采用新工藝生產(chǎn)中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油的研究與分析

吳琳

中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油是石油化工的一項(xiàng)基礎(chǔ)性產(chǎn)品，與生產(chǎn)原料和工藝等都有著密切的聯(lián)系。通過實(shí)驗(yàn)，我們采用以遼河環(huán)烷基常三線加氫脫酸油為原料，采用糠醛精制—溶劑脫氮—白土補(bǔ)充精制工藝，選擇淺度的糠醛精制條件，適宜的脫氮?jiǎng)┖桶淄良尤肓浚趯?shí)驗(yàn)室內(nèi)研制適合生產(chǎn)中檔潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油，通過新工藝進(jìn)行開發(fā)和實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油同工業(yè)生產(chǎn)的6號(hào)環(huán)烷油均能生產(chǎn)出優(yōu)級(jí)品的中檔潤(rùn)滑脂，研制產(chǎn)品生產(chǎn)的潤(rùn)滑脂的顏色和抗老化性能好于6號(hào)環(huán)烷油生產(chǎn)的潤(rùn)滑脂。中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油收率能達(dá)到87wt%，和6號(hào)環(huán)烷油相比較，不但氧化安定性得到了改善，具有非常廣泛的市場(chǎng)前景，對(duì)資源條件相對(duì)方便的遼河油區(qū)，更具有較長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展前景。

石油化工；基礎(chǔ)油；生產(chǎn)；性能；研究

1.工藝現(xiàn)狀

據(jù)了解，利用環(huán)烷基原油生產(chǎn)潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油的企業(yè)主要是大港石化分公司、遼河石化分公司。據(jù)分析，目前這兩公司生產(chǎn)潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油的工藝相同，都是采用環(huán)烷基餾分油—加氫脫酸—糠醛精制—白土精制—調(diào)合的工藝技術(shù)。由于目前國(guó)內(nèi)的加工工藝難以解決基礎(chǔ)油中的芳烴含量與其氧化安定性之間的矛盾。結(jié)果往往是當(dāng)基礎(chǔ)油中存在較多的芳烴時(shí)，其氧化安定性變差；芳烴含量減少，則安定性變好。如何解決好使基礎(chǔ)油中芳烴含量高，同時(shí)又能使其氧化安定性滿足要求，是研制該中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油新工藝的關(guān)鍵。

2.工藝實(shí)驗(yàn)分析與研究

原料油性質(zhì)。通過對(duì)遼河環(huán)烷基常三線加氫脫酸油的性質(zhì)進(jìn)行分析，可以了解到：常三線加氫脫酸油的芳碳值為22.3%，總氮含量為1130.1ug/g，堿氮含量為695.76ug/g，由于脫酸油中存在不安定因素，放置一定的時(shí)間后，顏色逐漸加深變黑，很不穩(wěn)定。因此，為了保證生產(chǎn)的質(zhì)量，必須通過精制，除掉油中的非理想組分，改善油品的安定性和顏色，滿足中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油的質(zhì)量要求。

新工藝脫氮精制條件的分析。采用新工藝的目的，要求必須盡可能的除去堿性氮化物而保留對(duì)氧化有一定抑制作用的硫化物，為此，選用脫堿氮?jiǎng)﹣砻摮肪椭械膲A性氮化物。由于采用了淺度的糠醛精制，糠精油在保留大部分芳烴、提高收率的同時(shí)，相應(yīng)的含氮、氧、硫等雜原子的非理想組分的含量也有所增加，為了保證中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油的產(chǎn)品質(zhì)量，就必須把這些雜質(zhì)部分除去。研究結(jié)果表明：基礎(chǔ)油中某些硫化物的存在對(duì)油品氧化有一定的抑制作用，而氮化物的存在對(duì)油品氧化具有加速作用，特別是堿性氮化物促進(jìn)油品氧化作用更強(qiáng)烈。也就是說，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中堿性氮化物是影響基礎(chǔ)油氧化安定性的主要因素。

通過實(shí)驗(yàn)，在采用劑油比0.5∶1，精制油收率88.9wt%，芳碳值16.8%條件下制成的糠精油，適宜的脫氮?jiǎng)┘尤肓繛?.7wt%,此時(shí)精制油的堿氮含量降到54.89ug/g，堿氮脫除率達(dá)到80%以上，旋轉(zhuǎn)氧彈值為92分鐘。如果再加大脫氮?jiǎng)┑挠昧?，效果也不明顯，而且增加生產(chǎn)成本，把脫氮?jiǎng)┖桶淄两Y(jié)合起來用，會(huì)增加精制效果。因此，把脫氮?jiǎng)┘尤肓?.7wt%時(shí)得到的脫氮精制油作為下一步考察白土精制的條件。

新工藝下精制條件把握。在潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)中糠醛精制的目的，是除去被精制油中的稠環(huán)芳烴、含硫、氮、氧等雜原子的極性化合物等非理想組分。在糠醛精制中，非理想組分在糠醛抽出液與抽余油中按一定的萃取常數(shù)進(jìn)行分配，溶解在抽出液中的非理想組分將被除去，而未溶解在抽出液中的非理想組分進(jìn)入抽余油中被保留，劑油比越大，非理想組分去除的越多，精制效果就越好；同樣，理想組分在糠醛抽出液與抽余油中也是按一定的萃取常數(shù)進(jìn)行分配，溶解在抽出液中的理想組分將被除去，而未溶解在抽出液中的理想組分進(jìn)入抽余油中被保留，劑油比越大，理想組分損失的也越大，收率也就越低。

新工藝下白土精制條件的考察。白土精制是進(jìn)一步脫除脫氮油中的含硫、氮、氧極性化合物等非理想組分、剩余的脫氮?jiǎng)┑入s質(zhì),改善基礎(chǔ)油的顏色、抗氧化安定性等理化性質(zhì)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室不同條件下的常三線脫氮油的性質(zhì),分別進(jìn)行了白土精制實(shí)驗(yàn)，以考察白土精制條件對(duì)精制油性質(zhì)的影響。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析可以看出，常三線脫酸油糠醛精制的劑油比為1.0∶1脫氮?jiǎng)┯昧繛?.5wt%、白土用量為3.0wt%時(shí)所得到的基礎(chǔ)油滿足中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油的要求。

3.產(chǎn)品性能

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，雖然研制的中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油理化指標(biāo)滿足要求，但由于該產(chǎn)品的芳碳含量高，以及脫氮?jiǎng)┑氖褂玫葘?duì)潤(rùn)滑脂有無(wú)影響尚未弄清，因此,必須進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用效果評(píng)定。通過將實(shí)驗(yàn)室研制的CA為16.8%、收率為87.7wt%的中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油，送往國(guó)家相關(guān)鑒定機(jī)構(gòu)進(jìn)行了潤(rùn)滑脂小試評(píng)價(jià)，并與6號(hào)環(huán)烷油進(jìn)行對(duì)比，可以看出產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到要求。

4.采用新工藝條件下的前景分析

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室研究的結(jié)果，按照新的工藝條件計(jì)算，中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油的收率為：糠精油收率淄訓(xùn)油收率裝淄輛制油收? 88.9%?9.79%?8.75%=87.6%

糠白車間生產(chǎn)6號(hào)環(huán)烷油的收率為58%,新工藝條件下中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油的收率比6號(hào)環(huán)烷油提高了29.6%。

生產(chǎn)成本：

原工藝：加工每噸脫酸油消耗白土=58.734%?%?00元/噸=23.494元

新工藝：加工每噸脫酸油消耗白土=88.9%?9.79%?%?00元/噸=35.49元

加工每噸脫酸油消耗脫氮?jiǎng)?88.9%?.7?3000元/噸=80.899元

加工每噸常三線脫酸油增加加工成本92.895元

加工每噸常三線脫酸油生產(chǎn)中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油同生產(chǎn)6號(hào)環(huán)烷油相比增加的效益=（基礎(chǔ)油價(jià)格-抽出油價(jià)格）自黽擁氖章?增加的成本-損耗=740?9.6%92.89512.5=113.645（元）

從以上的經(jīng)濟(jì)效益分析中可以看出，采用新工藝生產(chǎn)中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油同生產(chǎn)6號(hào)環(huán)烷油工藝相比，加工每噸常三線加氫脫酸油，可以提高精制油收率29.6wt%，增加經(jīng)濟(jì)效益113.645元。經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

5.結(jié)論與建議

遼河環(huán)烷基常三線加氫脫酸油，采用“淺度糠醛精制—液相脫氮—白土精制”生產(chǎn)新工藝，可以生產(chǎn)出芳烴含量稍高、顏色淺、氧化安定性好的中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油。

遼河環(huán)烷基常三線加氫脫酸油生產(chǎn)中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油適宜的糠醛精制的塔頂/塔底溫度為70/40℃、劑油比為0.5∶1；適宜的脫氮?jiǎng)┘尤肓繛?.7wt%；白土加入量為5wt%。

經(jīng)相關(guān)部門潤(rùn)滑脂小試評(píng)定表明：實(shí)驗(yàn)室研制的CA為16.8%、收率為87.6%的中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油同工業(yè)生產(chǎn)的6號(hào)環(huán)烷油均能生產(chǎn)出合格的中檔潤(rùn)滑脂產(chǎn)品。研制產(chǎn)品生產(chǎn)的潤(rùn)滑脂的顏色比6號(hào)環(huán)烷油生產(chǎn)的潤(rùn)滑脂的顏色淺。

（采用新工藝生產(chǎn)中檔潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油同生產(chǎn)6號(hào)環(huán)烷油工藝相比，加工每噸常三線加氫脫酸油，可以提高精制油收率29.6wt%，增加經(jīng)濟(jì)效益113.645元，可以進(jìn)行工業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)試驗(yàn)，并進(jìn)行推廣。

[1]唐俊杰.合成潤(rùn)滑油基礎(chǔ)知識(shí)講座之一[J].潤(rùn)滑油，1999.14

[2]向文成，熊崇翔，董金輝等.蠟裂解烯烴制備低粘度合成烴油[J].石油煉制與化工，2000.31