潤滑油加氫預處理的工藝研究及運用

李琴 李敏麗

摘要：隨著經濟的發展潤滑油的消耗量在逐年增加，潤滑油主要用于機械制造業。潤滑油可以降低設備零件之間的機械摩擦力，通過吸熱降低因摩擦導致的溫升，通過覆蓋可以防止金屬表面的氧化及腐蝕，可以對需要隔離的部件間隙起到隔離密封的作用。潤滑油在延長設備的使用壽命上有著重要的作用，潤滑油加氫預處理的主要目的是脫除雜原子化合物，提高后續工序的精制效果。本文主要論述加氫預處理工藝在潤滑油生產過程中的作用。

關鍵詞：潤滑油；加氫預處理；工藝研究

1.潤滑油

潤滑油的主要組成是基礎油和添加劑基礎油包括礦物油和合成油，礦物油是原油加工后的潤滑油組分合成油是通過有機合成法制備，以有機化工原料或低分子烯烴為原料有特定化學結構和性能。潤滑油在工業發展中的主要作用是解決機械設備之間的潤滑性，以及機械在運行過程中的冷卻性能，此外，潤滑油對機械還具有防銹清潔密封等作用。

2加氫預處理

2.1潤滑油的加氫脫蠟處理

潤滑油的加氫預處理過程中，加氫處理的關鍵在于能夠對組分進行有效的加氫反應，組分的不飽和度減小、開環或異構化。同時還能對的雜原子化合物進行處理，降低潤滑油的酸值，提升潤滑油的物理化學性質和使用性能。加氫預處理提升潤滑油質量的關鍵在于，提升潤滑油的粘度。

2.2催化脫蠟

催化工藝在潤滑油的預處理中主要是降低潤滑油的凝點。在催化劑的作用下氫氣和潤滑油進行加氫裂化或臨氫異構化反應，轉化或脫除蠟，優化潤滑油的性能。與傳統的溶劑脫蠟工藝相比，催化脫蠟在降低潤滑油凝點的同時，還能提高潤滑油收率，降低裝置投資。在潤滑油的加氫預處理過程主要是緩和加氫，通過化學反應將非理想組分轉化為理想組分，改善潤滑油的粘溫性能。

2.3加氫法

潤滑油的加氫處理技術隨著工業的發展逐漸成熟，加氫法處理能夠有效的去除潤滑油中的環烷酸和硫氮等雜原子化合物，提高潤滑油的使用性能，減少設備損耗，降低環境影響。現今的加氫處理技術，既需要高技術的設備，同時氫源的消耗量巨大。現今，實驗主要研究的是糠醛通過加氫脫酸進行較高酸值減壓餾分油，除去環烷酸及硫氮化合物，將潤滑油中多環芳烴轉化為有用組分，實現潤滑油的精制率。潤滑油加氫脫酸的溫度及氫分壓設置時取（260～340℃，2.5 MPa～4.0 MPa），將酸值穩定在0.1mgKOH/g。加氫處理工藝主要是以“蒸餾-加氫脫酸-糠醛精制-白土補充精制”實現潤滑油的加氫精煉處理。

3加氫預處理工藝研究

國內潤滑油的加氫預處理，采用的工藝方案有輕度加氫和深度加氫，而國外潤滑油的加氫預處理方案主要是高壓加氫。高壓加氫處理主要是去除潤滑油的雜原化合物，脫除鎳、釩等重金屬物質，加氫預處理催化劑通常采用LF-19作為預處理的催化劑[3]。該類催化劑的優勢是對潤滑油中所包含的氧化鋁載體進行改進，提升催化劑的催化活性，潤滑油在催化劑的作用下，能提升穩定性。

預處理工藝流程與以往的工藝流程進行對比研究發現，該工藝流程在設備上更精簡，對預處理操作的流程中高壓換熱器、高壓空冷器、加熱爐等進行精簡，同時潤滑油預處理的工作效率明顯和傳統處理有所差異。

加氫預處理的分餾處理技術，需要將潤滑油的熱低分油和冷低分油進行混合并放入后常壓塔中，在常壓塔底用過熱蒸汽汽提。在實驗操作反應中用水冷器將汽提塔頂出來的氣相冷卻至常溫后進入回流罐，回流罐的處理關鍵是將潤滑油的氣、油、水三種的不同相態的物質進行三相分離處理。在技術處理過程中只有實現常壓塔底的熱油經過常壓塔底油泵升壓后，再通過加熱后進入減壓塔分餾切割，才能最大限度的減少潤滑油組分中輕組分的含量。

常壓塔底油經加熱爐加熱后進入減壓塔，減壓塔的頂部采用真空泵抽真空，使減壓塔處于負壓狀態，減壓塔頂氣冷卻后進行油和水分離處理，分離出來的含油廢水進入廢水處理站進行處理。減壓系統的分餾處理，還需要通過熱蒸汽進行汽提。在減壓分餾工藝中將減壓塔分為蒸餾和精餾兩個階段。蒸餾段是在塔釜通入過熱蒸汽，蒸汽上升過程中帶走油品中的輕組分，輕組分在塔頂富集。精餾段是采用塔頂回流，通過冷油的回流將塔上部油氣中的重組分帶下去，重組分在塔釜富集。

4加氫預處理技術研究方向

我國潤滑加氫處理的研究中具有代表性的工藝是在加氫處理中首先是對25μm以上的固體雜質進行原料水分脫除處理，再用丙烷抽提或刮膜蒸發裝置進行膠質處理，使用分餾技術分離出輕組分。在加氫預處理階段還需要保護劑和脫金屬劑的配合使用以達到金屬物質的脫離效果，在預處理催化劑選用Ni-Mo-W-Ce/Al2O3和Ni-Mo-P-La/Al2O3，這兩種催化劑能夠使潤滑油中多環芳烴飽和，脫除雜原子中的S、N、O、C，該項技術的優點在于對潤滑油的脫重裝置的選擇，采用丙烷抽提或刮膜蒸發方式代替常減壓蒸餾，借此實現提升產品收率，還能增加潤滑油基礎油中飽和烴的含量，提升潤滑油的品質。

5總結

綜上所述，傳統潤滑油加氫預處理的工藝和現今加氫預處理工藝的對比研究，表明加氫預處理工藝對潤滑油的性能有重大的影響。為了生產出具有高粘度指數、更好的粘溫性能、氧化安定性好的潤滑油產品，需要對現有的生產工藝和加工方式進行改革。隨著科技的發展，環境保護和無害化生產的需求，落后的生產工藝逐步被淘汰，新的工藝在逐步發展。新工藝的研究能夠為潤滑油的發展做出巨大的貢獻。

參考文獻：

[1]謝鳳，范鴻宇，劉廣龍，等.航空渦輪發動機對潤滑油的性能要求與發展趨勢[J].合成潤滑材料，2009，36（3）：20–25.

[2]粟斌，史永剛，徐金龍，等.發動機潤滑油黏度等級對其性能的影響[J].潤滑與密封，2011，36（1）：92–94.

[3]汪軍平，許孝玲，王華，等.超高黏度指數潤滑油基礎油生產工藝研究[J].石油煉制與化工，2014，45（8）：82–86.