润滑油加工过程与设备(老三套).docVIP

润滑油加工过程与设备 （一）润滑油“老三套”加工流程和加工设备 Ⅰ、润滑油料溶剂精制 从常减压装置分馏出的减压侧线馏分润滑油原料和丙烷脱沥青装置制取的残渣润滑油料（光亮油料）都会含有一些对油品使用性能有害的非理想物质（主要是胶质、沥青质、多环短侧链的芳香烃、多环和杂环化合物、环烷酸类以及某些硫、氮、氧化合物）。这些物质的存在会使油品的粘度指数降低，抗氧化安定性变差，以及使用过程中氧化后容易生成较多的沉淀和酸性物质，进而堵塞油路和腐蚀金属设备，并使油的颜色变差等。溶剂精制就是利用一些溶剂的选择性溶解能力脱除润滑油中这些有害的非理想物质。即将少环长侧链的环烷烃、芳香烃及液态烷烃留在精制液中，然后分别将精制液和抽出液中溶剂蒸出，得到精制油（提余油）和抽出油。润滑油基础油的粘温性能，抗氧化安定性等除主要受原油性质制约外，主要取决于溶剂精制的深度。溶剂精制工艺具有无废渣、溶剂循环使用、精制深度可以调节等优点，故直到现在仍是润滑油原料精制的主要手段和润滑油生产过程的一个重要步骤，但它是利用物理抽提法，不能改变烃类的结构。只有原料中含有较多理想的烃类时，用溶剂精制方法生产润滑油基础油才是经济的。 目前我国的溶剂精制装置中有糠醛精制、酚精制和N－甲基吡咯烷酮精制（NMP），三种工艺共存。 糠醛精制工艺的特点是溶剂对润滑油料中非理想物质的溶解力适宜，选择性也较强，溶剂价廉，来源易解决，毒性较小，在国内被广泛采用，占全国溶剂精制总加工能力83％左右。 对酚精制来说，在相同的原料与精制深度下，其溶剂比低于糠醛精制。酚精制对残渣润滑油料的脱残炭能力强。但酚有毒性，所产生的含酚污水需重点处理。酚的比热和沸点均较糠醛为高，因而能耗较大。而糠醛精制的溶剂回收自采用了多效蒸发工艺后，其能耗已低于酚精制。故国内已有多年没有新的酚精制装置建设，反而有两套被改造为N－甲基吡咯烷酮精制装置。 N－甲基吡咯烷酮比酚具有更高的溶解力和选择性，故精制溶剂比低，能耗较低。精制油的粘度指数和收率均高于酚精制，溶剂毒性也比酚低。其主要不足是脱碱氮能力不如酚精制，且对设备有一定腐蚀性。而且溶剂价昂，需要进口，故在国内尚未进一步推广。 现仅就目前国内应用最广，有代表性的糠醛精制工艺加以阐述。 1、糠醛精制工艺流程 糠醛精制装置工艺流程包括原料油脱气、溶剂抽提、精制液和抽出液的溶剂回收及溶剂干燥脱水等部分。其流程图见图-I-1。 图－Ⅰ－1 糠醛精制工艺流程图 1－脱气塔；2－抽提塔；3－精制液蒸发汽提塔；4－抽出液一次蒸发塔；5－抽出液二次蒸发塔；6－抽出液三次蒸发塔；7－抽出液蒸发汽提塔；8－精制液加热炉；9－抽出液加热炉；10－干燥塔；11－水溶液汽提塔；12－分液罐；13－真空分液罐；14-醛水分离罐 （1）原料油脱气 原料油中溶有微量的氧气就能使糠醛氧化产生酸性物质（糠酸），并进一步缩合生成胶质，结焦造成设备的腐蚀和堵塞，并会加大糠醛溶剂的单耗。原料油贮罐没有惰性气保护，原料油中会溶入50～100PPm的氧气，当原料油引入装置与糠醛接触后就会产生上述的结果。为了避免出现类似的问题，不管对原料油贮存时有否惰性气保护，在进入抽提塔前都必须经过在脱气塔进行脱气的操作。影响脱气效果的主要因素是脱气塔建立的真空度和吹汽量。据操作经验：脱气塔在66～80kpa的真空度下，同时塔底控制110～116℃，塔顶85～88℃操作时，并再往塔内吹入少量蒸汽进行汽提，可以脱除氧气达99％以上。 （2）溶剂抽提 糠醛精制的抽提是在转盘塔内进行。原料油自脱气塔底抽出，经过换热或冷却到适当温度后进入转盘塔的中下部，循环的糠醛溶剂经换热和冷却到操作温度进入转盘塔的上部，借糠醛和原料油的比重差，进行逆流接触。因此，塔的顶部与底部间有一温度梯度（上高下低），此温度梯度除由进塔糠醛溶剂与原料油间的温差形成外，还可以通过将塔内部分物料抽出冷却后再返回塔内加以调节。温度是影响溶剂抽提过程最灵敏最重要的因素之一。在溶剂比一定的情况下，一般是保持较高塔顶温度和适宜的塔底温度，使溶剂有足够溶解能力和有较好的选择性，不仅使精制液（抽提液）中的理想组分最多，而且使抽出液（废液）中带走的理想组分也最少，获得质量好、收率高的基础油。一般来说，塔顶温度是控制在溶剂与油的临界互溶温度以下20℃左右。 转盘抽提塔是在一定压力下操作，含少量糠醛的精制液与含大量糠醛的抽出液分别从转盘抽提塔顶部和底部自压排出，进入各自的溶剂回收系统。 （3）溶剂回收系统 溶剂回收部分有精制液和抽出液两个系统。考虑到糠醛与原料油的沸点相差较大，故溶剂回收时，可视为仅有溶剂蒸发。 精制液中含溶剂少（一般约为15m%），系统也较简单，仅在一个蒸发汽提塔中即可完成全部溶剂的回收。该塔是在减压下操作，进料是在加热炉加热在220℃左右进塔，并在塔底吹入水蒸