润滑油基础油概论及加工工艺

中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 润滑油基础油概论及加工工艺润滑油基础油概论及加工工艺 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 引言引言 p 石油公司的品牌石油公司的品牌 润滑油润滑油 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 基础油的发展趋势基础油的发展趋势 p对性能要求的趋势对性能要求的趋势-成品油成品油 p成品油成品油-基础油基础油+ +添加剂添加剂 p成品油对基础油的要求的提升成品油对基础油的要求的提升 pAPI API 、类基础油的优越性类基础油的优越性 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 基础油的发展趋势基础油的发展趋势 p环保的要求环保的要求 低排放低排放 节省燃料油节省燃料油 p发动机制造商的对策发动机制造商的对策 设计新型发动机设计新型发动机 p润滑油工业的对策润滑油工业的对策 老办法：改善添加剂老办法：改善添加剂 新办法：改善添加剂和基础油新办法：改善添加剂和基础油 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 基础油的质量发展基础油的质量发展 现代发动机对润滑油的新要求现代发动机对润滑油的新要求 名称对润滑油的要求对基础油的要求 发动机油低排放，低油耗 省燃料油 换油期长，长寿命 在低粘度时挥发性低 低粘度，高粘度指数 氧化安定性好 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 对基础油品质的压力对基础油品质的压力 p长寿命长寿命=高氧化安定性高氧化安定性 添加剂损失少添加剂损失少 p低挥发度低挥发度=高沸点高沸点 低油耗（内燃机油）低油耗（内燃机油） p低粘度低粘度=好的低温泵送性好的低温泵送性 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 p随着随着2121世纪环保法规的日益严格，机械设备和车辆的世纪环保法规的日益严格，机械设备和车辆的 升级换代，润滑油规格标准的提高速度不断加快。升级换代，润滑油规格标准的提高速度不断加快。 p润滑油的使用性能也越来越依赖基础油的内在质量。润滑油的使用性能也越来越依赖基础油的内在质量。 p不断改进加工工艺，提高基础油的质量，以满足各类不断改进加工工艺，提高基础油的质量，以满足各类 润滑油标准发展的需要已经成为必然的课题。润滑油标准发展的需要已经成为必然的课题。 对基础油品质的压力对基础油品质的压力 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 API API 、类基础油的分类类基础油的分类 美国石油学会（API）对基础油的分类 分类 质量指标 第类第类第类第类第类 硫 ppm300300300合成油未包括在 (聚烯烃)类中的其它油 饱和烃,m%和/或909090 粘度指数8080120120 性质:100粘度,厘沱444.13.9 粘度指数9698127123 -25动力粘度,厘泊1300-17001400900750 -25动力粘度,厘泊2500-300026001300800 倾点,(a)-12-12-15-70 氧弹试验,小时(b)5-1015-2430-4040 挥发度(Noack 法),%30281413 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 中石化基础油协议标准中石化基础油协议标准 （20052005年年7 7月月1010日实施）日实施） 项目 常规技术基础油加氢技术基础油 0IIIIII IVV MVIHVI 1a HVI 1b HVI 1c HVI II HVI II+ HVI IIIPAO其它合 成油 饱和 烃 90 和/或 0.03 90 和/或 0.03 90 和/或 0.03 90 和/或 0.03 909090/ 硫含 量 0.030.030.03/ 粘度 指数 60809095 90 VI 110 110 VI 120 VI 120 / 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 不同方法生产的基础油组成不同方法生产的基础油组成 基础油芳烃，V%硫，ppm氮，ppm 溶剂精制生产的第类15-302000-500020-40 加氢法生产的第类52010 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 II类油的优点类油的优点高纯度高纯度 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 轿车机油氧化安定性（轿车机油氧化安定性（5W-30） 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 加氢基础油的优越性加氢基础油的优越性 老三套基础油技术API II基础油技术 较多的杂质加氢过程生产出高纯度基础油杂质少 只除掉60-80%杂质基础油性能由于分子重排而加强 使添加剂和基础油寿命缩短粘度指数，倾点和氧化安定性可以独立控制 较多的正构烷烃蜡低温流动性好 影响低温流动性 溶剂和产品易有环保问题 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 p老三套工艺老三套工艺是通过物理分离模式把油中的非理想组分（多环芳烃，极性物是通过物理分离模式把油中的非理想组分（多环芳烃，极性物 等）除去，等）除去，不能改变油中的既有的烃化物结构，不能改变油中的既有的烃化物结构，因而其性质大大依赖于原因而其性质大大依赖于原 油性质。油性质。 p基础油中烃类的组成及含量对成品油质量影响最大。基础油中烃类的组成及含量对成品油质量影响最大。提高饱和烃的含量是提高饱和烃的含量是 提高基础油质量的必然途径。提高基础油质量的必然途径。 p基础油中好的组分是异构烷烃及少环而带长侧链烷烃的环烷烃，而正构烷基础油中好的组分是异构烷烃及少环而带长侧链烷烃的环烷烃，而正构烷 烃由于倾点高，多环烷烃及芳烃由于氧化安定性差等均不是理想组分。烃由于倾点高，多环烷烃及芳烃由于氧化安定性差等均不是理想组分。加加 氢工艺氢工艺正是通过化学反应，把油中的环状物，饱和烃，芳烃等转变为我们正是通过化学反应，把油中的环状物，饱和烃，芳烃等转变为我们 希望的组分。因而希望的组分。因而对原油的限制相对宽泛。对原油的限制相对宽泛。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 加氢裂化加氢裂化/ /处理有较大的原油灵活性处理有较大的原油灵活性 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 高效益使基础油生产选择加氢工艺高效益使基础油生产选择加氢工艺 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 小结小结 走加氢道路是提高润滑油质量的必由之走加氢道路是提高润滑油质量的必由之 路路 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 p人类最早使用动物脂肪作为润滑油。加拿大和美国分别于人类最早使用动物脂肪作为润滑油。加拿大和美国分别于1858年年 和和1859年开始商业化使用石油。年开始商业化使用石油。 p美国宾西法尼亚匹兹堡炼油厂最早使用石油馏分作为润滑油。美国宾西法尼亚匹兹堡炼油厂最早使用石油馏分作为润滑油。 1876年俄罗斯建立了世界上第一个润滑油生产厂，并在年俄罗斯建立了世界上第一个润滑油生产厂，并在1878年巴年巴 黎世界博览会上推出了第一批矿务润滑油样品。早期润滑油基础黎世界博览会上推出了第一批矿务润滑油样品。早期润滑油基础 油生产采用酸碱洗涤精制和白土渗滤精制润滑油，用冷榨和离心油生产采用酸碱洗涤精制和白土渗滤精制润滑油，用冷榨和离心 法脱去基础油原料中的蜡组分。法脱去基础油原料中的蜡组分。 p1923年建立了第一套液态年建立了第一套液态SO2精制装置，精制装置，1928年第一套酚精制装年第一套酚精制装 置在加拿大帝国石油公司投产。第一套润滑油酮苯脱蜡装置于置在加拿大帝国石油公司投产。第一套润滑油酮苯脱蜡装置于 1927年在美国印第安纳炼油厂投产，年在美国印第安纳炼油厂投产，1933年德士古公司开发成功年德士古公司开发成功 糠醛精制工艺。糠醛精制工艺。20世纪世纪70年代德士古和埃克森公司开发了年代德士古和埃克森公司开发了N甲甲 基吡咯烷酮精制工艺。基吡咯烷酮精制工艺。 润滑油基础油生产工艺的起源及发展润滑油基础油生产工艺的起源及发展 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 p19691969年法国年法国IFPIFP开发了润滑油加氢处理工艺，在西班牙开发了润滑油加氢处理工艺，在西班牙 普伟托利亚诺炼厂投产。美国海湾研究开发公司、雪普伟托利亚诺炼厂投产。美国海湾研究开发公司、雪 弗龙和壳牌先后开发和工业化了自身的加氢处理工艺。弗龙和壳牌先后开发和工业化了自身的加氢处理工艺。 19771977年英国年英国BPBP公司开发了第一套催化脱蜡装置，在美公司开发了第一套催化脱蜡装置，在美 国德州贝敦炼厂投产。国德州贝敦炼厂投产。 p壳牌、雪弗龙和莫比尔开发了异构脱蜡催化剂和工艺，壳牌、雪弗龙和莫比尔开发了异构脱蜡催化剂和工艺， 生产高粘度指数基础油。雪弗龙在旧金山里奇蒙炼厂生产高粘度指数基础油。雪弗龙在旧金山里奇蒙炼厂 实现了世界上第一条全氢润滑油基础油生产线。实现了世界上第一条全氢润滑油基础油生产线。 润滑油基础油生产工艺的起源及发展润滑油基础油生产工艺的起源及发展 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 p2020世纪世纪6060年代以前采用老三套技术（溶剂精制，溶剂脱蜡，白土精制）。年代以前采用老三套技术（溶剂精制，溶剂脱蜡，白土精制）。 p2020世纪世纪6060年代石油三厂二段加氢技术生产基础油，兰炼和燕山采用加氢年代石油三厂二段加氢技术生产基础油，兰炼和燕山采用加氢 精制生产基础油，精制生产基础油，8080年代石油三厂开发了润滑油高压催化脱蜡催化剂并年代石油三厂开发了润滑油高压催化脱蜡催化剂并 实现了工业应用。实现了工业应用。 p2020世纪世纪9090年代石科院完成了以溶剂精制和加氢技术相结合为特点的润滑年代石科院完成了以溶剂精制和加氢技术相结合为特点的润滑 油中压加氢处理油中压加氢处理RLTRLT技术和润滑油催化脱蜡技术技术和润滑油催化脱蜡技术RDWRDW的工业应用，的工业应用，19971997年年 兰炼引进了兰炼引进了IFP IFP 润滑油高压加氢技术生产基础油。润滑油高压加氢技术生产基础油。19991999年大庆炼化引进年大庆炼化引进 ChevronChevron润滑油异构脱蜡投产。润滑油异构脱蜡投产。 p20002000年石科院推出了全氢法润滑油高压加氢年石科院推出了全氢法润滑油高压加氢RHWRHW技术，在克拉马依投产。技术，在克拉马依投产。 20012001年石科院老三套与加氢组合年石科院老三套与加氢组合RLTRLT工艺在荆门投产。工艺在荆门投产。20002000年石科院开年石科院开 发了异构脱蜡催化剂，完成中试寿命试验。发了异构脱蜡催化剂，完成中试寿命试验。20042004年上海高桥公司引进年上海高桥公司引进 ChevronChevron异构脱蜡技术投产运行。异构脱蜡技术投产运行。 我国润滑油基础油生产工艺的发展我国润滑油基础油生产工艺的发展 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 p20062006年我国润滑油基础油生产能力为年我国润滑油基础油生产能力为430430万吨，万吨，20082008年我国年我国API API 类基础油生产能力占基础油总生产能力的类基础油生产能力占基础油总生产能力的8585左右。由于我国左右。由于我国 的经济基础和现有国情，润滑油成品对采用老三套工艺生产的优的经济基础和现有国情，润滑油成品对采用老三套工艺生产的优 质质APIAPI类基础油需求将长期存在。类基础油需求将长期存在。 p二十世纪二十世纪9090年代中期以前，我国基础油基础油生产企业大多采用年代中期以前，我国基础油基础油生产企业大多采用 性质适合生产基础油的大庆原油为原料，以溶剂精制和溶剂脱蜡性质适合生产基础油的大庆原油为原料，以溶剂精制和溶剂脱蜡 传统工艺生产粘度指数大于传统工艺生产粘度指数大于9595的的API API 类基础油。类基础油。 p随着大庆原油资源的逐渐萎缩以及适合生产润滑油基础油的低硫随着大庆原油资源的逐渐萎缩以及适合生产润滑油基础油的低硫 石蜡基原油价格高涨，以溶剂精制工艺为主的基础油生产企业面石蜡基原油价格高涨，以溶剂精制工艺为主的基础油生产企业面 临着严重的资源保障压力。临着严重的资源保障压力。 我国润滑油基础油生产面临的形势和挑战我国润滑油基础油生产面临的形势和挑战 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 p 原油质量变劣。原油质量变劣。 p 分储分炼。分储分炼。 p 基础油生产工艺改进及生产装置投资。基础油生产工艺改进及生产装置投资。 p 总体上粘度指数总体上粘度指数9090以上的以上的HVIbHVIb基础油（基础油（API API 类）所占比例很低，粘度指数类）所占比例很低，粘度指数9595以上的以上的 HVIcHVIc基础油就更少。基础油就更少。 我国润滑油基础油生产面临的形势和挑战我国润滑油基础油生产面临的形势和挑战 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 基础油组成与其理化特性的关系基础油组成与其理化特性的关系 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 润滑油基础油生产的工艺润滑油基础油生产的工艺 老三套工艺技术：老三套工艺技术： 溶剂精制溶剂精制 溶剂脱蜡溶剂脱蜡 补充精制补充精制 目前的工艺技术都是围绕老三套的物理过程转化为目前的工艺技术都是围绕老三套的物理过程转化为 化学反应过程，同时进行各种过程的重新排列，不断优化化学反应过程，同时进行各种过程的重新排列，不断优化 提升基础油的质量。提升基础油的质量。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 润滑油基础油生产的工艺润滑油基础油生产的工艺 p物理方法将理想组分与非理想组分分离，通过原油常减压蒸馏，物理方法将理想组分与非理想组分分离，通过原油常减压蒸馏， 切取不同粘度的常减压馏分和减压渣油，作为润滑油生产原料，切取不同粘度的常减压馏分和减压渣油，作为润滑油生产原料， 而后通过溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土补充精制将润而后通过溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土补充精制将润 滑油基础油中的非理想组分脱除。滑油基础油中的非理想组分脱除。 p化学方法是将润滑油中的非理想组分转化为理想组分并除去杂质。化学方法是将润滑油中的非理想组分转化为理想组分并除去杂质。 如加氢精制、加氢处理、加氢裂化、催化脱蜡、异构脱蜡和加氢如加氢精制、加氢处理、加氢裂化、催化脱蜡、异构脱蜡和加氢 饱和。加氢反应能使多环芳烃饱和、开环，转变为少环多侧链的饱和。加氢反应能使多环芳烃饱和、开环，转变为少环多侧链的 环烷烃，可提高粘度指数，同时通过加氢将氧、氮、硫分别以环烷烃，可提高粘度指数，同时通过加氢将氧、氮、硫分别以 H2OH2O、NH3NH3、SO2SO2方式除去；异构脱蜡可以将正构烷烃异构成为润方式除去；异构脱蜡可以将正构烷烃异构成为润 滑油的理想组分异构烷烃，所以其脱蜡油收率及粘度指数都比催滑油的理想组分异构烷烃，所以其脱蜡油收率及粘度指数都比催 化脱蜡高。化脱蜡高。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 溶剂精制原理溶剂精制原理 p润滑油溶剂精制的目的是从润滑油料中，除去所含的大部分多环润滑油溶剂精制的目的是从润滑油料中，除去所含的大部分多环 短侧链的芳香烃、胶质以及含氧、氮、硫的非烃化合物（统称为短侧链的芳香烃、胶质以及含氧、氮、硫的非烃化合物（统称为 非理想组分），而保留其理想组分链烷烃、少环长侧链环烷烃、非理想组分），而保留其理想组分链烷烃、少环长侧链环烷烃、 少环长侧链芳香烃，从而改善基础油的粘温特性、抗氧化安定性、少环长侧链芳香烃，从而改善基础油的粘温特性、抗氧化安定性、 抗乳化性和颜色等。抗乳化性和颜色等。 p润滑油溶剂精制是物理分离过程，所选用的溶剂，对润滑油中非润滑油溶剂精制是物理分离过程，所选用的溶剂，对润滑油中非 理想组分能选择性溶解，而对油中的理想组分溶解度很小，从而理想组分能选择性溶解，而对油中的理想组分溶解度很小，从而 通过萃取把非理想组分抽出，理想组分则留在精制液中，然后分通过萃取把非理想组分抽出，理想组分则留在精制液中，然后分 别蒸出溶剂，即可得到精制润滑油和付产物抽出油，蒸出的溶剂别蒸出溶剂，即可得到精制润滑油和付产物抽出油，蒸出的溶剂 在系统中循环使用。在系统中循环使用。 p由于润滑油中非理想组分绝大部分是通过溶剂精制除去的，所以由于润滑油中非理想组分绝大部分是通过溶剂精制除去的，所以 溶剂精制效果的好坏与润滑油产品质量及收率有很大的关系。溶剂精制效果的好坏与润滑油产品质量及收率有很大的关系。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 糠醛精制糠醛精制 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 溶剂脱蜡原理溶剂脱蜡原理 p蜡在温度降低时从油中析出，形成结晶进而结成网状蜡在温度降低时从油中析出，形成结晶进而结成网状 结构，阻碍油品流动，甚至使油品凝固。结构，阻碍油品流动，甚至使油品凝固。 p脱蜡使润滑油在低温下不凝固，保证润滑油基础油的脱蜡使润滑油在低温下不凝固，保证润滑油基础油的 低温流动性和低温泵送性能。低温流动性和低温泵送性能。 p在润滑油料中加入选择性溶剂，使油料与溶剂混合物在润滑油料中加入选择性溶剂，使油料与溶剂混合物 冷却结晶，然后通过过滤达到油料分离的目的。冷却结晶，然后通过过滤达到油料分离的目的。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 溶剂脱蜡的流程溶剂脱蜡的流程 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 补充精制原理补充精制原理 p经过溶剂精制及溶剂脱蜡的润滑油料中，残留有微量溶剂、水份、有机经过溶剂精制及溶剂脱蜡的润滑油料中，残留有微量溶剂、水份、有机 酸、氮化物及胶质等杂质，这些物质的存在影响油品的颜色、氧化安定酸、氮化物及胶质等杂质，这些物质的存在影响油品的颜色、氧化安定 性、抗乳化性和绝缘性等，因此还需进行补充精制。通常用白土进行精性、抗乳化性和绝缘性等，因此还需进行补充精制。通常用白土进行精 制，在较高温度下把润滑油中的有害物质吸附在活性白土上，以改善润制，在较高温度下把润滑油中的有害物质吸附在活性白土上，以改善润 滑油的上述性能。滑油的上述性能。 p白土精制属于物理吸附过程，残留在润滑油中的非理想组分大部分为极白土精制属于物理吸附过程，残留在润滑油中的非理想组分大部分为极 性物质，活性白土对它们的吸附能力较强，而对理想组分的吸附能力很性物质，活性白土对它们的吸附能力较强，而对理想组分的吸附能力很 弱。因此能比较有效地除去这些杂质，活性白土对润滑油中不同物质的弱。因此能比较有效地除去这些杂质，活性白土对润滑油中不同物质的 吸附能力各不相同，其选择吸附能力的顺序为：沥青质和胶质芳香烃吸附能力各不相同，其选择吸附能力的顺序为：沥青质和胶质芳香烃 环烷烃链烷烃。芳香烃和环烷烃的环数越多，越易被吸附。环烷烃链烷烃。芳香烃和环烷烃的环数越多，越易被吸附。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 润滑油基础油生产的工艺润滑油基础油生产的工艺 p根据对润滑油基础油的性能要求，从原油制取润滑油根据对润滑油基础油的性能要求，从原油制取润滑油 基础油应经过以下步骤：基础油应经过以下步骤： p常减压蒸馏切割适当馏分：满足对基础油粘度和蒸发常减压蒸馏切割适当馏分：满足对基础油粘度和蒸发 损失等方面的要求。损失等方面的要求。 p精制：除去原料油中的多环短侧链芳烃及某些极性芳精制：除去原料油中的多环短侧链芳烃及某些极性芳 烃以改善基础油的粘温特性、抗氧化性能和抗乳化性，烃以改善基础油的粘温特性、抗氧化性能和抗乳化性， 当加工减压渣油时在精制前并需经过脱沥青。当加工减压渣油时在精制前并需经过脱沥青。 p脱蜡：从原料馏分中除去其所含高熔点烃类以满足对脱蜡：从原料馏分中除去其所含高熔点烃类以满足对 基础油低温流动性和凝固点方面要求。基础油低温流动性和凝固点方面要求。 p后精制：满足基础油抗氧化性能。后精制：满足基础油抗氧化性能。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 润滑油基础油生产的工艺润滑油基础油生产的工艺 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 p低炉温：减少油品裂化，保证油品氧化性能。低炉温：减少油品裂化，保证油品氧化性能。 p高真空：组分之间的相对挥发度大高真空：组分之间的相对挥发度大 ，不同沸点馏分更，不同沸点馏分更 容易分离，实现一定分离任务所需接触单元较少，系容易分离，实现一定分离任务所需接触单元较少，系 统总压力降可以较小，可以在相对较低温度下分馏。统总压力降可以较小，可以在相对较低温度下分馏。 p窄馏分：窄馏分有利于溶剂精制和溶剂脱蜡操作，相窄馏分：窄馏分有利于溶剂精制和溶剂脱蜡操作，相 同粘度范围窄馏分蒸发损失小。同粘度范围窄馏分蒸发损失小。 p浅颜色：浅颜色意味着分离精度高，油品中杂质含量浅颜色：浅颜色意味着分离精度高，油品中杂质含量 低，烯烃含量少，油品氧化性能好。高真空、低炉温低，烯烃含量少，油品氧化性能好。高真空、低炉温 和高效分离设施有利于保证浅颜色。和高效分离设施有利于保证浅颜色。 对减压蒸馏基本要求对减压蒸馏基本要求 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 对减压蒸馏基本要求对减压蒸馏基本要求 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 对减压蒸馏基本要求对减压蒸馏基本要求 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 国外润滑油加氢技术的发展国外润滑油加氢技术的发展 p六十年代以前，世界上生产润滑油基本都是采用糠醛精制六十年代以前，世界上生产润滑油基本都是采用糠醛精制溶剂脱蜡溶剂脱蜡白土精制方法，白土精制方法， 统称统称“老三套老三套”。 p七十年代有了先经加氢改质提高润滑油原料的粘度指数，然后进行溶剂脱蜡生产基础油七十年代有了先经加氢改质提高润滑油原料的粘度指数，然后进行溶剂脱蜡生产基础油 的工艺，典型的是法国石油研究院的工艺，典型的是法国石油研究院IFPIFP技术。技术。 p19811981年，美国年，美国MobilMobil公司开发出的催化脱蜡（公司开发出的催化脱蜡（MLDWMLDW）生产润滑油技术）生产润滑油技术 p19931993年，由美国年，由美国ChevronChevron公司推出的异构脱蜡（公司推出的异构脱蜡（IDWIDW）工艺在美国里奇蒙炼油厂一次投产）工艺在美国里奇蒙炼油厂一次投产 成功成功 至此形成了加氢改质至此形成了加氢改质溶剂脱蜡溶剂脱蜡 催化脱蜡催化脱蜡 异构脱蜡异构脱蜡 三大加氢法生产润滑油技术系列。三大加氢法生产润滑油技术系列。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 催化脱蜡工艺催化脱蜡工艺 原料油 加氢改质 提高粘度指数 临氢 降凝 补充精制 提高产品 安定性 基础油 p工艺原理：通过选择性分子筛催化剂使润滑油中的正构烷烃和短侧链烷工艺原理：通过选择性分子筛催化剂使润滑油中的正构烷烃和短侧链烷 烃进行选择性裂化，以降低润滑油倾点。核心是用催化剂将蜡裂化成小烃进行选择性裂化，以降低润滑油倾点。核心是用催化剂将蜡裂化成小 分子烃类，所以其付产品是低价值的气体、液化气和少量石脑油。分子烃类，所以其付产品是低价值的气体、液化气和少量石脑油。 p因催化剂耐氮能力较差，失活快，所以要求进到催化脱蜡反应器中的进因催化剂耐氮能力较差，失活快，所以要求进到催化脱蜡反应器中的进 料氮含量料氮含量50ppm50ppm，并且在蜡含量为，并且在蜡含量为50%50%左右时，每二三个月需进行一左右时，每二三个月需进行一 次氢活化，每一次氢活化需七天。次氢活化，每一次氢活化需七天。 p工艺流程大致如下：工艺流程大致如下： 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 异构脱蜡工艺异构脱蜡工艺 原料油 加氢裂化 异构 脱蜡 补充精制 提高产品安定性 基础油 p原理是：原料油在氢气环境中，在贵金属催化剂的作用下，使原料中的正构烷原理是：原料油在氢气环境中，在贵金属催化剂的作用下，使原料中的正构烷 烃发生异构化反应，生成异构烷烃而成为优质润滑油基础油组分。在此过程中，烃发生异构化反应，生成异构烷烃而成为优质润滑油基础油组分。在此过程中， 也有部分碳链发生中间断裂，生成相对较小的烃类，但断裂到只剩几个碳原子也有部分碳链发生中间断裂，生成相对较小的烃类，但断裂到只剩几个碳原子 的情况很少，因此气体和石脑油产率较低。该工艺是目前最先进的直接用馏分的情况很少，因此气体和石脑油产率较低。该工艺是目前最先进的直接用馏分 油生产润滑油的技术。油生产润滑油的技术。 p由于异构脱蜡采用贵金属催化剂，为了防止氮中毒，要求进到异构脱蜡反应器由于异构脱蜡采用贵金属催化剂，为了防止氮中毒，要求进到异构脱蜡反应器 中的进料含中的进料含N2ppmN2ppm，方可保证催化剂连续运转，方可保证催化剂连续运转2 2年以上。因此，通常原料油需先年以上。因此，通常原料油需先 经过加氢脱氮，为异构脱蜡生产合格原料。经过加氢脱氮，为异构脱蜡生产合格原料。 p工艺流程大致如下：工艺流程大致如下： 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 润滑油加氢改质润滑油加氢改质- -溶剂精制技术溶剂精制技术 原料油 加氢改质 提高粘度指 数 补充精制 提高产品安定 性 产品分馏得 到目的基础 油料 溶剂脱蜡 得目的产品 p润滑油加氢改质就是一套缓和加氢裂化，转化率一般在润滑油加氢改质就是一套缓和加氢裂化，转化率一般在101050m%50m%，再经加氢精，再经加氢精 制脱芳，以提高润滑油基础油料的安定性，从而生产出好的溶剂精制原料。制脱芳，以提高润滑油基础油料的安定性，从而生产出好的溶剂精制原料。 p其优点是：充分利用炼厂已有溶剂精制设施，用劣质原油生产优质润滑油基础其优点是：充分利用炼厂已有溶剂精制设施，用劣质原油生产优质润滑油基础 油。油。 p也可说该技术是加氢裂化与溶剂精制结合的产物。也可说该技术是加氢裂化与溶剂精制结合的产物。 p因此在装置下游，尚须配套有溶剂脱蜡装置，才能生产出最终的目的基础油产因此在装置下游，尚须配套有溶剂脱蜡装置，才能生产出最终的目的基础油产 品。品。 p工艺流程大致如下：工艺流程大致如下： 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 先进的润滑油加工工艺技术先进的润滑油加工工艺技术 原料油 加氢裂化/ 处理 异构 脱蜡 补充精制 基础油产品 p润滑油异构脱蜡特点润滑油异构脱蜡特点 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 润滑油加氢裂化的作用润滑油加氢裂化的作用 p专门生产润滑油的加氢裂化必须有两个主要能力：专门生产润滑油的加氢裂化必须有两个主要能力： 把原料的粘度指数提高到预定目标把原料的粘度指数提高到预定目标 两个方法：裂化低粘度指数的分子；芳香烃饱和提高粘度指数两个方法：裂化低粘度指数的分子；芳香烃饱和提高粘度指数 把原料的硫，氮去除以生产高质量基础油把原料的硫，氮去除以生产高质量基础油 p加氢裂化还有两个次要能力：加氢裂化还有两个次要能力： 生产希望得到的燃料油混合物生产希望得到的燃料油混合物 把润滑油和燃料油中的芳烃饱和把润滑油和燃料油中的芳烃饱和 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 加氢裂化用两个方法提高粘度指数加氢裂化用两个方法提高粘度指数 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 加氢裂化过程中的化学反应加氢裂化过程中的化学反应 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 VI VI 随加氢裂化苛刻度的增加而提高随加氢裂化苛刻度的增加而提高 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 不同的原料需要不同的加氢裂化苛刻度来生产高不同的原料需要不同的加氢裂化苛刻度来生产高VI基础油基础油 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 粘度随加氢裂化苛刻度的增加而降低粘度随加氢裂化苛刻度的增加而降低 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 润滑油异构脱蜡的作用润滑油异构脱蜡的作用 p保持油品高粘度指数的特点；使润滑油总收率得以提高保持油品高粘度指数的特点；使润滑油总收率得以提高 p主要通过蜡催化异构来降低倾点，从而比溶剂脱蜡或者主要通过蜡催化异构来降低倾点，从而比溶剂脱蜡或者 传统的催化脱蜡提高了润滑油的总收率和粘度指数。传统的催化脱蜡提高了润滑油的总收率和粘度指数。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 润滑油加氢精制的作用润滑油加氢精制的作用 p饱和芳香烃来稳定润滑油产品，改善颜色。饱和芳香烃来稳定润滑油产品，改善颜色。 氧化安定性氧化安定性+ +颜色正比于总芳烃含量，颜色正比于总芳烃含量，1-31-3环的芳香烃影响氧化安定性，环的芳香烃影响氧化安定性， 4 4环以上的多环芳香烃以及含硫含氮的杂环芳香烃影响色度，颜色安环以上的多环芳香烃以及含硫含氮的杂环芳香烃影响色度，颜色安 定性，储存安定性。定性，储存安定性。 贵金属加氢精制催化剂能在低温下有效饱和多环芳烃；且催化剂失活贵金属加氢精制催化剂能在低温下有效饱和多环芳烃；且催化剂失活 较慢。较慢。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 异构脱蜡主要技术特点异构脱蜡主要技术特点 p原料适用范围广，无论是石蜡基原料油还是环烷基原油的加原料适用范围广，无论是石蜡基原料油还是环烷基原油的加 氢改质尾油都可以生产出高粘度指数的润滑油基础油。氢改质尾油都可以生产出高粘度指数的润滑油基础油。 p润滑油基础油产品综合收率高，可达到润滑油基础油产品综合收率高，可达到VGOVGO原料的原料的50%50%以上，以上， 产品质量好，粘度指数产品质量好，粘度指数VIVI可达到可达到8080150150；氧化安定性（；氧化安定性（RBOTRBOT） 可达到可达到300300分钟以上；倾点可灵活调整，最低可达分钟以上；倾点可灵活调整，最低可达-45.30mm30mm，冰点，冰点-507070，倾点，倾点-40-40。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 异构脱蜡主要技术优点异构脱蜡主要技术优点 p 高原料适应性高原料适应性 p 高收率高收率 p 高粘度指数高粘度指数 加氢异构脱蜡是目前最先进的润滑油加氢技术加氢异构脱蜡是目前最先进的润滑油加氢技术 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 装置的组成装置的组成 装置由加氢裂化和异构脱蜡装置由加氢裂化和异构脱蜡/ /后精制两大单元组成后精制两大单元组成 加氢裂化单元加氢裂化单元 p反应系统：原料油的预处理和升压；循环氢压缩；高压换热（加热）与冷却；反应系统：原料油的预处理和升压；循环氢压缩；高压换热（加热）与冷却； 加氢裂化以及反应产物的气、液分离等。加氢裂化以及反应产物的气、液分离等。 p分馏系统：加氢裂化反应生成油的换热、加热与冷却；常压分馏塔及侧线产分馏系统：加氢裂化反应生成油的换热、加热与冷却；常压分馏塔及侧线产 品的分离；热量回收及各线产品输送设施等品的分离；热量回收及各线产品输送设施等 异构脱蜡异构脱蜡/ /后精制单元后精制单元 p反应系统：异构脱蜡进料的升压与循环氢的压缩；高压换热（加热）与冷却；反应系统：异构脱蜡进料的升压与循环氢的压缩；高压换热（加热）与冷却； 异构脱蜡反应和后精制反应以及反应产物的汽、液分离等。异构脱蜡反应和后精制反应以及反应产物的汽、液分离等。 p分馏系统：异构脱蜡生成油的换热（加热）与冷却；常压分馏塔和减压分馏分馏系统：异构脱蜡生成油的换热（加热）与冷却；常压分馏塔和减压分馏 塔及侧线塔产品分离；以及减压抽真空设施等。塔及侧线塔产品分离；以及减压抽真空设施等。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 加氢裂化反应部分加氢裂化反应部分 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 加氢裂化分馏部分加氢裂化分馏部分 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 异构脱蜡反应部分异构脱蜡反应部分 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 异构脱蜡分馏部分异构脱蜡分馏部分 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 装置实景装置实景 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 衷心致谢：各位专家和同事衷心致谢：各位专家和同事 ！ 石科院石科院 SEI 等等 相关专家的文章、设计、以及指导。相关专家的文章、设计、以及指导。