16-润滑油生产过程概述.ppt

* 第十一章 润滑油生产过程 粘温性质和化学组成的关系： 烷烃粘温性质最好，VI180，但凝点太高； 异构烷烃正构烷烃； 带侧链环状烃，随侧链碳数增加，VI增大； 环数增加，VI下降； 胶质、沥青质的VI很差； 制造高粘度指数润滑油： 尽可能除去胶质、沥青质等非烃化合物； 尽可能除去多环短侧链的化合物； 尽可能保留少环长侧链的化合物。 第一节 溶剂脱沥青 一、目的 渣油中含有一部分高粘度的高分子烃类，是调制高粘度润滑油的组分；但渣油中富集了原油中大部分的胶质、沥青质、金属等非理想组分，而这些非理想组分在后续的溶剂精制过程中难以除去，因此需要溶剂脱沥青过程除去。 二、基本原理 利用小分子烃类对烷烃、环烷烃及低分子芳烃有相当大的溶解度，而对胶质、沥青质则难溶或几乎不溶的特点脱除非理想组分。 三、影响溶剂脱沥青的因素 1、温度 脱沥青操作过程的温度接近溶剂的临界点，溶剂的溶解度随温度的变化很大，与常规的变化规律相反，即低温大溶解度，而高温小溶解度。 脱沥青油收率和选择性随温度变化是相反的。 2、溶剂组成 乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及其混合组分。 不同低分子烷烃脱沥青的效果 6.23 4.8 95.2 戊烷 5.12 11.2 88.8 丁烷 2.35 25.0 75.0 丙烷 0.08 89.0 11.07 乙烷 DAO残炭（％） DOA收率（％） DAO收率（％） 溶剂 原则：根据原料性质及对脱沥青油的性质要求，选择合适的溶剂或混合溶剂组成 溶剂溶解度增大，脱沥青油收率提高，但选择性下降，性质变差。 乙烷的蒸汽压高，必须用耐高压的设备，工业上很少用。 丙烷既有一定的溶解能力，又有一定的选择性，是良好的脱沥青溶剂。 丁烷以上的烷烃对渣油溶解能力强，对油和胶质、沥青质的选择性差，一部分胶质、沥青质仍未脱除，DAO质量差。 DAO作润滑油料，要求残炭低（1.5~1.8%），丙烷为溶剂。 DAO作催化裂化或加氢裂化原料，可用丁烷、戊烷或丙/丁烷、丁/戊烷为溶剂。 3、溶剂比 在一定的温度下，对于不同的原料与产品，有适宜的溶剂比。 溶剂比大小是决定溶剂脱沥青过程经济性的重要因素，一般在4～8：1（体积比）。 丙烷脱沥青生产润滑油料，倾向采用高溶剂比，一般为8：1。 丁烷、戊烷或混合溶剂生产裂化原料时，为4～5：1。 四、溶剂脱沥青工艺流程 丙烷脱沥青工艺流程主要分为抽提部分、溶剂回收部分。 抽提塔的效率决定装置的产品收率和质量；溶剂回收系统决定装置的投资及消耗指标。 第二节 润滑油溶剂精制 目的：脱除大部分的多环短侧链芳烃和胶质，以提高润滑油的质量，使其抗氧化安定性、粘温特性、残炭和颜色符合标准。 精制方法：酸碱、溶剂、吸附、加氢，我国广泛应用溶剂精制方法。 一、溶剂精制的影响因素 1、溶剂性质 理想溶剂应具有下列性质： （1）较强的选择性，对非理想组分溶，对理想组分不溶或少溶。 （2）有一定的溶解能力，溶解能力大，溶剂用量小，回收溶剂负荷小。 （3）稳定性好，不易分解、氧化或缩合。 （4）与原料沸点、密度差别大，便于溶剂回收，传质和分离。 （5）毒性小、腐蚀性小、来源容易、价廉。 溶剂： 糠醛、苯酚、 N-甲基吡咯烷酮（NMP） 糠醛的性质 无色液体，有烤面包但刺激性气味，放置在空气中很快变色； 常压沸点161.7℃，20 ℃的密度为1.1594g/cm3； 含水量对溶解度影响很大，要控制在0.5%以下； 对热和氧化不稳定，使用温度不超过230 ℃； 从玉米芯、谷糠制备。 2、温度 溶剂精制的前提是将理想组分和非理想组分分成两相，低于临界溶解温度20～30℃。 临界溶解温度取决于原料组成、溶剂种类及溶剂比。 馏分沸点越高，临界溶解温度也越高。 极性组分越多，临界溶解温度越低。 温度升高 有利：溶解度大，加深精制。 不利：选择性差。 最佳温度 塔顶：温度高，新鲜溶剂，溶解度大，保证非理想组分的除去。 塔中：温度降低，原来溶解的非理想组分析出，形成内回流。 塔底：温度最低，溶解度小，保证抽余油的收率。 3、溶剂比（溶剂量/油量