潤滑油基礎油的發(fā)展趨勢課件

潤滑油基礎油的發(fā)展趨勢——加氫裂化技術及其優(yōu)勢1潤滑油基礎油的發(fā)展趨勢——加氫裂化技術及其優(yōu)勢1最早的潤滑油

最早的潤滑油（古代）動物油脂植物油脂早在公元前1400多年前就有使用牛羊脂肪潤滑馬車的記載。

它們的弱點不純凈容易氧化變質不適用于現代工業(yè)高速、高溫、低溫、耐腐蝕等苛刻條件下的機械設備2最早的潤滑油最早的潤滑油它們的弱點2最早的礦物潤滑油1852年，人類第一次獲得礦物潤滑油；1876年，俄國人在巴拉罕建立了世界第一家潤滑油工廠；1878年，俄國人在巴黎世界博覽會上推出第一批礦物潤滑油樣品；1920～40年代，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，采用溶劑、酸、以及白土精煉的礦物潤滑油大量面世；1921年，出現在礦物油中加入化學添加劑的現代意義的潤滑油（CONOCO公司）；1950年，多級發(fā)動機油出現，對高粘度指數基礎油的需求增加；3最早的礦物潤滑油1852年，人類第一次獲得礦物潤滑油；3現代潤滑油生產工藝1960年代，加氫處理技術在美國用于潤滑油生產；1969年，第一套高溫、高壓加氫裂化潤滑油處理裝置在日本投產；1970年代，第一套加氫異構脫蠟裝置在歐洲采用，生產高粘度指數基礎油；1970～80年代，世界上的發(fā)達國家紛紛采用二段加氫工藝處理潤滑油；1997年，加氫裂化—加氫異構脫蠟—加氫精制的三段加氫處理工藝（CONOCO公司）。4現代潤滑油生產工藝1960年代，加氫處理技術在美國用于潤滑油幾種工藝路線物理處理工藝溶劑精制＋溶劑脫蠟＋白土補充精制物理—化學聯合工藝溶劑預精制＋加氫裂化＋溶劑脫蠟加氫裂化＋溶劑脫蠟＋高壓加氫補充精制溶劑精制＋溶劑脫蠟＋中低壓加氫補充精制化學處理工藝（三段全加氫工藝）加氫裂化＋催化脫蠟＋加氫精制5幾種工藝路線物理處理工藝5基礎油加工技術發(fā)展趨勢溶劑精煉或酸堿處理或白土精制溶劑精煉＋加氫處理加氫裂化＋異構脫蠟加氫裂化＋異構脫蠟＋加氫精制常規(guī)一段加氫二段加氫三段加氫1960年代1970年代1980年代1990年代6基礎油加工技術發(fā)展趨勢溶劑精煉溶劑加氫加氫裂化常規(guī)原油的成份原油成份鏈烷烴環(huán)烷烴芳香烴和極性物質硫、氮、氧、金屬環(huán)烷烴芳香烴鏈烷烴石蠟7原油的成份原油成份環(huán)烷烴芳香烴鏈烷烴石蠟7極性芳烴和雜環(huán)化合物芳香烴含氮雜環(huán)含硫雜環(huán)RNRRS8極性芳烴和雜環(huán)化合物芳香烴RNRRS8原油分子結構典型的原油分子不飽和的芳香環(huán)環(huán)烷基CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC石蠟基CCC9原油分子結構典型的原油分子不飽和的芳香環(huán)環(huán)烷基CCCCCC原油成份對潤滑油性能的影響不同原油成份的性能對比鏈烷烴環(huán)烷烴芳香烴溶解性能氧化安定性粘溫性能顏色穩(wěn)定性揮發(fā)性增強提高提高增強增高10原油成份對潤滑油性能的影響不同原油成份的性能對比鏈烷烴基礎油的生產工藝傳統(tǒng)的基礎油生產工藝——溶解、萃取、吸附等物理方法蒸餾法溶劑抽提法酸－堿精制溶劑脫蠟處理白土精制加氫工藝——采用高壓、高溫、催化條件下的加氫反應、分子重排等化學方法，改變油中非理想成份的分子結構，徹底去除雜質。只能去除50～80％的不飽和的芳香烴、瀝青、和石蠟等其它非理想成份11基礎油的生產工藝傳統(tǒng)的基礎油生產工藝——溶解、萃取、吸附等物傳統(tǒng)的潤滑油生產工藝溶劑精制潤滑油的生產流程圖原油溶劑精制脫蠟補充精制調合包裝汽油煤油柴油重油潤滑油成品潤滑油常壓渣油添加劑減壓蒸餾瀝青丙烷脫瀝青常壓蒸餾12傳統(tǒng)的潤滑油生產工藝溶劑精制潤滑油的生產流程圖原油溶劑精制脫三段加氫潤滑油生產過程三段加氫潤滑油的生產流程圖原油加氫裂化異構脫蠟加氫精制調合包裝汽油煤油柴油重油潤滑油成品潤滑油常壓渣油添加劑減壓蒸餾H2常壓蒸餾H2H213三段加氫潤滑油生產過程三段加氫潤滑油的生產流程圖原油加氫裂化1、減壓蒸餾：原料油在CONOCO煉油廠的減壓塔中分餾出含蠟餾分油。2、加氫裂化：含蠟餾分油在加氫裂化塔內3,000psi壓力及1,000°F的高溫環(huán)境與氫分子劇烈反應。3、異構脫蠟：油分子被重新組合，蠟分子轉換為油分子，從而降低了油的凝點并改善了低溫的流動泵送性。4、加氫精制：除去芳香烴及殘留的雜質，使油分子結構更加穩(wěn)定，并增強抗氧化性及增加壽命，油清澈如水。減壓蒸餾（常規(guī)）加氫裂化加氫異構脫蠟加氫精制1324康菲石油的加氫生產工藝氫凈?分子合成潤滑油141、減壓蒸餾：原料油在CONOCO煉油廠的減壓塔中分餾出含蠟加氫油是不是合成油？原有的合成油：聚α-烯烴油（PAO)雙酯、多元醇酯聚醚硅油等半合成油主要是指礦物油和合成油混合調配的油品加氫油也是合成油，理由是：加氫過程改變了油分子的化學結構加氫過程是化學變化，而非物理變化加氫油的性能顯著高于溶劑精煉油15加氫油是不是合成油？原有的合成油：半合成油加氫油也是合成油，加氫過程主要的化學反應加氫裂化（大分子變成小分子）加氫飽和（不飽和雙鍵打開）；加氫開環(huán)（環(huán)烷烴的環(huán)鏈斷開）；加氫除雜質（氮、硫、氧）加氫異構（碳鏈重排）16加氫過程主要的化學反應加氫裂化（大分子變成小分子）16加氫油是否為合成油的爭議爭議的起因：1997年前，嘉實多使用PAO調配Syntec?合成潤滑油，后來選用殼牌生產的加氫異構基礎油生產，但仍然在廣告和產品標簽中中宣稱Syntec?為合成油，從而引起美孚的不滿，控告嘉實多欺詐消費者。爭議的裁定：1999年4月，美國NAD(theNationalAdvertisingDivision)作出終審裁定，嘉實多采用加氫處理基礎油生產的Syntec?是合成油（SyntheticOil），即人造的（man-made）潤滑油。17加氫油是否為合成油的爭議爭議的起因：17不同工藝的基礎油成份比較成分三段全加氫溶劑精煉飽和烴(%)芳香烴(%)極性分子(%)硫(%)氮(ppm)顏色99.900.00.00.0010.3無色85.4014.100.500.0730淡黃18不同工藝的基礎油成份比較成分三段全加氫溶劑精煉飽和烴(%)美國石油學會（API）的

基礎油分類分類硫，％飽和度％粘度指數說明I>0.03和/或<9080-119溶劑精煉II≤0.03和≥9080-119加氫處理III≤0.03和≥90≥120深度加氫處理IV所有的聚α-烯烴油（PAO）V所有未包含在I～IV類中的所有其它類型的基礎油19美國石油學會（API）的

基礎油分類分類硫，％加氫基礎油的優(yōu)點性能優(yōu)點硫、氮及芳烴含量低粘度指數高，高低溫性能好熱氧化安定性更好，揮發(fā)性低，抗乳化性能更好光穩(wěn)定性更好換油期長工藝上的優(yōu)點收率高不受原料來源限制工藝靈活,生產加氫基礎油與聚α-烯烴油相比，產品質量相近，但生產成本低好幾倍副產物綜合利用率高20加氫基礎油的優(yōu)點性能優(yōu)點工藝上的優(yōu)點20加氫基礎油的優(yōu)點（續(xù)）基礎油類型I類和II類加氫基礎油的氧化安定性比較21加氫基礎油的優(yōu)點（續(xù)）基礎油類型I類和II類加氫基礎油的加氫基礎油的優(yōu)點（續(xù)）不同基礎油的煙炱增稠試驗對比I類基礎油II類基礎油粘度增長/mPa·s煙炱％22加氫基礎油的優(yōu)點（續(xù)）不同基礎油的煙炱增稠試驗對比I類基礎加氫基礎油的優(yōu)點（續(xù)）基礎油類型I類和II類加氫基礎油的揮發(fā)性比較23加氫基礎油的優(yōu)點（續(xù)）基礎油類型I類和II類加氫基礎油的加氫基礎油的優(yōu)點（續(xù)）基礎油類型I類和II類加氫基礎油在油耗上的比較24加氫基礎油的優(yōu)點（續(xù)）基礎油類型I類和II類加氫基礎油在加氫基礎油的優(yōu)點（續(xù)）（1923年）＋添加劑＋添加劑汽輪機油氧化安定性試驗（TOST）或ASTMD943，測量的是油品總酸值達到2.0mgKOH/g所需要的時間。小時25加氫基礎油的優(yōu)點（續(xù)）（1923年）＋添加劑加氫基礎油的經濟性綜合性能接近全合成油（以PAO為例），但價格卻與溶劑精煉油相當（以康菲加氫油為例）。PAO油溶劑精煉油價格性能高低高氫凈加氫基礎油26加氫基礎油的經濟性綜合性能接近全合成油（以PAO為例），但價采用加氫工藝的推動力已經廢除的標準現行標準90年代60~80年代30~50年代汽油機油的發(fā)展過程2001年／GF-327采用加氫工藝的推動力已經廢除的標準現行標準90年代60~80采用加氫工藝的推動力柴油機油的發(fā)展過程

已經廢除的標準現行標準40~60年代70~80年代90年代200228采用加氫工藝的推動力柴油機油的發(fā)展過程已經廢采用加氫工藝的推動力現代工業(yè)對潤滑油性能新的要求（1）熱氧化安定性好——延長換油周期；（2）低揮發(fā)性；（3）高粘度指數——高低溫運行更好；（4）低硫/無硫；低磷；（5）低粘度——節(jié)能；（6）符合新的環(huán)境保護標準。節(jié)能和環(huán)保的要求節(jié)能提高燃油效率環(huán)保減少尾氣排放油品的毒性與安全廢油處理29采用加氫工藝的推動力現代工業(yè)對潤滑油性能新的要求節(jié)能和環(huán)保的歐洲排放標準的發(fā)展進程30歐洲排放標準的發(fā)展進程30美國排放標準的發(fā)展進程31美國排放標準的發(fā)展進程31北美地區(qū)趨勢API分類美國加拿大產量比例產量比例Ⅰ類574.567％46.539.7％Ⅱ/III類284.033％70.560.3％總產量858.51171998年北美地區(qū)潤滑油產量萬噸/年32北美地區(qū)趨勢美國加拿大產量比例產量比例Ⅰ類574.567％4全球發(fā)展趨勢全球基礎油需求約為3392萬噸/年，目前85%以上為常規(guī)的I類溶劑精煉基礎油。但2008年，第II、III類潤滑油基礎油的需求將增長30～50%，到2008年，全球加氫基礎油能力將超過1325萬噸/年。比例將達40%世界潤滑油基礎油正由I類向II／III類轉變，基礎油生產正向加氫技術發(fā)展。33全球發(fā)展趨勢全球基礎油需求約為3392萬噸/年，33中國的趨勢中國22個煉油廠生產基礎油，目前90%以上是溶劑精煉的I類油，II／III類基礎油很少。但加氫技術是國家發(fā)展計劃中積極推動的方向。具有加氫處理裝置的煉油廠如下：蘭州煉油廠（二段加氫，1997年）；大慶煉化公司煉油廠（異構脫蠟裝置，1999年）；克拉瑪依煉油廠（三段加氫，2000年12月）