淺談潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)工藝

秦中炎

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)國(guó)內(nèi)輕質(zhì)潤(rùn)滑油產(chǎn)能嚴(yán)重過剩（新增裝置大都是生產(chǎn)燃料油嘉慶裂化尾油異構(gòu)路線），重質(zhì)基礎(chǔ)油嚴(yán)重不足。國(guó)內(nèi)Ⅲ+類和Ⅳ類合成基礎(chǔ)油長(zhǎng)時(shí)間依靠國(guó)外進(jìn)口。國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)油的生產(chǎn)加工一般選用物理法和加氫法生產(chǎn)加工礦物潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。目前，傳統(tǒng)的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)工藝已不能滿足當(dāng)代社會(huì)市場(chǎng)的需求，為了促進(jìn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)工藝的發(fā)展，必須不斷加強(qiáng)改革創(chuàng)新。將來行業(yè)市場(chǎng)對(duì)潤(rùn)滑油質(zhì)量的需求必定變得越來越高，潤(rùn)滑油工業(yè)要面對(duì)著經(jīng)濟(jì)收益和嚴(yán)苛環(huán)境保護(hù)條例的嚴(yán)峻考驗(yàn)。本篇文章從潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)加工現(xiàn)況著手，剖析了潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)工藝流程的變化，為提升潤(rùn)滑油生產(chǎn)效率的問題給予了理論意義。

關(guān)鍵詞：潤(rùn)滑油;基礎(chǔ)油;生產(chǎn)工藝

1潤(rùn)滑油生產(chǎn)工藝介紹

1）物理法生產(chǎn)礦物潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油

在上世紀(jì)30年代，大部分的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)加工選用物理方法，被稱為“老三套”。首先是溶劑精制，這種方法的主要目的物理抽提分離去除油中的多環(huán)短側(cè)鏈芳烴，含硫、含氮、含氧化合物及少許的膠質(zhì)等。這類成分的出現(xiàn)使?jié)櫥蜕噬?，酸值高、殘?zhí)恐荡?，黏溫特性和抗氧化安定性差，因而，?rùn)滑油基礎(chǔ)油務(wù)必歷經(jīng)精心制作，除去含有的非理想成分，才可以實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，滿足成品潤(rùn)滑油對(duì)基礎(chǔ)油的要求。從目前來看，該工藝已經(jīng)成熟，應(yīng)用最廣泛的溶劑有三種，第一種為N-甲基吡咯烷酮（NMP），第二種為酚，第三種為糠醛。在我國(guó)，采用糠醛做溶劑的裝置處理能力約占總處理能力的80%，其余則采用酚，只有個(gè)別裝置采用NMP，本文以糠醛精制作為舉例。

糠醛精制的整個(gè)流程主要分為三部分：抽提、提取液和提取液中溶劑的回收、糠醛-水溶液的處理。利用糠醛對(duì)潤(rùn)滑油料中的理想組分和非理想組分具有不同的溶解度的性質(zhì)，將理想組分和非理想組分分開。通過對(duì)非理想組分溶解度大而對(duì)理想組分溶解度小的性質(zhì)，將非理想組分大量溶解于溶劑中而除去。

其次是溶劑脫蠟，國(guó)內(nèi)的石油多數(shù)為含蠟石油，為使?jié)櫥驮谳^低溫度前提下具備優(yōu)良的流動(dòng)性，務(wù)必將當(dāng)中容易凝固的蠟去除，常用的脫蠟方法有冷榨脫蠟，溶劑脫蠟和尿素脫蠟，其中應(yīng)用最多的是溶劑脫蠟，而溶劑脫蠟工業(yè)生產(chǎn)中最常用的則是酮類和苯類混合溶劑，此類混合溶劑中，苯類主要的作用是溶解潤(rùn)滑油，加入對(duì)蠟溶解度很小的酮類以減少苯類對(duì)蠟的高溶解度。酮苯脫蠟工藝過程包括結(jié)晶系統(tǒng)、冷凍系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、安全氣系統(tǒng)和回收系統(tǒng)等五部分。結(jié)晶系統(tǒng)是溶劑脫蠟（和脫蠟油）的核心部分，也是影響脫蠟過程效果最關(guān)鍵部分。通過該工藝可使油品中的石蠟含量降低，石蠟含量降低后，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的傾點(diǎn)將減小。該方法在對(duì)某些原料品質(zhì)較差的原料進(jìn)行加工時(shí)具有技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，且可達(dá)到較高的脫蠟油收率，且黏度指數(shù)不低。一般而言，這個(gè)過程將與蠟除油方法一起進(jìn)行，因?yàn)檫@可以降低成本。

最后是白土補(bǔ)充精制，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油和組分生產(chǎn)加工的在最后這道工藝流程中，潤(rùn)滑油料經(jīng)由溶劑精制、溶劑脫蠟后，質(zhì)量基本達(dá)到要求，但其組分中仍殘留少量的溶劑和一些有害物質(zhì)會(huì)影響油品的顏色、安定性、抗乳化等性能，為此，必須在進(jìn)行一次補(bǔ)充精制，除去非理想組分，以改善上述性能，從而得到合格的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。

這三種是我國(guó)目前采用的老三套工藝，盡管其具備無法徹底替代的優(yōu)越性，但產(chǎn)出的常規(guī)Ⅰ類基礎(chǔ)油已達(dá)不到現(xiàn)代工業(yè)使用的要求進(jìn)而促進(jìn)了傳統(tǒng)式“老三套”制作工藝的更改。根據(jù)使用更改石油餾分中分子結(jié)構(gòu)的化學(xué)措施，尤其是基礎(chǔ)油生產(chǎn)首選的加氫工藝措施，來進(jìn)一步提高潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的質(zhì)量。但這些工藝生產(chǎn)的石油產(chǎn)品已不能滿足當(dāng)前使用要求，因此需要采用新的工藝方法來進(jìn)一步提高石油產(chǎn)品質(zhì)量。

2）加氫法生產(chǎn)礦物潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油

自1969年出現(xiàn)潤(rùn)滑油加氫裂化技術(shù)后，經(jīng)歷了加氫精制，加氫裂化，及催化脫蠟階段，現(xiàn)階段最活躍的是異構(gòu)脫蠟工藝?，F(xiàn)如今重質(zhì)石油開采比例日益增加，而它的H/C相對(duì)比較小，輕質(zhì)餾分少，渣油多，富含較多的S、N、O等非烴化合物，多屬環(huán)烷-芳香基原油或中間基原油，其潤(rùn)滑油粘溫性能和氧化安定性很差，因而加氫法生產(chǎn)制造潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油將逐漸展現(xiàn)其關(guān)鍵的作用，物理法和加氫法關(guān)鍵將長(zhǎng)期共存，相互促進(jìn)?，F(xiàn)階段，在國(guó)外生產(chǎn)制造Ⅱ/Ⅲ類基礎(chǔ)油技術(shù)方案具體來說有兩類：一類是以減壓瓦斯油/溶劑脫瀝青油或軟蠟、費(fèi)托合成蠟為原材料，選用加氫裂化-異構(gòu)脫蠟/加氫后精制的全加氫技術(shù);另一類是以溶劑精制油為原材料，選用加氫轉(zhuǎn)化/加氫后精制-溶劑脫蠟的部分加氫技術(shù)。

全加氫加工工藝達(dá)到基礎(chǔ)油市場(chǎng)需求未來發(fā)展趨勢(shì)，表現(xiàn)在下列這幾個(gè)方面：一是在保障產(chǎn)品品質(zhì)的與此同時(shí)，能夠使原料具有操作靈活性。鑒于亞太地區(qū)的原油自然資源不足，因而當(dāng)原油迫不得已而變動(dòng)時(shí)，為保障基礎(chǔ)油產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的需求，該加工工藝具有適用各類原油的操作靈活性。二是產(chǎn)品方案具有好的操作靈活性。加氫復(fù)合加工工藝能夠生產(chǎn)加工各類等級(jí)的基礎(chǔ)油（包括光亮油）。當(dāng)產(chǎn)品參數(shù)需求變動(dòng)時(shí)，能夠根據(jù)調(diào)節(jié)分餾系統(tǒng)和加氫復(fù)合加工工藝相互之間的實(shí)際操作條件，以保障較大的產(chǎn)品操作靈活性。三是具有高質(zhì)量高品質(zhì)的產(chǎn)品品質(zhì)。相比溶劑加工工藝來說，使用加氫加工工藝生產(chǎn)加工的基礎(chǔ)油要具有良好的抗氧穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和低溫流動(dòng)性。加氫裂化/加氫處理、異構(gòu)脫蠟和加氫精制的加工工藝條件能夠大幅度降低原料中的芳烴的含量，進(jìn)而使抗氧化穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性得到很大程度上改進(jìn)。四是具有好的產(chǎn)品操作靈活性。使用加氫精制和異構(gòu)脫蠟?zāi)軌蛏a(chǎn)加工UCBO和CBO產(chǎn)品，或是是其中的一種，使制造者具有較大的市場(chǎng)操作靈活性。五是具有好的燃料油和潤(rùn)滑油均衡性。任何的加氫加工工藝都能夠生產(chǎn)加工高質(zhì)量高品質(zhì)的副產(chǎn)物——燃料油，以保障煉油廠對(duì)燃料油和潤(rùn)滑油的共同市場(chǎng)需求。有一些企業(yè)中，如溶劑脫瀝青和加氫裂化裝置最開始也許基本都是按燃料油設(shè)計(jì)的，在這之后能夠由燃料油模式轉(zhuǎn)換成適用潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)加工。

鑒于加氫法生產(chǎn)加工的基礎(chǔ)油具有的以上優(yōu)勢(shì)，尤其是生產(chǎn)加工用作調(diào)配大跨度潤(rùn)滑油的低粘度基礎(chǔ)油，即低的CCS粘度和低揮發(fā)度的Ⅲ類油，只可以用加氫法生產(chǎn)加工。因而加氫法生產(chǎn)工藝在其他國(guó)家快速發(fā)展很容易。幾大石油公司都研發(fā)了自己的加氫加工工藝過程并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用。在上世紀(jì)廣泛工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用的催化脫蠟技術(shù)鑒于技術(shù)自身的緣故，除在含蠟較少的原料運(yùn)用具有優(yōu)勢(shì)外，正在被新的更優(yōu)越的異構(gòu)脫蠟技術(shù)所替代。

國(guó)內(nèi)引入的兩套加氫法生產(chǎn)加工潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油裝置，其生產(chǎn)加工工作流程主要是由加氫裂化（處理）——異構(gòu)脫蠟——后加氫精制三部分組合而成，其核心關(guān)鍵技術(shù)是異構(gòu)脫蠟技術(shù)，主要原理是根據(jù)催化反應(yīng)將原料油中的高凝點(diǎn)正構(gòu)烷烴異構(gòu)化，進(jìn)而大幅度降低油品的凝點(diǎn)，改進(jìn)其低溫流動(dòng)性，與此同時(shí)鑒于原料油中的正構(gòu)烷烴只異構(gòu)不裂化，高粘度指數(shù)組分得到留存，再加上深度加氫使進(jìn)料中的芳烴的含量大幅度降低，進(jìn)而達(dá)到了高質(zhì)量高品質(zhì)基礎(chǔ)油所需要的各類性能指標(biāo)。

結(jié)束語(yǔ)

鑒于對(duì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)工藝流程明確提出了更高一些的要求，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，需對(duì)原生產(chǎn)工藝進(jìn)行新的工藝選擇，合理有效地提升 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)制造質(zhì)量和總體水平。潤(rùn)滑基礎(chǔ)油的質(zhì)量是保證潤(rùn)滑質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)，爭(zhēng)取潤(rùn)滑油市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)，必須加快發(fā)展國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑基礎(chǔ)油的生產(chǎn)和研發(fā)。要想滿足市場(chǎng)對(duì)潤(rùn)滑油的需求，就必須在選擇合適的生產(chǎn)工藝的同時(shí)，還要注意對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，只有這樣，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的質(zhì)量才能不斷提高。

參考文獻(xiàn)

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