去的工艺一般将其称之为老三套,新工艺油很多,具体包括催化脱蜡以及加氢处理等。所以这篇论文基于润滑油基础油的生产工艺分析角度出发,对于目前的生产工艺进行分析。
一.传统生产工艺介绍
        如果从本质上进行分析,润滑油基础油的生产工艺包含两大类,一个是物理方法,还有一个是化学方法。基于不同需求可以将各种方法进行组合,搭建不同的生产工艺路线,下面对于传统生产工艺进行介绍:
        上个世纪三十年代,润滑油基础油的生产使用的大部分都是物理方法,被称之为老三套。第一种是溶剂精制法,这种方法主要的目的是脱除油中的部分物质,让油品得到优化,其中除去的物质包括沥青质以及胶质等,这些物质去除以后油品的性质将会变得更加的粘温,另外,油品将会具备更强的抗氧化性,同时油品的外观颜色也会得到改善,从目前的情况来看,这项工艺现在已经趋于成熟,其中应用最多的溶剂是三种,第一种是N-甲基吡咯烷酮,第二种是酚,第三种是有糠醛。
        溶剂脱蜡的工艺中一共包含四个环节,第一个是冷冻,第二个是溶剂回收,第三个是过滤,第四个是结晶,通过这项工艺可以让油品中的石蜡含量得以降低,石蜡含量减少以后,润滑油基础油的倾点将会减小。这项工艺在对于一些原料质量较小的原料进行加工的时候具有技术优势,并且其中可以实现较高的脱蜡油收率,另外其中的粘度指数也不低。一般来说,这项工艺都会和蜡脱油的方法配合使用,因为这样可以降低成本。
白土补充精制的工艺主要目的是让润滑油中的一些杂质被去除,这些杂质包括不饱和烃、氮化物及一些机械杂质等。具体操作的方式就是让油和白土进行充分混合,同时控制其温度条件,因为白土表面具备吸附性能,所以可以达到去杂质的效果。将油品中的杂质去除以后,油品可以具备更好的抗氧化性,也可以具备更好的颜色,同时油品的抗乳化性也会提升。
        以上就是我国目前使用的老三套工艺,这些工艺生产了我国大部分的润滑油基础油。但是,这些工艺生产得到的油品已经无法满足目前的使用要求,所以需要采用新的工艺方法来进一步提升油品质量。
二.新生产工艺介绍
        第一项新工艺是加氢处理工艺,这项工艺要求的温度较高,然后使用催化剂,加入的目的是让基础油中的活泼组分具备更好的稳定性,接着就是向基础油中逐渐增加氢气,增加氢气以后,可以脱去三种物质,一种是金属、一种是硫、还有一种是氮。经过这项工艺处理以后,油品的颜色会更好,油品的粘度指数得到提升,同时油品在使用中的寿命也会更长。


        第二项新工艺是催化脱蜡工艺,这项工艺是二十世纪七十年代出现的,这项工艺要求保证处于临氢状态下,然后使用催化剂来让油品中的两种物质发生裂化,一种是异构烷烃,还有一种是正构烷烃,其中催化剂使用的是择型分子筛。这样就可以让蜡分子转化为低分子烃,让基础油的凝固点减小。通过这项工艺得到的油品不会存在粘度指数较大的变化,并且还有可能存在提升的情况。
        第三项新工艺是异构脱蜡工艺,这种工艺会把长链正构烷烃异构化,接着其就会转化为单侧链的两种物质,一种是异构烷烃,还有一种是单环环烷烃,通过这种方式让其成为润滑油的组分,这种方式可以避免出现粘度指数下降的问题,也可以防止基础油的收率减小。这项生产工艺的开发机构是Richmond,并且这项技术目前已经在工业中得到了广泛运用。一九九七年,出现了一项新的工艺,即MSDW,其中使用的催化剂已经迭代了三次,分别是MSDW-1、MSDW-2及MSDW-3,每一次迭代都在两个方面得到了优化,一个是抗毒性,还有一个是异构化选择性。并且每一次迭代以后其稳定性都得到提升。这种工艺比原来的MLDW工艺相比更具优势,因为这种工艺得到的油品可以实现高基础油收率,也可以保证高粘度指数。从这个角度可以判断,其中的MSDW具备两个作用,一方面可以对于蜡油裂化作用,还有一个方面是异构化性能,然而其中具备的异构化性能不明显。后来催化脱蜡工艺被异构脱蜡工艺替代。异构化脱蜡技术具备低蒸发、高稳定性、低倾点以及高粘度指数的优势,同时,在生产的过程中可以保证高基础油收率,所以这项工艺也是未来主要使用的工艺,同时这也是目前最先进的加工工艺。
三.新老生产工艺对比
        介绍了目前存在的新工艺以及过去使用的老三套工艺,下面对于这几项工艺进行对比,判断几项新工艺的优势以及不足。第一,溶剂脱蜡工艺,这项工艺的优势有两点,首先这项工艺的生产技术已经趋近于成熟,所以在生产的过程中进行使用可以达到较好的效果。另外,目前这项工艺技术具备的装置基础油总生产能力较强。这项工艺的不足在于各项操作的成本不低,并且各项生产工艺已经不够先进,无法满足现在市场的需要,另外这种生产工艺的脱蜡深度有限,最终得到的产品档次不高,并且性能也不够优秀。第二,催化脱蜡,催化脱蜡的优势在于其制备得到的产品具备良好的性能,首先抗氧化性强,其次是粘度指数高,再者产品的倾点低。这种工艺的不足在于其中得到的产品粘度指数下降严重,并且其中的产品收率不高。第三异构脱蜡,这种工艺的优势在于蒸发损失不大,粘度指数高,并且可以保证产品的倾点低。同时,可以保证基础油的高收率,这些都让副产品的附加值得到提升。这项工艺的不足在于其中对于原料的控制要求苛刻,一个是硫含量,还有一个是氮含量。另外,其中使用的催化剂是贵金属。采用这种工艺的精制油有特别的要求,首先其中加氢处理时非常严格的,其次其中使用的加氢裂化尾油的要求也非常高。
        以上就是新工艺存在的优势及不足,在实际使用过程中需要结合实际情况进行分析,选择合适的方式进行生产。

四.结语
        从现在的情况来看,润滑油市场处于供大于求的状态。传统的基础油占据了主要市场份额,但是这种润滑油未来的需求量将会逐渐减少;未来使用的更多的是非常规基础油,这种润滑油目前处于供不应求的情况。为了能够符合市场对于润滑油的需求,需要在传统工艺中融入新工艺进行生产,同时,也需要注意对于现有设备进行升级优化,只有这样,才能够不断提升润滑油基础油的质量,也只有这样,才能够保证润滑油基础油具备更大的市场。
参考文献
[1].张德意.加快我国加氢工艺和技术的发展[R].加氢协作组第四届年会报告,2011:1-9
[2].贾志平,国内外润滑油生产工艺综述[J].石油规划设计,2015,9(3):4-6
[3].祖德光.进一步发展我国润滑油基础油生产技术意见[J].润滑油,2010,14(2):4-9
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