润滑油的毕业论文.doc

第章 前言 在润滑油生产过程中，为了获取色度好、透光度高、安定性好、抗乳化性能强的润滑油，须将润滑油在经过溶剂精制与脱蜡后，再进行补充精制以去除其中的少量溶剂和有害物质（如胶质、含硫化合物、含氮化合物、有机酸、水等极性物质），目前常用的补充精制方法有：加氢补充精制和白土补充精制。白土做为一种结晶或无定形，高比表面（比表面可达150～450m2/g）的多孔介质，对润滑油中的少量胶质、沥青质、氮化物和稠环芳烃具有很好的吸附作用。因此，炼厂常用白土对润滑油进行补充精制，一般单位重量润滑油需加入的白土的量为2～6m%。虽然白土对极性物质有较好的吸附性能，但白土具有一定的吸附极限，待吸附极性物质达到饱和后，即丧失了吸附能力，此时需及时更换新鲜白土。如此一来，炼厂每年产生大量废白土。废白土中含有约20%的理想油组分，即好的润滑油；约10%的非理想组分，即胶质、沥青质组分。目前对于废白土的处理由于没有良好的方法，不仅造成油料的浪费，而且造成较大的环境污染。研究废白土回收再利用，既能将废白土中的理想组分回收利用，保护了环境；还可对白土进行重复利用。因此，废白土的回收再利用研究，符合国家建设资源节约型、环境友好型的社会方向，具有重要的意义。 1.1 白土 1.1.1 白土的基本性质 白土分为活性白土和颗粒白土两类。活性白土又称酸性白土，是以天然粘土为原料，经预热、粉碎、硫酸活化、水洗、干燥、磨细而成，为无臭、无味、无毒，乳白色固体粉末，其主要性能指标要求如表11[1]所示。其相对密度为2.3～2.5，在空气中易吸潮，长久放置由于酸化处理后其中的杂质溶出和离子交换形成孔道而影响其吸附性能。活性白土为孔隙结构，具有很高的比表面积和很强的吸附性能，不溶于水、油及有机溶剂且在水油中膨润性极小[2]，几乎完全溶于热烧碱溶液和酸。活性白土的化学组成、外观、性质、性能因原料与活化条件的不同而不同，其与天然的白土化学组成对比如表12[1]所示。 表1.1 活性白土规格 名称 质量指标 脱色率，% ≥90 游离酸，% ＜0.2 活性度（20～25℃） ≥220 粒度（通过120目筛），% ≥90 水分，% ≤8 表1.2 天然白土与活性白土的化学组成 组成 天然白土，% 活性白土，% H2O 24～30 6～8 SiO2 54～68 62～63 Al2O3 19～25 16～20 Fe2O3 1.0～1.5 0.7～1.0 CaO 1.0～1.5 0.5～1.0 MgO 1.0～2.0 0.5～1.0 在活性白土吸附胶质、沥青质、氮化物和稠环芳烃时，为了达到更好的吸附效果，需提供外部热源[3]，但温度不易过高，在温度超过300℃时，废白土则开始失去结晶水，本身结构发生变化，影响吸附效果，而如果温度超过320℃，则油品在活性白土催化作用下开始发生分解，造成油品质量下降。因此，在实际白土补充精制过程中，需经过大量室内实验和现场试验，以取得较好的精制效果和收益。以活性白土为主要原料，经过造粒等物理和化学处理便得到颗粒白土，其外观为不定型小颗粒。 由表1.1可知，好的活性白土具有脱色率高，游离酸含量少，活性度高，粒度小且均匀（以通过120目筛的白土百分数表示）的特点。白土的粒径越小，圆球度越高，粒径越均匀，其比表面积越大，吸附性能也越好；反之，白土粒径越大，其比表面积越小，则吸附性能越差。对于活性白土中的含水量，不宜过多亦不能过少，水分过多则吸附能力降低，若水分过少亦影响白土的吸附效果，甚至造成吸附失效，一般其含水6～8%时，白土的吸附效果最好。此时效果好的原因为：高温精制过程中，水分从白土孔隙中逸出，白土上的吸附点较容易让其他极性物质占据，因此含水6～8%的白土具有最好的吸附效果。 1.1.2 白土的用途 活性白土由于具有比天然白土较高的比表面积和活性度，在工业中得到广泛的应用，特别用于润滑油精制、动植物油脂的脱色精制，石油馏分的脱色或脱水，溶剂精制等[48]工业。其在工业中的应用主要体现在以下几个方面： （1）在食品工业上：主要利用活性白土优异的吸附性能，去除动植物油脂中的磷脂、有害色素、棉酸等以获取高品质的食用油。另外，其还可用于葡萄酒的糖化处理和糖汁净化以及啤酒的稳定处理等。 （2）在石油化工工业上：活性白土凭借其出色的吸附性能，在石化行业得到了广泛应用。活性白土不仅可以用作催化剂、干燥剂、填充剂、高温聚合剂，更为重要的是用于蜡油、煤油、润滑油等矿物油的脱色精制，石油裂化，润滑油重合接触剂等。矿物油品经过溶剂精制和脱蜡后，其中一般含有少量水分、溶剂、回收溶剂时产生的副产物（如大分子缩合物、胶质和不稳定化合物）及机械杂质（如铁屑等），虽已基本达到质量要求，但为了得到更高质量的油分，通常需要进行一次补充精制，以改善油品颜色，提高氧化安