混合癸烯制備潤滑油加氫工藝技術應用研究

葛寶義

摘 要：進行混合癸烯制備潤滑油加氫工藝技術應用研究，其目的是為了降低合成潤滑油的溴值。文章先分析催化劑物化性能與硫化，再分析加氫的工藝條件，并在此基礎上對PAO加氫進行分析。

關鍵詞：石油化學工程；混合癸烯；潤滑油；加氫工藝

由于PAO合成潤滑油具有優良的低溫性能、高溫氧化安定性以及高粘度指數，因此受到人們廣泛的重視。

1 催化劑物化性能與硫化

1.1 催化劑物化性能

加氫催化劑有很多種，文章是以選取Mo和Ni作為加氫催化劑。加氫催化劑的樣品的裝填量為20mL。這種催化劑物化性能是：該催化劑的外觀看起來像三葉草，它的直徑在2.4mm至3.0mm之間，其堆積密度在0.7至1.1g·cm-3之間。經檢測，該催化劑的徑向抗壓碎力≮300N·cm-1，孔容在0.2至0.4mL·g-1之間，比表面積≮150.0m2·g-1，ω（MoO3）=19.0%～23.5%，ω（NiO）=3.5%～4.8%。

1.2 催化劑硫化

催化劑硫化的具體過程為：先以40℃·h-1的速率將溫度上升到150℃，然后再開始進硫化油。在這個過程中要注意，必須先將150℃保持在兩個小時，然后再以8℃·h-1速率升溫230℃并保持恒溫8個小時。8個小時過后再以8℃·h-1速率將溫度上升到290℃并恒溫4個小時。4個小時過后，再以8℃·h-1速率將溫度上升到310℃并恒溫8個小時。8個小時過后，就可以開始進過渡油。同時，再以18℃·h-1速率將溫度降低到200℃。硫化結束后，改用穩定進油，在催化劑活性穩定條件下，進行加氫工藝條件試驗。

2 加氫工藝條件

2.1 反應溫度

我們在氫壓3.50MPa、空速0.81h-1以及氫油體積比為600∶1的前提下，來檢測不同反應溫度時該合成潤滑油的溴值變化情況。從表1就可看出，當溫度逐漸上升時，溴值卻越來越低。

2.2 氫壓

如表2所示，當氫壓為4.0MPa時，溴值降到最低。由熱力學可知，加大氫壓有利于加速加氫的反應。但是氫壓不能超過一定的度，若超過了那個度，再繼續增加氫壓，既浪費了資源又沒有多大的效果。因此，在生產中一定要選用最合適的氫壓值。

2.3 氫油體積比

由表3可以看出，當氫油體積比較低時，若對氫油體積比進行增加時，則會對精制效果產生較大的影響。從表3可以得出，最適宜的氫油體積比為550：1。

3 PAO加氫

（1）加氫前合成潤滑油的性質選取。合成潤滑油進行加氫實驗的樣品是粘度為10mm2/s-1以及v100℃。檢測合成潤滑油樣品的方法以及其測定之后的理化性質是：溴值/gBr/100goil用SH/T0236的試驗方法進行檢測，其測定值為2.80；運動粘度/mm2/s-1（100℃）用GB/T265的試驗方法進行檢測，其測定值為10.05；粘度指數用GB/T2541的試驗方法進行檢測，其測定值為134；閃點（開口）/℃用GB/T3536的試驗方法進行檢測，其測定值為234；傾點/℃用GB/T3535的試驗方法進行檢測，其測定值為-55；殘碳/%用GB/T265的試驗方法進行檢測，其測定值為10.05；水分/ppm用GB/T260的試驗方法進行檢測，其測定值為14.99；旋轉氧彈/150℃/min用SH/T0193的試驗方法進行檢測，其測定值為219；酸值/mgKOH/g用SH/T0251的試驗方法進行檢測，其測定值為0.12；密度（20℃）/kg/m3用GB/T1884的試驗方法進行檢測，其測定值為873.15。

從數據中我們可以看出合成潤滑油的分子量分布范圍非常窄，從而可以得出結論它的催化劑的聚合行為是規整的。

（2）反應溫度的影響。在反應溫度（℃）分別為220、240、260、280和300的條件下，合成潤滑油加氫不同項目的數據分別為：溴值/gBr/100goil的數值分別為0.280、0.100、0.089、0.083和0.090；運動粘度/mm2/s-1（100℃）的數值分別為8.85、7.76、7.90、7.83和7.77；粘度指數的數值分別為135、132、128、125和123；閃點（開口）/℃的數值分別為231、233、228、229和223；傾點/℃的數值分別為-53、-49、-54、-49和-50；密度（20℃）/kg/m3的數值分別為871、870、874、869和867；水分/ppm的數值分別為19、22、17、37和27；液收/%的數值分別為96.6、95.3、95.8、93.7和92.8。

從數據中可以知道反應溫度對于癸烯的加氫活性具有較大的影響，并隨著溫度的不斷增高，其溴值、運動粘度以及粘度指數也越之降低。從中可以得出結論：最適宜的加氫溫度應在240℃至260℃之間。

（3）反應壓力的影響。加氫飽和反應是一種分子數目減少的反應。其中若是壓力值增加，則有利于加氫飽和反應。壓力過高的缺點是會增加設備的投資，而壓力過低則會縮短其運轉周期。氫分壓是加氫反應的動力學推動力，并隨著氫分壓的不斷增高，加氫反應的速度也隨之增加。這會增加大量的氫氣，從而使得反應平衡向著加氫反應方向移動。

在反應壓力（MPa）分別為2.0、2.5、3.0、3.50和4.0的條件下，合成潤滑油加氫不同項目的數據分別為：溴值/gBr/100goil的數值分別為0.390、0.265、0.096、0.054和0.031；運動粘度/mm2/s-1（100℃）的數值分別為9.15、8.56、7.75、7.24和7.06；粘度指數的數值分別為135、132、125、128和120；傾點/℃的數值分別為-54、-52、-48、-50和-45；密度（20℃）/kg/m3的數值分別為875、876、872、870和863；水分/ppm的數值分別為24、34、18、36和21；液收/%的數值分別為95.6、94.1、93.5、91.1和89.5。

根據數據可知，隨著反應壓力的不斷升高，合成潤滑油的溴值也隨之下降，液收也逐漸降低。由此可得出結論，加氫壓力應控制在3.0～4.0MPa之間。

（4）氫油體積比（V/V）分別為200、300、400、500、600和700的條件下，合成潤滑油加氫不同項目的數據分別為：溴值/gBr/100goil的數值分別為0.831、0.414、0.178、0.054、0.050和0.043；運動粘度/mm2/s-1（100℃）的數值分別為8.90、8.31、7.52、7.24、6.84和6.84；粘度指數的數值分別為132、128、130、128、121和123；傾點/℃的數值分別為-53、-51、-48、-50、-44和-41；液收/%的數值分別為93.5、94.0、92.8、91.1、89.9和89.3。

從上述數據中可以得出結論：氫油體積比不能過低，若是過低不僅會使潤滑油的溴值達不到標準，而且也會影響催化劑的使用壽命。

4 結束語

通過對樣品合成潤滑油的檢測，說明了混合癸烯制備潤滑油具有無可比擬的優勢，值得廣泛進行推廣。

參考文獻

[1]孫淑坤，高宇新，曹婷婷，等.混合癸烯制備潤滑油加氫工藝技術[J].工業催化，2014，05：381-382.