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News center潤(rùn)滑油加氫處理的工藝特點(diǎn)
這里討論的潤(rùn)滑油加氫處理的工藝特點(diǎn),在很大程度上是相對(duì)于溶劑精制工藝而言的。由于加氫處理生產(chǎn)潤(rùn)滑油時(shí),要使多環(huán)芳烴加氫并裂化,所以加氫溫度及壓力都很高,氫油比較大,空速較小。經(jīng)過加氫處理得到的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油收率高、質(zhì)量好,性能與合成油接近,但價(jià)格僅為合成油的1/3~1/2,副產(chǎn)品質(zhì)量好,工藝靈活性大,但基礎(chǔ)油存在光安定性劣化的問題。具體特點(diǎn)如下:
(1)基礎(chǔ)油的收率高
加氫處理工藝將原料油中的非理想組分轉(zhuǎn)化為理想組分,因此相同油料生產(chǎn)黏度指數(shù)相同的基礎(chǔ)油時(shí),加氫處理基礎(chǔ)油的收率明顯高于溶劑精制基礎(chǔ)油。研究表明,這兩種工藝的基礎(chǔ)油收率差值還將隨原料的黏度指數(shù)降低而擴(kuò)大。
(2)基礎(chǔ)油的質(zhì)量好
基礎(chǔ)油的質(zhì)量主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
①較高的黏度指數(shù)
如前所述,加工相同油料,在收率相同時(shí),加氫處理基礎(chǔ)油的黏度指數(shù)高于溶劑精制基礎(chǔ)油;不僅如此,加氫處理工藝還能生產(chǎn)出特高黏度指數(shù)基礎(chǔ)油(黏度指數(shù)大于120)。這種特高黏度指數(shù)基礎(chǔ)油所具有的黏度指數(shù)、低溫黏度及揮發(fā)度等與同一黏度等級(jí)的聚α-烯烴(PAO)合成基礎(chǔ)油很相似,但成本較低,是用來調(diào)配低黏度多級(jí)油的適宜基礎(chǔ)油。
加氫處理基礎(chǔ)油由于有較高的黏度指數(shù),在調(diào)配多級(jí)油時(shí),可少用黏度指數(shù)改進(jìn)劑。這樣,不但可以大大地降低所調(diào)油成本,而且有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)油的性能。因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間,聚合物黏度指數(shù)改進(jìn)劑受到熱剪切或氧化剪切的作用,會(huì)使剪切安定性降低,瞬時(shí)剪切黏度損失增大,并且還會(huì)生成發(fā)動(dòng)機(jī)沉積物的前身物而導(dǎo)致沉積物的生成,從而使軸承在高溫下出現(xiàn)故障。因而由于黏度指數(shù)改進(jìn)劑用量較少,由高黏度指數(shù)加氫處理油調(diào)配的多級(jí)油將具有較好的抗機(jī)械剪切性能。
②較低的揮發(fā)度
基礎(chǔ)油的揮發(fā)度是影響發(fā)動(dòng)機(jī)油耗的主要因素。加氫處理工藝能明顯地改善基礎(chǔ)油揮發(fā)度(尤其是高溫?fù)]發(fā)度)。加氫處理和溶劑精制工藝所得基礎(chǔ)油的揮發(fā)度差異是和其沸點(diǎn)及分子量的差異有一致性的。實(shí)驗(yàn)表明:在相同黏度時(shí),加氫處理油的沸點(diǎn)高于溶劑精制油;
而在同級(jí)多級(jí)油基礎(chǔ)油中,加氫處理基礎(chǔ)油的分子量高于溶劑精制基礎(chǔ)油。
③對(duì)添加劑具有較好的感受性
加氫處理基礎(chǔ)油對(duì)抗氧劑的感受性特別好。氣輪機(jī)氧化安定性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,達(dá)到總酸值2.0mgKOH/g所需氧化時(shí)間,加氫處理基礎(chǔ)油很容易就達(dá)到≥4000h,而溶劑精制基礎(chǔ)油一般只能達(dá)到2000~3000h。
(3)副產(chǎn)品的質(zhì)量好
用加氫處理工藝生產(chǎn)基礎(chǔ)油的同時(shí),還得到一些低沸點(diǎn)產(chǎn)品,例如氣態(tài)烴、石腦油和中間餾分油,其中主要的是噴氣燃料和中間餾分油,而不是石腦油,這是由該工藝過程所用催化劑類型特點(diǎn)所決定的。
副產(chǎn)燃料由于經(jīng)歷脫硫、異構(gòu)化等反應(yīng),其硫含量很低,可用作優(yōu)質(zhì)的低硫、低凝燃料,其烴類組成決定于進(jìn)料油的質(zhì)量。其中汽油餾分富含環(huán)烷烴,芳烴潛含量高,是優(yōu)質(zhì)的重整原料;煤油餾分芳烴含量很低,煙點(diǎn)很高,可用作燈用煤油及優(yōu)質(zhì)低冰點(diǎn)噴氣燃料;柴油餾分是低硫、低凝柴油。而溶劑精制工藝的副產(chǎn)品卻是價(jià)值較低的重芳烴抽出油。
(4)工藝的靈活性高
加氫處理工藝對(duì)原料的適應(yīng)性較好,受原料質(zhì)量的限制較小。加氫處理工藝可以加工黏度更高、瀝青質(zhì)含量較高的脫瀝青油,生產(chǎn)合格的光亮油料。這意味著脫瀝青油收率可提高和溶劑比可降低,同時(shí)潤(rùn)滑油收率高。
加氫處理工藝還可以從低質(zhì)量的高芳烴、高硫、高殘?zhí)吭嫌蜕a(chǎn)黏度指數(shù)很高的基礎(chǔ)油。
(5)基礎(chǔ)油的光安定性較差
加氫處理油對(duì)日光、紫外光非常敏感,在氧存在下經(jīng)日光照射,油品顏色容易變深,并產(chǎn)生沉淀。即光安定性不很理想,不如溶劑精制油,其原因有以下幾方面:
①加氫處理潤(rùn)滑油經(jīng)深度加氫,油品中硫、氮含量極低,芳烴含量也不高,即天然抗氧劑幾乎全部被除去。
②加氫處理潤(rùn)滑油的組成中,大部分為飽和烴,所以對(duì)氧化產(chǎn)物的溶解能力很低,氧化產(chǎn)物容易沉淀析出。
③加氫處理潤(rùn)滑油中含有部分飽和的多環(huán)芳烴,這類物質(zhì)非常不穩(wěn)定,在日光或紫外光的作用下,會(huì)導(dǎo)致油品顏色變深甚至產(chǎn)生沉淀。
這些原因中,加氫處理過程生成的部分飽和芳烴,是導(dǎo)致加氫處理潤(rùn)滑油光安定性不好的最重要原因。為了改進(jìn)加氫處理潤(rùn)滑油的光安定性,常將上述加氫處理的潤(rùn)滑油在高壓、低溫下進(jìn)一步加氫以除去油品中部分飽和的多環(huán)芳烴,使飽和多環(huán)芳烴中的環(huán)烷-芳烴環(huán)進(jìn)一步加氫飽和生成對(duì)光安定性好的環(huán)烷環(huán)。這就是潤(rùn)滑油兩段加氫處理工藝。在文獻(xiàn)中也常將第二段加氫處理即加氫后處理稱為加氫補(bǔ)充精制,但它與常規(guī)的加氫補(bǔ)充精制不同,需要在高壓(常在20MPa以上)及較低溫度(約300℃)下進(jìn)行,并且因?yàn)椴话捕ńM分含量較小,氫耗量也較低(約18~36m3/m3)。另一種做法是對(duì)加氫處理裝置進(jìn)料先進(jìn)行溶劑抽提,以降低進(jìn)料中的氮化物及稠環(huán)芳烴含量。由于改善了加氫處理進(jìn)料的質(zhì)量,因而加氫處理可在較緩和的中等壓力下進(jìn)行,這樣不但產(chǎn)品收率高,而且光安定性也比較好。另外,由于充分利用了煉油廠現(xiàn)有的溶劑精制裝置,因而建設(shè)費(fèi)用也低,我國(guó)某些煉油廠已采用此工藝由中間基原油生產(chǎn)IAH基礎(chǔ)油 以及由環(huán)烷基原油生產(chǎn)低芳烴工藝用油。
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