润滑油加氢预处理的工艺研究及运用

李琴 李敏丽

摘要：随着经济的发展润滑油的消耗量在逐年增加，润滑油主要用于机械制造业。润滑油可以降低设备零件之间的机械摩擦力，通过吸热降低因摩擦导致的温升，通过覆盖可以防止金属表面的氧化及腐蚀，可以对需要隔离的部件间隙起到隔离密封的作用。润滑油在延长设备的使用寿命上有着重要的作用，润滑油加氢预处理的主要目的是脱除杂原子化合物，提高后续工序的精制效果。本文主要论述加氢预处理工艺在润滑油生产过程中的作用。

关键词：润滑油；加氢预处理；工艺研究

1.润滑油

润滑油的主要组成是基础油和添加剂基础油包括矿物油和合成油，矿物油是原油加工后的润滑油组分合成油是通过有机合成法制备，以有机化工原料或低分子烯烃为原料有特定化学结构和性能。润滑油在工业发展中的主要作用是解决机械设备之间的润滑性，以及机械在运行过程中的冷却性能，此外，润滑油对机械还具有防锈清洁密封等作用。

2加氢预处理

2.1润滑油的加氢脱蜡处理

润滑油的加氢预处理过程中，加氢处理的关键在于能够对组分进行有效的加氢反应，组分的不饱和度减小、开环或异构化。同时还能对的杂原子化合物进行处理，降低润滑油的酸值，提升润滑油的物理化学性质和使用性能。加氢预处理提升润滑油质量的关键在于，提升润滑油的粘度。

2.2催化脱蜡

催化工艺在润滑油的预处理中主要是降低润滑油的凝点。在催化剂的作用下氢气和润滑油进行加氢裂化或临氢异构化反应，转化或脱除蜡，优化润滑油的性能。与传统的溶剂脱蜡工艺相比，催化脱蜡在降低润滑油凝点的同时，还能提高润滑油收率，降低装置投资。在润滑油的加氢预处理过程主要是缓和加氢，通过化学反应将非理想组分转化为理想组分，改善润滑油的粘温性能。

2.3加氢法

润滑油的加氢处理技术随着工业的发展逐渐成熟，加氢法处理能够有效的去除润滑油中的环烷酸和硫氮等杂原子化合物，提高润滑油的使用性能，减少设备损耗，降低环境影响。现今的加氢处理技术，既需要高技术的设备，同时氢源的消耗量巨大。现今，实验主要研究的是糠醛通过加氢脱酸进行较高酸值减压馏分油，除去环烷酸及硫氮化合物，将润滑油中多环芳烃转化为有用组分，实现润滑油的精制率。润滑油加氢脱酸的温度及氢分压设置时取（260～340℃，2.5 MPa～4.0 MPa），将酸值稳定在0.1mgKOH/g。加氢处理工艺主要是以“蒸馏-加氢脱酸-糠醛精制-白土补充精制”实现润滑油的加氢精炼处理。

3加氢预处理工艺研究

国内润滑油的加氢预处理，采用的工艺方案有轻度加氢和深度加氢，而国外润滑油的加氢预处理方案主要是高压加氢。高压加氢处理主要是去除润滑油的杂原化合物，脱除镍、钒等重金属物质，加氢预处理催化剂通常采用LF-19作为预处理的催化剂[3]。该类催化剂的优势是对润滑油中所包含的氧化铝载体进行改进，提升催化剂的催化活性，润滑油在催化剂的作用下，能提升稳定性。

预处理工艺流程与以往的工艺流程进行对比研究发现，该工艺流程在设备上更精简，对预处理操作的流程中高压换热器、高压空冷器、加热炉等进行精简，同时润滑油预处理的工作效率明显和传统处理有所差异。

加氢预处理的分馏处理技术，需要将润滑油的热低分油和冷低分油进行混合并放入后常压塔中，在常压塔底用过热蒸汽汽提。在实验操作反应中用水冷器将汽提塔顶出来的气相冷却至常温后进入回流罐，回流罐的处理关键是将润滑油的气、油、水三种的不同相态的物质进行三相分离处理。在技术处理过程中只有实现常压塔底的热油经过常压塔底油泵升压后，再通过加热后进入减压塔分馏切割，才能最大限度的减少润滑油组分中轻组分的含量。

常压塔底油经加热炉加热后进入减压塔，减压塔的顶部采用真空泵抽真空，使減压塔处于负压状态，减压塔顶气冷却后进行油和水分离处理，分离出来的含油废水进入废水处理站进行处理。减压系统的分馏处理，还需要通过热蒸汽进行汽提。在减压分馏工艺中将减压塔分为蒸馏和精馏两个阶段。蒸馏段是在塔釜通入过热蒸汽，蒸汽上升过程中带走油品中的轻组分，轻组分在塔顶富集。精馏段是采用塔顶回流，通过冷油的回流将塔上部油气中的重组分带下去，重组分在塔釜富集。

4加氢预处理技术研究方向

我国润滑加氢处理的研究中具有代表性的工艺是在加氢处理中首先是对25μm以上的固体杂质进行原料水分脱除处理，再用丙烷抽提或刮膜蒸发装置进行胶质处理，使用分馏技术分离出轻组分。在加氢预处理阶段还需要保护剂和脱金属剂的配合使用以达到金属物质的脱离效果，在预处理催化剂选用Ni-Mo-W-Ce/Al2O3和Ni-Mo-P-La/Al2O3，这两种催化剂能够使润滑油中多环芳烃饱和，脱除杂原子中的S、N、O、C，该项技术的优点在于对润滑油的脱重装置的选择，采用丙烷抽提或刮膜蒸发方式代替常减压蒸馏，借此实现提升产品收率，还能增加润滑油基础油中饱和烃的含量，提升润滑油的品质。

5总结

综上所述，传统润滑油加氢预处理的工艺和现今加氢预处理工艺的对比研究，表明加氢预处理工艺对润滑油的性能有重大的影响。为了生产出具有高粘度指数、更好的粘温性能、氧化安定性好的润滑油产品，需要对现有的生产工艺和加工方式进行改革。随着科技的发展，环境保护和无害化生产的需求，落后的生产工艺逐步被淘汰，新的工艺在逐步发展。新工艺的研究能够为润滑油的发展做出巨大的贡献。

参考文献：

[1]谢凤，范鸿宇，刘广龙，等.航空涡轮发动机对润滑油的性能要求与发展趋势[J].合成润滑材料，2009，36（3）：20–25.

[2]粟斌，史永刚，徐金龙，等.发动机润滑油黏度等级对其性能的影响[J].润滑与密封，2011，36（1）：92–94.

[3]汪军平，许孝玲，王华，等.超高黏度指数润滑油基础油生产工艺研究[J].石油炼制与化工，2014，45（8）：82–86.