卡賓達(dá)—維提亞茲減三線基礎(chǔ)油的研究

寧蘇明

摘要：文章以卡賓達(dá)-維提亞茲和卡倫-潿洲減三線脫蠟油為原料，進(jìn)行了溶劑精制和白土精制試驗(yàn)， 試驗(yàn)結(jié)果表明：卡賓達(dá)-維提亞茲基礎(chǔ)油黏度指數(shù)勉強(qiáng)達(dá)到MVI要求，該油種不適宜進(jìn)“老三套”生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。通過(guò)對(duì)卡賓達(dá)-維提亞茲、卡倫-潿洲減三線基礎(chǔ)油以及加氫基礎(chǔ)油組成的比對(duì)分析，較好地解釋了基礎(chǔ)油黏度指數(shù)的大小，是由其飽和烴中鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴含量的高低決定的。在當(dāng)今原油劣質(zhì)化趨勢(shì)更加顯著，適應(yīng)傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油資源越來(lái)越少的時(shí)期，該研究為“老三套”原油品種的優(yōu)化、保證潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：卡賓達(dá)-維提亞茲原油；卡倫-潿洲原油；基礎(chǔ)油；黏度指數(shù)；鏈烷烴；環(huán)烷烴

中圖分類號(hào)：TE624.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：Based on the solvent & clay treatments of the dewaxed oil from Cabinda-Vityaz & Karen-Weizhou vacuum distillate No.3 fractions， it is shown that Cabinda-Vityaz crude oil is unsuitable for conventional lube base oil production， of which the VI specification has been barely met with MVI standard. Compared with the composition analysis of hydro-treated base oil and two conventional base oils separately from Cabinda-Vityaz & Karen-Weizhou vacuum distillate No.3 fractions， it is concluded that the VI is positively correlated with its paraffin & monocycloparaffin contents. In an era lack of conventional base oil production resources， this study supplies the technical support for the optimization of conventional lube base oil production which ensures the base oil quality and company's profit.

Key words：Cabinda-Vityaz crude oil； Karen-Weizhou crude oil； lube base oil； viscosity index； paraffin； cycloparaffin

0引言

一直以來(lái)，國(guó)內(nèi)大部分煉油企業(yè)的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)沿用傳統(tǒng)的溶劑精制、溶劑脫蠟和白土補(bǔ)充精制工藝（簡(jiǎn)稱“老三套” ），是以低硫石蠟基原油為原料生產(chǎn)Ⅰ類油。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著世界各地原油開(kāi)采程度的不斷加深，原油劣質(zhì)化趨勢(shì)更加顯著，適應(yīng)傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的資源也越來(lái)越少，因此，做好“老三套”原油品種的優(yōu)化工作對(duì)保證潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益都是非常重要的。

1原料和試驗(yàn)

試驗(yàn)原料是3#酮苯裝置加工的卡賓達(dá)-維提亞茲（4∶1）減三線脫蠟油和比對(duì)樣卡倫-潿洲（7∶3）減三線脫蠟油。兩個(gè)脫蠟油按相同條件進(jìn)行糠醛精制（4個(gè)理論級(jí)）和白土精制（模擬大生產(chǎn)條件）試驗(yàn)。表1為兩個(gè)減三線脫蠟油的性質(zhì)。

由表1可以看出，雖然卡賓達(dá)-維提亞茲脫蠟油凝點(diǎn)比卡倫-潿洲的低、二者飽和烴含量又相差無(wú)幾，但前者黏度指數(shù)居然為-5，表示該脫蠟油黏度受溫度的影響非常之大，工業(yè)上已不適合再繼續(xù)進(jìn)行“老三套”基礎(chǔ)油的生產(chǎn)，但有必要研究該油種黏度指數(shù)如此低的原因，為“老三套”基礎(chǔ)油的資源優(yōu)化提供技術(shù)支撐。

2.1脫蠟油的比較

為了找出二個(gè)脫蠟油黏度指數(shù)差別的原因，研究人員進(jìn)一步對(duì)它們的烴類組成進(jìn)行了分析：（1）從圖1中可見(jiàn)，在飽和烴中，卡倫-潿洲油比卡賓達(dá)-維提亞茲油高的組分是鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴，前者之和為28.3%，后者之和為16.5%（二者之差11.8%），而在二環(huán)至六環(huán)環(huán)烷烴的含量中，卡賓達(dá)-維提亞茲油之和為46.8%高于卡倫-潿洲油之和的36.1%，其中四環(huán)環(huán)烷烴含量，卡賓達(dá)-維提亞茲油含量比卡倫-潿洲油的高4.7%。（2）在芳烴中（見(jiàn)圖2），卡賓達(dá)-維提亞茲油芳烴總含量為36.7%、卡倫-潿洲油為35.6%，前者比后者僅高了1.1%，各芳烴含量及未鑒定芳烴含量均相差不大。由此可見(jiàn)，二個(gè)脫蠟油黏度指數(shù)差別大的原因與芳烴含量無(wú)關(guān)，而與它們的鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴含量有關(guān)。

2.2基礎(chǔ)油的比較

二個(gè)脫蠟油經(jīng)糠醛和白土精制后：

（1）通過(guò)常規(guī)分析數(shù)據(jù)可知，卡倫-潿洲油收率比卡賓達(dá)-維提亞茲的高近9%（見(jiàn)表2），基礎(chǔ)油黏度指數(shù)高31個(gè)單位，說(shuō)明在卡賓達(dá)-維提亞茲混油中，基礎(chǔ)油的理想組分要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于卡倫-潿洲油。同時(shí)，也注意到，雖然卡賓達(dá)-維提亞茲基礎(chǔ)油飽和烴含量為82.5%，還略高于卡倫-潿洲基礎(chǔ)油的80.9%，但其苯胺點(diǎn)比后者低了17.21 ℃，這進(jìn)一步說(shuō)明在卡賓達(dá)-維提亞茲基礎(chǔ)油中的部分飽和烴也不是基礎(chǔ)油的理想組分。

（2）從組成分析結(jié)果可知（見(jiàn)圖3），（a）卡倫-潿洲基礎(chǔ)油的鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴含量從原來(lái)的28.3%上升至38.6%（近40%），黏度指數(shù)上升到93（原來(lái)59）。而卡賓達(dá)-維提亞茲基礎(chǔ)油鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴的含量，從原來(lái)的16.5%上升至25.7%（黏度指數(shù)從-5上升至62），僅接近卡倫-潿洲脫蠟油含量28.3%和黏度指數(shù)59的水平。（b）從芳烴含量的下降分析可知（見(jiàn)圖4），卡賓達(dá)-維提亞茲油從原來(lái)的36.7%降至17.5%，下降了19.2%，其中9.2%使得鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴的含量增加至25.7%，還有10%增加二環(huán)至六環(huán)環(huán)烷烴含量到56.8%（四環(huán)環(huán)烷烴含量高了6%）。而卡倫-潿洲油從原來(lái)的35.6%降至19.1%，下降了16.5%，其中10.3%使得鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴的含量增加至38.6%，僅有6.2%增加二環(huán)至六環(huán)環(huán)烷烴含量到42.3%。由此可見(jiàn)，兩個(gè)脫蠟油在經(jīng)過(guò)糠醛和白土精制后（芳烴含量的下降），卡賓達(dá)-維提亞茲油主要是增加了多環(huán)環(huán)烷烴的含量。而這部分多環(huán)環(huán)烷烴的黏度指數(shù)是不高的。

（3）研究人員對(duì)相同牌號(hào)的異構(gòu)脫蠟基礎(chǔ)油也進(jìn)行了比較，見(jiàn)圖5，從兩個(gè)相同餾分的基礎(chǔ)油鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴含量以及黏度指數(shù)的分析結(jié)果來(lái)看，進(jìn)口150N基礎(chǔ)油的鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴含量為72.8%，黏度指數(shù)高達(dá)130。國(guó)產(chǎn)HVI Ⅱ+ 6基礎(chǔ)油的鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴含量為66.2%，黏度指數(shù)為119。同樣，鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴含量高基礎(chǔ)油黏度指數(shù)就大。由此，可以認(rèn)為，基礎(chǔ)油黏度指數(shù)的大小是由其飽和烴中的鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴含量的高低決定的。

3小結(jié)

通過(guò)對(duì)卡賓達(dá)-維提亞茲、卡倫-潿洲減三線脫蠟油開(kāi)展的試驗(yàn)和研究工作，可以得出如下結(jié)論：

（1）用卡賓達(dá)-維提亞茲減三線生產(chǎn)的基礎(chǔ)油等級(jí)低（黏度指數(shù)勉強(qiáng)達(dá)到MVI要求）、收率低，經(jīng)濟(jì)性較差，該油種不適宜用傳統(tǒng)“老三套”工藝進(jìn)行基礎(chǔ)油的生產(chǎn)。

（2）通過(guò)對(duì)卡賓達(dá)-維提亞茲和卡倫-潿洲減三線基礎(chǔ)油的組成分析，較好地解釋了基礎(chǔ)油黏度指數(shù)的大小，是由其飽和烴中鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴含量的高低決定的。

（3）在當(dāng)今原油劣質(zhì)化趨勢(shì)更加顯著，適應(yīng)傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的資源也越來(lái)越少的時(shí)期，該研究為“老三套”原油品種的優(yōu)化，保證潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油質(zhì)量提供了技術(shù)支撐。