浅谈润滑油基础油生产工艺

秦中炎

摘 要：当前，我国国内轻质润滑油产能严重过剩（新增装置大都是生产燃料油嘉庆裂化尾油异构路线），重质基础油严重不足。国内Ⅲ+类和Ⅳ类合成基础油长时间依靠国外进口。国内基础油的生产加工一般选用物理法和加氢法生产加工矿物润滑油基础油。目前，传统的润滑油基础油生产工艺已不能满足当代社会市场的需求，为了促进润滑油基础油生产工艺的发展，必须不断加强改革创新。将来行业市场对润滑油质量的需求必定变得越来越高，润滑油工业要面对着经济收益和严苛环境保护条例的严峻考验。本篇文章从润滑油基础油的生产加工现况着手，剖析了润滑油基础油生产工艺流程的变化，为提升润滑油生产效率的问题给予了理论意义。

关键词：润滑油;基础油;生产工艺

1润滑油生产工艺介绍

1）物理法生产矿物润滑油基础油

在上世纪30年代，大部分的润滑油基础油生产加工选用物理方法，被称为“老三套”。首先是溶剂精制，这种方法的主要目的物理抽提分离去除油中的多环短侧链芳烃，含硫、含氮、含氧化合物及少许的胶质等。这类成分的出现使润滑油色彩深，酸值高、残炭值打，黏温特性和抗氧化安定性差，因而，润滑油基础油务必历经精心制作，除去含有的非理想成分，才可以实现润滑油基础油的标准规定，满足成品润滑油对基础油的要求。从目前来看，该工艺已经成熟，应用最广泛的溶剂有三种，第一种为N-甲基吡咯烷酮（NMP），第二种为酚，第三种为糠醛。在我国，采用糠醛做溶剂的装置处理能力约占总处理能力的80%，其余则采用酚，只有个别装置采用NMP，本文以糠醛精制作为举例。

糠醛精制的整个流程主要分为三部分：抽提、提取液和提取液中溶剂的回收、糠醛-水溶液的处理。利用糠醛对润滑油料中的理想组分和非理想组分具有不同的溶解度的性质，将理想组分和非理想组分分开。通过对非理想组分溶解度大而对理想组分溶解度小的性质，将非理想组分大量溶解于溶剂中而除去。

其次是溶剂脱蜡，国内的石油多数为含蜡石油，为使润滑油在较低温度前提下具备优良的流动性，务必将当中容易凝固的蜡去除，常用的脱蜡方法有冷榨脱蜡，溶剂脱蜡和尿素脱蜡，其中应用最多的是溶剂脱蜡，而溶剂脱蜡工业生产中最常用的则是酮类和苯类混合溶剂，此类混合溶剂中，苯类主要的作用是溶解润滑油，加入对蜡溶解度很小的酮类以减少苯类对蜡的高溶解度。酮苯脱蜡工艺过程包括结晶系统、冷冻系统、过滤系统、安全气系统和回收系统等五部分。结晶系统是溶剂脱蜡（和脱蜡油）的核心部分，也是影响脱蜡过程效果最关键部分。通过该工艺可使油品中的石蜡含量降低，石蜡含量降低后，润滑油基础油的倾点将减小。该方法在对某些原料品质较差的原料进行加工时具有技术上的优势，且可达到较高的脱蜡油收率，且黏度指数不低。一般而言，这个过程将与蜡除油方法一起进行，因为这可以降低成本。

最后是白土补充精制，润滑油基础油和组分生产加工的在最后这道工艺流程中，润滑油料经由溶剂精制、溶剂脱蜡后，质量基本达到要求，但其组分中仍残留少量的溶剂和一些有害物质会影响油品的颜色、安定性、抗乳化等性能，为此，必须在进行一次补充精制，除去非理想组分，以改善上述性能，从而得到合格的润滑油基础油。

这三种是我国目前采用的老三套工艺，尽管其具备无法彻底替代的优越性，但产出的常规Ⅰ类基础油已达不到现代工业使用的要求进而促进了传统式“老三套”制作工艺的更改。根据使用更改石油馏分中分子結构的化学措施，尤其是基础油生产首选的加氢工艺措施，来进一步提高润滑油基础油的质量。但这些工艺生产的石油产品已不能满足当前使用要求，因此需要采用新的工艺方法来进一步提高石油产品质量。

2）加氢法生产矿物润滑油基础油

自1969年出现润滑油加氢裂化技术后，经历了加氢精制，加氢裂化，及催化脱蜡阶段，现阶段最活跃的是异构脱蜡工艺。现如今重质石油开采比例日益增加，而它的H/C相对比较小，轻质馏分少，渣油多，富含较多的S、N、O等非烃化合物，多属环烷-芳香基原油或中间基原油，其润滑油粘温性能和氧化安定性很差，因而加氢法生产制造润滑油基础油将逐渐展现其关键的作用，物理法和加氢法关键将长期共存，相互促进。现阶段，在国外生产制造Ⅱ/Ⅲ类基础油技术方案具体来说有两类：一类是以减压瓦斯油/溶剂脱沥青油或软蜡、费托合成蜡为原材料，选用加氢裂化-异构脱蜡/加氢后精制的全加氢技术;另一类是以溶剂精制油为原材料，选用加氢转化/加氢后精制-溶剂脱蜡的部分加氢技术。

全加氢加工工艺达到基础油市场需求未来发展趋势，表现在下列这几个方面：一是在保障产品品质的与此同时，能够使原料具有操作灵活性。鉴于亚太地区的原油自然资源不足，因而当原油迫不得已而变动时，为保障基础油产品质量稳定性的需求，该加工工艺具有适用各类原油的操作灵活性。二是产品方案具有好的操作灵活性。加氢复合加工工艺能够生产加工各类等级的基础油（包括光亮油）。当产品参数需求变动时，能够根据调节分馏系统和加氢复合加工工艺相互之间的实际操作条件，以保障较大的产品操作灵活性。三是具有高质量高品质的产品品质。相比溶剂加工工艺来说，使用加氢加工工艺生产加工的基础油要具有良好的抗氧稳定性、热稳定性和低温流动性。加氢裂化/加氢处理、异构脱蜡和加氢精制的加工工艺条件能够大幅度降低原料中的芳烃的含量，进而使抗氧化稳定性和热稳定性得到很大程度上改进。四是具有好的产品操作灵活性。使用加氢精制和异构脱蜡能够生产加工UCBO和CBO产品，或是是其中的一种，使制造者具有较大的市场操作灵活性。五是具有好的燃料油和润滑油均衡性。任何的加氢加工工艺都能够生产加工高质量高品质的副产物——燃料油，以保障炼油厂对燃料油和润滑油的共同市场需求。有一些企业中，如溶剂脱沥青和加氢裂化装置最开始也许基本都是按燃料油设计的，在这之后能够由燃料油模式转换成适用润滑油基础油的生产加工。

鉴于加氢法生产加工的基础油具有的以上优势，尤其是生产加工用作调配大跨度润滑油的低粘度基础油，即低的CCS粘度和低挥发度的Ⅲ类油，只可以用加氢法生产加工。因而加氢法生产工艺在其他国家快速发展很容易。几大石油公司都研发了自己的加氢加工工艺过程并实现了工业生产运用。在上世纪广泛工业生产运用的催化脱蜡技术鉴于技术自身的缘故，除在含蜡较少的原料运用具有优势外，正在被新的更优越的异构脱蜡技术所替代。

国内引入的两套加氢法生产加工润滑油基础油装置，其生产加工工作流程主要是由加氢裂化（处理）——异构脱蜡——后加氢精制三部分组合而成，其核心关键技术是异构脱蜡技术，主要原理是根据催化反应将原料油中的高凝点正构烷烃异构化，进而大幅度降低油品的凝点，改进其低温流动性，与此同时鉴于原料油中的正构烷烃只异构不裂化，高粘度指数组分得到留存，再加上深度加氢使进料中的芳烃的含量大幅度降低，进而达到了高质量高品质基础油所需要的各类性能指标。

结束语

鉴于对润滑油基础油的生产工艺流程明确提出了更高一些的要求，为了提高产品质量，需对原生产工艺进行新的工艺选择，合理有效地提升 润滑油基础油的生产制造质量和总体水平。润滑基础油的质量是保证润滑质量的首要环节，争取润滑油市场的主动权，必须加快发展国内优质润滑基础油的生产和研发。要想满足市场对润滑油的需求，就必须在选择合适的生产工艺的同时，还要注意对现有设备进行优化升级，只有这样，润滑油基础油的质量才能不断提高。

参考文献

[1]贾志萍.国内外润滑油生产工艺综述[J].石油规划设计，1998，（ ）：8-10，36，4.

[2]李大东.加氢处理与工程[M].北京：中国化工出版社，2004.