淺談潤滑油基礎油生產工藝

秦中炎

摘 要：當前，我國國內輕質潤滑油產能嚴重過剩（新增裝置大都是生產燃料油嘉慶裂化尾油異構路線），重質基礎油嚴重不足。國內Ⅲ+類和Ⅳ類合成基礎油長時間依靠國外進口。國內基礎油的生產加工一般選用物理法和加氫法生產加工礦物潤滑油基礎油。目前，傳統的潤滑油基礎油生產工藝已不能滿足當代社會市場的需求，為了促進潤滑油基礎油生產工藝的發展，必須不斷加強改革創新。將來行業市場對潤滑油質量的需求必定變得越來越高，潤滑油工業要面對著經濟收益和嚴苛環境保護條例的嚴峻考驗。本篇文章從潤滑油基礎油的生產加工現況著手，剖析了潤滑油基礎油生產工藝流程的變化，為提升潤滑油生產效率的問題給予了理論意義。

關鍵詞：潤滑油;基礎油;生產工藝

1潤滑油生產工藝介紹

1）物理法生產礦物潤滑油基礎油

在上世紀30年代，大部分的潤滑油基礎油生產加工選用物理方法，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短側鏈芳烴，含硫、含氮、含氧化合物及少許的膠質等。這類成分的出現使潤滑油色彩深，酸值高、殘炭值打，黏溫特性和抗氧化安定性差，因而，潤滑油基礎油務必歷經精心制作，除去含有的非理想成分，才可以實現潤滑油基礎油的標準規定，滿足成品潤滑油對基礎油的要求。從目前來看，該工藝已經成熟，應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，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，只有個別裝置采用NMP，本文以糠醛精制作為舉例。

糠醛精制的整個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。利用糠醛對潤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，將理想組分和非理想組分分開。通過對非理想組分溶解度大而對理想組分溶解度小的性質，將非理想組分大量溶解于溶劑中而除去。

其次是溶劑脫蠟，國內的石油多數為含蠟石油，為使潤滑油在較低溫度前提下具備優良的流動性，務必將當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，其中應用最多的是溶劑脫蠟，而溶劑脫蠟工業生產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滑油，加入對蠟溶解度很小的酮類以減少苯類對蠟的高溶解度。酮苯脫蠟工藝過程包括結晶系統、冷凍系統、過濾系統、安全氣系統和回收系統等五部分。結晶系統是溶劑脫蠟（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，潤滑油基礎油的傾點將減小。該方法在對某些原料品質較差的原料進行加工時具有技術上的優勢，且可達到較高的脫蠟油收率，且黏度指數不低。一般而言，這個過程將與蠟除油方法一起進行，因為這可以降低成本。

最后是白土補充精制，潤滑油基礎油和組分生產加工的在最后這道工藝流程中，潤滑油料經由溶劑精制、溶劑脫蠟后，質量基本達到要求，但其組分中仍殘留少量的溶劑和一些有害物質會影響油品的顏色、安定性、抗乳化等性能，為此，必須在進行一次補充精制，除去非理想組分，以改善上述性能，從而得到合格的潤滑油基礎油。

這三種是我國目前采用的老三套工藝，盡管其具備無法徹底替代的優越性，但產出的常規Ⅰ類基礎油已達不到現代工業使用的要求進而促進了傳統式“老三套”制作工藝的更改。根據使用更改石油餾分中分子結構的化學措施，尤其是基礎油生產首選的加氫工藝措施，來進一步提高潤滑油基礎油的質量。但這些工藝生產的石油產品已不能滿足當前使用要求，因此需要采用新的工藝方法來進一步提高石油產品質量。

2）加氫法生產礦物潤滑油基礎油

自1969年出現潤滑油加氫裂化技術后，經歷了加氫精制，加氫裂化，及催化脫蠟階段，現階段最活躍的是異構脫蠟工藝。現如今重質石油開采比例日益增加，而它的H/C相對比較小，輕質餾分少，渣油多，富含較多的S、N、O等非烴化合物，多屬環烷-芳香基原油或中間基原油，其潤滑油粘溫性能和氧化安定性很差，因而加氫法生產制造潤滑油基礎油將逐漸展現其關鍵的作用，物理法和加氫法關鍵將長期共存，相互促進。現階段，在國外生產制造Ⅱ/Ⅲ類基礎油技術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、費托合成蠟為原材料，選用加氫裂化-異構脫蠟/加氫后精制的全加氫技術;另一類是以溶劑精制油為原材料，選用加氫轉化/加氫后精制-溶劑脫蠟的部分加氫技術。

全加氫加工工藝達到基礎油市場需求未來發展趨勢，表現在下列這幾個方面：一是在保障產品品質的與此同時，能夠使原料具有操作靈活性。鑒于亞太地區的原油自然資源不足，因而當原油迫不得已而變動時，為保障基礎油產品質量穩定性的需求，該加工工藝具有適用各類原油的操作靈活性。二是產品方案具有好的操作靈活性。加氫復合加工工藝能夠生產加工各類等級的基礎油（包括光亮油）。當產品參數需求變動時，能夠根據調節分餾系統和加氫復合加工工藝相互之間的實際操作條件，以保障較大的產品操作靈活性。三是具有高質量高品質的產品品質。相比溶劑加工工藝來說，使用加氫加工工藝生產加工的基礎油要具有良好的抗氧穩定性、熱穩定性和低溫流動性。加氫裂化/加氫處理、異構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，進而使抗氧化穩定性和熱穩定性得到很大程度上改進。四是具有好的產品操作靈活性。使用加氫精制和異構脫蠟能夠生產加工UCBO和CBO產品，或是是其中的一種，使制造者具有較大的市場操作靈活性。五是具有好的燃料油和潤滑油均衡性。任何的加氫加工工藝都能夠生產加工高質量高品質的副產物——燃料油，以保障煉油廠對燃料油和潤滑油的共同市場需求。有一些企業中，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計的，在這之后能夠由燃料油模式轉換成適用潤滑油基礎油的生產加工。

鑒于加氫法生產加工的基礎油具有的以上優勢，尤其是生產加工用作調配大跨度潤滑油的低粘度基礎油，即低的CCS粘度和低揮發度的Ⅲ類油，只可以用加氫法生產加工。因而加氫法生產工藝在其他國家快速發展很容易。幾大石油公司都研發了自己的加氫加工工藝過程并實現了工業生產運用。在上世紀廣泛工業生產運用的催化脫蠟技術鑒于技術自身的緣故，除在含蠟較少的原料運用具有優勢外，正在被新的更優越的異構脫蠟技術所替代。

國內引入的兩套加氫法生產加工潤滑油基礎油裝置，其生產加工工作流程主要是由加氫裂化（處理）——異構脫蠟——后加氫精制三部分組合而成，其核心關鍵技術是異構脫蠟技術，主要原理是根據催化反應將原料油中的高凝點正構烷烴異構化，進而大幅度降低油品的凝點，改進其低溫流動性，與此同時鑒于原料油中的正構烷烴只異構不裂化，高粘度指數組分得到留存，再加上深度加氫使進料中的芳烴的含量大幅度降低，進而達到了高質量高品質基礎油所需要的各類性能指標。

結束語

鑒于對潤滑油基礎油的生產工藝流程明確提出了更高一些的要求，為了提高產品質量，需對原生產工藝進行新的工藝選擇，合理有效地提升 潤滑油基礎油的生產制造質量和總體水平。潤滑基礎油的質量是保證潤滑質量的首要環節，爭取潤滑油市場的主動權，必須加快發展國內優質潤滑基礎油的生產和研發。要想滿足市場對潤滑油的需求，就必須在選擇合適的生產工藝的同時，還要注意對現有設備進行優化升級，只有這樣，潤滑油基礎油的質量才能不斷提高。

參考文獻

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