采用新工藝生產中檔潤滑脂基礎油的研究與分析

吳琳

中檔潤滑脂基礎油是石油化工的一項基礎性產品，與生產原料和工藝等都有著密切的聯系。通過實驗，我們采用以遼河環烷基常三線加氫脫酸油為原料，采用糠醛精制—溶劑脫氮—白土補充精制工藝，選擇淺度的糠醛精制條件，適宜的脫氮劑和白土加入量，在實驗室內研制適合生產中檔潤滑脂的基礎油，通過新工藝進行開發和實驗，可以發現中檔潤滑脂基礎油同工業生產的6號環烷油均能生產出優級品的中檔潤滑脂，研制產品生產的潤滑脂的顏色和抗老化性能好于6號環烷油生產的潤滑脂。中檔潤滑脂基礎油收率能達到87wt%，和6號環烷油相比較，不但氧化安定性得到了改善，具有非常廣泛的市場前景，對資源條件相對方便的遼河油區，更具有較長遠的發展前景。

石油化工；基礎油；生產；性能；研究

1.工藝現狀

據了解，利用環烷基原油生產潤滑脂基礎油的企業主要是大港石化分公司、遼河石化分公司。據分析，目前這兩公司生產潤滑脂基礎油的工藝相同，都是采用環烷基餾分油—加氫脫酸—糠醛精制—白土精制—調合的工藝技術。由于目前國內的加工工藝難以解決基礎油中的芳烴含量與其氧化安定性之間的矛盾。結果往往是當基礎油中存在較多的芳烴時，其氧化安定性變差；芳烴含量減少，則安定性變好。如何解決好使基礎油中芳烴含量高，同時又能使其氧化安定性滿足要求，是研制該中檔潤滑脂基礎油新工藝的關鍵。

2.工藝實驗分析與研究

原料油性質。通過對遼河環烷基常三線加氫脫酸油的性質進行分析，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，放置一定的時間后，顏色逐漸加深變黑，很不穩定。因此，為了保證生產的質量，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，滿足中檔潤滑脂基礎油的質量要求。

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氧化有一定抑制作用的硫化物，為此，選用脫堿氮劑來脫除糠精油中的堿性氮化物。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，相應的含氮、氧、硫等雜原子的非理想組分的含量也有所增加，為了保證中檔潤滑脂基礎油的產品質量，就必須把這些雜質部分除去。研究結果表明：基礎油中某些硫化物的存在對油品氧化有一定的抑制作用，而氮化物的存在對油品氧化具有加速作用，特別是堿性氮化物促進油品氧化作用更強烈。也就是說，潤滑油基礎油中堿性氮化物是影響基礎油氧化安定性的主要因素。

通過實驗，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，適宜的脫氮劑加入量為0.7wt%,此時精制油的堿氮含量降到54.89ug/g，堿氮脫除率達到80%以上，旋轉氧彈值為92分鐘。如果再加大脫氮劑的用量，效果也不明顯，而且增加生產成本，把脫氮劑和白土結合起來用，會增加精制效果。因此，把脫氮劑加入量0.7wt%時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。在潤滑油基礎油生產中糠醛精制的目的，是除去被精制油中的稠環芳烴、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進行分配，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進行分配，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、剩余的脫氮劑等雜質,改善基礎油的顏色、抗氧化安定性等理化性質。

根據實驗室不同條件下的常三線脫氮油的性質,分別進行了白土精制實驗，以考察白土精制條件對精制油性質的影響。經過實驗結果和數據分析可以看出，常三線脫酸油糠醛精制的劑油比為1.0∶1脫氮劑用量為0.5wt%、白土用量為3.0wt%時所得到的基礎油滿足中檔潤滑脂基礎油的要求。

3.產品性能

根據實驗結果，雖然研制的中檔潤滑脂基礎油理化指標滿足要求，但由于該產品的芳碳含量高，以及脫氮劑的使用等對潤滑脂有無影響尚未弄清，因此,必須進行實際應用效果評定。通過將實驗室研制的CA為16.8%、收率為87.7wt%的中檔潤滑脂基礎油，送往國家相關鑒定機構進行了潤滑脂小試評價，并與6號環烷油進行對比，可以看出產品的質量達到要求。

4.采用新工藝條件下的前景分析

根據實驗室研究的結果，按照新的工藝條件計算，中檔潤滑脂基礎油的收率為：糠精油收率淄訓油收率裝淄輛制油收? 88.9%?9.79%?8.75%=87.6%

糠白車間生產6號環烷油的收率為58%,新工藝條件下中檔潤滑脂基礎油的收率比6號環烷油提高了29.6%。

生產成本：

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劑=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中檔潤滑脂基礎油同生產6號環烷油相比增加的效益=（基礎油價格-抽出油價格）自黽擁氖章?增加的成本-損耗=740?9.6%92.89512.5=113.645（元）

從以上的經濟效益分析中可以看出，采用新工藝生產中檔潤滑脂基礎油同生產6號環烷油工藝相比，加工每噸常三線加氫脫酸油，可以提高精制油收率29.6wt%，增加經濟效益113.645元。經濟效益十分顯著。

5.結論與建議

遼河環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”生產新工藝，可以生產出芳烴含量稍高、顏色淺、氧化安定性好的中檔潤滑脂基礎油。

遼河環烷基常三線加氫脫酸油生產中檔潤滑脂基礎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；適宜的脫氮劑加入量為0.7wt%；白土加入量為5wt%。

經相關部門潤滑脂小試評定表明：實驗室研制的CA為16.8%、收率為87.6%的中檔潤滑脂基礎油同工業生產的6號環烷油均能生產出合格的中檔潤滑脂產品。研制產品生產的潤滑脂的顏色比6號環烷油生產的潤滑脂的顏色淺。

（采用新工藝生產中檔潤滑脂基礎油同生產6號環烷油工藝相比，加工每噸常三線加氫脫酸油，可以提高精制油收率29.6wt%，增加經濟效益113.645元，可以進行工業化、規模化生產試驗，并進行推廣。

[1]唐俊杰.合成潤滑油基礎知識講座之一[J].潤滑油，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