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1、润滑油基础油加工工艺,石油化工科学研究院,祖德光,我国润滑油基础油生产状况2004年,我国润滑油公司在国内市场状况,好的润滑油需要好的基础油,(一),粘度小,粘度适当,粘度大,适当的粘度,为什么需要好的粘温性质,油品凝固的原因,粘度凝固 粘度增高达到300000厘沱,结构凝固 蜡析出形成结晶网络,基础油倾点对油品低温粘度的影响,润滑油的氧化,链引发,RH,R*,链增长,R* + O2,RO2 *,RO2 * +RH,ROOH,链分支,ROOH,RO*O*,RO*RH,O2,ROH +R*,OH* + RH,O2,H2O +,RO2 *,抑止油品的氧化,抑止自由基的形成,分解氢过氧化物，使其不发
2、生分支反应,需要除去油品中的碱性氮化物，并保留适当的硫化物,润滑油蒸馏的减压塔,溶剂脱沥青原理,不同溶剂脱沥青比较,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,油,胶质,沥青质,高溶剂比,低溶剂比,溶剂比对脱沥青的影响,最大溶剂比,丙烷纯度的影响,原料减压渣油对脱沥青的影响,要求作为脱沥青原料的减压渣油530馏分10%,根据大连石化公司经验生产150BS脱沥青溶剂应为：,科威特原油减压渣油溶剂脱沥青,溶剂脱沥青两大技术改进,*两段沉降脱沥青,*超临界溶剂回收,润滑油型溶剂脱沥青流程,原料油,溶剂,脱沥青油+溶剂,沥青+溶剂,精馏区,抽提区,洗涤区,溶剂脱沥青过程,脱沥青抽提塔
3、操作对抽提效率的影响,抽提温度：塔顶75 ，塔底55 ，溶剂比 8/1,原料油,溶剂,建议脱沥青流程,抽提塔,沉降器,混合器,脱沥青油,沥青,加热器的影响,加热器的型式,型,型,型,型,型 优于 型 优于型 优于 型,塔顶加热器,蒸汽加热,热载体加热,糠醛精制溶剂比对大庆500N安定性的影响,不同糠醛抽提塔的比负荷m3/m2.hr,糠醛精制转盘塔改进,原料油,溶剂,精制液,抽出液,改进前,原料油,溶剂,精制液,抽出液,改进后,镇定层,润滑油糠醛精制流程,溶剂精制中的问题,降低酸值困难 抽出油的利用,一段抽提,二段抽提,抽出液-1,抽出液-2,精制液,原料油,两段抽提,抽出油性质比较,抽提塔,沉
4、降罐,水溶液罐,汽提塔,抽出液,第二精制油,水,蒸汽,第二精制油回收流程,惰性气气提工艺流程流程,气提塔,吸收塔,循环溶剂,原料油,原料油去抽提塔,抽出油,抽出液,水,惰性气,润滑油料除了精制除去非理想组分外，还必须除去其中的高凝固点组分（石蜡和地蜡），以降低油品的凝固点或倾点。除去润滑油料中所含固体烃最简单的方法是冷榨法，这种方法是把润滑油料冷却到所要求的凝固点温度，使蜡从油中析出，然后在压力下用滤布过滤把油蜡分开。但这种方法只适用于轻馏分和不要求油品凝固点很低的情况，这是因为馏分沸点愈高，冷冻温度愈低，则油品的粘度越大，并且蜡结晶愈细，因而油蜡分离越困难，甚至无法过滤。 为了解决重馏分制取
5、低凝固点油品的问题，发展出了溶剂脱蜡，溶剂脱蜡是利用一种在低温下对油溶解能力很大，而对蜡溶解能力很小并且本身低温粘度又很小的溶剂稀释润滑油料，使油品稀释而粘度大大降低，同时使蜡能成长为粗大晶体，从而给油蜡分离创造了良好的条件，溶剂脱蜡适用于各种馏分润滑油和残渣润滑油。,溶剂脱蜡,溶剂组成对脱蜡的影响,脱蜡深度与产品粘度指数和收率的关系,冷点稀释的效果,滤液循环工艺的效果,溶剂脱蜡流程,研究项目,重质润滑油的两段过滤降低重质润滑油脱蜡油浊点的方法 助滤剂研究 全稀释溶剂脱蜡工艺研究 补充过滤器研究,原料油,溶剂罐,滤机,过滤器,溶剂回收,降低脱蜡油浊点流程,白土用量对大庆500N安定性的影响,不
6、同油品的白土用量%,加氢补充精制对大庆500N安定性的影响,沙轻减四线油不同补充精制方法比较,白土精制流程,燃料油,抽空,白土,原料油,精制油,补充氮,白土脱气流程,国内外都需要API / 类基础油,Great Demand of API Group / Basestocksat Home and Abroad,（二）,国外汽油机油发展情况,国外柴油机油质量发展状况,基础油面临的问题,Challenges Facing Basestocks,更加苛刻的氧化安定性要求,More severe oxidation requirements,更加好的低温流动性,Better low temperat
7、ure fluidity,低的蒸发损失和硫含量,Lower volatility and sulfur content,要求低的蒸发损失,Lower Volatility Requirement,GF-4,15,油品性能,Oil performance,蒸发损失%,Volatility,更加苛刻的程序 要求,More Stringent Requirements of Sequence ,油品性能,Oil performance,试验方法,Test method,试验时间 h,Test length,粘度增高%,Viscosity thickening,SJ/GF-2,SL/GF-3,SM/G
8、F-4, E, F, G,64,80,100,375,275,150,New Requirements of GF-3 and GF-4,要求老化后的节能保持性,Require to meet fuel economy savings after aging,要求进行lllF lllG后的低温泵送试验,GF-3 ,GF-4 的新要求,Require cold flow pumpability testing after lllF lllG,要求更高的烟炱分散性,More Soot Dispersancy,油品性能,Oil performance,容烟炱能力%,Soot tolerance,PC
9、-9,PC-10,4.8,6.0,不同质量内燃机油对基础油的要求,北美石蜡基润滑油基础油的产量 万t/a,North American Paraffinic Base Stock Production,年份,year,API Group ,API Group ,总计,Total,Change,变化%,1996,2004,710.5,443,-37.6,191,464,+142.9,901.5,907,+0.6,Automotive Industry, s Requirement on Lube Oil Quality in China,国内汽车工业对润滑油质量要求,厂家,车型,质量要求,Fac
10、tory,Car model,Quality demand,一汽大众,上海大众,上海通用,广州本田,FAW-Volkswagen,Shanghai-Volkswagen,Shanghai-GM,Guangzhou-Hongda,All model,All model,All model,All model,15W/40 SJ,15W/40 SJ,5W/30 SL/GF-3,10W/30 SJ,神龙公司,原富康除外,10W/40SJ,Dongfeng-Citroen,Besides Fukang,所有车型,所有车型,所有车型,所有车型,Producing API Group / Basestoc
11、ks by Lube Oil Hydrocracking,润滑油加氢裂化生产API / 类基础油,常减压蒸馏,脱沥青,加氢裂化,酮苯脱蜡,常减压蒸馏,加氢饱和,润滑油加氢裂化流程,沥青,60N,150N,350N,650N,Lube Oil Hydrocracking Flowsheet,Deasphalting,hydrocracking,Solventdewaxing,Hydro-saturation,AVD,AVD,润滑油加氢裂化操作条件,Lube Oil Hydrocracking Operating Conditions,温度,压力 Mpa,空速 h-1,氢油比 v/v,Temper
12、ature,Pressure,Space velocity,Hydrogen/Oil,385-400,15-22,0.5,1000-2000,常减压蒸馏,脱沥青,中压加氢裂化,酮苯脱蜡,常减压蒸馏,加氢补充精制,沥青,150N,500N,120BS,抽提-MPHC组合工艺生产API / 类基础油,Deasphalting,MPHC,Solvent,Hydro-finishing,溶剂精制,Solvent,extraction,dewaxing,API Group / Basestocks Manufacture with Extraction-MPHC Process,加氢裂化,加氢饱和,常减
13、压蒸馏,RIPP Lube Oil MPHC Flowsheet,燃料油,轻质润滑油,中质润滑油,重质润滑油,RIPP润滑油中压加氢裂化流程,Hydrocracking,Hydro-saturation,AV-distillation,Fuel oil,Light lube oil,Medium lube oil,Heavy lube oil,荆门从管输原油生产API / 类基础油工业试验结果,Commercial Trial Result of Production / Basestocks From PipeTransportation Crude,荆门从管输原油生产API / 类基础油工
14、业试验结果,Commercial Trial Result of Production / Base stocks From PipeTransportation Crude,溶剂抽提中压加氢裂化组合工艺的优点,*充分利用现有装置,*只需增加一套中压加氢裂化装置，即可使 l类油生产厂转向生产 ll 类基础油,*不影响石蜡生产,Advantages of Extraction-MPHC Combination Process,Full utilization exist facilities,Upgrade Group plants for Group base oil production o
15、nly need add a MPHC unit.,No effect to wax production,Producing API Group / Basestocks by Isodewaxing,异构脱蜡生产API / 类基础油,催化脱蜡与异构脱蜡的区别,催化脱蜡,+,催化剂,+,+,+,异构脱蜡,+,催化剂,Difference between Catalytic Dewaxing and Isodewaxing,Catalytic dewaxing,Catalyst,Isodewaxing,Catalyst,直链烷烃异构化的反应机理,直链烷烃,裂化产物,酸性中心,烯烃,正碳离子,金
16、属中心,异构化,单支链异构正碳离子,双支链异构正碳离子,多支链异构正碳离子,烯烃,单支链异构烷烃,双支链异构烷烃,Straight chain alkane,Metal center,Olefin,Acid center,Carbonium,Isomerization,Single branch carbonium,Double branch carbonium,Multiple branch carbonium,Cracked Products,Olefin,Single branch isoparafin,Double branch isopaeafin,Mechanism of n-Al
17、kane Isomerization,*强的加氢活性,*中等的酸强度,*中等孔径的分子筛,Features of Isodewaxing Catalyst,异构脱蜡催化剂的特点,Strong hydrogenation activity,Intermediate pore size molecular sieve,Medium acid strength,絮状物和脱絮油13C-NMR分析结果,13C-NMR Analytic Result of Haze and Dehazed Oil,糠醛精制脱沥青油经溶剂预脱蜡异构化结果Isomerization Result of Solvent Pre
18、-dewaxed DAO Raffinate,*,预脱蜡至倾点+6 ，脱蜡收率88%,从燃料油型加氢裂化未转化油制取V1120的类基础油Producing Group Base Oil with Viscosity Index Higher than 120 Use Fuel HC Unconverted Oil as Feedstock,加氢苛刻度的经济影响,VI of product,Product yield,Production,Economic Impact of Hydroprocessing Severity,润滑油型加氢裂化与燃料型加氢裂化的比较,Lube Hydrocrack
19、er,Fuel Hydrocracker,Conversion,Composition,Paraffins,Naphthenes,Aromatics,SK公司 API类基础油的生产能力,API Group Base Stock Production of SK Corporation,减压蒸馏VDU,未转化油UCO,蒸馏Distillation,燃料加氢裂化Fuel HC,异构脱蜡Isodewaxing,溶剂脱蜡MEK-DW,润滑油加氢裂化Lube oil HC,脱沥青SDA,催化脱蜡CAT-DW, 类基础油Ultra-S series,类基础油Premium series, 类基础油Supe
20、r series,S-Oil 公司基础油生产流程S-Oil Corporation Base Stocks Producing Scheme,从茂名石化未转化油得到的类基础油的性质Properties of Group base Stock from Maoming HC Unconverted Oil,（小结）Conclusion,某些高含蜡脱沥青油异构脱蜡时，油品出现絮状物问题可通过溶剂预脱蜡的方法解决。The problem of haze formation in high wax content DAO Isodewaxing process ,can be solved by so
21、lvent pre-dewaxing.,溶剂抽提中压加氢裂化组合工艺是生产高粘度类基础油好方法。也是改造传统工艺以生产类或类基础油的较佳选择Extraction-MPHC process may be the better technology to produce high viscosity Group base stocks ,and also may be the best choice to upgrade Group plants for Group / base oil production,生产粘度指数120的类基础油，最好以燃料油型加氢裂化未转化油为原料Producing G
22、roup base oil with viscosity index higher than 120 had better usefuel HC unconverted oil as feedstock.,由含硫原油生产基础油,(三),*溶剂精制基础油可满足调制工业润滑油要求,*溶剂精制适宜生产高粘度基础油,*溶剂精制适宜生产石蜡,*溶剂精制基础油对添加剂及氧化产物的溶解力强,含硫原油并不是生产润滑油的劣质原料,*Mobil年产润滑油425万t，其中300万t由中东含硫油生产,*日本,南韩,台湾,新加坡生产润滑油原料也是中东含硫油,*API基础油分类标准规定类基础油含硫0.03%,大庆及中东润
23、滑油基础油的组成,(四),润滑油基础油生产流程及建议,茂名蒸馏装置,茂名石化分公司润滑油装置,茂名低硫石蜡基原油润滑油生产线,二号常减压,新糠醛,酮苯脱蜡脱油,白土精制,300,36,33,15,低硫原油,HVI150 10万t/a,减二25万t,减三15万t,HVI400 6万t/a,茂名重质润滑油生产线,重糠醛,重酮苯,重白土,20,16,15,低含硫减四,中东DAO,12万t/a,8万t/a,HVI650 5.5万t/a,HVI150BS 4万t/a,茂名异构降凝生产线,40,25,HVI 150 17万t/a,HVI 500 4万t/a,HVI 200 7万t/a,中东减三8万t/a,
24、糠醛精制,异构降凝,25,中东减四16万t/a,加氢裂化尾油24万t/a,40,高桥润滑油装置生产能力 万t/a,高桥润滑油-,石蜡生产线,常,减,压,脱,蜡,脱,油,溶,剂,精,制,补,充,精,制,35,20,石蜡基油,200,减二,减三,13,22,20,100,N,4.7,250,N,8,6.5,4.9,11,8.2,高桥异构降凝流程,异构降凝,30 万t/a,减三10万t/a,减四10万t/a,加氢裂化尾油10万t/a,HVI120/150 3万t/a,HVI150/300 5万t/a,HVI150 7万t/a,高桥重质润滑油生产线,常,减,压,酮,苯,脱,蜡,溶,剂,精,制,补,充,
25、精,制,50,25,阿曼油,300,400,N,650,N,减四,减五,17,15,11.9,10.5,8.3,7.3,8.1,7.2,燕山润滑油基础油生产装置,加氢处理,酮苯脱蜡,糠醛精制,70,60,50,30,减三35万t/a,减四35万t/a,HVI 150 15万t/a,HVI 200 4万t/a,HVI 500 11万t/a,白土精制,推荐的燕山润滑油基础油生产流程,济南润滑油基础油生产装置,糠醛精制,加氢改质,酮苯脱蜡,白土精制,减三 15万t/a,减四 13万t/a,DAO12万t/a,40,30,22,12.5,150 5万t/a,200/500 5万t/a,150BS 4万t/a,推荐的济南润滑油基础油生产流程,荆门润滑油生产推荐流程,糠醛精制,酮苯脱蜡,加氢处理,催化脱蜡,加氢精制,加氢饱和,减二,减三,减四,DAO,HVI基础油,HVI类 基础油,工业白油,化妆白油,结束语,形势 我国基础油生产能力过剩,但每年却进出口大量 的基础油 国内车用润滑油市场80%的利润为国外公司所占有.原因之一 基础油质量不适应润滑油产品发展需要对策 调整润滑油基础油生产结构,使能适应由非大庆原油 生产高质量润滑油基础油 加速润滑油基础油质量的升级换代,开好开足我国 类润滑油基础油生产装置,谢谢,
