炼油副产品油提取烯烃合成并精制基础润滑油

韩 杰，于廷云，赵 琳

（辽宁石油化工大学， 辽宁 抚顺 113001）

由于科学技术发展的需要，两次能源危机的刺激以及合成油技术的日趋完善和价格的合理，是使合成油的应用取得了很大的进展[1]。目前由于人们环保意识的增强和对高性能润滑油要求的提高，也促使我们尽可能的使用合成润滑油[2,3]。烯烃作为原料在催化剂作用下聚合合成润滑油具有粘度指数高、闪点高、低温流动性好、抗水解能力强等优点[4-6]。并且用烯烃作为原料合成润滑油反应条件简单，原料广泛。随着科技的不断发展，对润滑油的性能也不断提出新的要求。润滑油的加氢精制过程也显得尤为重要，催化剂的选择、反应条件的控制都对加氢精制的效果产生很大的影响。本文以Ni-W-P 为助剂，Al2O3为载体对合成的润滑油进行加氢精制，考察各个反应条件对加氢效果的影响。

1 实验部分

1.1 实验仪器与试剂

仪器：(1) SP-2100 型气相色谱仪（北京北分瑞利分析仪器有限责任公司）；

(2) NJD-5S/8S 数显粘度计（上海平轩科学仪器有限公司）；

(3) 蒸馏装置；

(4) 聚合装置；

(5) 加氢装置；

原料：含C10烯烃的废油（北京某石化厂）。

2 结果与讨论

2.1 温度对加氢精制效果的影响

在氢压9.5 MPa、空速为1.30 h-1、氢油比为700︰1 的条件下加氢精制。改变精制温度对Ni-W-P/Al2O3催化剂活性的影响，对精制后润滑油的油品性能进行考察。由于加氢反应是个吸热的反应，高温有助于加氢反应的进行。如表格所示，溴价、比色、收率都是随着温度的升高而逐渐降低。当温度大于270 ℃时，溴价、比色不再变化，逐渐趋于平稳，而产品的收率却降低，是因为高温可以使原料油发生裂解，生成了小分子物质。由此可见精制加氢温度为270 ℃较为合适（表1）。

表1 温度对加氢精制效果的影响Table 1 Effect of temperature on hydrogenation refining

2.2 氢压对加氢精制效果的影响

在精制温度为 270 ℃、空速为 1.30 h-1、氢油比为700︰1 的条件下加氢精制。改变氢压，探究其对加氢效果的影响。如表2。

表2 氢压对加氢精制效果的影响Table2 Effect of hydrogen pressure on the hydrogenation refining

如表所示，随着氢压的增大加氢精制得到的润滑油的溴价、比色不断降低，产率也不断增大。增大压力有利于加氢精制反应的进行，但当压力增大到一定程度时溴价、比色、产率变化不大，趋于平稳。从上表中可以看出当氢压大于 9.5 时，比色不再变化，溴价与收率则变化较小，趋于平稳。故可以看出最佳的氢压为9.5 MPa。

2.3 空速对加氢精制效果的影响

考察空速对其的影响，改变空速对加氢精制的影响。从表3 中可以看出随着空速的不断增大溴价、收率都在不断的增大，比色不断变小。油品性能向好的方向发展。但当空速大于1.3 h-1以后溴价反而增大，比色没有变化，收率也变化较小。空速的增大使得油品流经反应器的时间减少，加氢反应进行不完全，影响了效果。故最好选用的空速为1.3 h-1。

表3 空速对加氢精制效果的影响Table 3 Effect of space velocity on hydrogenation refining

2.4 氢油比

加氢精制过程受很多反应条件因素的影响，前面探究了空速、氢压等因素对其的影响并得出最佳的反应条件。在加氢过程中需要维持较高的氢分压，也就意味要提高氢油比。可以抑制生成积碳的缩合，还可以提高系统的热容量，因为加氢过程是个放热过程，同样改变不同的氢油比下的反应情况。得到最适宜的氢油比，其他条件选最佳条件。

如表4 所示，随着氢油比的增加产品的溴价、比色不断减小，收率随之增大。当氢油比大于 700︰1 以后各项的变化不明显，比较平稳。最佳的氢油比为700︰1。

表4 氢油比对加氢精制效果的影响Table 4 Effect of hydrogen-oil ratio on hydrogenation refining

2.5 精制产品油的各项性能

以Ni-W-P 为助剂，Al2O3为载体，精制温度为270 ℃、氢压9.5 MPa、空速1.30 h-1、以及氢油比为700︰1 的条件下加氢精制，对得到的产品油的性能进行了考察。如表5。

表5 产品油的性能指标Table 5 The performance of product oil

3 总 结

我国对润滑油用量大，而国内大多数机械润滑油来自天然矿物油，不易脱蜡、凝点较高、制取凝点低的润滑油较困难。烯烃在一定条件下催化聚合所得到的基础油与同粘度的矿物油相比具有液相范围宽、粘温性能好、高温抗氧化安定性好、结焦少、无毒等优点，而且它原料丰富、生产工艺简单、价格相对便宜等优点，是配置高档专用润滑油较为理想的基础油。

本文通过反复实验考察得到最佳的加氢条件，在温度和氢油比方面比传统的加氢条件温和，且原料油是工厂的副产品油，提高了能源的利用率。如推广开来有很大的实用效用。

［1］ 张秉志.合成润滑油基础知识（一）[J].合成润滑材料，1997,23（3）：26-36.

［2］刘影.润滑油基础油的发展现状及趋势[J].润滑油,2001,16(14):59-62.

［3］ 申志明，郝策，蒋山.1-癸烯齐聚制备聚烯烃合成油[J].大连理工大学学报,2009（6）:21-28.

［4］ 黄付玲，满艳茹，孙淑坤，郭桂悦，高宇新.A-烯烃油技术进展[J].化工中间体，2007,9（2）:21-22.

［5］ 胡友良.烯烃聚合催化剂和聚合反应[J].高分子通报，1996,6（3）：121-127.

［6］ 张荣贤，孙桂芳，王维凤.气相色谱法测定大气中烯烃的研究[J].化工环保,1998(18):294-298.