润滑油基础油生产工艺研究

于立洋

摘 要：随着我国润滑油市场的不断发展，现代工业加工的精度和复杂性也越来越高，对起保护作用的润滑油要求也随之提高。本文对润滑油的组成及润滑油基础油的生产工艺流程进行了详细阐述

关键词：润滑油;磨损;基础油;添加剂

目前所有的成品润滑油都是以基础油和添加剂组成，其中基础油约占70%以上，添加剂约占30%左右。润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础油应用广泛，用量约95%以上，其组成一般为烷烃、环烷烃、芳烃、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。

添加剂的正确选用合理加入，可改善其物理化学性质，对润滑油赋予新的特殊性能，或加强其原来具有的某种性能，满足更高的要求。对添加剂精心选择，仔细平衡，进行合理调配，是保证润滑油质量的关键。添加剂的主要类型有粘度指数改进剂、抗氧抗腐剂、清净分散剂、倾点下降剂、抗氧化剂、摩擦缓和剂、油性剂、极压剂、金属钝化剂、乳化剂、防腐蚀剂、防锈剂、破乳化剂、抗泡沫剂等。

润滑油基础油主要生产过程分为常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制几个环节。

1、常减压蒸馏

利用原油中各种组分存在着沸点差这一特性，通过常减压蒸馏装置从原油中分离出各种石油馏分。常减压蒸馏装置可分为初蒸馏部分、常压部分及减压部分。经常压塔蒸馏、蒸出沸点在400℃以下的馏分，常压蒸馏只能取得低粘度的润滑油，因为原油被加热到400℃后，就会有部分烃裂解，并在加热炉中结焦，影响润滑油质量;根据外压降低、液体的沸点也相应降低的原理，利用减压蒸馏来分馏高沸点、高粘度的馏分。但还有一些重质润滑油料在减压塔中也难以蒸出，留在减压渣油中，这部分油料需要去掉其中含有的胶质、沥青才能进一步加工。

2、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。在丙烷的临界温度（96.81℃）以下接近临界温度的区域内，液体丙烷对油和沥青的溶解能力均随温度的升高而降低。但是，对沥青的溶解能力降低得很快，而对油的溶解能力降低得很慢，因此，在这一温度范围内的某一温度下，油在丙烷中的溶解度远远大于沥青的溶解度。经过丙烷处理得到的脱沥青油和其它馏分油一样，要进行精制和脱蜡。

3、溶剂精制

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，例如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

4、溶剂脱蜡

利用一种在低温下对油溶解能力很大，而对蜡溶解能力很小并且本身低温粘度又很小的溶剂稀释原料，使蜡能结成较大晶粒，使油因稀释而粘度大为降低，这样就给油蜡分离创造了良好条件，从而使润滑油低温流动性得以改善。

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，温度继续下降，结晶不断增大，最后采用过滤方法将结晶蜡与油分离，这一过程即为结晶脱蜡过程。

5、白土精制

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。它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，然后用细滤纸或滤布过滤，除去白土和机械杂质，即可得到精制后的基础油。

6、加氢精制

加氢精制目前有加氢补充精制、加氢裂化或加氢处理、加氢降凝三种形式方法，但是需要条件依次更加严格。

6.1加氢补充精制

加氢补充精制后的油品，其颜色、安定性和气味得到改善，对抗氧剂的感受性显著提高，而粘度、粘温性能的变化不大，并且在油品中的非烃元素如硫、氮、氧的含量降低。

油品的色度和安定性主要取决于油品中所含的少量稠环化合物和高分子不饱和化合物，加氢时这类化合物中的部分芳环变成环烷或开环，不饱和化合物则变为饱和化合物，这样就能使油品的颜色变浅，安定性提高;含有硫、氮、氧等非烃元素的润滑油在使用中生成腐蚀性酸。加氢时，这类元素会与氢反应生成硫化氢、胺、水等气体从油中分离出来，因而使产品质量提高。加氢补充精制的产品收率比白土精制收率高，没有白土供应和废白土处理等问题，是取代白土精制的一种较好的方法。

6.2加氢裂化

它是在比加氢补充精制苛刻一些的条件下，除了加氢补充精制的各种反应以外，还有多种加氢裂化反应，使大部分或全部非理想组分经过加氢变为环烷烃或烷烃，并转化为理想组分。例如，多环烃类加氢开环，形成少环长侧链的烃，因此加氢处理生成油的粘温性能较好。加氢裂化不仅能改善油品的颜色、安定性和气味，而且可以提高粘温性能，可以代替白土精制和溶剂精制，具有一举两得的作用。

6.3加氢降凝

使加氢过程不但有精制的作用，并且有使蜡异构化的作用，从而使凝点较高的正构烷烃转化为凝点较低的异构烷烃或低分子烷烃，达到降低凝点的目的。

参考文献

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（作者單位：大庆炼化公司润滑油厂）