润滑油基础油的发展趋势-加氢裂化

润滑油基础油的发展趋势——加氢裂化技术及其优势2019/12/25润滑油基础油的发展趋势2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2019/12/25润滑油基础油的发展趋势3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；1920～40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；2019/12/25润滑油基础油的发展趋势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；1970～80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）。2019/12/25润滑油基础油的发展趋势5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加氢裂化＋催化脱蜡＋加氢精制2019/12/25润滑油基础油的发展趋势6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2019/12/25润滑油基础油的发展趋势7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2019/12/25润滑油基础油的发展趋势8极性芳烃和杂环化合物芳香烃含氮杂环含硫杂环RNRRS2019/12/25润滑油基础油的发展趋势9原油分子结构典型的原油分子不饱和的芳香环环烷基CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC石蜡基CCC2019/12/25润滑油基础油的发展趋势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•挥发性增强增强增强增强增强2019/12/25润滑油基础油的发展趋势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50～80％的不饱和的芳香烃、沥青、和石蜡等其它非理想成份2019/12/25润滑油基础油的发展趋势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2019/12/25润滑油基础油的发展趋势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H2常压蒸馏H2H22019/12/25润滑油基础油的发展趋势141、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1324康菲石油的加氢生产工艺氢净®分子合成润滑油2019/12/25润滑油基础油的发展趋势15加氢油是不是合成油？合成油：—聚α-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—加氢油的性能高于溶剂精炼油2019/12/25润滑油基础油的发展趋势16加氢过程的化学变化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）2019/12/25润滑油基础油的发展趋势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99.900.00.00.0010.3无色85.4014.100.500.0730淡黄2019/12/25润滑油基础油的发展趋势18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I0.03和/或9080-119溶剂精炼II≤0.03和≥9080-119加氢处理III≤0.03和≥90≥120深度加氢处理IV所有的聚α-烯烃油（PAO）V所有未包含在I～IV类中的所有其它类型的合成基础油2019/12/25润滑油基础油的发展趋势19RBOTminutes@130C600800100012001400RBOT抗氧化试验芳香烃(%)芳香烃对于抗氧化性的影响基础油加0.2%BHT抗氧化剂数据点00.101.0010.00分钟2019/12/25润滑油基础油的发展趋势20康菲石油加氢裂化基础油的特性超凡的抗氧化和热稳定性快速分水和抗乳化性能优异的低温操作性能有效地控制积炭无毒，优良的人体和环境亲和性2019/12/25润滑油基础油的发展趋势21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Ⅲ类基础油与聚α-烯烃油油相比，产品质量相近，但生产成本低好几倍副产物综合利用率高2019/12/25润滑油基础油的发展趋势22加氢基础油的经济性综合性能接近合成PAO油，但价格却与一般矿物油相当（以康菲加氢油为例）全合成油溶剂精炼油氢净加氢基础油价格性能高低高2019/12/25润滑油基础油的发展趋势23采用加氢工艺的推动力SASBSCSDSESFSGSHSJSL已经废除的标准现行标准90年代60~80年代30~50年代汽油机油的发展过程2001年／GF-32019/12/25润滑油基础油的发展趋势24采用加氢工艺的推动力柴油机油的发展过程CACBCCCDCECFCGCHCI已经废除的标准现行标准40~60年代70~80年代90年代20022019/12/25润滑油基础油的发展趋势25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；（5）低粘度——节能；（6）环境友好。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2019/12/25润滑油基础油的发展趋势26北美地区趋势API分类美国加拿大产量比例产量比例Ⅰ类574.567％46.539.7％Ⅱ/Ⅲ类284.033％70.560.3％总产量858.51171998年北美地区润滑油产量万吨/年2019/12/25润滑油基础油的发展趋势27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30～50%，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II／III类转变，基础油生产正向加氢技术发展。2019/12/25润滑油基础油的发展趋势28中国的趋势中国目前90%以上是溶剂精炼的I类油，II／III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）；大庆炼化公司炼油厂（异构脱蜡装置）；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。2019/12/25润滑油基础油的发展趋势29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；加氢技术也是中国润滑油技术发展的方向；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。2019/12/25润滑油基础油的发展趋势30多谢大家！结束