润滑油的白土补充精制
润滑油基础油生产工艺
润滑油基础油生产工艺润滑油是由基础油和添加剂组成的，基础油是润滑油中的主要成分，其含量在润滑油中一般为85％～99％之间。
因此，基础油质量的高低将直接影响到润滑油产品的性能。
润滑油基础油包括矿油基础油、合成基础油和其他基础油。
从用途角度润滑油基础油又可分为内燃机油、齿轮油、压缩机油、汽轮机油、液压油、电气绝缘油等基础油。
此外，白油和橡胶填充油生产工艺与润滑油基础油生产工艺相似，只是产品指标要求和用途不同，因此也在本章进行阐述。
各石油公司多以基础油黏度指数对基础油进行分类，但没有统一标准。
美国石油学会（API）对内燃机润滑油使用的基础油进行了分类，并得到世界范围内认可。
美国石油学会在API 1509内燃机润滑油登记及认证系统中将润滑油基础油按照饱和烃含量、硫含量和黏度指数分成API Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ等5类基础油，见表14-1。
API Ⅰ类基础油饱和烃含量小于90％，并且（或）硫含量大于0.03％，而且黏度指数在80~<120之间。
API Ⅰ类基础油一般由溶剂精制、溶剂脱蜡、白土补充精制或加氢补充精制等传统“老三套”工艺生产。
API Ⅱ类基础油黏度指数与API Ⅰ类基础油要求相同，但饱和烃含量要求≥90%，并且硫含量≤0.03％。
API Ⅱ类基础油一般由加氢工艺或加氢与传统溶剂精制和/或溶剂脱蜡组合工艺生产。
API Ⅲ类基础油饱和烃和硫含量与API Ⅱ类基础油要求相同，但黏度指数要求≥120。
API Ⅲ类基础油一般由全加氢工艺生产。
API Ⅳ类基础油为聚α烯烃油，API Ⅴ类基础油为以上四类以外能够用于生产内燃机油的其它所有基础油，包括烷基苯、烷基萘、聚酯、聚烷撑二醇、硅油和氟油等。
表14-1 API基础油分类量少、品种单一。
20世纪50年代开始建设现代润滑油基础油生产装置，基础油生产工艺技术以“老三套”为主，以大庆石蜡基原油为原料，产品的质量、数量、品种均有较大的提高和增加。
60年代和70年代，新建和扩建了一些润滑油基础油生产装置，使润滑油基础油生产技术和生产能力又有新的提高。
润滑油生产过程
润滑油生产过程：常减压蒸馏、丙烷脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制等。
1、丙烷脱沥青利用丙烷在一定温度条件下对于减压渣油中的润滑油组分和蜡有相当大的溶解能力，而对于胶质和沥青质几乎不溶解的特性，将减压渣油中的胶质、沥青质除去，以生产高精度的润滑油，同时还得到沥青。
这是精制渣油型润滑油的一道准备工序2、溶剂精制润滑油溶剂精制就是在一定的温度条件下，利用溶剂的活性极性分子的选择性溶解能力，溶解润滑油中的一些非理想成分（多环短侧链的芳烃和环烷烃、胶质、沥青质及硫、氮、氧化合物等），将它们分离出来，从而改善油品的粘温性能，降低残碳值与酸值，提高油品的安定性。
将分离物蒸出溶剂后，便获得抽出油，抽出油可作调合车轴油等的原料。
常用溶剂：糠醛、酚、丙烷等。
3、润滑油加氢处理：在中、高压（7.85～14.71MPa），氢气和催化剂存在条件下，对润滑油进行精制和改质的工艺过程。
通过加氢处理，使原料中的多环芳烃、胶质、沥青质等不理想组分发生适度的加氢裂解，使之变成有益组分，从而达到精制润滑油和提高精油品粘指数的目的。
4、白土精制白土是一种含氧化硅和氧化铝的天然陶土，用盐酸处理后，活性大增，它不仅吸附能力强，且选择性好。
白土精制工艺是用于除去经酸、碱精制或溶剂精制后的油品中残留的胶质，沥青质、环烷酸、酸碱渣、硫酸酯及抽提溶剂等的加工方法，同时也把精制油中存在的影响色度的物质以及一些光安定性极坏的物质吸附掉，从而保证精制油色度良好。
优点：提高油料的安定性、降低残碳值及酸值，并对粘度指数和粘度密度常数稍有改善。
工艺简单，设备投资少。
缺点：劳动条件差，生产效率低，污染环境。
5、脱蜡。
为了改善油的低温流动性，在生产润滑油、柴油和喷气燃料的过程中，因此根据原料油中的含蜡量和对各种润滑油料的质量要求不同，必须进行不同程度的脱蜡。
润滑油中的蜡一般溶解在油中，其溶解度随温度升高而增大；随温度降低而减少。
当温度降低到某一数值，蜡在油中达到饱和状态，则开始析出结晶。
润滑油白土
摘要随着当前科学技术的迅猛发展，世界各国对产品的质量要求越来越高。
新的机械设备不断向着更小、更轻、高效、可靠及保护环境的方向发展，这势必对工业润滑油的质量提出了更高的要求，白土补充精制作为加工润滑油的一种方法，同样也受到了广泛的关注。
本文针对润滑油白土精制装置进行控制系统设计。
简单介绍了润滑油白土精制装置的装置概况、生产原理以及工艺流程。
根据润滑油白土精制操作规程的要求，详细地设计了控制方案。
包括在燃料输送部分采用比值来控制润滑油和白土的比例，在润滑油和白土混合罐的出口采用比较先进的选择控制来控制混合罐液位和出口流量，并在白土精制加热炉和蒸发塔先后采用了串级控制。
根据装置各种实际情况选定了合适的仪表，最后根据性价比选择了由浙大中自集成控制股份有限公司生产的sunyTDCS9200集散控制系统。
]1[]2[设计完成后，希望可以运用到实际生产过程当中，在满足工艺要求、使装置安全平稳运行的情况下，能够提高目的产品的收率，带来较好的经济效益。
关键词：润滑油，白土，集散控制系统AbstractAlong with current science technical fast fierce development，the international community has more and more high request to the quality of product. New equipments continuously develop to smaller, more light, efficient, reliable and environmental protection. This certainly will put forward higher request to the quality of industrial lubricant. Clay complement refined is a kind of method which processes lubricant, also was subjected to extensive concern.This article introduced the design a refined device control system for the unit. In brief introduced the device general situation of the lubricant with clay refined device and produce principle and craft process. According to the request of lubricant with clay refined operation regulations to design a control project. Including in order to control the ratio of lubricant with clay I adopted ratio control at the fuel of transporting, In the lubricant and clay mixture export of bottle adoption choice control to control the liquid level and export discharge. Also adopted cascade control in the clay refined heating stove and the evaporation tower. According to actual circumstance to make selection of suitable meter, finally according to the cost performance we choose suny TDCS 9200 gather to spread a control system。
润滑油基础油的生产工艺及发展趋势
目前75%以上的基础油仍靠传统工艺进行生产，这种生产工艺已无法满足现代工业生产需要，因此要转变老三套的生产工艺，可以在基础油生产中采用加氢工艺处理，使基础油能满足新的润滑油要求。
这种加氢处理技术已成为目前世界主流的生产技术，但在应用范围、经济成本及生产现实情况等各方面综合考虑后，该种工艺与传统工艺结合生产的局面仍将持续。
1 传统生产工艺我国润滑油基础油传统的生产方法采用的是物理生产方法，称为“老三套”，主要有溶剂精制、脱蜡、白土补充精制等主要环节。
这种工艺在高黏度基础油的生产率很高，具有石蜡熔点高的特点，通过这种方法基础油中含有少量的芳烃，使氧化产物等有很强的溶解力。
这种工艺的优势明显，在润滑油基础油生产中地位非常重要。
多年来在扩大产能的同时，对该种工艺也在不断进行技术改革，在节约能源，降低支出，提高效益方面已取得显著的效果。
1.1 溶剂脱蜡在传统的生产工艺中，溶剂脱蜡是常用的一种，占有重要地位。
在生产流程中按照顺序操作，这个流程包括结晶、过滤、回收和冷冻等环节构成。
这种工艺在处理轻型原材料优势明显，脱蜡性能比较高，成本不高，在我国基础油生产中使用频率很高。
1.2 溶剂精制溶剂精制工艺在润滑油生产中占有重要步骤，其作用是过滤和剔除基础油中的胶质、沥青物质，这样使油品的抗氧化性能得到保证，这个环节必不可少。
1.3 白土补充精制原料经过溶剂精制和脱蜡工艺处理后，质量基本符合要求，但为提高润滑油的质量，对颜色进行改善，可以根据情况补充精制。
这个工艺方法是混合好白土和油品，利用白土的吸附力，通过白土过滤和祛除油品杂质，同时祛除掉不良的杂质，使油品的质量和油品颜色得到进一步改善，降低碱氨的含量，使抗氧化安定性提高，同时提高油品质量。
目前我国基础油氮含量高现象普遍存在，这种方法可以有效改善这个问题，近年来逐渐被使用。
2 异构脱蜡异构脱蜡过程是采用化学手段将烷氢异构分子分为单链异构，不断分解分子，这样可以使分子满足油品的质量，在油品制作时不断提升质量，保证成品油的可持续发展。
润滑油白土精制过程介绍
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• 白土精制是一种物理吸附过程，白土是吸附剂， 它具有一定旳选择性，依托它旳活性表面有选择 地吸附油、蜡中旳极性物质(如胶质、沥青质等酸 性物质)，而对油、蜡旳理想组分则不吸附，从而 到达除去油、蜡中不理想物质。
• 白土吸附能力从大到小：胶质、沥青质→氧化物、 硫酸脂→芳香烃→环烷烃→烷烃。
旳多
润滑油基本生产流程
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润滑油基础油
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• 矿物油
原油经过常减压蒸馏，脱蜡脱沥青，溶剂酸碱精 制等处理得到旳基础油
• 合成油 矿物油再经加氢精制
• 全合成油 经过化学处理工艺（经典如多种聚合工艺） 得到旳基础油
一种润滑油可能具有多种添加剂
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提升 低温流动性
降低 高温时油变稀
降凝剂
成大分子构成旳基础液。
• 本质上，它使用 旳是原油中 很好旳成份，加以化学反应并
提炼技术虽然再精进，亦无 法将其中不良物、杂质清除 殆尽。
透过人为旳控制下到达预期旳 分子形态，其 分子排列整齐，
抵抗外来变数旳能力自然很强， 所以合成油体质很好，其对热
ห้องสมุดไป่ตู้
稳定、 抗氧化反应、抗粘度
变化旳能力自然要比矿物油强
白土精制工艺
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• 工业上使用旳白土精制措施有渗滤法、接触法。
• 目前广泛使用旳白土经执法就是接触法。该法主要用于多种润滑剂旳 最终精制，工艺上长称白土补充精制。
• 它是将白土和油混成浆状，经过加热炉加热到一定旳温度，并保持一 定旳时间，然后滤出精制油。
工艺流程
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工艺过程
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• 原料油经过加热后进入混合器与白土混合20-30min，然后用泵送入加热炉。 随油品旳性质不同，加热温度相差很大。加热后来进入蒸发塔，塔顶有抽真 空设备。
润滑油基础油的生产
4
润滑油的生产工序
①切取原料（蒸馏） ②脱沥青（对残渣原料） ③精制 ④脱蜡 ⑤补充精制和后处理 ⑥调合
5
减一线
常压 渣油 减
溶 剂
压
精
蒸
制
馏
两
烷 脱 沥
青
渣油
减二线 白
酮
土
减三线
苯 脱
或
加
减四线
蜡
氢 精
减压渣油
❖ 以比色或残碳作馏出口控 制指标。
萃取系统示意图
36
基础油生产---糠醛精制
控制抽提塔温度的原因：从塔底到塔顶，原料
中的理相组分逐渐减少，糠醛在混合液中的比重 相对增加，因而在溶剂中临界溶解温度也相应提 高，这就需要操作温度从下至上逐步提高，以保 证精制深度。而底部温度逐步降低，使溶剂中的 部分理想组分逐渐分离出来，回到精制液中去， 从而减少理想组分的损失，提高精制油收率 。
性差，脱沥青油质量差； 丙烷既具有一定的溶解能力，又有较好的选择性，
是良好的脱沥青溶剂，特别适合于用作生产润滑油 料。 当目的产品为催化裂化或加氢裂化原料时，多采用 丁烷或戊烷作溶剂。 为了调节溶剂的溶解能力和选择性，或受溶剂来源 限制，也可采用混合溶剂。
25
图11-5 脱沥青油收率与溶剂比关系
4）抗氧化安定性 非烃类化合物安定性差。
5）残炭 6）溶解能力 7）闪点
形成残炭主要物质是润滑油中的多环芳烃、胶质、 沥青质。
提高蒸馏精度，脱除胶质沥青质。
溶解能力指对添加剂和氧化产物的溶解能力。一般 来说，烷烃的溶解能力差，芳烃的溶解能力强。
安全性指标。馏分越轻闪点越低，轻组分含量越多 闪点越低。
废润滑油再生循环利用项目技术方案
废润滑油再生循环利用项目技术方案1.1工艺流程废润滑油→预处理→蒸馏切割→硫酸精制→白土补充精制→调和→成品润滑油。
废润滑油收集回厂，经过滤脱机械杂质、沉降脱水脱杂质,然后进入蒸馏装置进行减压切割分馏，减压各侧线馏份油就可以作为不同的润滑油原料，再分别进入硫酸或糠醛精制装置和白土精制装置进一步精制而获得合格的基础油，减底渣油和减顶轻组分可调和成燃料油供工厂作为燃料自用和外销。
硫酸或糠醛精制后产生的少量抽出余油可作为橡胶填充油外销或作为重质燃料调和组分自用或外销。
精制后获得的合格基础油经调和后作为润滑油成品油销售。
1.1.1工艺流程环节说明⑴预处理外购的废润滑油通过化验室化验进行品位分析，然后通过格栅进入卸油池内，接着通过油泵送入储油罐，在储油罐内同时通过蒸汽换热加温至50℃左右，自然沉淀4h左右，进行油、水及杂质的初步分离。
根据类比同类型的润滑油生产厂家，该过程分离出的油、水及杂质约为0.2%左右。
经沉淀处理后的润滑油进入原料油罐以备下一步处理。
⑵脱水经沉淀处理后的废油用油泵送入脱水塔内进行脱水，进入脱水塔前废油通过换热器与减压蒸馏得到的馏分基础油进行换热至90℃左右，再利用真空泵抽真空使脱水塔内保持一定的负压，然后根据油、水沸点差异进行蒸馏脱水，经过脱水后进入下一流程进行处理。
⑶初馏经脱水塔处理后的废油由管道输送至换热器进行余热换热，达到200℃左右进入初馏塔，由真空泵保持塔内负压，利用油水物理性质差异彻底去除废油水分及其他杂质，油料中的极少量低碳组分随水分一起带出。
⑷减压蒸馏初馏塔塔底油经塔底泵升压后再次经加热炉间接加热到390℃进入减压塔。
控制减压塔内各馏分的馏出温度，分别得到一线馏分、二线馏分、三线馏分、减顶轻质油组分和塔底重油组分。
减顶轻质油和减压塔三条侧线产品分别换热、冷却后出装置得到基础油进原料罐区待下一步处理，同时也可以作为产品进行外卖。
减压塔底部重组分换热、冷却后进入重油罐内储存外卖。
第九章 润滑油的生产
MVI-60，MVI-75，MVI-100， MVI-150，MVI-200，MVI300，MVI-500，MVI-600， MVI-750，MVI-900以MVI90BS，MVI125/140BS和 MVI-200/220BS三个光亮油。
的表面后者是主要的。
▪ (二)摩擦产生的现象
▪ 摩擦主要产生消耗动力、摩擦发热、物件磨损等三种现象。
▪ （三）摩擦和润滑的类型
▪ 摩擦和润滑的类型主要有：干摩擦；液体摩擦（润滑）；流 体动力润滑；弹性流体动力润滑；边界润滑；极压润滑等。
▪ （四）润滑的作用
▪ 在金属表面的润滑油起到如下作用：（1）润滑作用，有效 地克服由于摩擦产生的三种现象；（2）冷却作用，将机械 能转化的热能带走或冷却；（3）冲洗作用，将磨损产生的 金属碎屑或其它固体杂质冲洗带走；（4）密封作用，防泄 漏、防尘、防窜气；（5）保护作用，防锈、防尘；（6）减 震作用，即起缓冲作用；（7）动能传递作用，如液压系统 和遥控马达及摩擦无级变速等。上通用的SAE黏度 分类和API性能分类。
内燃机油类别及牌号
分类方法
黏度分类（牌号 ）
名称
单级油 多级油
性能分类（分级） 汽油机油 柴油机油 船用柴油机油
牌 号（分级）
20、30、40、50 5W、10W、15W、20W 5W／20、5W／30、10W／30 10W／40、15W／40、20W／40 SA、SB、SC、SD、SE、SF CQ、CB、CC、CD ZA、ZB、ZC、ZD
＞60
－
分类
其它要求及用途
黏度牌号
润滑油白土补充精制络合脱氮-低温吸附工艺方案研究
需加入量更 高） 。这不仅造成装置操作 困难、 油 炼 损耗大、 生产成本高 ， 而且含油废 白土的排放给环境 带来 很大 污染 。 白土是 一 种 不 可再 生 资 源 ， 其在 生 产 和使用过 程 中都会 对 环 境 造 成严 重 的损 害 ， 国 是 家环 保总局 限制使 用 的产 品。 ’
大幅度地 减少 了固体精制剂 的消耗量 ， 极大 地减少 含油废 白土和粉尘 的污染 问题 。 关键 词 ： 润滑油 ； 络合脱氮 一低温吸附工艺 ； 白土 补充 精制 ； 应用 ； 成本
中 图分 类 号 ：Ｅ ４ ．４ Ｔ ６２ ５
入量 ： Ｃ～Ｄ ）对 润 滑 油 基 础 油进 行 精 制 ， ％ ， 以使 产
李 昌军 ， 明军 刘
（ 国石油兰州石化公司炼油厂 ， 肃 兰州 ７ｏ ６ ） 中 甘 ３ ｏｏ 摘 要： 润滑油 白土补充精制装置 采用润滑油基 础油脱氮 一吸附精制工艺 ， 将润滑油基 础油液相 络合脱 氮工艺与低
温吸附精 制相结 合 ， 在此基础上 ， 用微量 的高效 吸附剂代替活 性 白土（ 取消加 热炉 ） 使 润滑油基 础油精制 所需的 固 ， 体精 制剂用 量减少 了 ９ ％ ， ０ 不仅提 高了油品质量和收率 ， 低了能耗 ， 降 并且 大大减轻 了劳动强 度 ， 低 了生产成 本 ， 降
造成装置 累计 收 率较 高 。 所 以 ， ） 在保 证 油 品质 量 的 前提下 ， 低 自土 消耗 ， 可 以提 高收率 ， 降 就 减少 损失
润滑油白土补充精制装置主要承担润滑油组分 减二、 四线 、 三、 深度减二、 四线和电残等油的精 三、
制任 务 ， 近几 年 装置 的物 料 平衡 ， 表 １ 从 表 １可 见 ， 看出， 近几 年装置 的加 工量均 未达到设 计值 ， 一年 中
11润滑油基础油的生产解析
18
抽提塔的型式： 填料塔 挡板塔 多孔板塔 转盘塔
两段抽提流程
轻脱沥青油（残炭值＜0.7%）、重脱沥青油（残炭值＞0.7%）
2）溶剂回收部分
溶剂回收部分的任务: 从含油的丙烷溶液和沥青溶液中分出丙烷， 得到油和沥青。 溶剂回收由四部分组成： 轻脱沥青油中溶剂回收 重脱沥青油溶剂回收 沥青中溶剂回收 低压溶剂回收
26
图11-5 脱沥青油收率与溶剂比关系
27
图11-6 脱沥青油的残碳与溶剂比关系
28
4、原料油性质
渣油中油分含量多时，需较大的溶剂比，脱沥青 油收率也高，相应粘度较低。 原料中含油量少时，所得脱沥青油粘度高、收率 低。可采用较小的溶剂比，但必须提高抽提温度， 以提高丙烷的选择性，才能保证脱沥青油的质量。
糠醛、苯酚、N-甲基吡咯烷酮（NMP）
（三种溶剂的性质及使用性能对比见P431表11-7/8）
34
溶剂精制工艺原理
利用溶剂对润滑油中的非理想组份（多环短侧链的 芳烃和环烷烃、胶质、硫和氮的化合物）的溶解能 力强、而对理想组分（少环长侧链的烃类）溶解能 力差，在低于临界温度条件下比重差较大，在萃取 塔中使溶剂和原料两者逆流接触并分层，从而使润 滑油的理想组分和非理想组分分开。
生产基础油的过程是一个剔除非理想组分 的过程。 润滑油的理想组分——分支比较多的异构 烷烃；少环长侧链的环烷烃，少环长侧链 的芳烃。
非理想组分——多环短侧链的芳香烃，含 硫，含氮，含氧化合物及少量的胶质，高 凝点烃类。
3
基础油生产过程
补充精制 合适的粘度 除去非理想组分 原 油 基础油
除去蜡烃组分
70N
润滑油的基础知识
3、润滑油中添加剂的影响，润滑油中极 性添加剂对抗乳化性影响非常大。
抗泡性：润滑油在实际使用中，由于受到振荡、 搅动等作用，使空气进入润滑油中，以至形成 气泡，评定生成气泡的倾向性和泡沫稳定性。
抗泡性是润滑油的一项重要指标，如果油品的 抗泡性不好，在润滑系统中形成了很多气泡， 而且不能迅速破除，则影响润滑油的润滑性， 加速它的氧化速度，导致润滑油的损失，而且 阻碍润滑油在循环系统中的传送，使供油中断， 防碍润滑，对液压油则影响其压力传递。
润滑剂的极压性主要表现在设备在重负 荷的情况下运行，设备的磨损情况，极 压性能好的润滑剂，设备的磨损小。
极压性主要测定指标为四球机试验（PB， PD，ZMZ），润滑油抗擦伤能力测定法，
燃气发动机应用和润滑
优点 低 Nox(氮氧化合物) 排放特别是稀薄燃烧式发
动机 与柴油机相比更低的 CO2排放 颗粒(PM)排放非常低 可就近使用低成本燃气 缺点 与同尺寸柴油机相比, 功率略低 需要管路输送燃料或使用存储罐
靠压缩的热量引燃混合气
l 2冲程或四冲程发动机 l 30 到 15,000 HP l 低速(<500 RPM), 中速(500-1000) 和高速 (>1000) l 自然吸气式和涡轮增压式 l 空气与燃料的比例分为理论空燃比型(Stoichiometric)和稀薄燃
烧型 l 选择型和非选择型催化转化器 l 只烧燃气和双燃料型 l 可变燃料品质型
抗磨损性指润滑剂在轻负荷和中等负荷 条件下能在摩擦表面形成薄膜，防止磨 损的能力。
润滑剂的抗磨损能力主要表现在设备长 期在中等负荷运转设备的磨损情况，润 滑剂抗磨损性能好，设备磨损低，反之 亦然。
美孚润滑油基础
抗氧化剂
油品抗氧化性的提高
• 基础油的选择 • 基础油的炼制方法 • 添加氧化抑制剂 • 在使用过程中，对油品及设备的良好维护(如防止油品污染、
过热)可最大限度地减缓氧化过程
Proprietary
防锈蚀剂
• 防锈剂的极性端吸附在金属表面上, 形成一层薄膜 • 长尾部使防锈剂溶于油中, 并阻止腐蚀性化合物与金属
一般剪切力时
暂时粘度损失
被挤推，分开，暂时性变稀
高剪切力时
永久粘度损失
Proprietary
碾碎，断裂，永久性变稀
配方取舍的两难
VI 改良剂 清洁剂
抗泡剂
较好的粘度 引擎干净
较少泡
Proprietary
发动机的沉积 剪切变稀 多灰分 提前点火
空气释放性差
降凝剂
• 低温时, 基础油中的蜡质结晶析出, 析出更大的晶体, 使油品固化
Proprietary
NLGI 润滑脂分类
NLGI 级别
000 00 0 1 2 3 4 5 6
工作针入度
25 C, 0.1mm
445-475 400-430 355-385 310-340 265-295 220-250 175-205 130-160 85-115
Proprietary
工业润滑油和润滑脂的分 类
Proprietary
润滑剂的分类
ISO 6743/0 根据应用场合将润滑剂和相应产品分类为以下各组：
A 全损耗系统 B 脱模 C 齿轮 D 压缩机 (包括冷冻机和真空泵) E 内燃机 F 主轴、轴承和离合器 G 导轨 H 液压系统 M 金属加工
Proprietary
应用
润滑油脂基础知识及指标分析
矿物油牌号
国际：API Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 中国
石蜡基
SN(中低粘度，溶剂精制中性油)，如150SN BS(残渣高粘度，光亮基础油)，如150BS
中间基
ZN(中低粘度，中等粘度指数)，如150ZN ZNZ(残渣高粘度，中等粘度指数重质)，如125ZNZ
环烷基
DN(中低粘度，低粘度指数)，150DN DNZ(残渣高粘度，低粘度指数重质)，如90DNZ
PAO 42～50% Ester 28～32% PAG 12～13% 其它
2002年全球合成润滑油的需求(Uniqema公司)
other
PAG 13%
PAO
13%
42%
ester 32%
PAO ester PAG other 2002年全球合成润滑油的需求量(Hatco公司)
PAGs 4% 3% 3% 12%
金属表面
润滑
润滑
减少或避免两个接触表面的摩擦和磨损 可以有各种形式
固体（如石墨、二硫化钼） 液体（主要为石油制品），可分为
流体动压润滑 混合润滑 边界润滑 弹性动压润滑
摩擦与润滑相互关系
摩擦→能量损失
世界能源1/3～1/2
摩擦
磨损
流体的内摩擦例外
润滑 → 降低摩擦、减少磨损
能耗/油耗比较
润滑油脂基础知识
内容
摩擦学基础知识 矿物油介绍 合成油介绍 润滑油指标分析 润滑脂指标分析
2
什么是摩擦
简单的说摩擦就是阻碍运动的现象 发生在两个或两个以上的接触面上 可分为 液体摩擦 固体摩擦
— 静摩擦 — 动摩擦 — 滚动摩擦
磨损的类型
粘结 摩擦产生的热量使接触面熔合、焊接 研磨 接触面之间有固体颗粒（磨粒）存在 腐蚀 同环境物质发生反应，然后脱落 疲劳 滚动接触时表面疲劳 气蚀 气泡的迅速形成和破裂造成压力的急剧变化，冲击
1.润滑油基础油的生产解析
润滑油的生产工序
①切取原料（蒸馏） ②脱沥青（对残渣原料） ③精制 ④脱蜡 ⑤补充精制和后处理 ⑥调合
6
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38
基础油生产---糠醛精制
在操作中有如下几条规律： ⑴适宜的塔顶温度可改善油品质量，提高粘温性能。 ⑵适宜的塔底温度主要是保证产品的收率。 ⑶油品密度越大，在溶剂中的溶解度也越小，为了 获得质量好的精制油，抽提温度就要相应控高一点。 (4)溶剂比越大，精制深度加深，能提高质量，但 收率下降 。
70N
150N 350N 650N 150BS 基 础 油 罐 区
氢气
保 护 反 应 器
加氢工艺流程示意图
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第一节 溶剂脱沥青
1．溶剂脱沥青过程在炼油工业中的作用
1）由渣油生产高粘度指数的重质润滑油。 2）由渣油生产轻质燃料油。
3）生产沥青。
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2、溶剂脱沥青生产基本原理
渣油中的烃类和非烃类，在非极性溶剂(丙烷等)中 有差异非常明显的溶解度，在一定温度范围内，溶 剂对烷烃、环烷烃、少环的芳烃溶剂能力强，对胶 质、沥青几乎不溶解，在抽提塔中利用二种物质的 密度差，逆流接触，并在抽提塔中控制一定的温度 差，生产出质量合格的脱沥青油。
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图11-4 丙烷脱沥青工艺原理流程
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影响溶剂脱沥青的主要因素 1、温度
改变温度会改变溶剂的溶解能力，越靠近临界温度 则温度的影响越显著。 调整抽提过程各部位的温度是主要的操作调节手段。 抽提塔顶部温度提高，溶剂的密度减小、溶解能力 下降、选择性加强。脱沥青油中的胶质、沥青质少， 残炭值低，但收率降低。 抽提塔底部温度较低时，溶剂溶解能力强，沥青中 大量重组分被溶解，因而沥青中含油量减少，软化 点高，脱沥青油收率高。
白土精制
白土精制
经过溶剂精制和脱蜡后的油品，其质量已基本上达到要求，但一般总会含少量未分离掉的溶剂、水分以及回收溶剂时加热产生的某些大分子缩合物、胶质和不稳定化合物，还可能从加工设备中带出一些铁屑之类的机械杂质。
为了将这些杂质去掉，进一步改善润滑油的颜色，提高安定性，降低残碳，还需要一次补充精制。
常用的补充精制方法是白土处理。
白土精制是利用活性白土的吸附能力，使各类杂质吸附在活性白土上，然后滤去白土除去所有杂质。
方法是在油品中加入少量（一般为百分之几）预先烘干的活性白土，边搅拌边加热，使油品与白土充分混合，杂质即完全吸附在白土上，然后用细滤纸（布）过滤，除去白土和机械杂质，即可得到精制后的基础油。
润滑油白土精制可明显改善润滑油基础油的氧化安定性及比色。
基于白土补充精制能够较好地改善油品颜色、抗氧化安定性、抗乳化性、绝缘性和残碳值，特别是对某些特殊油品仍必须使用白土精制，所以说白土补充精制是润滑油加工业中现不可缺少的、必要的精制手段。
润滑油及其工艺教学 第七章 润滑油基础油的加氢法生产工艺
第七章 润滑油基础油的加氢法生产工艺
三、加氢处理的工艺特点
2.基础油的质量 1）基础油黏度指数高
7.1润滑油加氢处理工艺
黏度指数
实 际 上 利 用 加 氢 处 理 能 生 产 特 高 黏 度 指 数 基 础 油 (VI ， 120~130) 和 超 高 黏 度 指 数 基 础 油 （VI>130），并且加氢处理工艺生产的特高VI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20调 配低黏度多级油的合宜基础油。
2.基础油的质量 4）基础油的光安定性差
加氢处理油光安定性的解决途径：
7.1润滑油加氢处理工艺
溶剂精制：糠醛精制，NMP（ N-甲基吡咯烷酮 ）精 制
加氢后处理：高压加氢补充精制（实质是芳烃加氢饱和） 白土补充精制 与溶剂精制油调和 加入光稳定剂
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第七章 润滑油基础油的加氢法生产工艺
三、加氢处理的工艺特点
5 ） 1965-2000 年 全 球 新 增 的 生 产 基 础 油 能 力 中 ， 加 氢 处 理 法 占
4
50%
第七章 润滑油基础油的加氢法生产工艺 7.1润滑油加氢处理工艺
一、润滑油加氢处理工艺概述
4. 发展现状： 6）近年来，汽车发动机对润滑油燃料经济性、挥发性、剪切安定
性的要求越来越严格，需要黏温性能极好的特制基础油（黏度指 数大于120）目前只有聚-α烯烃和加氢处理基础油能够满足，而 后者还有价格较低的优势 7）到2007年为止，全国润滑油加氢装置5套，加工能力1.5Mt/a 中石油3套（兰炼、克拉玛依石化、大庆石化） 中石化2套（荆门、高桥石化） 加氢基础油实际生产约35万吨/年
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（二）白土精制原理
• 白土吸附各种烃类能力的顺序为：胶质、沥青 质>芳烃>环烷烃>烷烃；芳烃和环烷烃的环数 越多，越易被吸附。 • 白土精制就是利用白土的吸附选择性，在一定 温度下用活性白土处理油料，吸附而除掉吸附 杂质，降低油品的残炭值及酸值，改善油品的 颜色和安定性。 • 油品中残留的少量胶质、沥青质、环烷酸、磺 酸、酸渣及选择性溶剂、水分、机械杂质等极 性物质，白土对它们有较强的吸附能力，而对 理想组分的吸附能力及其微弱。
制作人：白德银 高彩瑛
三、白土精制操作条件分析
• 影响白土精制操作条件的主要因素： 原料油和白土性质 • 原料越重，粘度越大，油品质量要求越 高，操作条件越苛刻；当白土活性高、 颗粒度和含水量适当时，在同样操作条 件下产品质量会更好
影响白土精制的主要操作条件 条件
白土用量
精制温度
接触时间
（一）白土用量
• 一般白土用量越大，精制油质量越好： 白土用量过多，对不加抗氧剂油品会因 精制过度而将天然的氧化剂完全除掉， 使油品安定性降低、造成浪费白土、降 低精制油收率、过滤机负荷大、设备磨 损等弊端。
二、白土胶质工艺过程
白土 蒸 发 塔 原 料 油 混合器 加热炉 精制油 板框过滤机 抽真空 中 间 罐
史式过滤机
• 白土精制有：渗滤法和接触法 • 精制所用白土的输送有：吸入与压送两 种方式 • 吸入式靠负压输送；压送式式用高于大 气压的压缩空气吹动物料进行输送 • 特点：输送量大、高效、无尘
一、白土精制原理
• （一）白土的组成及性质
• 白土是一种结晶或无定型物质，多微孔、比表 面积大。 • 白土有天然的和活性的 • 天然白土就是风化的长石。 • 活性白土是将白土用8%~15%的稀硫酸活化、 水洗、干燥、粉碎而得
白土的化学组成
组成
天然白土 活性白土
水分/%
24~30 6~8
sio2/%
• 白土的孔吸附油品中不良组分的速度，主要取 决于精制油品的粘度。 • 油品粘度大，吸附速度小：升高精制温度，有 利于降低粘度和增加不良组分的移动速度与白 土活性表面接触机会。 • 在实际操作中应保持油品的粘度尽量低为原则， 混合物加热到高于油品的闪点时，白土吸附能 力达到最高，也接近了分解温度。 • 白土具有一定的表面酸性，在高温下对油的裂 解油催化作用，因此精制温度的选择考虑避免 油的裂解，否则降低了精制油的收率，会引起 加热炉管结焦，操作周期缩短。
润滑油的白土补充精制
1· 白土精制原理 2· 白土精制工艺过程 3· 白土精制操作条件分析
润滑油补充精制
• 润滑油料经过糠醛润溶剂精制、溶剂脱 蜡之后，仍可能含有未被 除净的硫化物、 氮化物、环烷酸、胶质和残留的极性溶 剂。未确保基础油的抗氧化安定性、光 安定性、腐蚀性、抗乳化性和颜色、透 光度等质量指标合格，必须进一步精制 将这些有害杂质去除。 • 工业上常用的补充方法有两种：白土补 充精制和加氢补充精制
（三）接触时间
• 接触时间是指精制温度下白土与油品接 触的时间，即在蒸发塔内的停留时间。 • 为了使白土与油品能充分接触，必须保 证油一定的吸附和扩散时间。适宜时间 一般为20~40分钟。 • 润滑油的补充精制除了采用白土精制， 还可以采用加氢精制。
白土精制与加氢精制的比较
• 白土精制的脱硫能力较差，但脱氮能力较强， 精制油凝点回升较小，光安定性比较强精制油 好。 • 白土精制的缺点：要是使用固体物劳动条件不 好，劳动生产率低，废白土污染环境，不好处 理。 • 白土精制广泛用于石蜡、石油以及一些特种油 品的精制、某些油品经酸洗、碱洗精制后的补 充精制。 • 各种油品的精制工艺流程大体相同，操作条件 因油品性质而异，轻质油品的精制温度要比重 质油品的低。
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
Байду номын сангаас
活性白土规格
名称 质量指标 脱色率/% 90 游离酸/% 0.2 活性度 220 粒度（通过120目筛） 水分/% /% 90 8
润滑油料白土补充精制的白土用量及温度
润滑油料 机械油 内燃机发动机 变压器油 汽轮机油 真空泵油 残渣润滑油
白土用量/% 2~4 1~3 3~5 10~15 10~15 15~25
接触温度/% 200~210 230~240 150~160 150~160 160~170 270~280
（二）精制温度