礦物潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的原料由烷烴、環(huán)烷烴、芳烴、環(huán)烷芳烴和少量含氧、含氮、含硫有機(jī)化合物以及膠質(zhì)、瀝青等非烴類化合物組餾分潤(rùn)滑油料熱分離成。帶長(zhǎng)側(cè)鏈的單環(huán)和雙環(huán)烷烴類是潤(rùn)滑油的理想組分。瀝青、膠狀物質(zhì)、帶短側(cè)鏈的多環(huán)烷烴、冷分離帶短側(cè)鏈的多環(huán)芳香烴、環(huán)烷酸類和具有高熔點(diǎn)殘?jiān)鼭?rùn)滑油料的大分子固態(tài)烴類（蠟）以及某些含硫、氮、氧常壓渣油（a)的化合物對(duì)潤(rùn)滑油的性能有不利影響，稱為非理減壓蒸餾溶劑脫瀝青想組分。礦物潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油原料制備階段的工藝結(jié)構(gòu)比餾分潤(rùn)滑油料較固定，不因原油種類不同而改變，一般由常壓渣油的減壓蒸餾和減壓渣油的溶劑脫瀝青工藝組成，殘?jiān)鼭?rùn)滑油料分別制備餾分潤(rùn)滑油料和殘?jiān)鼭?rùn)滑油料，利用常壓渣油中各種組分沸點(diǎn)不同常壓渣油的特點(diǎn)，通過減壓蒸餾裝置從常壓渣油中分離出液壓餾分油作為餾分潤(rùn)滑油原料。減壓渣油中含有重脫油瀝青質(zhì)潤(rùn)滑油料和大量膠狀物質(zhì)，將減壓渣油中的重質(zhì).

礦物潤(rùn)滑油原料的制備工藝

潤(rùn)滑油料和瀝青質(zhì)、膠質(zhì)分開的工藝過程稱為渣油脫瀝青，常用的脫瀝青方法是丙烷脫瀝青法。

一、常壓渣油減壓蒸餾

1.減壓蒸餾的基本原理

原油蒸餾是將原油加熱，其中輕組分汽化，將汽化的輕組分導(dǎo)出進(jìn)行冷凝，使原油中輕、重組分得以分離的過程。原油是由烴類和非烴類組成的混合物，原油中各組分的沸點(diǎn)不同，分離時(shí)的產(chǎn)物為沸點(diǎn)范圍不同的餾分。原油蒸餾依據(jù)蒸餾塔的操作壓力不同分為常壓蒸餾和減壓蒸餾。通過常壓蒸餾，可以把原油中350℃以前的汽油、煤油、輕柴油等直餾產(chǎn)品分餾出來(lái)。在常壓下進(jìn)行分離，如果要將沸點(diǎn)高于350℃的餾分分離出來(lái)，必須使操作溫度達(dá)到四五百度以上。高溫可能導(dǎo)致重質(zhì)油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等不安定組分發(fā)生裂解和縮合等化學(xué)反應(yīng)，不僅會(huì)降低產(chǎn)品的質(zhì)量，而且會(huì)加劇設(shè)備的結(jié)焦而縮短生產(chǎn)周期。常壓渣油在減壓加熱爐中被加熱，部分組分汽化，加熱的最終溫度取決于減壓塔的拔出率和重質(zhì)組分的熱分解溫度。減壓塔的殘壓一般在8.0kPa左右或更低，它是由塔頂?shù)某檎婵障到y(tǒng)造成的。從減壓塔頂逸出的主要是裂化氣、水蒸氣以及少量油氣，餾分油則從側(cè)線抽出。減壓塔底產(chǎn)品是沸點(diǎn)很高（500℃以上）的減壓渣油，原油中絕大部分的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)都集于其中。依據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，減壓蒸餾可分為潤(rùn)滑油型減壓蒸餾和燃料油型減壓蒸餾，本書中提到的減壓蒸餾特指潤(rùn)滑油型減壓蒸餾，減壓塔頂?shù)臍垑簽?~8kPa.

2.潤(rùn)滑油型減壓蒸餾的工藝特點(diǎn)

以生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油原料為主的減壓蒸餾的分餾效果的優(yōu)劣直接影響到其后的加工過程和潤(rùn)滑油產(chǎn)品的質(zhì)量。潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油原料的質(zhì)量要求黏度合適、殘?zhí)恐档?、色度好和餾程窄。因此，對(duì)潤(rùn)滑油型減壓塔的分餾精確度要求高，不僅要求有高的拔出率，而且應(yīng)具有足夠的分餾精確度，實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是盡可能提高汽化段的真空度。

（1)塔底采用較大的汽提蒸汽量 塔底采用較大的汽提蒸汽量的目的是降低減壓蒸餾塔汽化段的油氣分壓。

（2)塔板間距大，進(jìn)料段和塔頂有較大的氣相破沫空間 減壓塔處理的原料較重、黏度大，而且還可能含有一些表面活性物質(zhì)，加之塔內(nèi)的蒸汽流速大，因此蒸汽穿過塔板上的液層時(shí)形成泡沫的傾向比較嚴(yán)重。為了減少攜帶泡沫，減壓塔的塔板間距比常壓塔的大，而且在塔的進(jìn)料段和塔頂都設(shè)計(jì)了很大的氣相破沫空間，并設(shè)有破沫網(wǎng)等設(shè)施。

（3)塔板數(shù)少，每層塔板的壓降小 減少減壓塔塔板數(shù)和降低氣相通過每層塔板的壓降的目的是為了在滿足分離要求的基礎(chǔ)上，降低從汽化段到塔頂?shù)膲航?。減壓塔在很低的壓力（幾千帕）下操作，各組分間的相對(duì)揮發(fā)度比在常壓條件下大為提高，比較容易分離。因此，有可能采用較少的塔板而達(dá)到分離的要求，而且減壓塔內(nèi)采用較大的塔板間距，通常在減壓塔的兩個(gè)側(cè)線餾分之間只設(shè)3~5塊精餾塔板就能滿足分離的要求。為了降低每層塔板的壓降，減壓塔內(nèi)應(yīng)采用壓降較小的塔板，常用的有舌形塔板、網(wǎng)孔塔板、篩板等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外已有不少減壓塔部分或全部地用各種形式的填料以進(jìn)一步降低壓降。例如在減壓塔操作時(shí)，每層舌形塔板的壓降約為0.2kPa,用矩鞍環(huán)（英特洛克斯）填料時(shí)每米填料層高的壓降約0.13kPa,而每米填料的分離能力約相當(dāng)于1.5塊理論塔板的分離能力。

（4)塔頂不出產(chǎn)品 采用塔頂循環(huán)回流而不采用塔頂冷回流，塔頂不出產(chǎn)品，以減少通過塔頂餾出管線的氣體量，從而降低塔頂餾出管線的流動(dòng)壓降。

潤(rùn)滑油生產(chǎn)與應(yīng)用

（5)塔頂、塔底采用縮徑，中段塔徑較常壓蒸餾塔塔徑大塔頂不出氣體產(chǎn)品，所以塔頂氣體流量小，采用較小的塔格，塔檢較常壓素的培路是為了減小減壓渣油在減壓培的停留時(shí)間，從而減少減壓渣油結(jié)焦反應(yīng)的發(fā)生。相組分在減壓條件下，請(qǐng)氣及應(yīng)的發(fā)生凝氣的比容大，比常壓塔中油氣的比容要還是很大。為了使得光許果用比常壓塔商減小塔徑，減壓塔一般采用多個(gè)中循環(huán)回流，也有利于回收利用回流熱。

（6)采用低流速的轉(zhuǎn)油線 采用低流速轉(zhuǎn)油線的目的是減小減壓加熱爐出口到減壓塔進(jìn)料處的壓降，從而提高汽化段的真空度。

（7)側(cè)線設(shè)置汽提塔 側(cè)線設(shè)置汽提塔的目的是為了保證側(cè)線抽出餾分中的輕組分含量滿足要求。

3.減壓蒸餾的工藝流程

（1)濕式潤(rùn)滑油型減壓蒸餾

為了滿足在最高允許溫度和汽化段能達(dá)到的真空度的限制條件下盡可能地提高減壓塔的拔出率，在減壓塔底使用水蒸氣汽提，并且在加熱爐管中注入水蒸氣，這種減壓蒸餾方式稱為“濕式減壓蒸餾”，是傳統(tǒng)的潤(rùn)滑油減壓蒸餾方式，為濕式減壓蒸餾工藝流程圖。濕式減壓蒸餾工藝流程圖濕式減壓蒸餾過程中吹入水蒸氣起到了汽化劑的作用。由于水分子量小、冷凝溫度高來(lái)源廣、經(jīng)濟(jì)安全，又與油品有很好的分離性，因此水蒸氣是很好的汽化劑。在深度減壓和吹水蒸氣的條件下可大大降低蒸餾溫度，使被分離的渣油盡可能地緩解分解。減壓塔中使用水蒸氣雖然起到提高拔出率的作用，但也帶來(lái)了一些不利的影響。首先，濕式減壓蒸餾過程消耗蒸汽量大。當(dāng)減壓塔頂殘壓約8kPa時(shí)，每噸進(jìn)料所需水蒸氣的用量約為5kg,而在塔頂殘壓為13.3kPa時(shí)則需水蒸氣約20kg.其次，采用水蒸氣汽提后，塔內(nèi)氣相負(fù)荷增大。塔內(nèi)水蒸氣雖只占塔進(jìn)料的1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)），但對(duì)氣相負(fù)荷（體只）卻影響很大，因?yàn)樗魵獾南鄬?duì)分子質(zhì)量比減壓瓦斯油的平均相對(duì)分子質(zhì)量小得多。例如以拔出率為35%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)）、減壓瓦斯油的相對(duì)分子質(zhì)量為350計(jì)算，

則當(dāng)水蒸氣量為進(jìn)料量的1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，在氣相負(fù)荷中，水蒸氣的份額約占1/3.從而增大了塔頂如果能夠提高減壓塔頂?shù)恼婵斩?，并且降低塔?nèi)的壓力降，則有可能在不使用汽提蒸汽的條件下也可獲得提高減壓拔出率的同樣效果。

（2）干式潤(rùn)滑油型減壓蒸餾 不依賴注入水蒸氣以降低油氣分壓的減壓蒸餾方式稱為干式減壓蒸餾。與濕式減壓蒸餾相比，干式減壓蒸餾有如下四個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。

①塔內(nèi)及加熱爐管內(nèi)不吹水蒸氣，使減壓塔的負(fù)荷大幅度減少。減壓塔底吹入水蒸氣，雖然能起到降低油氣分壓的作用，但由于水的分子量比減壓餾分油小得多，水汽在減壓塔的氣相體積負(fù)荷中占很大比例，造成減壓塔內(nèi)線速高、精餾段壓降大、抽真空設(shè)備負(fù)荷大等問題。②降低了塔板壓力降及汽化段壓力，從而降低所需減壓爐出口溫度，提高減壓拔出率。干式減壓塔用填料或填料與塔板混合代替壓降較大的塔板，使塔頂殘壓和汽化段壓力都比濕式減壓法低。加熱爐則采用低速轉(zhuǎn)油線和爐管逐級(jí)擴(kuò)徑，以減小轉(zhuǎn)油線溫降和壓降，使?fàn)t出口溫度和進(jìn)塔溫度相差不太大，以便在不致引起油品裂解的前提下，取得較高的拔出率。

③在保持液相均勻分布和正常噴淋的情況下，使用填料代替塔板，既有壓降小的優(yōu)點(diǎn)，又可保持相當(dāng)?shù)木s作用，故不但能用于洗滌段、取熱段，也可用于分餾段。新型高效填料的壓降，平均為0.13kPa／m填料，并有較好的分餾效果。對(duì)于填料型塔，推薦使用英特洛克斯與格里希格柵混合床。清洗油則采用輕洗和重洗分開設(shè)立的措施，這樣有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低其殘?zhí)恐岛捅壬?hào)。

④提高拔出率，降低能耗。由于干式減壓分餾塔汽化段壓力低，在相同的汽化段溫度下，干式比濕式拔出率提高1％～2％。濕式減壓蒸餾需要爐管注汽、塔底和側(cè)線吹汽提蒸汽、抽空消耗高壓水蒸氣；而干式減壓則只需要抽空用蒸汽，節(jié)省了蒸汽，同時(shí)降低了加熱爐熱負(fù)荷以及降低抽真空系統(tǒng)的冷卻負(fù)荷等，使常減壓蒸餾裝置能耗降低。4.減壓蒸餾的操作條件

（1)操作壓力 高真空是減壓蒸餾操作的關(guān)鍵，減壓塔的真空度越高，塔內(nèi)不同餾分間的相對(duì)揮發(fā)度越大，越有利于油品的汽化及分餾，提高餾分油的收率。另一方面，真空度高，還可以適當(dāng)降低減壓爐溫度，減少油品裂解，改善餾分油質(zhì)量。

①減壓抽真空系統(tǒng)。抽真空系統(tǒng)的作用是將塔內(nèi)產(chǎn)生的不凝氣（主要是裂解氣和漏入的空氣）和吹入的水蒸氣連續(xù)地抽走以保證減壓塔的真空度的要求。常減壓蒸餾裝置常用的采用蒸汽噴射器的抽真空系統(tǒng)的流程。減壓塔頂出來(lái)的不凝氣、水蒸氣和由它們帶出的少量油氣首先進(jìn)入一個(gè)管殼式冷凝器。水蒸氣和油氣被冷凝后排入水封罐，不凝氣則由一級(jí)噴射器抽出從而在冷凝器中形成真空。由一級(jí)噴射器抽來(lái)的不凝氣再排入一個(gè)中間冷凝器，將一級(jí)噴射器排出的水蒸氣冷凝。不凝氣再由二級(jí)噴射器抽走而排入大氣。為了消除因排放二級(jí)噴射器的蒸汽所產(chǎn)生的噪聲以及避免排出的蒸汽的凝結(jié)水灑落在裝置平臺(tái)上，常常再設(shè)一個(gè)后冷凝器將水蒸氣冷凝而排入水封罐，而不凝氣則排入大氣。冷凝器是采用間接冷凝的管殼式冷凝器，故通常稱為間接冷凝式二級(jí)抽真空系統(tǒng)。

②抽真空極限。間接冷凝式二級(jí)抽真空系統(tǒng)中在一級(jí)噴射泵前的冷凝器為水冷器，因而在水冷器的操作溫度下，水的飽和蒸氣壓是這種類型抽空裝置所能達(dá)到的極限殘壓，再加上管線及冷凝系統(tǒng)壓降，減壓塔頂殘壓還要更高些。當(dāng)水溫為20℃時(shí)，冷凝器所能達(dá)到的最低殘壓為2.3kPa.冷凝器中的水溫決定于冷卻水的溫度。在煉廠中，循環(huán)水的溫度一般高于新鮮水的溫度，因此，抽真空系統(tǒng)多采用新鮮水作冷卻水。

③三級(jí)抽真空系統(tǒng)。在一般情況下，20℃的水溫不容易達(dá)到，因此，間接冷凝式二級(jí)抽真空系統(tǒng)很難使減壓塔頂?shù)臍垑哼_(dá)到4.0kPa以下。如果要求更高的真空度，就必須打破水的飽和蒸氣壓限制。為此，可以在減壓塔頂餾出物進(jìn)入第一個(gè)冷凝器以前再安裝一個(gè)蒸汽噴射器使餾出氣體升壓。這個(gè)噴射器稱為增壓噴射器或增壓噴射泵。設(shè)增壓噴射器的抽真空系統(tǒng)為三級(jí)抽真空系統(tǒng)，三級(jí)抽真空系統(tǒng)的流程。

礦物潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的制備擺脫水溫的限制。但由于直接與減壓塔頂餾出線相連，增壓噴射器所吸入的氣體，除從減壓塔來(lái)的不凝氣以外，還有減壓塔的汽提水蒸氣，因此負(fù)荷很大。這不僅使增壓泵要有很大的尺寸，而且使得增壓泵的工作蒸汽耗量很大，使裝置的能耗和操作費(fèi)用大大增加。只有在采用干式減壓后減壓塔頂負(fù)荷大幅度下降的情況下，才適宜用三級(jí)抽空來(lái)產(chǎn)生高真空度。

（2)操作溫度為了提高減壓餾分的質(zhì)量和收率，要求減壓爐具有“低爐溫、高汽化率”的特點(diǎn)。當(dāng)油品加熱溫度過高時(shí)就會(huì)發(fā)生裂解和縮合反應(yīng)，而這些反應(yīng)產(chǎn)物中會(huì)含有不凝氣體、不飽和烴和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等。這些物質(zhì)混入餾分油中就會(huì)使餾分油的氧化安定性變差，色度變深，殘?zhí)恐瞪?，而且反?yīng)生成的裂解氣進(jìn)入減壓塔，會(huì)增加塔頂抽真空系統(tǒng)的負(fù)荷，影響真空度，因此操作過程中一定要嚴(yán)格控制爐溫低于400℃.