石油煉制-潤(rùn)滑油及生產(chǎn)

1、16:25,1,第六節(jié) 潤(rùn)滑油,潤(rùn)滑油=基礎(chǔ)油+添加劑 基礎(chǔ)油 添加劑 生產(chǎn)工藝 特點(diǎn)：用量少、品種多、質(zhì)量要求高、 評(píng)定方法嚴(yán)格、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、,16:25,2,第六節(jié) 潤(rùn)滑油,一、潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油 潤(rùn)滑油通常是將不同規(guī)格的基礎(chǔ)油進(jìn)行調(diào)合并調(diào)入相應(yīng)的添加劑后制成。 基礎(chǔ)油是石油餾分或殘?jiān)徒?jīng)過(guò)脫瀝青、精制、脫蠟和補(bǔ)充精制后制成的油品，占潤(rùn)滑油組成的85以上。煉油廠制成基礎(chǔ)油后可以直接出售，也可調(diào)成產(chǎn)品出售。,16:25,3,1、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的分類 基礎(chǔ)油根據(jù)適用范圍分為通用基礎(chǔ)油和專用基礎(chǔ)油，根據(jù)粘度指數(shù)分類，根據(jù)賽式通用粘度分級(jí)。 一般把從原油減壓餾分制取的低粘度等級(jí)組分稱為中性油，粘度等級(jí)

2、以40賽氏通用粘度表示；從減壓渣油制取的高粘度組分稱為光亮油（BS，Bright Stock），粘度等級(jí)以100賽氏通用粘度表示。,16:25,4,潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油分類,16:25,5,代號(hào)說(shuō)明： VI粘度指數(shù) (Viscosity Index) UH超高 (Ultra High) VH很高 (Very High) H高 (High) M中 (Middle) L低 (Low) WWinter，表示低凝 SSuper，表示深度精制,16:25,6,2、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)目前共有七類基礎(chǔ)油，下面以HVI為例介紹其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。,16:25,7,16:25,8,二、潤(rùn)滑油的作用和分類 1、潤(rùn)滑油的

3、作用 （1）潤(rùn)滑作用； （2）冷卻作用； （3）沖洗作用； （4）密封作用； （5）保護(hù)作用； （6）減震作用； （7）卸荷作用。,16:25,9,2、摩擦、磨損和潤(rùn)滑 潤(rùn)滑是降低摩擦、減少潤(rùn)滑的重要措施。,干摩擦：在機(jī)器中，兩個(gè)互相接觸而又發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件叫摩擦副，如不加潤(rùn)滑劑，互相壓緊的摩擦副在發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)要克服兩種阻力，(1)當(dāng)微凸體互相咬住時(shí)，運(yùn)動(dòng)中較硬的物體會(huì)在較軟的物體上犁溝；（2）當(dāng)微凸體之間由于受壓變形而發(fā)生粘著和焊連產(chǎn)生的結(jié)點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)中結(jié)點(diǎn)會(huì)不斷扯斷和生成，這種情況稱為干摩擦。干摩擦系數(shù)范圍：0.150.40。,16:25,10,流體動(dòng)力潤(rùn)滑：加入潤(rùn)滑油后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦件之

4、間的油膜的厚度（大于1m）足以使摩擦件完全不接觸的潤(rùn)滑。摩擦系數(shù):0.0010.005。,16:25,11,邊界潤(rùn)滑：當(dāng)摩擦件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較低及負(fù)荷較大，摩擦件之間存在一層極薄的邊界膜（厚度小于1m），邊界膜的存在可以避免干摩擦，摩擦系數(shù)為0.050.15。,16:25,12,混合潤(rùn)滑：當(dāng)摩擦件之間不能形成連續(xù)的流體層，部分固體表面直接接觸時(shí)，則出現(xiàn)流體動(dòng)力潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑兼而有之的情況，稱為混合潤(rùn)滑。,16:25,13,彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑,負(fù)荷很大，發(fā)生彈性變形，油粘度變大,16:25,14,3、潤(rùn)滑油分類,16:25,15,習(xí)慣上，按應(yīng)用場(chǎng)合分為以下幾類： （1）內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油 需用量最大

5、，約占一半。 （2）齒輪油： （3）液壓及液力傳動(dòng)油 （4）工業(yè)設(shè)備用油,16:25,16,三、內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油 這類潤(rùn)滑油主要用于各種類型的內(nèi)燃機(jī)以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)。 1、使用特點(diǎn) （1）溫度條件苛刻 汽油機(jī)活塞頂部溫度250，柴油機(jī)300 （2）處于混合潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑狀態(tài) （3）低溫環(huán)境使用 （4）較大的溫度范圍,16:25,17,2、主要使用性能 （1）粘度和粘溫性質(zhì) 指標(biāo)：100運(yùn)動(dòng)粘度和粘度指數(shù) （2）抗氧化性能 （3）清凈分散性 （4）中和能力 （5）抗磨性能,16:25,18,3、內(nèi)燃機(jī)油的分類,16:25,19,16:25,20,潤(rùn)滑油添加劑,清凈劑和分散劑 抗氧抗腐劑 極壓抗磨劑 油

6、性劑和摩擦改進(jìn)劑 抗氧劑和金屬減活劑 粘度指數(shù)改進(jìn)劑 防銹劑 降凝劑 抗泡沫劑 抗乳化劑,16:25,21,潤(rùn)滑油生產(chǎn)過(guò)程,16:25,22,粘溫性質(zhì)和化學(xué)組成的關(guān)系,烷烴粘溫性質(zhì)最好，VI180，但凝點(diǎn)太高； 異構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴； 帶側(cè)鏈環(huán)狀烴，隨側(cè)鏈碳數(shù)增加，VI增大； 環(huán)數(shù)增加，VI下降； 膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的VI很差；,16:25,23,制造高粘度指數(shù)潤(rùn)滑油,盡可能除去膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等非烴化合物； 盡可能除去多環(huán)短側(cè)鏈的化合物； 盡可能保留少環(huán)長(zhǎng)側(cè)鏈的化合物。,16:25,24,第二節(jié) 潤(rùn)滑油溶劑精制,目的：脫除大部分的多環(huán)短側(cè)鏈芳烴和膠質(zhì)，以提高潤(rùn)滑油的質(zhì)量，使其抗氧化安定性、粘溫特性、殘?zhí)亢?/p>

7、顏色符合標(biāo)準(zhǔn)。 精制方法：酸堿、溶劑、吸附、加氫，我國(guó)廣泛應(yīng)用溶劑精制方法。,16:25,25,一、溶劑精制的影響因素 1、溶劑性質(zhì) 理想溶劑應(yīng)具有下列性質(zhì)： （1）較強(qiáng)的選擇性，對(duì)非理想組分溶，對(duì)理想組分不溶或少溶。 （2）有一定的溶解能力，溶解能力大，溶劑用量小，回收溶劑負(fù)荷小。,16:25,26,（3）穩(wěn)定性好，不易分解、氧化或縮合。 （4）與原料沸點(diǎn)、密度差別大，便于溶劑回收，傳質(zhì)和分離。 （5）毒性小、腐蝕性小、來(lái)源容易、價(jià)廉。 溶劑： 糠醛、苯酚、 N-甲基吡咯烷酮（NMP）,16:25,27,烴類在溶劑中的溶解規(guī)律,（ 1）膠質(zhì)多環(huán)芳香烴少環(huán)芳烴環(huán)烷烴烷烴 （2）芳烴：環(huán)數(shù)越多，

8、溶解能力越大； 側(cè)鏈長(zhǎng)度增加，溶解度減小。 （3）同一原油，餾分越重，溶解度越小。,16:25,28,糠醛的性質(zhì) 無(wú)色液體，有烤面包但刺激性氣味，放置在空氣中很快變色； 常壓沸點(diǎn)161.7，20 的密度為1.1594g/cm3； 含水量對(duì)溶解度影響很大，要控制在0.5%以下； 對(duì)熱和氧化不穩(wěn)定，使用溫度不超過(guò)230 ； 從玉米芯、谷糠制備。,16:25,29,2、溫度 溶劑精制的前提是將理想組分和非理想組分分成兩相，低于臨界溶解溫度2030。 臨界溶解溫度取決于原料組成、溶劑種類及溶劑比。 餾分沸點(diǎn)越高，臨界溶解溫度也越高。 極性組分越多，臨界溶解溫度越低。,16:25,30,溫度升高,有利：

9、溶解度大，加深精制。 不利：選擇性差。,最佳溫度,16:25,31,塔頂：溫度高，新鮮溶劑，溶解度大，保證非理想組分的除去。,塔中：溫度降低，原來(lái)溶解的非理想組分析出，形成內(nèi)回流。,塔底：溫度最低，溶解度小，保證抽余油的收率。,16:25,32,3、溶劑比（溶劑量/油量） 選取原則：根據(jù)溶劑和原料油的性質(zhì)、產(chǎn)品要求、抽提方法。,16:25,33,溶劑比增大，溶劑量增大，溶解量增大， 精制油VI提高，收率下降。 提高溫度和增大溶劑比均可以提高精制深度，所以同一油品達(dá)到同一精制深度時(shí)，可采用低溫、大溶劑比，或高溫、小溶劑比。 低溫、大溶劑比：精制油收率高，選擇性好； 但處理能力下降。,16:25,

10、34,4、提取物循環(huán) 提取理想組分和中間組分，提高分離度，增加精制液收率。 3040,5、原料油中的瀝青質(zhì)含量 取決于減壓塔的分離效果。瀝青質(zhì)不溶于溶劑，密度介于溶劑和原料之間。 （高真空、低爐溫、淺顏色、窄餾分）,16:25,35,6、抽提塔的效率 轉(zhuǎn)盤(pán)塔、填料塔,糠醛精制內(nèi)容： 原理：液液溶解 溶劑：特點(diǎn) 影響因素：溫度、溶劑比、提取物循環(huán)、原料中瀝青質(zhì) 抽提設(shè)備： 精制工藝：抽提，提余液及提取液中的溶劑回收，糠醛水溶液的處理,16:25,36,抽提部分：密度差，逆流接觸,溶劑回收部分： 精制液溶劑回收： 161.7， 蒸發(fā)、汽提 提取液溶劑回收：90，多效蒸發(fā)、汽提 水溶液部分溶劑回收：

11、 共沸物：沸點(diǎn)97.45 ，含糠醛35.0 特點(diǎn)：40 分相，一相含糠醛6.5，一相含糠醛93,16:25,37,16:25,38,第三節(jié) 溶劑脫蠟,目的：蠟的存在，影響油品的低溫流動(dòng)性，脫蠟改善低溫流動(dòng)性。 方法：冷榨脫蠟、分子篩脫蠟、尿素脫蠟、細(xì)菌脫蠟、加氫脫蠟、溶劑脫蠟。,16:25,39,冷榨脫蠟：將原料油冷至低溫，然后用壓濾機(jī)把蠟結(jié)晶分離，適用于柴油和輕質(zhì)潤(rùn)滑油脫蠟。 分子篩脫蠟：又稱吸附脫蠟，利用孔徑為5埃的分子篩吸附石油產(chǎn)品中的正構(gòu)烷烴而不吸附異構(gòu)烷烴、環(huán)狀烴。 尿素脫蠟：利用尿素與蠟形成絡(luò)合物，適用于低粘度油品，如輕柴油餾分。,16:25,40,細(xì)菌脫蠟：利用一種細(xì)菌（解脂假絲

12、酵母菌）與含蠟油加水一起發(fā)酵，蠟會(huì)被細(xì)菌吃掉浮于表面，用離心機(jī)將油分離。 加氫脫蠟：潤(rùn)滑油料在較高的溫度和高氫壓下，通過(guò)催化作用發(fā)生加氫異構(gòu)化和選擇性加氫裂化反應(yīng)，使凝固點(diǎn)較高的正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為凝固點(diǎn)較低的異構(gòu)烷烴與低分子烷烴。,16:25,41,溶劑脫蠟：采用具有選擇性溶解能力的溶劑，即溶劑對(duì)油溶解，而對(duì)蠟不 溶或少溶，在冷凍條件下，蠟結(jié)晶形成固液兩相，通過(guò)過(guò)濾將蠟、油分離。,16:25,42,蠟的結(jié)晶形態(tài),石蠟: 以正構(gòu)烷烴為主，存在于輕餾分油中，片狀結(jié)晶，較大。 微晶蠟: 異構(gòu)烷烴、長(zhǎng)鏈芳香烴、環(huán)烷烴為主，存在于重質(zhì)餾分油中或殘?jiān)椭?，針狀結(jié)晶，結(jié)晶細(xì)小不易處理。,16:25,43,溶劑的

13、作用： 稀釋作用 ； 選擇性溶解 脫蠟溫差=脫蠟油凝固點(diǎn)-脫蠟溫度溫 0 （15） 0 （20）,16:25,44,一、溶劑脫蠟的影響因素 溶劑性質(zhì)及組成、加量、溶劑加入方式、冷卻速度和溶劑含水等。 1、溶劑性質(zhì)及組成 理想溶劑應(yīng)具有下列特性： A）較強(qiáng)的選擇性和一定的溶解能力，完全溶解油，對(duì)蠟不溶或少溶。,16:25,45,B）粘度低，起稀釋作用，便于過(guò)濾。 C）較低沸點(diǎn)，與原料油沸點(diǎn)差別大，便于溶劑回收。 D）較低的冰點(diǎn)和較小的比熱及蒸發(fā)潛熱，操作時(shí)不凝固，回收能耗小。 E）穩(wěn)定、無(wú)毒、無(wú)腐蝕、價(jià)廉。,16:25,46,非極性溶劑：苯、甲苯、丙烷、輕汽油溶解劑； 極性溶劑：丙酮、丁酮（甲基

14、乙基酮）、二氯乙烷沉淀劑； 非極性溶劑：苯、甲苯、丙烷、輕汽油溶解劑； 綜合選擇性和溶解能力，采用混合溶劑，如丁酮甲苯； 丁酮為極性溶劑，具有很好的選擇性，在脫蠟低溫下對(duì)蠟不溶，對(duì)油有一定的溶解能力；甲苯為烴類溶劑，對(duì)蠟和油都有很好的溶解能力，但選擇性差。,16:25,47,溶劑組成不同，性質(zhì)不同: A）甲苯含量高，溶劑的溶解度大，脫蠟油收率高；但選擇性差，脫蠟溫差大，過(guò)濾速度慢。 B）丁酮含量高，選擇性好，蠟結(jié)晶好，脫蠟溫差小，過(guò)濾速度快；但過(guò)大， 溶解能力低，油收率下降。 注意：出現(xiàn)第二液相,16:25,48,根據(jù)原料性質(zhì)和對(duì)脫蠟深度要求，選擇合適的溶劑組成，使油收率、脫蠟溫差、過(guò)濾速度達(dá)

15、到綜合最佳。 一般粘度大、難溶解的重質(zhì)餾分油 ，甲苯含量較高的溶劑；反之，對(duì)含蠟較高的餾分，酮含量較高的溶劑。,16:25,49,2、溶劑加入量 要求：在過(guò)濾溫度下，溶解全部潤(rùn)滑油，粘度下降到易于過(guò)濾的程度。 原料油粘度大，凝點(diǎn)高（含蠟多），脫蠟深度大， 大溶劑量。,16:25,50,3、溶劑加入方式 采用多次稀釋，改善蠟結(jié)晶，增加過(guò)濾速度，減少脫蠟溫差，提高油收率。 預(yù)稀釋：冷卻前加部分溶劑，降低粘度，有利于蠟晶生長(zhǎng)。 冷點(diǎn)稀釋：溫度降到有相當(dāng)多的蠟晶形成時(shí)，加入稀釋劑，降低粘度， 有利于蠟晶長(zhǎng)大。 結(jié)晶后洗：使蠟晶表面的油溶解。 冷洗：過(guò)濾后沖洗蠟餅中的油。 注意: 加入的溫度相同或稍低,16:25,51,4、冷卻速度 開(kāi)始較慢（太快，晶核數(shù)目多，結(jié)晶小，難過(guò)濾） 5、原料油的性質(zhì)：輕重餾分、沸程寬窄、含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、含水 助濾劑