精制工艺在润滑油基础油生产中的作用分析

马时锋

（山西潞安碳一化工有限公司，山西 长治 046100）

引言

结合当前润滑油基础油的生产，大部分仍然选择传统的工艺进行，在传统工艺溶剂精制、脱蜡和白土补充精制等环节的制备下，润滑油基础油的质量无法满足润滑油品质的需要，如何有效做好制备工艺的升级，便成为很多化工企业需要考虑的问题。在石油工业的革新背景中，在进行润滑油基础油的生产中，可以使用烷烃和长侧链的环烷烃数量较多的石蜡基原油，能在通过有效地精制处理提高精制收率，在不断保留正影响物质并去除负影响物质后，能得到较高质量的质润滑油基础油。

1 润滑油基础油精制工艺流程分析

结合某石化企业的润滑油生产流程，会利用反序生产的方式进行，具体会通过酮苯脱蜡装置，将脱蜡油转入糠醛精制装置，然后将精制油再进行脱氮吸附处理，最后得到润滑油基础油。具体的润滑油基础油的精制流程，如图1 所示。在实际的润滑油基础油精制中，产品的质量指标较多，包含黏度、外观、抗乳化度、密度、含水和碱性氮值等方方面，其中较为重要的指标因素为外观抗乳化度、抗氧化安定性和空气释放性，容易受到多种因素的影响，以空气释放性的影响因素看，容易受到有负影响的芳香烃、硫化物、氮化物和表面活性物的影响，因此在完成润滑油的基础油精制后，需要进行产品质量检测[1]。

图1 润滑油基础油的精制工艺流程

2 润滑油基础油精制关键环节分析

2.1 糠醛精制

在糠醛精制应用中，主要借助糠醛溶剂对润滑油馏分进行精制，结合润滑油馏分各类烃类在糠醛影响下有着不同的溶解度，在润滑油馏分非理想组分中的溶解度较高，一般包括环烷烃、硫、胶质、氮和多环短侧链的芳烃；在润滑油馏分理想组分中的溶解度较低，一般包括环烷烃和少环长侧链芳烃。结合润滑油馏分与糠醛在抽提塔中逆流接触，因此为了使润滑油馏分中的非理想组分、理想组分进行分开，可以借助油品低于临界溶解温度下原料和糠醛密度不同的特点进行，然后通过减压气提的手段和闪蒸的手段对两种组分中的糠醛进行分离，最终得到纯粹的非理想、理想组分[2]。

在基本的应用流程中，具体有：第一，将原料进行脱气系统处理，将之前工序残留的氧气、水等杂志去除；第二，将处理后原料与糠醛逆向接触，并用温度梯度进行萃取和精制，得到废液和精制液；第三，将精制液中的糠醛通汽提系统进行分离得到精制油；第四，结合第二步中的废液，需要进行一次汽提分离和闪蒸分离，最终得到抽出油；第五，在分离出的糠醛中，存在少部分油和水，需要进行水溶液回收和糠醛干燥处理，进行糠醛的循环利用。

2.2 脱氮吸附精制

在脱氮吸附精制中，需要具备一定的条件对精制油进行液相脱氮，且该工艺技术不仅有着脱氮效果好的优势，也存在脱硫率低的特点，可以更好地满足润滑油基础油的氧化安定性指标。在将脱氮的油品通过吸附剂进行吸附精制后，可以对脱氮残液进行去除，在有效对含氮化物进行去除后，提高润滑油基础油的品质。

在基本的应用流程中具体有：第一，需要先将原料进行脱氮处理，具体会在电场作用下通过和脱氮剂的络合反应，降低油品中的碱性氮化物；第二，将脱氮后的原料和吸附剂进行混合，通过原料脱气塔的应用，对吸附剂带入的氧气进行去除；第三，需要进行加热处理，通过蒸发塔促进吸附剂完成各杂质的吸附，例如胶质沥青、脱氮剂残留等；第四，在最少两次过滤去除废过滤剂后，得到精制油[3]。

3 润滑油基础油精制质量检测分析

为了确保润滑油基础油在精制后，有着较高的质量，能满足各项质量标准的规定，下面进行关键指标的检测和分析。

3.1 抗乳化度分析

在润滑油的使用中，在设备无法做好密封工作导致水、油相遇时，会形成稳定的乳化液，进而会降低油的流动性和提高油的黏度，影响设备的运转。结合抗乳化度而言，需要在检测中通过破乳化时间进行表征，具体指一定条件下，润滑油和水混合而成的乳化液，在适当温度下进行静置时，水与润滑油的分离时间（min）。在实际检测中，应用的GB/T 7305—2003《石油和合成液水分离性测定法》，实践中会分别随机抽取七组精制前后的HVI150 润滑油基础油样品，在固定实验温度为54 ℃下进行抗乳化性能实验。结合HVI150 精制前后的抗乳化度比较示意图，如图2 所示。结合图2 所示，精制后的润滑油基础油不仅满足抗乳化度≤10 min 的质量标准，也比原料有着更好的抗乳化效果。

图2 HVI150 精制前后的抗乳化度比较图

3.2 空气释放性

在润滑油的应用中，若空气在油中滞留会增加油的可压缩性，同时加速油的氧化变质，在降低泵的容积效率下，还可能损害机器设备，因此需要润滑油基础油有着良好的空气释放性。［结合空气释放性而言，需要通过小气泡在油品中的上升、汇聚、破裂全过程的时间（min）进行表征，结合基础油中的硫化物、芳香烃等物质对放气值的影响，可以通过提高精制深度，确保良好的油品空气释放性。在实际检测中应用SH/T 0308—1992《润滑油空气释放值测定法》，实践中会随机抽取七组HVI150 的精后油样品，进行成品油空气释放性分析。HVI150 成品油空气释放性的折线图，如图3 所示。结合图3 所示，通过润滑油精制，可以使最终的润滑油基础油满足空气释放性（以下简称“空放”）的指标，在七组样品中空放均≤2.5 min，有着较高的空气释放稳定性。

图3 HVI150 成品油空气释放性折线图

3.3 抗氧化安定性

在润滑油的存储应用中，一旦和空气接触会在特定条件下加速油色变暗、酸性增大和黏度增加，在制约散热下，不利于设备的正常运转，需要润滑油基础油具有良好的抗氧化安定性。结合抗氧化安定性而言，含氮化合物会影响润滑油的氧化安定性，尤其是碱性的含氮化合物，需要通过脱脱氮保硫处理，对油品的碱性氮值进行控制，使其具有良好的氧化安定性能。在实际检测中应用SH/T 0193—2008《润滑油氧化安定性的测定—旋转氧弹方法》，分别随机抽取HVI150 精制前后的5 组样品，研究不同碱性氮值下的旋转氧弹时间（min），HVI150 成品油精制前后的碱性氮数据，如表1 所示。经研究，碱性氮值和旋转氧氮为一定的线性关系，在碱性氮含量增加下，旋转氧弹会不断降低，结合HVI150 而言，旋转氧弹的标准需要≥200 min，因此可以通过控制产品中碱性氮含量提高抗氧化安定性，结合表1 而言，精制后的油中碱性氮含量有着大幅度降低的现象，因此精制工艺有着较强的应用效果。

表1 HVI150 精制前后的碱性氮数据对比 mg/kg

4 结语

综上所述，结合精制工艺在润滑油基础油生产质量方面的提升效果，积极优化和应用精制工艺，可以更好的促进相关生产企业的发展。针对影响润滑油基础油的质量因素看，需要在完成基础油制备后进行质量检测，具体在抗乳化度、空气释放性和抗氧化安定性的产品指标检测下，可以有效说明通过脱氮吸附精制与糠醛精制工序，不仅可以有效去除油品内的芳香烃物质，也能去除非烃类的胶质和沥青质等，使精制工艺下的润滑油基础油有着更高的质量，满足市场需求。