润滑油基础油的发展趋势课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,润滑油基础油的发展趋势,加氢裂化技术及其优势,1,润滑油基础油的发展趋势加氢裂化技术及其优势1,最早的润滑油,最早的润滑油,（古代）,动物油脂,植物油脂,早在公元前1400多年前就有使用牛羊脂肪润滑马车的记载。,它们的弱点,不纯净,容易氧化变质,不适用于现代工业高速、高温、低温、耐腐蚀等苛刻条件下的机械设备,2,最早的润滑油 最早的润滑油 它们的弱点2,最早的矿物润滑油,1852年，人类第一次获得矿物润滑油；,1876年，俄国人在巴拉罕建立了世界第一家润滑油工厂；,1878年，俄国人在巴黎世界博览会上推出第一批矿物润滑油样品；,192040年代，随着汽车工业的发展，采用溶剂、酸、以及白土精炼的矿物润滑油大量面世；,1921年，出现在矿物油中加入化学添加剂的现代意义的润滑油（CONOCO公司）；,1950年，多级发动机油出现，对高粘度指数基础油的需求增加；,3,最早的矿物润滑油1852年，人类第一次获得矿物润滑油；3,现代润滑油生产工艺,1960年代，加氢处理技术在美国用于润滑油生产；,1969年，第一套高温、高压加氢裂化润滑油处理装置在日本投产；,1970年代，第一套加氢异构脱蜡装置在欧洲采用，生产高粘度指数基础油；,197080年代，世界上的发达国家纷纷采用二段加氢工艺处理润滑油；,1997年，加氢裂化加氢异构脱蜡加氢精制的三段加氢处理工艺（CONOCO公司）。,4,现代润滑油生产工艺1960年代，加氢处理技术在美国用于润滑油,几种工艺路线,物理处理工艺,溶剂精制溶剂脱蜡白土补充精制,物理化学联合工艺,溶剂预精制加氢裂化溶剂脱蜡,加氢裂化溶剂脱蜡高压加氢补充精制,溶剂精制溶剂脱蜡中低压加氢补充精制,化学处理工艺（三段全加氢工艺）,加氢裂化催化脱蜡加氢精制,5,几种工艺路线物理处理工艺5,基础油加工技术发展趋势,溶剂精炼,或,酸碱处理,或,白土精制,溶剂,精炼,加氢,处理,加氢,裂化,异构,脱蜡,加氢裂化,异构脱蜡,加氢精制,常规 一段加氢 二段加氢 三段加氢,1960年代 1970年代 1980年代 1990年代,6,基础油加工技术发展趋势溶剂精炼溶剂加氢加氢裂化常规,原油的成份,原油成份,链烷烃,环烷烃,芳香烃和极性物质,硫、氮、氧、金属,环烷烃,芳香烃,链烷烃,石蜡,7,原油的成份原油成份环烷烃芳香烃链烷烃石蜡7,极性芳烃和杂环化合物,芳香烃,含氮杂环,含硫杂环,R,N,R,R,S,8,极性芳烃和杂环化合物芳香烃RNRRS8,原油分子结构,典型的原油分子,不饱和的芳香环,环烷基,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,石蜡基,C,C,C,9,原油分子结构典型的原油分子不饱和的芳香环 环烷基CCCCCC,原油成份对润滑油性能的影响,不同原油成份的性能对比,链烷烃 环烷烃 芳香烃,溶解性能,氧化安定性,粘温性能,颜色稳定性,挥发性,增强,提高,提高,增强,增高,10,原油成份对润滑油性能的影响不同原油成份的性能对比链烷烃,基础油的生产工艺,传统的基础油生产工艺溶解、萃取、吸附等物理方法,蒸馏法,溶剂抽提法,酸碱精制,溶剂脱蜡处理,白土精制,加氢工艺采用高压、高温、催化条件下的加氢反应、分子重排等化学方法，改变油中非理想成份的分子结构，彻底去除杂质。,只能去除5080的不饱和的芳香烃、沥青、和石蜡等其它非理想成份,11,基础油的生产工艺传统的基础油生产工艺溶解、萃取、吸附等物,传统的润滑油生产工艺,溶剂精制润滑油的生产流程图,原油,溶剂精制,脱蜡,补充精制,调合,包装,汽油,煤油,柴油,重油,润滑油,成品润滑油,常压渣油,添加剂,减压蒸馏,沥青,丙烷,脱沥青,常压蒸馏,12,传统的润滑油生产工艺溶剂精制润滑油的生产流程图原油溶剂精制脱,三段加氢润滑油生产过程,三段加氢润滑油的生产流程图,原油,加氢裂化,异构脱蜡,加氢精制,调合,包装,汽油,煤油,柴油,重油,润滑油,成品润滑油,常压渣油,添加剂,减压蒸馏,H,2,常压蒸馏,H,2,H,2,13,三段加氢润滑油生产过程三段加氢润滑油的生产流程图原油加氢裂化,1、,减压蒸馏,：原料油在CONOCO炼油厂的减压塔中分馏出含蜡馏分油。,2、,加氢裂化,：含蜡馏分油在加氢裂化塔内3,000psi压力及1,000,F,的高温环境与氢分子剧烈反应。,3、,异构脱蜡,：油分子被重新组合，蜡分子转换为油分子，从而降低了油的凝点并改善了低温的流动泵送性。,4、,加氢精制,：除去芳香烃及残留的杂质，使油分子结构更加稳定，并增强抗氧化性及增加寿命，油清澈如水。,减压蒸馏（常规）加氢裂化 加氢异构脱蜡 加氢精制,1,3,2,4,康菲石油的加氢生产工艺,氢净,分子,合成润滑油,14,1、减压蒸馏：原料油在CONOCO炼油厂的减压塔中分馏出含蜡,加氢油是不是合成油？,原有的合成油：,聚,-,烯烃油（PAO),双酯、多元醇酯,聚醚,硅油等,半合成油,主要是指矿物油和合成油混合调配的油品,加氢油也是合成油，理由是：,加氢过程改变了油分子的化学结构,加氢过程是化学变化，而非物理变化,加氢油的性能显著高于溶剂精炼油,15,加氢油是不是合成油？原有的合成油：半合成油加氢油也是合成油，,加氢过程主要的化学反应,加氢裂化（大分子变成小分子）,加氢饱和（不饱和双键打开）；,加氢开环（环烷烃的环链断开）；,加氢除杂质（氮、硫、氧）,加氢异构（碳链重排）,16,加氢过程主要的化学反应加氢裂化（大分子变成小分子）16,加氢油是否为合成油的争议,争议的起因：,1997年前，嘉实多使用PAO调配Syntec 合成润滑油，后来选用壳牌生产的加氢异构基础油生产，但仍然在广告和产品标签中中宣称Syntec 为合成油，从而引起美孚的不满，控告嘉实多欺诈消费者。,争议的裁定：,1999年4月，美国NAD(the National Advertising Division)作出终审 裁定，嘉实多采用加氢处理基础油生产的Syntec 是合成油（Synthetic Oil），即人造的（,man-made,）润滑油。,17,加氢油是否为合成油的争议争议的起因：17,不同工艺的,基础油成份比较,成分,三段全加氢,溶剂精炼,饱和烃(%),芳香烃(%),极性分子(%),硫(%),氮(ppm),颜色,99.90,0.0,0.0,0.001,0.3,无色,85,.40,14.10,0.50,0.07,30,淡黄,18,不同工艺的基础油成份比较成分三段全加氢溶剂精炼饱和烃(%),美国石油学会（API）的基础油分类,分类,硫，饱和度 粘度指数,说明,I,0.03 和/或 90 80-119,溶剂精炼,II,0.03 和 90 80-119,加氢处理,III,0.03 和 90 120,深度加氢处理,IV,所有的聚,-,烯烃油（PAO）,V,所有未包含在IIV类中的所有其它类型的基础油,19,美国石油学会（API）的基础油分类分类硫，,加氢基础油的优点,性能优点,硫、氮及芳烃含量低,粘度指数高，高低温性能好,热氧化安定性更好，,挥发性低，,抗乳化性能更好,光稳定性更好,换油期长,工艺上的优点,收率高,不受原料来源限制,工艺灵活,生产加氢基础油与聚,-,烯烃油相比，产品质量相近，但生产成本低好几倍,副产物综合利用率高,20,加氢基础油的优点性能优点工艺上的优点20,加氢基础油的优点（续）,基础油类型,I 类和II 类加氢基础油的氧化安定性比较,21,加氢基础油的优点（续）基础油类型I 类和II 类加氢基础油的,加氢基础油的优点（续）,不同基础油的烟炱增稠试验对比,I 类基础油,II 类基础油,粘度增长,/mPas,烟炱,22,加氢基础油的优点（续）不同基础油的烟炱增稠试验对比I 类基础,加氢基础油的优点（续）,基础油类型,I 类和II 类加氢基础油的挥发性比较,23,加氢基础油的优点（续）基础油类型I 类和II 类加氢基础油的,加氢基础油的优点（续）,基础油类型,I 类和II 类加氢基础油在油耗上的比较,24,加氢基础油的优点（续）基础油类型I 类和II 类加氢基础油在,加氢基础油的优点（续）,（1923年）添加剂 添加剂,汽轮机油氧化安定性试验（TOST）或ASTM D943,，,测量的是油品总酸值达到2.0mg KOH/g所需要的时间。,小时,25,加氢基础油的优点（续）（1923年）添加剂,加氢基础油的经济性,综合性能接近全合成油（以PAO为例），但价格却与溶剂精炼油相当（以康菲加氢油为例）。,PAO油,溶剂精炼油,价格,性能,高,低,高,氢净加氢基础油,26,加氢基础油的经济性综合性能接近全合成油（以PAO为例），但价,采用加氢工艺的推动力,已经废除的标准,现行标准,90年代,6080年代,3050年代,汽油机油的发展过程,2001年,GF-3,27,采用加氢工艺的推动力已经废除的标准现行标准90年代6080,采用加氢工艺的推动力,柴油机油的发展过程,已经废除的标准,现行标准,4060年代,7080年代,90年代,2002,28,采用加氢工艺的推动力 柴油机油的发展过程 已经废,采用加氢工艺的推动力,现代工业对润滑油性能新的要求,（1）热氧化安定性好,延长换油周期；,（2）低挥发性；,（3）高粘度指数,高低温运行更好；,（4）低硫/无硫；低磷；,（5）低粘度,节能；,（6）符合新的环境保护标准。,节能和环保的要求,节能,提高燃油效率,环保,减少尾气排放,油品的毒性与安全,废油处理,29,采用加氢工艺的推动力现代工业对润滑油性能新的要求节能和环保的,欧洲排放标准的发展进程,30,欧洲排放标准的发展进程30,美国排放标准的发展进程,31,美国排放标准的发展进程31,北美地区趋势,API分类,美国,加拿大,产量,比例,产量,比例,类,574.5,67,46.5,39.7,/,III,类,284.0,33,70.5,60.3,总产量,858.5,117,1998年北美地区润滑油产量 万吨/年,32,北美地区趋势美国加拿大产量比例产量比例类574.5674,全球发展趋势,全球基础油需求约为3392万吨/年，,目前85%以上为常规的I类溶剂精炼基础油。,但2008年，第II、III类润滑油基础油的需求将增长3050%，,到2008年，全球加氢基础油能力将超过1325万吨/年。比例将达40%,世界润滑油基础油正由I类向IIIII类转变，基础油生产正向加氢技术发展。,33,全球发展趋势全球基础油需求约为3392万吨/年，33,中国的趋势,中国22个炼油厂生产基础油，目前90%以上是溶剂精炼的I类油，IIIII类基础油很少。但加氢技术是国家发展计划中积极推动的方向。,具有加氢处理装置的炼油厂如下：,兰州炼油厂（二段加氢，1997年）；,大庆炼化公司炼油厂（异构脱蜡装置，1999年）；,克拉玛依炼油厂（三段加氢，2000年12月）；,荆门石化总厂（加氢改质装置）；,上海、茂名石化新建的加氢装置正在施工或计划中。,34,中国的趋势中国22个炼油厂生产基础油，目前90%以上是溶剂精,总 结,传统溶剂精炼油的性能已经不能满足现代需要。,现代润滑油精炼技术已经大规模从溶剂精炼技术转移到加氢处理技术；,加氢处理的润滑油具有全合成润滑油相类似的性能，而价格却与溶剂精炼油相当；,加氢技术也是中国润滑油技术发展的方向。,35,总 结传统溶剂精炼油的性能已经不能满足现代需要。35,多谢大家！,结 束,36,多谢大家！结 束36,