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润滑油加氢处理的工艺特点

信息来源: 尊龙凯时·中国官方网站(YOUHE)  /  发布日期:2022-06-24 08:16:19  /  浏览量:965

这里讨论的润滑油加氢处理的工艺特点,在很大程度上是相对于溶剂精制工艺而言的。由于加氢处理生产润滑油时,要使多环芳烃加氢并裂化,所以加氢温度及压力都很高,氢油比较大,空速较小。经过加氢处理得到的润滑油基础油收率高、质量好,性能与合成油接近,但价格仅为合成油的1/3~1/2,副产品质量好,工艺灵活性大,但基础油存在光安定性劣化的问题。具体特点如下:

(1)基础油的收率高

加氢处理工艺将原料油中的非理想组分转化为理想组分,因此相同油料生产黏度指数相同的基础油时,加氢处理基础油的收率明显高于溶剂精制基础油。研究表明,这两种工艺的基础油收率差值还将随原料的黏度指数降低而扩大。

(2)基础油的质量好

基础油的质量主要表现在以下几个方面:

①较高的黏度指数

如前所述,加工相同油料,在收率相同时,加氢处理基础油的黏度指数高于溶剂精制基础油;不仅如此,加氢处理工艺还能生产出特高黏度指数基础油(黏度指数大于120)。这种特高黏度指数基础油所具有的黏度指数、低温黏度及挥发度等与同一黏度等级的聚α-烯烃(PAO)合成基础油很相似,但成本较低,是用来调配低黏度多级油的适宜基础油。

加氢处理基础油由于有较高的黏度指数,在调配多级油时,可少用黏度指数改进剂。这样,不但可以大大地降低所调油成本,而且有利于提高发动机油的性能。因为在发动机运转期间,聚合物黏度指数改进剂受到热剪切或氧化剪切的作用,会使剪切安定性降低,瞬时剪切黏度损失增大,并且还会生成发动机沉积物的前身物而导致沉积物的生成,从而使轴承在高温下出现故障。因而由于黏度指数改进剂用量较少,由高黏度指数加氢处理油调配的多级油将具有较好的抗机械剪切性能。

②较低的挥发度

基础油的挥发度是影响发动机油耗的主要因素。加氢处理工艺能明显地改善基础油挥发度(尤其是高温挥发度)。加氢处理和溶剂精制工艺所得基础油的挥发度差异是和其沸点及分子量的差异有一致性的。实验表明:在相同黏度时,加氢处理油的沸点高于溶剂精制油;

而在同级多级油基础油中,加氢处理基础油的分子量高于溶剂精制基础油。

③对添加剂具有较好的感受性

加氢处理基础油对抗氧剂的感受性特别好。气轮机氧化安定性实验的结果表明,达到总酸值2.0mgKOH/g所需氧化时间,加氢处理基础油很容易就达到≥4000h,而溶剂精制基础油一般只能达到2000~3000h。

(3)副产品的质量好

用加氢处理工艺生产基础油的同时,还得到一些低沸点产品,例如气态烃、石脑油和中间馏分油,其中主要的是喷气燃料和中间馏分油,而不是石脑油,这是由该工艺过程所用催化剂类型特点所决定的。

副产燃料由于经历脱硫、异构化等反应,其硫含量很低,可用作优质的低硫、低凝燃料,其烃类组成决定于进料油的质量。其中汽油馏分富含环烷烃,芳烃潜含量高,是优质的重整原料;煤油馏分芳烃含量很低,烟点很高,可用作灯用煤油及优质低冰点喷气燃料;柴油馏分是低硫、低凝柴油。而溶剂精制工艺的副产品却是价值较低的重芳烃抽出油。

(4)工艺的灵活性高

加氢处理工艺对原料的适应性较好,受原料质量的限制较小。加氢处理工艺可以加工黏度更高、沥青质含量较高的脱沥青油,生产合格的光亮油料。这意味着脱沥青油收率可提高和溶剂比可降低,同时润滑油收率高。

加氢处理工艺还可以从低质量的高芳烃、高硫、高残炭原料油生产黏度指数很高的基础油。

(5)基础油的光安定性较差

加氢处理油对日光、紫外光非常敏感,在氧存在下经日光照射,油品颜色容易变深,并产生沉淀。即光安定性不很理想,不如溶剂精制油,其原因有以下几方面:

①加氢处理润滑油经深度加氢,油品中硫、氮含量极低,芳烃含量也不高,即天然抗氧剂几乎全部被除去。

②加氢处理润滑油的组成中,大部分为饱和烃,所以对氧化产物的溶解能力很低,氧化产物容易沉淀析出。

③加氢处理润滑油中含有部分饱和的多环芳烃,这类物质非常不稳定,在日光或紫外光的作用下,会导致油品颜色变深甚至产生沉淀。

这些原因中,加氢处理过程生成的部分饱和芳烃,是导致加氢处理润滑油光安定性不好的最重要原因。为了改进加氢处理润滑油的光安定性,常将上述加氢处理的润滑油在高压、低温下进一步加氢以除去油品中部分饱和的多环芳烃,使饱和多环芳烃中的环烷-芳烃环进一步加氢饱和生成对光安定性好的环烷环。这就是润滑油两段加氢处理工艺。在文献中也常将第二段加氢处理即加氢后处理称为加氢补充精制,但它与常规的加氢补充精制不同,需要在高压(常在20MPa以上)及较低温度(约300℃)下进行,并且因为不安定组分含量较。夂牧恳步系停ㄔ18~36m3/m3)。另一种做法是对加氢处理装置进料先进行溶剂抽提,以降低进料中的氮化物及稠环芳烃含量。由于改善了加氢处理进料的质量,因而加氢处理可在较缓和的中等压力下进行,这样不但产品收率高,而且光安定性也比较好。另外,由于充分利用了炼油厂现有的溶剂精制装置,因而建设费用也低,我国某些炼油厂已采用此工艺由中间基原油生产IAH基础油 以及由环烷基原油生产低芳烃工艺用油。

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