潤滑油論文 蘇丹尼羅原油工業(yè)試產潤滑油基礎油

1、蘇丹尼羅原油工業(yè)試產潤滑油基礎油摘 要 介紹了蘇丹尼羅油在傳統(tǒng)“老三套”裝置試產潤滑油基礎油的情況，并與潿洲原油和白虎原油所生產的基礎油性質進行了比較，總結了其在生產過程中的操作穩(wěn)定性和精制油收率、粘度指數(shù)、氧化安定性方面的優(yōu)缺點，同時，指出了尼羅基礎油酸值高對調制高檔潤滑油會有不利影響。關鍵詞 蘇丹原油 潤滑油基礎油 性能 研究1. 前言我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對潤滑油的產量和質量提出了更高要求。但我國的原油產量跟不上石油產品消耗量的增長速度，特別是生產潤滑油優(yōu)質原料的大慶原油的產量日漸減少。因此，國內的煉油企業(yè)已把目光投向國際原油市場。在進口原油中，中東地區(qū)原油作為進口的首要選擇。同時，非

2、洲國家由于其石油儲量及產量的迅速增加，目前已悄然成為中東地區(qū)之外的第二大石油輸出國，也已成為我國煉油企業(yè)未來進口原油的一個重要來源。在加工非洲原油方面，茂名石化公司曾有過試產經驗，先后加工過阿爾巴尼亞原油、安哥拉原油和利比亞等原油.非洲原油從理化性質上看，與大慶原油性質有諸多相同之處，多為低硫石蠟基原油，具有飽和烴含量高，芳烴、膠質含量低等特點。因此，茂名公司現(xiàn)有的潤滑油傳統(tǒng)生產裝置從理論上說十分適合加工非洲原油。用蘇丹尼羅原油生產潤滑油屬于新課題。因此，開展這方面的生產研究不僅對茂名公司具有現(xiàn)實意義，對我國其他潤滑油生產企業(yè)來說，也有著有益的參考價值。2. 裝置生產情況性質相近原料對比為了考

3、察尼羅油生產潤滑油基礎油與性質相近的潿洲油和白虎油生產潤滑油基礎油的優(yōu)劣性，我們把潿洲油和白虎油的生產過程列示如下。三種原油一般性質見表2.1。表2.1 三種非大慶原油的一般性質項目大慶原油潿洲原油白虎原油尼羅原油試驗方法密度（20）/gcm-3GB/T1884-1885粘度50/mm2s-1GB/T265凝點/313034GB/T510酸值/ mgKOHg-1GB/T264殘?zhí)?%GB/T268鹽含量/mgNaClL-112GB/T6532閃點（開口）/25353326GB/T267含蠟量/%GB/T1002-89飽和烴芳香烴SH/T0177-92(2000)膠質/%ZBE21002-89瀝

4、青質/%ZBE21002-89S/ppm11001692385502ASTM D3120N/ppm15001255309115ASTM D46292.2 “老三套”生產過程情況潿洲原油和白虎原油減壓餾份油原料性質見表2.2。表2.2 原料常規(guī)理化性質項目潿洲原油白虎原油減二線減三線減四線減二線減三線減四線密度（20）/gcm3粘度(100) /mm2s-1凝固點/5050445050顏色/#DILDIL酸值/ mgKOHg-1殘?zhí)?/%堿氮/ppm123376213總氮/ppm226675312餾程/ （297%）8010010080100100基礎油糠醛精制采用與處理大慶油時差不多的溶劑比，

5、經過傳統(tǒng)“老三套”處理，操作條件及基礎油性質分別見下表2.3和表2.4。表2.3 糠醛精制裝置操作條件項目減二線減三線減四線溶劑比（m）萃取塔頂溫/110115120128130145萃取塔底溫/7589859690100轉盤轉速/rmin-1815815815表2.4 潿洲、白虎原油減二、減三、減四線基礎油性質項目大慶潿洲白虎減二減三減四減二減三減四減二減三減四密度（20）粘度(100）粘度指數(shù)10298909481861029390色度/#凝點/3850503350504650酸值/ mgKOHg-1殘?zhí)?%0含硫/ ppm21222534770810031126237237554堿性氮/

6、ppm3111718310123氮/ ppm123359384835旋轉氧彈/min2131982062181952002572602082.3 尼羅油生產情況 減壓蒸餾二蒸餾裝置加工尼羅原油生產基礎油的實際操作工藝參數(shù)見表2.5，經過二蒸餾裝置加工后減二、減三、減四餾分油的性質見表2.6。表2.5 減壓蒸餾工藝操作參數(shù)項目操作參數(shù)項目操作參數(shù)塔頂真空度/KPa-97-98一中入塔溫度/150155二線餾出溫度/240245二中入塔溫度/205210三線餾出溫度/335340進料溫度/388393四線餾出溫度/355360塔底溫度/370375表2.6 尼羅減二、減三、減四線餾分油性質項目減二

7、減三減四100粘度/ mm2s-1粘度指數(shù)126112124密度（20）/gcm-3顏色/#DIL凝固點/5050閃點（開口）/224262292殘?zhí)?%0酸值/ mgKOHg-1硫/%堿性氮/ppm總氮/ ppm212480706餾程/ HK3454214462%36943647897%445535567苯胺點/由表2.6可見，尼羅減二、減三、減四線餾分粘度指數(shù)高、硫含量低，但酸值較高。2.3.2 糠醛精制操作情況尼羅原油減二、減三、減四線餾份油在輕、重質糠醛精制裝置的加工，裝置操作平穩(wěn)，操作參數(shù)均能按要求控制在指標內。萃取塔界面清晰，分散相液滴直徑比較均勻，精制液糠醛夾帶少，其操作與大慶油

8、類似，從裝置的實際操作情況看，裝置物料、熱量平衡較好，工藝指標控制較平穩(wěn)?？啡┹腿∷僮鳁l件見下表2.7。表2.7 糠醛萃取塔操作條件項目醛油比（V）塔頂溫度/塔底溫度/萃取塔界位轉盤轉速/ rmin-1減二1181238393中815減三12713292102中815減四138143103113中815尼羅油各線餾份油糠醛精制產品收率見下表2.8和表2.9。表2.8 尼羅餾份油試產物料平衡情況原料名稱處理量/t精制油抽出油產量/t收率/%產量/t收率/%減二638452871097減三652152221299減四1170表2.9 尼羅減二、減三、減四普通精制油質量原料密度/kgm-3(20粘

9、度/mm2s-1(40)閃點/殘?zhí)?%酸值/mgKOH/g比色/號堿氮/ppm凝點/化學族組成/% 結構族組成/%飽和烴芳烴膠質CACNCP減二21822370減三減四855.2862632920.1150503521237672注：減四精制油粘度為100。2.4 酮苯脫蠟生產情況由于原油評價中尼羅原油蠟含量較高，因此，酮苯裝置溶劑加入量在試驗中也較大。具體情況見表2.10和表2.11。表2.10 輕質酮苯裝置主要操作條件項目減二糠醛精制油減三糠醛精制油脫蠟系統(tǒng) 一次比（V）二次比三次比冷洗比冷點溫度/一次溶劑/濾機進料溫度/丁酮含量/%32402832-18-2032403730-14-18

10、一段脫油 一次比（V）二次比沖洗比濾機進料溫度/沖洗溶劑/91212149101213二段脫油稀釋比（V）沖洗比濾機進料/沖洗溶劑/1719182017202021表2.11 重質酮苯裝置主要操作條件項目減四糠醛精制油一次比（V）二次比三次比冷洗比冷點溫度/一次溶劑/濾機進料溫度/丁酮含量/%31332930-17-20經酮苯脫蠟處理后，尼羅各線餾份油基礎油質量性質見表2.12。表2.12 酮苯脫蠟裝置物料平衡及脫蠟油組成 單位:%項目脫蠟油收率脫油蠟收率化學族組成/% 結構族組成/%飽和烴芳烴膠質CACNCP減二01)3268減三減四 注：1）原分析數(shù)據如此，可能有誤差。2.4 白土精制生產

11、情況根據生產經驗，白土精制接觸時間定為30分鐘，白土用量及精制溫度參考大慶油工業(yè)生產數(shù)據進行，具體見表2.13。在試產期間，裝置能較好控制產品的質量，見表2.14，產品的堿性氮下降明顯，油品的酸值經精制后雖有大幅下降，但仍比其他油種高出許多。表2.13 白土精制的工藝控制指標操作項目尼羅減二尼羅減三尼羅減四白土加入量(m)/ %4混合溫度/ 10011111012890114爐出口溫度/ 155165170180200210汽提量 / % 131313系統(tǒng)真空度/ MPa表2.14 尼羅基礎油的綜合質量性質分析項目HVI150(減二)HVI400(減三)HVI650(減四)粘度指數(shù) 10199

12、10040運動粘度/ mm2.s-1100運動粘度/ mm2.s-1外觀透明透明透明色度/ 號 閃點（開口）/ 202256282傾點/ -12 -11 -5酸值/ mgKOHg-1 水分/ % 痕跡痕跡痕跡機械雜質/ % 堿性氮-1 抗乳化性(54)， (40-40-0) /min 410-密度（20）-3苯胺點/ 硫/ %蒸發(fā)損失（Noack法，250,1h） / %-旋轉氧彈法(150,加0.8%T501)/min 186188199殘?zhí)? %組成/% 飽和烴芳烴膠質-3. 生產結果討論3.1 基礎油總體性質4可看出，尼羅原油各線餾份油原料減二線油可以生產出符合HVI標準的基礎油，減三、

13、減四線油除酸值外，其他各項指標均符合HVI標準。尼羅原油基礎油粘度指數(shù)比白虎原油和潿洲原油基礎油的粘度指數(shù)都高，與大慶原油基礎油差不多。堿性氮、硫含量、色度稍差于白虎原油和潿洲原油的基礎油，但都能符合質量標準。尼羅原油基礎油酸值遠高于白虎原油和潿洲原油的基礎油，除減二線基礎油外，減三、減四線基礎油酸值超出了不大于 mgKOHg-1的指標要求。3.2 主要加工過程的收率比較以表2.4和表2.14所列各基礎油的工藝條件為基準的物料平衡表見表3.1。為便于比較，表中列出了大慶油的有關收率。表3.1 各工序目的產品的收率情況 單位：%項目糠醛精制油酮苯脫蠟油白土精制油綜合收率白虎減二線減三線減四線潿洲

14、油減二線減三線減四線尼羅油減二線減三線減四線大慶油減二線減三線減四線由表中可看出，尼羅油各加工工序中，糠醛精制油收率除減四線收率偏低外，減二、減三線收率均達80%以上，抽出油收率低。因此，用尼羅油生產潤滑油能創(chuàng)造較好效益.尼羅油脫蠟油收率與潿洲油接近，高于大慶油和白虎油，這與其蠟含量雖高但芳烴等非理想組份含量卻低于這兩種原油有關?？偟膩砜?，尼羅油減二、減三線潤滑油基礎油綜合收率比大慶油高35個百分點，減四線持平；與白虎及潿洲油相比，尼羅油減四線綜合收率偏低，減二、減三線收率則持平或略高于這兩種油。3.3 糠醛精制效果表4詳細列出了尼羅油各線餾份油工業(yè)試產潤滑油基礎油糠醛精制油的硫、氮含量和殘?zhí)?/p>

15、值以及各項性質較原料的相對變化。由數(shù)據對比，糠醛精制過程提高了尼羅油各餾份的飽和烴含量（提高了個百分點）,大大降低了芳香烴、硫、氮、堿氮和膠質含量，因而大幅提高了各餾份的粘度指數(shù)（提高了1122個單位）。3.4 氧化安定性能由于尼羅原油本身硫、氮含量不高，其各餾份基礎油的硫、氮含量也不高。因此，尼羅基礎油的氧化安定性較好，其旋轉氧彈在190200min之間，與大慶油、潿洲油基礎油的相當，比白虎油的略低。精制過程粘度對比大慶油粘度隨“老三套”加工過程的變化，各線基礎油的粘度都比原料大，而且原料越重，粘度增加越多1。尼羅油、潿洲油和白虎油的基礎油粘度隨“老三套”加工過程的變化總體呈上升勢態(tài)，尼羅油

16、、潿洲油基礎油粘度變化差別不大，且不論原料輕重變化均不大；白虎油基礎油粘度則隨“老三套”加工過程而大幅上升，上升趨勢與大慶油的相當。具體見表3.2。究其原因是白虎油含蠟量高，而蠟的粘度較低，經脫蠟后，基礎油粘度得到提高。同時由于三種油各餾份芳烴含量各不相同，芳烴的粘度高，經糠醛精制后，脫除了大部分芳烴等非理想組份，因而基礎油的粘度會下降。經生產試驗分析，上述幾種原料基礎油粘度變化趨勢如圖3.1圖示。表3.2 尼羅、白虎、潿洲油各餾份加工過程的粘度 單位：mm2s-1（100）項目減壓餾份油糠醛精制油酮苯脫蠟油白土精制油尼羅減二減三減四白虎減二減三減四潿洲減二減三減四圖3.1 各種原料餾份油經老

17、三套加工后粘度變化3.6 糠醛精制溶劑比對收率及粘度指數(shù)的影響圖3.2示出了不同糠醛精制深度對尼羅精制油收率的影響情況。隨著溶劑比的增大，尼羅、白虎、潿洲各線油的精制油收率均降低，白虎、潿洲油降幅遠比尼羅油大，見下表3.3。經生產研究表明，隨著精制深度的增加，尼羅油粘度指數(shù)略有上升，但變化不大。不同精制深度對尼羅基礎油的粘度指數(shù)影響見圖所示。表3.3 不同精制深度對尼羅、白虎、潿洲各線精制油收率影響 單位：%項目減二減三減四普通深度普通深度普通深度尼羅白虎潿洲3.7 深度脫蠟對收率的影響表3.4列出了不同脫蠟深度（指溶劑比不同）對脫蠟油收率的影響，從表中看出，深度脫蠟各脫蠟油收率均下降，尼羅油

18、與白虎油下降幅度差不多，潿洲油各線收率下降幅度較大，這與深度脫蠟把一些低熔點組份也析出有關。表3.4 不同脫蠟深度對各種脫蠟油收率的影響 單位：%項目減二脫蠟油減三線油減四線油中度深度中度深度中度深度白虎油潿洲油尼羅油3.8 尼羅基礎油酸值高的問題通過“老三套”生產出來的尼羅基礎油中，減三HVI400、減四HVI650基礎油的酸值很大，接近 mgKOHg-1，大大超出優(yōu)質汽輪機油酸值規(guī)定（ mgKOHg-1）的要求，這對調配潤滑油造成不利影響。嚴格來說，不能用尼羅減三線基礎油來生產優(yōu)質汽輪機油，對于某些有酸值指標要求的潤滑油產品（例如防銹汽輪機油、導熱油等），用尼羅基礎油來生產時也應該嚴格控制。因此，酸值高是困擾尼羅油潤滑油生產的一個最主要問題。為了降低尼羅基礎油酸值，可考慮在基礎油中加入胺類防蝕阻垢劑來降低酸值以達到指標要求。對這個問題，茂名分公司技術中心開展了實驗室研究，并取得了一定效果。4. 結論 從潤滑油裝置的生產情況看，對尼羅油的加工總體是成功的