采用新工艺生产中档润滑脂基础油的研究与分析

吴琳

中档润滑脂基础油是石油化工的一项基础性产品，与生产原料和工艺等都有着密切的联系。通过实验，我们采用以辽河环烷基常三线加氢脱酸油为原料，采用糠醛精制—溶剂脱氮—白土补充精制工艺，选择浅度的糠醛精制条件，适宜的脱氮剂和白土加入量，在实验室内研制适合生产中档润滑脂的基础油，通过新工艺进行开发和实验，可以发现中档润滑脂基础油同工业生产的6号环烷油均能生产出优级品的中档润滑脂，研制产品生产的润滑脂的颜色和抗老化性能好于6号环烷油生产的润滑脂。中档润滑脂基础油收率能达到87wt%，和6号环烷油相比较，不但氧化安定性得到了改善，具有非常广泛的市场前景，对资源条件相对方便的辽河油区，更具有较长远的发展前景。

石油化工；基础油；生产；性能；研究

1.工艺现状

据了解，利用环烷基原油生产润滑脂基础油的企业主要是大港石化分公司、辽河石化分公司。据分析，目前这两公司生产润滑脂基础油的工艺相同，都是采用环烷基馏分油—加氢脱酸—糠醛精制—白土精制—调合的工艺技术。由于目前国内的加工工艺难以解决基础油中的芳烃含量与其氧化安定性之间的矛盾。结果往往是当基础油中存在较多的芳烃时，其氧化安定性变差；芳烃含量减少，则安定性变好。如何解决好使基础油中芳烃含量高，同时又能使其氧化安定性满足要求，是研制该中档润滑脂基础油新工艺的关键。

2.工艺实验分析与研究

原料油性质。通过对辽河环烷基常三线加氢脱酸油的性质进行分析，可以了解到：常三线加氢脱酸油的芳碳值为22.3%，总氮含量为1130.1ug/g，碱氮含量为695.76ug/g，由于脱酸油中存在不安定因素，放置一定的时间后，颜色逐渐加深变黑，很不稳定。因此，为了保证生产的质量，必须通过精制，除掉油中的非理想组分，改善油品的安定性和颜色，满足中档润滑脂基础油的质量要求。

新工艺脱氮精制条件的分析。采用新工艺的目的，要求必须尽可能的除去碱性氮化物而保留对氧化有一定抑制作用的硫化物，为此，选用脱碱氮剂来脱除糠精油中的碱性氮化物。由于采用了浅度的糠醛精制，糠精油在保留大部分芳烃、提高收率的同时，相应的含氮、氧、硫等杂原子的非理想组分的含量也有所增加，为了保证中档润滑脂基础油的产品质量，就必须把这些杂质部分除去。研究结果表明：基础油中某些硫化物的存在对油品氧化有一定的抑制作用，而氮化物的存在对油品氧化具有加速作用，特别是碱性氮化物促进油品氧化作用更强烈。也就是说，润滑油基础油中碱性氮化物是影响基础油氧化安定性的主要因素。

通过实验，在采用剂油比0.5∶1，精制油收率88.9wt%，芳碳值16.8%条件下制成的糠精油，适宜的脱氮剂加入量为0.7wt%,此时精制油的碱氮含量降到54.89ug/g，碱氮脱除率达到80%以上，旋转氧弹值为92分钟。如果再加大脱氮剂的用量，效果也不明显，而且增加生产成本，把脱氮剂和白土结合起来用，会增加精制效果。因此，把脱氮剂加入量0.7wt%时得到的脱氮精制油作为下一步考察白土精制的条件。

新工艺下精制条件把握。在润滑油基础油生产中糠醛精制的目的，是除去被精制油中的稠环芳烃、含硫、氮、氧等杂原子的极性化合物等非理想组分。在糠醛精制中，非理想组分在糠醛抽出液与抽余油中按一定的萃取常数进行分配，溶解在抽出液中的非理想组分将被除去，而未溶解在抽出液中的非理想组分进入抽余油中被保留，剂油比越大，非理想组分去除的越多，精制效果就越好；同样，理想组分在糠醛抽出液与抽余油中也是按一定的萃取常数进行分配，溶解在抽出液中的理想组分将被除去，而未溶解在抽出液中的理想组分进入抽余油中被保留，剂油比越大，理想组分损失的也越大，收率也就越低。

新工艺下白土精制条件的考察。白土精制是进一步脱除脱氮油中的含硫、氮、氧极性化合物等非理想组分、剩余的脱氮剂等杂质,改善基础油的颜色、抗氧化安定性等理化性质。

根据实验室不同条件下的常三线脱氮油的性质,分别进行了白土精制实验，以考察白土精制条件对精制油性质的影响。经过实验结果和数据分析可以看出，常三线脱酸油糠醛精制的剂油比为1.0∶1脱氮剂用量为0.5wt%、白土用量为3.0wt%时所得到的基础油满足中档润滑脂基础油的要求。

3.产品性能

根据实验结果，虽然研制的中档润滑脂基础油理化指标满足要求，但由于该产品的芳碳含量高，以及脱氮剂的使用等对润滑脂有无影响尚未弄清，因此,必须进行实际应用效果评定。通过将实验室研制的CA为16.8%、收率为87.7wt%的中档润滑脂基础油，送往国家相关鉴定机构进行了润滑脂小试评价，并与6号环烷油进行对比，可以看出产品的质量达到要求。

4.采用新工艺条件下的前景分析

根据实验室研究的结果，按照新的工艺条件计算，中档润滑脂基础油的收率为：糠精油收率淄训油收率装淄辆制油收? 88.9%?9.79%?8.75%=87.6%

糠白车间生产6号环烷油的收率为58%,新工艺条件下中档润滑脂基础油的收率比6号环烷油提高了29.6%。

生产成本：

原工艺：加工每吨脱酸油消耗白土=58.734%?%?00元/吨=23.494元

新工艺：加工每吨脱酸油消耗白土=88.9%?9.79%?%?00元/吨=35.49元

加工每吨脱酸油消耗脱氮剂=88.9%?.7?3000元/吨=80.899元

加工每吨常三线脱酸油增加加工成本92.895元

加工每吨常三线脱酸油生产中档润滑脂基础油同生产6号环烷油相比增加的效益=（基础油价格-抽出油价格）自黾拥氖章?增加的成本-损耗=740?9.6%92.89512.5=113.645（元）

从以上的经济效益分析中可以看出，采用新工艺生产中档润滑脂基础油同生产6号环烷油工艺相比，加工每吨常三线加氢脱酸油，可以提高精制油收率29.6wt%，增加经济效益113.645元。经济效益十分显著。

5.结论与建议

辽河环烷基常三线加氢脱酸油，采用“浅度糠醛精制—液相脱氮—白土精制”生产新工艺，可以生产出芳烃含量稍高、颜色浅、氧化安定性好的中档润滑脂基础油。

辽河环烷基常三线加氢脱酸油生产中档润滑脂基础油适宜的糠醛精制的塔顶/塔底温度为70/40℃、剂油比为0.5∶1；适宜的脱氮剂加入量为0.7wt%；白土加入量为5wt%。

经相关部门润滑脂小试评定表明：实验室研制的CA为16.8%、收率为87.6%的中档润滑脂基础油同工业生产的6号环烷油均能生产出合格的中档润滑脂产品。研制产品生产的润滑脂的颜色比6号环烷油生产的润滑脂的颜色浅。

（采用新工艺生产中档润滑脂基础油同生产6号环烷油工艺相比，加工每吨常三线加氢脱酸油，可以提高精制油收率29.6wt%，增加经济效益113.645元，可以进行工业化、规模化生产试验，并进行推广。

[1]唐俊杰.合成润滑油基础知识讲座之一[J].润滑油，1999.14

[2]向文成，熊崇翔，董金辉等.蜡裂解烯烃制备低粘度合成烃油[J].石油炼制与化工，2000.31