煉油副產(chǎn)品油提取烯烴合成并精制基礎(chǔ)潤(rùn)滑油

韓 杰，于廷云，趙 琳

（遼寧石油化工大學(xué)， 遼寧 撫順 113001）

由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，兩次能源危機(jī)的刺激以及合成油技術(shù)的日趨完善和價(jià)格的合理，是使合成油的應(yīng)用取得了很大的進(jìn)展[1]。目前由于人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和對(duì)高性能潤(rùn)滑油要求的提高，也促使我們盡可能的使用合成潤(rùn)滑油[2,3]。烯烴作為原料在催化劑作用下聚合合成潤(rùn)滑油具有粘度指數(shù)高、閃點(diǎn)高、低溫流動(dòng)性好、抗水解能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[4-6]。并且用烯烴作為原料合成潤(rùn)滑油反應(yīng)條件簡(jiǎn)單，原料廣泛。隨著科技的不斷發(fā)展，對(duì)潤(rùn)滑油的性能也不斷提出新的要求。潤(rùn)滑油的加氫精制過(guò)程也顯得尤為重要，催化劑的選擇、反應(yīng)條件的控制都對(duì)加氫精制的效果產(chǎn)生很大的影響。本文以Ni-W-P 為助劑，Al2O3為載體對(duì)合成的潤(rùn)滑油進(jìn)行加氫精制，考察各個(gè)反應(yīng)條件對(duì)加氫效果的影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

儀器：(1) SP-2100 型氣相色譜儀（北京北分瑞利分析儀器有限責(zé)任公司）；

(2) NJD-5S/8S 數(shù)顯粘度計(jì)（上海平軒科學(xué)儀器有限公司）；

(3) 蒸餾裝置；

(4) 聚合裝置；

(5) 加氫裝置；

原料：含C10烯烴的廢油（北京某石化廠）。

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度對(duì)加氫精制效果的影響

在氫壓9.5 MPa、空速為1.30 h-1、氫油比為700︰1 的條件下加氫精制。改變精制溫度對(duì)Ni-W-P/Al2O3催化劑活性的影響，對(duì)精制后潤(rùn)滑油的油品性能進(jìn)行考察。由于加氫反應(yīng)是個(gè)吸熱的反應(yīng)，高溫有助于加氫反應(yīng)的進(jìn)行。如表格所示，溴價(jià)、比色、收率都是隨著溫度的升高而逐漸降低。當(dāng)溫度大于270 ℃時(shí)，溴價(jià)、比色不再變化，逐漸趨于平穩(wěn)，而產(chǎn)品的收率卻降低，是因?yàn)楦邷乜梢允乖嫌桶l(fā)生裂解，生成了小分子物質(zhì)。由此可見(jiàn)精制加氫溫度為270 ℃較為合適（表1）。

表1 溫度對(duì)加氫精制效果的影響Table 1 Effect of temperature on hydrogenation refining

2.2 氫壓對(duì)加氫精制效果的影響

在精制溫度為 270 ℃、空速為 1.30 h-1、氫油比為700︰1 的條件下加氫精制。改變氫壓，探究其對(duì)加氫效果的影響。如表2。

表2 氫壓對(duì)加氫精制效果的影響Table2 Effect of hydrogen pressure on the hydrogenation refining

如表所示，隨著氫壓的增大加氫精制得到的潤(rùn)滑油的溴價(jià)、比色不斷降低，產(chǎn)率也不斷增大。增大壓力有利于加氫精制反應(yīng)的進(jìn)行，但當(dāng)壓力增大到一定程度時(shí)溴價(jià)、比色、產(chǎn)率變化不大，趨于平穩(wěn)。從上表中可以看出當(dāng)氫壓大于 9.5 時(shí)，比色不再變化，溴價(jià)與收率則變化較小，趨于平穩(wěn)。故可以看出最佳的氫壓為9.5 MPa。

2.3 空速對(duì)加氫精制效果的影響

考察空速對(duì)其的影響，改變空速對(duì)加氫精制的影響。從表3 中可以看出隨著空速的不斷增大溴價(jià)、收率都在不斷的增大，比色不斷變小。油品性能向好的方向發(fā)展。但當(dāng)空速大于1.3 h-1以后溴價(jià)反而增大，比色沒(méi)有變化，收率也變化較小。空速的增大使得油品流經(jīng)反應(yīng)器的時(shí)間減少，加氫反應(yīng)進(jìn)行不完全，影響了效果。故最好選用的空速為1.3 h-1。

表3 空速對(duì)加氫精制效果的影響Table 3 Effect of space velocity on hydrogenation refining

2.4 氫油比

加氫精制過(guò)程受很多反應(yīng)條件因素的影響，前面探究了空速、氫壓等因素對(duì)其的影響并得出最佳的反應(yīng)條件。在加氫過(guò)程中需要維持較高的氫分壓，也就意味要提高氫油比。可以抑制生成積碳的縮合，還可以提高系統(tǒng)的熱容量，因?yàn)榧託溥^(guò)程是個(gè)放熱過(guò)程，同樣改變不同的氫油比下的反應(yīng)情況。得到最適宜的氫油比，其他條件選最佳條件。

如表4 所示，隨著氫油比的增加產(chǎn)品的溴價(jià)、比色不斷減小，收率隨之增大。當(dāng)氫油比大于 700︰1 以后各項(xiàng)的變化不明顯，比較平穩(wěn)。最佳的氫油比為700︰1。

表4 氫油比對(duì)加氫精制效果的影響Table 4 Effect of hydrogen-oil ratio on hydrogenation refining

2.5 精制產(chǎn)品油的各項(xiàng)性能

以Ni-W-P 為助劑，Al2O3為載體，精制溫度為270 ℃、氫壓9.5 MPa、空速1.30 h-1、以及氫油比為700︰1 的條件下加氫精制，對(duì)得到的產(chǎn)品油的性能進(jìn)行了考察。如表5。

表5 產(chǎn)品油的性能指標(biāo)Table 5 The performance of product oil

3 總 結(jié)

我國(guó)對(duì)潤(rùn)滑油用量大，而國(guó)內(nèi)大多數(shù)機(jī)械潤(rùn)滑油來(lái)自天然礦物油，不易脫蠟、凝點(diǎn)較高、制取凝點(diǎn)低的潤(rùn)滑油較困難。烯烴在一定條件下催化聚合所得到的基礎(chǔ)油與同粘度的礦物油相比具有液相范圍寬、粘溫性能好、高溫抗氧化安定性好、結(jié)焦少、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，而且它原料豐富、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格相對(duì)便宜等優(yōu)點(diǎn)，是配置高檔專用潤(rùn)滑油較為理想的基礎(chǔ)油。

本文通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)考察得到最佳的加氫條件，在溫度和氫油比方面比傳統(tǒng)的加氫條件溫和，且原料油是工廠的副產(chǎn)品油，提高了能源的利用率。如推廣開(kāi)來(lái)有很大的實(shí)用效用。

［1］ 張秉志.合成潤(rùn)滑油基礎(chǔ)知識(shí)（一）[J].合成潤(rùn)滑材料，1997,23（3）：26-36.

［2］劉影.潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].潤(rùn)滑油,2001,16(14):59-62.

［3］ 申志明，郝策，蔣山.1-癸烯齊聚制備聚烯烴合成油[J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào),2009（6）:21-28.

［4］ 黃付玲，滿艷茹，孫淑坤，郭桂悅，高宇新.A-烯烴油技術(shù)進(jìn)展[J].化工中間體，2007,9（2）:21-22.

［5］ 胡友良.烯烴聚合催化劑和聚合反應(yīng)[J].高分子通報(bào)，1996,6（3）：121-127.

［6］ 張榮賢，孫桂芳，王維鳳.氣相色譜法測(cè)定大氣中烯烴的研究[J].化工環(huán)保,1998(18):294-298.