基础油介绍及炼制

加氢基础油的优势
• • • • • • • • • 相对于I类油： O 饱和烃含量高，族组成合理，硫含量低。 O 粘度指数高，减少VII应用； O 高温抗氧能力强，油品周期长； O 低温性能好； O 抗乳化能力高； O 油泥少、结焦少，清净分散性好； O 调合产品广泛，通用性好。 O 价格适中。I:(II/III):IV:V＝1:(1.5-2):(23):3以上 • 加氢深度越深，油品品质越好。
酮苯脱蜡装置原则流程图
冷冻系统 液氨 气氨
安全气系统
原料 一 次 溶 剂
结晶系统 二次 三次
过滤系统 脱蜡油 蜡膏
回收系统 油出装置
蜡出装置
四大精制之四白土补充精制
• 补充精制目的： 除去溶剂精制，脱蜡后残留在润滑油中的 微量溶剂、水份、硫化物，氮化物、无机酸、 有机酸（环烷酸、磺酸）、胶质、沥青质等有 害组分，改善油品的颜色和安定性。
光亮油
• • 经过充分精制的高黏度润滑油料。 • • 由减压渣油制取：主要是用酸处理或溶剂抽提，最 后脱蜡和白 土补充精制而成。 • • HVI 120 BS/150 BS • 供应商：台湾中油、新加坡. • 调各种高黏度润滑油: • * ISO VG 220以上齿轮油 • * 船用油 • * 金属加工油、轧制油 高压加氢BS光亮油 (KH150BS
石油现状
• 石油资源现状.doc
石油的产生
研究表明，石油的生成至少需要200万年的时间，在现今已发现的油藏中，时间 最老的可达到5亿年之久。在地球不断演化的漫长历史过程中，有一些“特殊” 时期，如古生代和中生代，大量的植物和动物死亡后，构成其身体的有机物质 不断分解，与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。由于沉积物不断地 堆积加厚，导致温度和压力上升，随着这种过程的不断进行，沉积层变为沉积 岩，进而形成沉积盆地，这就为石油的生成提供了基本的地质环境。
选择溶剂的主要依据
• • • • • • • 1.有良好的选择性； 2.对非理想组分溶解能力强； 3.密度较大，粘度小； 4.溶剂与油有较大的沸点差； 5.安定性好； 6.毒性小，无爆炸危险，腐蚀性小； 7.来源丰富，价格便宜。 常用的溶剂：
糠醛、苯酚、N-甲基吡咯烷酮（NMP）
溶剂精制工艺原理
胶质＞沥青质＞氧化物＞硫酸酯＞芳烃＞环 烷＞烷烃
白土补充精制
• 白土吸附是一个物理吸附过程，由于被吸附物 向吸附剂孔内渗透需要一个过程，过程进行的 快慢与吸附剂孔的大小和被吸附物质分了运动 的速率有直接的关系，因此白土吸附时需要一 定的温度降低油品的粘度，加速其运动，同时 需要一定的接触时间，以使吸附过程充分完成。
• 白土精制过程的三要素： 白土用量、精制温度、接触时间
白土补充精制工艺流程
II/III 类基础油生产加氢油
原料：精制，脱蜡后的润滑油基础油，减渣 。 • 工 艺：
• • • • * * * * 催 化剂： 加氢脱蜡，饱和，异构，裂化。 反应温度； 反应时间； 氢气/油比空速；
共同点：
化学变化：烃类族组成合理化、S/P/N 杂质含量变低
1） 粘度指数高
PAO粘度指数高，一般都在120以上，而矿物油基础油一般在85－ 90，精制矿物油基础油一般在95左右。精制程度更高的如III类基 础油的VI一般在120左右。
2）倾点低，低温流动 PAO倾点低，比矿物油具有更为优异的低温流动性。可调制很多低 性好 温要求高的油品。
3）氧化安定性 4）挥发性低 5）优越的热安定性 6）极佳的剪切安定性 7）水解安定性好 8）与矿物油相容性好
四大精制之三溶剂脱蜡
润滑油脱蜡的目的： 解决油品的低温流动性问题。 油品失去流动性的原因： ①粘温凝固 ②结构凝固
油品脱蜡的方法
①冷榨脱蜡：只适用于柴油和轻质润滑油。 ②吸附脱蜡：如分子筛脱蜡，只适用于煤油、轻柴油脱正构烷烃。 ③尿素脱蜡：络合，只适用于轻柴油、轻润滑油料等低粘度油品。 ④细菌脱蜡：蜡由细菌转化为蛋白质后分离除去，只适用于轻质油料。 ⑤ 催化脱蜡（加氢降凝）：使润滑油料中凝点较高的正构烷烃转化为凝点较 低 的异构烷烃和低分子烷烃，其它烃类基本不发生变化。 ⑥溶剂脱蜡：利用溶剂在低温下对油和蜡有不同的溶解度，在低温下溶解油而 不溶解（或很少）蜡，然后用过滤方法将油与蜡分离。
溶剂脱沥青常用溶剂
脱沥青常用溶剂： 丙烷、异丁烷、正丁烷、戊烷及其混合物。
• 当以丙烷为溶剂时，脱沥青选择性高，脱沥青油 的品质最好，残炭值最低，粘度适当（脱沥青油 收率低）。
– 溶剂烷烃分子增大，则脱沥青选择性降低，脱沥青油 收率提高。
• 对润滑油型溶剂脱沥青工艺，几乎都是采用丙烷 脱沥青工艺
润滑油基础油生产---丙烷脱沥青
*
白土精制：剔除沥青质
• 共同点：物理变化（油分子结构不变）
四大精制之一溶剂脱沥青
• 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。
加氢油的应用
• • • • • • • • • • • • • • 1. 调合高品质内燃机油 2. 自动传动液GM DEXRON ATF-VI 3. 抗氧抗乳化汽轮机油 4. 冶金行业液压油 5. 高品质齿轮油 6. 优质矿物油型320导热油 7. 特殊用途润滑脂 8. 乳化/半合成切削液浓缩液 9. 轧制液浓缩液 10 . 精冲压油 11. 铜铝拉丝油液浓缩液 12. 研磨油、抛光 13. 切削油 14.矿物油型/半合成压缩机油
石油是一种复杂的混合物。
石油的化学元素主要是碳 （83% ~ 87%）、氢（11% ~ 14%），其余为硫（0.06% ~ 0.8%）、氮（0.02% ~ 1.7%）、氧（0.08% ~ 1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁 等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95% ~ 99%，含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害， 在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中， 各种烃类的结构和所占比例相差很大， 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 通 常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油；介 于二者之间的称中间基石油。
• 补充精制的重要性： 是使成品润滑油的机械杂质、水份、酸值、 抗乳化性能等指标符合要求的必要手段。
白土精制原理
• 依据白土的活性表面有选择地吸附油中的 极性物质（如胶质、沥青质等酸性物质）， 而对油品中的理想组份则不吸附，从而达 到除去油中不理想物质的目的。
• 油品中各种物质被白土吸附时的强弱顺序：
• 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。
非理想组分：多环短侧链环状烃和含S、N、O化合物及胶质等 理想组分：单环长侧链环状烃和烷烃
9） 一般与油封兼容 性好
PAO优势
API基础油指标
• 基础油类别 硫含量 饱和烃含量 粘度指 数 • 类别I（溶剂精制） >0.03% <90% 80-120 • 类别II（加氢异构） <0.03% >90% 80-120 • 类别III（加氢裂化）<0.03% >90% >120 • 类别IV（聚合） 聚α-烯烃（PAO ） • 类别V（POE/PAG/PEG）
在RBOT测试中，高品质的PAO(聚α烯烃合成基础油)达到压降的时 间是Ⅱ类加氢基础油的3～4倍，是Ⅲ类深度加氢基础油的1.5～2倍。 油品蒸发度高，会增加消耗量的增加和转化催化剂的中毒，基础 油具有低的挥发性变成一个重要的因素。 PAO耐高温，分解少，其热安定性与双酯相当，优于矿物油和烷基 芳烃，PAO与多元醇酯的混合油有很好的热安定性。
环烷油
• • • • • 属于资源稀缺型基础油 环烷烃含量在40％以上 粘度指数低，低温性能优于石蜡基；提问：为什么？ 油泥溶解能力强； 常用于：变压器油、冷冻机油、润滑脂、金 属加工油液、特殊 用途的工艺油（橡胶、油 墨、塑料、添加剂溶剂、催化剂载体 ）。 • 生产商：瑞典尼纳斯 Nynas、新疆克拉玛 依。
溶剂精制---糠醛精制
精制油
糠醛 原料
底循环
抽出油
这是装置萃取塔流 程，由于糠醛的比 重大，由上部进入， 原料从底部进入。 通过控制原料和糠 醛进塔的温度及底 部循环控制萃取塔 有一定的温度差。 以比色或残碳作馏 出口控制指标。
糠醛精制工艺原则流程： 包括溶剂抽提、溶剂回收和溶剂干燥三个部分。
石油的炼制过程
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
脱去胶质、沥青质
6
炼油工艺
O 物理（蒸馏 / 萃取）； O 化学（异构 、 裂化）；
GROUP II/III
GROUP I
I类基础油生产
• 原料：减压蒸馏馏分油、渣油。 • 工艺（溶解能力）：
* 丙烷脱沥青：剔除沥青质； *溶剂精制[糠醛精制、N-甲基吡咯烷酮（NMP）精制、酚精 制]， 稠环化合物 * 溶剂脱蜡：酮苯脱蜡；
按照中石化基础油标准分类（国标）
• 1.按照赛氏通用秒
• • • • • • • • • • • • • *石蜡基按赛氏通用秒分为75SN、100SN、150SN、 200SN、350SN、500SN、650SN等7个牌号，“SN”为 溶剂精制中性油，其粘度指数一般不小于95。150BS为光亮 基础油。 *中间基基础油按赛氏通用秒分为60ZN、75ZN、100ZN、 150ZN、200ZN、300ZN、500ZN、600ZN、750ZN、 900ZN、90ZNZ、125/140ZN、200/220ZN等13个 牌号，“ZN”为中等粘度指数基础油，其粘度指数一般不小于 60，“ZNZ”为中等粘度指数重质基础油。 *环烷基基础油用于调配多种特殊用油和低凝点润滑油，按赛氏 通用秒分为 60DN、75DN、100DN、150DN、200DN、 300DN、500DN、750DN、900DN、1200DN、 90DNZ等11个牌号。“DN”为低粘度指数基础油，“DNZ”为 粘度指数重质基础油
一种溶剂难以达到要求，常用混合溶剂。由非 极性组分(苯类)及极性组分(酮类)混合而成，故 称酮苯脱蜡。
酮苯脱蜡的脱蜡原理
• 利用混合溶剂（丁酮和甲苯）对油、蜡具 有不同的溶解度，对油的溶解度大，在低 温下使蜡过饱和结晶析出，然后用机械过 滤的方法使油蜡分离；脱蜡原料加入溶剂， 降低原料的粘度和溶液中蜡结晶体的浓度， 使蜡生成均匀的结晶体。
四大精制之二溶剂精制
1）润滑油粘度、粘温特性与组成的关系
润滑油的理想组分： 少环长侧链烃类及少分支异构烷。 润滑油的非理想组分： 正构烷、多环短侧链烃类和非烃化合物、 胶质等。
– 造成油品粘度指数低、抗氧化安定性差、酸值 高、腐蚀性强、颜色深。
• 从润滑油原料中除去大部分多环短侧链环 状烃和含S、N、O化合物及胶质等，使粘温 性质、抗氧化安定性、残炭值、颜色等性 质得到改善，称精制。
溶剂脱蜡----脱蜡溶剂
溶剂的作用： • ①稀释作用：降低油品粘度，利于结晶长大； • ②选择性溶解：油溶于溶剂而蜡极少溶解，利 于油蜡分离。 脱蜡温差：脱蜡温度与脱蜡油凝点之差。
ຫໍສະໝຸດ Baidu用的脱蜡溶剂
• 极性溶剂：酮类如丙酮、甲基乙基酮、甲基异 丁基酮等及二氯乙烷。低温下对蜡溶解度小， 加入酮类可减小蜡的溶解度，是蜡的沉淀剂。 • 非极性溶剂：烃类如苯、甲苯、丙烷、轻汽油 等。低温下对油有较大的溶解度，是油的稀释 剂，但对蜡的溶解度也较大。
2.按照原油性质和粘度指数
目前我司用的M68，M32，H15，H95，K30,K22，YD243?具体是什么油，划 在哪一块？
HVI高粘度指数通用基础油可用于调配粘温 特 性要求较高的润滑油
MVI中粘度指数通用基础油可用于调配粘温 特 性要求不很高的润滑油； LVI低粘度指数通用基础油可用于调配粘温 特性 要求不高的变压器油、冷冻机油等低凝 点油品。