潤(rùn)滑油論文 蘇丹尼羅原油工業(yè)試產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油

1、蘇丹尼羅原油工業(yè)試產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油摘 要 介紹了蘇丹尼羅油在傳統(tǒng)“老三套”裝置試產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的情況，并與潿洲原油和白虎原油所生產(chǎn)的基礎(chǔ)油性質(zhì)進(jìn)行了比較，總結(jié)了其在生產(chǎn)過(guò)程中的操作穩(wěn)定性和精制油收率、粘度指數(shù)、氧化安定性方面的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)，指出了尼羅基礎(chǔ)油酸值高對(duì)調(diào)制高檔潤(rùn)滑油會(huì)有不利影響。關(guān)鍵詞 蘇丹原油 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油 性能 研究1. 前言我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)潤(rùn)滑油的產(chǎn)量和質(zhì)量提出了更高要求。但我國(guó)的原油產(chǎn)量跟不上石油產(chǎn)品消耗量的增長(zhǎng)速度，特別是生產(chǎn)潤(rùn)滑油優(yōu)質(zhì)原料的大慶原油的產(chǎn)量日漸減少。因此，國(guó)內(nèi)的煉油企業(yè)已把目光投向國(guó)際原油市場(chǎng)。在進(jìn)口原油中，中東地區(qū)原油作為進(jìn)口的首要選擇。同時(shí)，非

2、洲國(guó)家由于其石油儲(chǔ)量及產(chǎn)量的迅速增加，目前已悄然成為中東地區(qū)之外的第二大石油輸出國(guó)，也已成為我國(guó)煉油企業(yè)未來(lái)進(jìn)口原油的一個(gè)重要來(lái)源。在加工非洲原油方面，茂名石化公司曾有過(guò)試產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，先后加工過(guò)阿爾巴尼亞原油、安哥拉原油和利比亞等原油.非洲原油從理化性質(zhì)上看，與大慶原油性質(zhì)有諸多相同之處，多為低硫石蠟基原油，具有飽和烴含量高，芳烴、膠質(zhì)含量低等特點(diǎn)。因此，茂名公司現(xiàn)有的潤(rùn)滑油傳統(tǒng)生產(chǎn)裝置從理論上說(shuō)十分適合加工非洲原油。用蘇丹尼羅原油生產(chǎn)潤(rùn)滑油屬于新課題。因此，開(kāi)展這方面的生產(chǎn)研究不僅對(duì)茂名公司具有現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)我國(guó)其他潤(rùn)滑油生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，也有著有益的參考價(jià)值。2. 裝置生產(chǎn)情況性質(zhì)相近原料對(duì)比為了考

3、察尼羅油生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油與性質(zhì)相近的潿洲油和白虎油生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的優(yōu)劣性，我們把潿洲油和白虎油的生產(chǎn)過(guò)程列示如下。三種原油一般性質(zhì)見(jiàn)表2.1。表2.1 三種非大慶原油的一般性質(zhì)項(xiàng)目大慶原油潿洲原油白虎原油尼羅原油試驗(yàn)方法密度（20）/gcm-3GB/T1884-1885粘度50/mm2s-1GB/T265凝點(diǎn)/313034GB/T510酸值/ mgKOHg-1GB/T264殘?zhí)?%GB/T268鹽含量/mgNaClL-112GB/T6532閃點(diǎn)（開(kāi)口）/25353326GB/T267含蠟量/%GB/T1002-89飽和烴芳香烴SH/T0177-92(2000)膠質(zhì)/%ZBE21002-89瀝

4、青質(zhì)/%ZBE21002-89S/ppm11001692385502ASTM D3120N/ppm15001255309115ASTM D46292.2 “老三套”生產(chǎn)過(guò)程情況潿洲原油和白虎原油減壓餾份油原料性質(zhì)見(jiàn)表2.2。表2.2 原料常規(guī)理化性質(zhì)項(xiàng)目潿洲原油白虎原油減二線減三線減四線減二線減三線減四線密度（20）/gcm3粘度(100) /mm2s-1凝固點(diǎn)/5050445050顏色/#DILDIL酸值/ mgKOHg-1殘?zhí)?/%堿氮/ppm123376213總氮/ppm226675312餾程/ （297%）8010010080100100基礎(chǔ)油糠醛精制采用與處理大慶油時(shí)差不多的溶劑比，

5、經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)“老三套”處理，操作條件及基礎(chǔ)油性質(zhì)分別見(jiàn)下表2.3和表2.4。表2.3 糠醛精制裝置操作條件項(xiàng)目減二線減三線減四線溶劑比（m）萃取塔頂溫/110115120128130145萃取塔底溫/7589859690100轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速/rmin-1815815815表2.4 潿洲、白虎原油減二、減三、減四線基礎(chǔ)油性質(zhì)項(xiàng)目大慶潿洲白虎減二減三減四減二減三減四減二減三減四密度（20）粘度(100）粘度指數(shù)10298909481861029390色度/#凝點(diǎn)/3850503350504650酸值/ mgKOHg-1殘?zhí)?%0含硫/ ppm21222534770810031126237237554堿性氮/

6、ppm3111718310123氮/ ppm123359384835旋轉(zhuǎn)氧彈/min2131982062181952002572602082.3 尼羅油生產(chǎn)情況 減壓蒸餾二蒸餾裝置加工尼羅原油生產(chǎn)基礎(chǔ)油的實(shí)際操作工藝參數(shù)見(jiàn)表2.5，經(jīng)過(guò)二蒸餾裝置加工后減二、減三、減四餾分油的性質(zhì)見(jiàn)表2.6。表2.5 減壓蒸餾工藝操作參數(shù)項(xiàng)目操作參數(shù)項(xiàng)目操作參數(shù)塔頂真空度/KPa-97-98一中入塔溫度/150155二線餾出溫度/240245二中入塔溫度/205210三線餾出溫度/335340進(jìn)料溫度/388393四線餾出溫度/355360塔底溫度/370375表2.6 尼羅減二、減三、減四線餾分油性質(zhì)項(xiàng)目減二

7、減三減四100粘度/ mm2s-1粘度指數(shù)126112124密度（20）/gcm-3顏色/#DIL凝固點(diǎn)/5050閃點(diǎn)（開(kāi)口）/224262292殘?zhí)?%0酸值/ mgKOHg-1硫/%堿性氮/ppm總氮/ ppm212480706餾程/ HK3454214462%36943647897%445535567苯胺點(diǎn)/由表2.6可見(jiàn)，尼羅減二、減三、減四線餾分粘度指數(shù)高、硫含量低，但酸值較高。2.3.2 糠醛精制操作情況尼羅原油減二、減三、減四線餾份油在輕、重質(zhì)糠醛精制裝置的加工，裝置操作平穩(wěn)，操作參數(shù)均能按要求控制在指標(biāo)內(nèi)。萃取塔界面清晰，分散相液滴直徑比較均勻，精制液糠醛夾帶少，其操作與大慶油

8、類似，從裝置的實(shí)際操作情況看，裝置物料、熱量平衡較好，工藝指標(biāo)控制較平穩(wěn)?？啡┹腿∷僮鳁l件見(jiàn)下表2.7。表2.7 糠醛萃取塔操作條件項(xiàng)目醛油比（V）塔頂溫度/塔底溫度/萃取塔界位轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速/ rmin-1減二1181238393中815減三12713292102中815減四138143103113中815尼羅油各線餾份油糠醛精制產(chǎn)品收率見(jiàn)下表2.8和表2.9。表2.8 尼羅餾份油試產(chǎn)物料平衡情況原料名稱處理量/t精制油抽出油產(chǎn)量/t收率/%產(chǎn)量/t收率/%減二638452871097減三652152221299減四1170表2.9 尼羅減二、減三、減四普通精制油質(zhì)量原料密度/kgm-3(20粘

9、度/mm2s-1(40)閃點(diǎn)/殘?zhí)?%酸值/mgKOH/g比色/號(hào)堿氮/ppm凝點(diǎn)/化學(xué)族組成/% 結(jié)構(gòu)族組成/%飽和烴芳烴膠質(zhì)CACNCP減二21822370減三減四855.2862632920.1150503521237672注：減四精制油粘度為100。2.4 酮苯脫蠟生產(chǎn)情況由于原油評(píng)價(jià)中尼羅原油蠟含量較高，因此，酮苯裝置溶劑加入量在試驗(yàn)中也較大。具體情況見(jiàn)表2.10和表2.11。表2.10 輕質(zhì)酮苯裝置主要操作條件項(xiàng)目減二糠醛精制油減三糠醛精制油脫蠟系統(tǒng) 一次比（V）二次比三次比冷洗比冷點(diǎn)溫度/一次溶劑/濾機(jī)進(jìn)料溫度/丁酮含量/%32402832-18-2032403730-14-18

10、一段脫油 一次比（V）二次比沖洗比濾機(jī)進(jìn)料溫度/沖洗溶劑/91212149101213二段脫油稀釋比（V）沖洗比濾機(jī)進(jìn)料/沖洗溶劑/1719182017202021表2.11 重質(zhì)酮苯裝置主要操作條件項(xiàng)目減四糠醛精制油一次比（V）二次比三次比冷洗比冷點(diǎn)溫度/一次溶劑/濾機(jī)進(jìn)料溫度/丁酮含量/%31332930-17-20經(jīng)酮苯脫蠟處理后，尼羅各線餾份油基礎(chǔ)油質(zhì)量性質(zhì)見(jiàn)表2.12。表2.12 酮苯脫蠟裝置物料平衡及脫蠟油組成 單位:%項(xiàng)目脫蠟油收率脫油蠟收率化學(xué)族組成/% 結(jié)構(gòu)族組成/%飽和烴芳烴膠質(zhì)CACNCP減二01)3268減三減四 注：1）原分析數(shù)據(jù)如此，可能有誤差。2.4 白土精制生產(chǎn)

11、情況根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，白土精制接觸時(shí)間定為30分鐘，白土用量及精制溫度參考大慶油工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行，具體見(jiàn)表2.13。在試產(chǎn)期間，裝置能較好控制產(chǎn)品的質(zhì)量，見(jiàn)表2.14，產(chǎn)品的堿性氮下降明顯，油品的酸值經(jīng)精制后雖有大幅下降，但仍比其他油種高出許多。表2.13 白土精制的工藝控制指標(biāo)操作項(xiàng)目尼羅減二尼羅減三尼羅減四白土加入量(m)/ %4混合溫度/ 10011111012890114爐出口溫度/ 155165170180200210汽提量 / % 131313系統(tǒng)真空度/ MPa表2.14 尼羅基礎(chǔ)油的綜合質(zhì)量性質(zhì)分析項(xiàng)目HVI150(減二)HVI400(減三)HVI650(減四)粘度指數(shù) 10199

12、10040運(yùn)動(dòng)粘度/ mm2.s-1100運(yùn)動(dòng)粘度/ mm2.s-1外觀透明透明透明色度/ 號(hào) 閃點(diǎn)（開(kāi)口）/ 202256282傾點(diǎn)/ -12 -11 -5酸值/ mgKOHg-1 水分/ % 痕跡痕跡痕跡機(jī)械雜質(zhì)/ % 堿性氮-1 抗乳化性(54)， (40-40-0) /min 410-密度（20）-3苯胺點(diǎn)/ 硫/ %蒸發(fā)損失（Noack法，250,1h） / %-旋轉(zhuǎn)氧彈法(150,加0.8%T501)/min 186188199殘?zhí)? %組成/% 飽和烴芳烴膠質(zhì)-3. 生產(chǎn)結(jié)果討論3.1 基礎(chǔ)油總體性質(zhì)4可看出，尼羅原油各線餾份油原料減二線油可以生產(chǎn)出符合HVI標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)油，減三、

13、減四線油除酸值外，其他各項(xiàng)指標(biāo)均符合HVI標(biāo)準(zhǔn)。尼羅原油基礎(chǔ)油粘度指數(shù)比白虎原油和潿洲原油基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)都高，與大慶原油基礎(chǔ)油差不多。堿性氮、硫含量、色度稍差于白虎原油和潿洲原油的基礎(chǔ)油，但都能符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。尼羅原油基礎(chǔ)油酸值遠(yuǎn)高于白虎原油和潿洲原油的基礎(chǔ)油，除減二線基礎(chǔ)油外，減三、減四線基礎(chǔ)油酸值超出了不大于 mgKOHg-1的指標(biāo)要求。3.2 主要加工過(guò)程的收率比較以表2.4和表2.14所列各基礎(chǔ)油的工藝條件為基準(zhǔn)的物料平衡表見(jiàn)表3.1。為便于比較，表中列出了大慶油的有關(guān)收率。表3.1 各工序目的產(chǎn)品的收率情況 單位：%項(xiàng)目糠醛精制油酮苯脫蠟油白土精制油綜合收率白虎減二線減三線減四線潿洲

14、油減二線減三線減四線尼羅油減二線減三線減四線大慶油減二線減三線減四線由表中可看出，尼羅油各加工工序中，糠醛精制油收率除減四線收率偏低外，減二、減三線收率均達(dá)80%以上，抽出油收率低。因此，用尼羅油生產(chǎn)潤(rùn)滑油能創(chuàng)造較好效益.尼羅油脫蠟油收率與潿洲油接近，高于大慶油和白虎油，這與其蠟含量雖高但芳烴等非理想組份含量卻低于這兩種原油有關(guān)?？偟膩?lái)看，尼羅油減二、減三線潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油綜合收率比大慶油高35個(gè)百分點(diǎn)，減四線持平；與白虎及潿洲油相比，尼羅油減四線綜合收率偏低，減二、減三線收率則持平或略高于這兩種油。3.3 糠醛精制效果表4詳細(xì)列出了尼羅油各線餾份油工業(yè)試產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油糠醛精制油的硫、氮含量和殘?zhí)?/p>

15、值以及各項(xiàng)性質(zhì)較原料的相對(duì)變化。由數(shù)據(jù)對(duì)比，糠醛精制過(guò)程提高了尼羅油各餾份的飽和烴含量（提高了個(gè)百分點(diǎn)）,大大降低了芳香烴、硫、氮、堿氮和膠質(zhì)含量，因而大幅提高了各餾份的粘度指數(shù)（提高了1122個(gè)單位）。3.4 氧化安定性能由于尼羅原油本身硫、氮含量不高，其各餾份基礎(chǔ)油的硫、氮含量也不高。因此，尼羅基礎(chǔ)油的氧化安定性較好，其旋轉(zhuǎn)氧彈在190200min之間，與大慶油、潿洲油基礎(chǔ)油的相當(dāng)，比白虎油的略低。精制過(guò)程粘度對(duì)比大慶油粘度隨“老三套”加工過(guò)程的變化，各線基礎(chǔ)油的粘度都比原料大，而且原料越重，粘度增加越多1。尼羅油、潿洲油和白虎油的基礎(chǔ)油粘度隨“老三套”加工過(guò)程的變化總體呈上升勢(shì)態(tài)，尼羅油

16、、潿洲油基礎(chǔ)油粘度變化差別不大，且不論原料輕重變化均不大；白虎油基礎(chǔ)油粘度則隨“老三套”加工過(guò)程而大幅上升，上升趨勢(shì)與大慶油的相當(dāng)。具體見(jiàn)表3.2。究其原因是白虎油含蠟量高，而蠟的粘度較低，經(jīng)脫蠟后，基礎(chǔ)油粘度得到提高。同時(shí)由于三種油各餾份芳烴含量各不相同，芳烴的粘度高，經(jīng)糠醛精制后，脫除了大部分芳烴等非理想組份，因而基礎(chǔ)油的粘度會(huì)下降。經(jīng)生產(chǎn)試驗(yàn)分析，上述幾種原料基礎(chǔ)油粘度變化趨勢(shì)如圖3.1圖示。表3.2 尼羅、白虎、潿洲油各餾份加工過(guò)程的粘度 單位：mm2s-1（100）項(xiàng)目減壓餾份油糠醛精制油酮苯脫蠟油白土精制油尼羅減二減三減四白虎減二減三減四潿洲減二減三減四圖3.1 各種原料餾份油經(jīng)老

17、三套加工后粘度變化3.6 糠醛精制溶劑比對(duì)收率及粘度指數(shù)的影響圖3.2示出了不同糠醛精制深度對(duì)尼羅精制油收率的影響情況。隨著溶劑比的增大，尼羅、白虎、潿洲各線油的精制油收率均降低，白虎、潿洲油降幅遠(yuǎn)比尼羅油大，見(jiàn)下表3.3。經(jīng)生產(chǎn)研究表明，隨著精制深度的增加，尼羅油粘度指數(shù)略有上升，但變化不大。不同精制深度對(duì)尼羅基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)影響見(jiàn)圖所示。表3.3 不同精制深度對(duì)尼羅、白虎、潿洲各線精制油收率影響 單位：%項(xiàng)目減二減三減四普通深度普通深度普通深度尼羅白虎潿洲3.7 深度脫蠟對(duì)收率的影響表3.4列出了不同脫蠟深度（指溶劑比不同）對(duì)脫蠟油收率的影響，從表中看出，深度脫蠟各脫蠟油收率均下降，尼羅油

18、與白虎油下降幅度差不多，潿洲油各線收率下降幅度較大，這與深度脫蠟把一些低熔點(diǎn)組份也析出有關(guān)。表3.4 不同脫蠟深度對(duì)各種脫蠟油收率的影響 單位：%項(xiàng)目減二脫蠟油減三線油減四線油中度深度中度深度中度深度白虎油潿洲油尼羅油3.8 尼羅基礎(chǔ)油酸值高的問(wèn)題通過(guò)“老三套”生產(chǎn)出來(lái)的尼羅基礎(chǔ)油中，減三HVI400、減四HVI650基礎(chǔ)油的酸值很大，接近 mgKOHg-1，大大超出優(yōu)質(zhì)汽輪機(jī)油酸值規(guī)定（ mgKOHg-1）的要求，這對(duì)調(diào)配潤(rùn)滑油造成不利影響。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，不能用尼羅減三線基礎(chǔ)油來(lái)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽輪機(jī)油，對(duì)于某些有酸值指標(biāo)要求的潤(rùn)滑油產(chǎn)品（例如防銹汽輪機(jī)油、導(dǎo)熱油等），用尼羅基礎(chǔ)油來(lái)生產(chǎn)時(shí)也應(yīng)該嚴(yán)格控制。因此，酸值高是困擾尼羅油潤(rùn)滑油生產(chǎn)的一個(gè)最主要問(wèn)題。為了降低尼羅基礎(chǔ)油酸值，可考慮在基礎(chǔ)油中加入胺類防蝕阻垢劑來(lái)降低酸值以達(dá)到指標(biāo)要求。對(duì)這個(gè)問(wèn)題，茂名分公司技術(shù)中心開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)室研究，并取得了一定效果。4. 結(jié)論 從潤(rùn)滑油裝置的生產(chǎn)情況看，對(duì)尼羅油的加工總體是成功的