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為使光滑油在低溫條件下堅(jiān)持良好的流動(dòng)性,有必要將其間易于凝固的蠟除掉,這一工藝叫脫蠟。脫蠟工藝不僅能夠下降光滑油的凝點(diǎn),一起也能夠得到蠟。所謂蠟便是在常溫下(15℃)成固體的那些烴類化合物,其間主體是正構(gòu)烷烴和帶有長(zhǎng)側(cè)鏈的環(huán)狀烴,C16以上的正構(gòu)烷烴在常溫下都是固體。
脫蠟的辦法很多,常用的辦法是冷榨脫蠟、溶劑脫蠟和尿素脫蠟。
丙烷脫瀝青
這種辦法便是用丙烷把渣油中的烴類提取出來(lái),即運(yùn)用液態(tài)丙烷在臨界溫度鄰近對(duì)瀝青的溶解度很小,而對(duì)油(烷烴、環(huán)烷烴、少芳香烴)溶解度大的特性來(lái)使油和瀝青分隔。丙烷的臨界溫度為96.81℃,臨界壓力為4.2MPa。
所謂臨界溫度,即是把液體加熱到這一溫度以上時(shí),外界壓力無(wú)論增大到多大也不再能阻撓液體沸騰轉(zhuǎn)變成蒸汽,與臨界溫度相對(duì)應(yīng)的外界壓力叫做臨界壓力。
在丙烷的臨界溫度以下挨近臨界溫度的區(qū)域內(nèi),液體丙烷對(duì)油和瀝青的溶解才干均隨溫度的升高而下降。但是,對(duì)瀝青的溶解才干下降得很快,而對(duì)油的溶解才干下降得很慢。因此,在這一溫度范圍內(nèi)的某一溫度下,油在丙烷中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于瀝青的溶解度。
經(jīng)過(guò)丙烷處理得到的脫瀝青油和其它餾分油一樣,要進(jìn)行精制和脫蠟。
白土精制
經(jīng)過(guò)溶劑精制和脫蠟后的油品,其質(zhì)量已基本上到達(dá)要求,但一般總會(huì)含少數(shù)未分離掉的溶劑、水分以及回收溶劑時(shí)加熱產(chǎn)生的某些大分子縮合物、膠質(zhì)和不穩(wěn)定化合物,還可能從加工設(shè)備中帶出一些鐵屑之類的機(jī)械雜質(zhì)。為了將這些雜質(zhì)去掉,進(jìn)一步改進(jìn)光滑油的色彩,進(jìn)步安定性,下降殘?zhí)浚€需要一次彌補(bǔ)精制。常用的彌補(bǔ)精制辦法是白土處理。
白土精制是運(yùn)用活性白土的吸附才干,使各類雜質(zhì)吸附在活性白土上,然后濾去白土除掉所有雜質(zhì)。辦法是在油品中參加少數(shù)(一般為百分之幾)預(yù)先烘干的活性白土,邊拌和邊加熱,使油品與白土充沛混合,雜質(zhì)即徹底吸附在白土上,然后用細(xì)濾紙(布)過(guò)濾,除掉白土和機(jī)械雜質(zhì),即可得到精制后的基礎(chǔ)油。
加氫精制
(1)加氫彌補(bǔ)精制:
加氫彌補(bǔ)精制后的油品,其色彩、安定性和氣味得到改進(jìn),對(duì)抗氧劑的感受性顯著進(jìn)步,而粘度、粘溫功能的改動(dòng)不大,而且在油品中的非烴元素如硫、氮、氧的含量下降。
油品的色度和安定性主要取決于油品中所含的少數(shù)稠環(huán)化合物和高分子不飽和化合物。加氫時(shí)這類化合物中的部分芳環(huán)變成環(huán)烷或開(kāi)環(huán),不飽和化合物則變?yōu)轱柡突衔?。這樣能使油品的色彩變淺,安定性進(jìn)步。含有硫、氮、氧等非烴元素的光滑油在運(yùn)用中生成腐蝕性酸,加氫時(shí),這類元素會(huì)與氫反響生成硫化氫、胺、水等氣體從油中分離出來(lái),因此使產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)步。
加氫彌補(bǔ)精制的產(chǎn)品收率比白土精制收率高,沒(méi)有白土供應(yīng)和廢白土處理等問(wèn)題,是取代白土精制的一種較好的辦法。
(2)加氫處理(或叫加氫裂化):
加氫處理工藝不僅能改進(jìn)油品的色彩、安定性和氣味,而且能夠進(jìn)步粘溫功能,能夠代替白土精制和溶劑精制,具有一舉兩得的效果。
它是在比加氫彌補(bǔ)精制苛刻一些的條件下,除了加氫彌補(bǔ)精制的各種反響以外,還有多種加氫裂化反響,使大部分或悉數(shù)非抱負(fù)組分經(jīng)過(guò)加氫變?yōu)榄h(huán)烷烴或烷烴,并轉(zhuǎn)化為抱負(fù)組分。例如,多環(huán)烴類加氫開(kāi)環(huán),形成少環(huán)長(zhǎng)側(cè)鏈的烴,因此加氫處理生成油的粘溫功能較好。
(3)加氫降凝:
加氫降凝工藝的操作條件比加氫處理更為嚴(yán)格。光滑油質(zhì)料在催化劑的效果下產(chǎn)生加氫異構(gòu)化和加氫裂化反響,使加氫進(jìn)程不光有精制的效果,而且有使蠟異構(gòu)化的效果,從而使凝點(diǎn)較高的正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為凝點(diǎn)較低的異構(gòu)烷烴或低分子烷烴,到達(dá)下降凝點(diǎn)的目的。
光滑油產(chǎn)品調(diào)合
調(diào)合是光滑油制備進(jìn)程的較終一道重要工序,依照油品的配方,將光滑油基礎(chǔ)油組分和添加劑按份額、次序參加調(diào)合容器,用機(jī)械拌和(或壓縮空氣拌和)、泵抽送循環(huán)、管道靜態(tài)混合等辦法調(diào)合均勻,然后依照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)采樣剖析合格后即為正式產(chǎn)品。
一般,經(jīng)煉油廠精制后得到的只要常三線、減二線、減三線、減四線和光亮油(即減壓殘油經(jīng)脫瀝青、精制后所得的高粘度油料)等幾種不同粘度的基礎(chǔ)油料。許多牌號(hào)的光滑產(chǎn)品常常是運(yùn)用兩種或兩種以上不同粘度的基礎(chǔ)油組分按必定份額(該份額常稱為調(diào)合比)混合調(diào)制成的,基礎(chǔ)組分油的調(diào)合是光滑油產(chǎn)品調(diào)制的基礎(chǔ)。
(1)混合油粘度和調(diào)合比的核算:
不同粘度的油料混合后,其粘度不是加成關(guān)系,而應(yīng)由下式核算
lgV=N1BlgV1+N2lgV2
式中V,V1和V@——混合油1組分和2組分油的運(yùn)動(dòng)粘度,(mm2/s);
N1,N2——1、2組分油的混合份額,%(核算時(shí)為小數(shù),N1=1-N2)。
(2)混合油性質(zhì)的改動(dòng):
兩種以上的組分油調(diào)組成所需粘度的油品時(shí),不光粘度不成算術(shù)平均值,其它的一些性質(zhì)目標(biāo)也沒(méi)有算術(shù)平均性,而一般是傾向于性質(zhì)較低組分油的性質(zhì)的情況較多。例如:
1.不同閃點(diǎn)的組分油混組成的油品的閃點(diǎn),一般是傾向低閃點(diǎn)組分油的閃點(diǎn),即呈閃點(diǎn)下降現(xiàn)象。
2.不同凝點(diǎn)的組分油混組成的油品的凝點(diǎn),一般偏于高凝點(diǎn)組分油的凝點(diǎn),即凝點(diǎn)上升現(xiàn)象。
3.不同粘度指數(shù)的組分油混組成的油品的粘度指數(shù)一般都傾向高粘度指數(shù)分組油的粘度指數(shù)。在必定范圍內(nèi)還表現(xiàn)出必定的可加性,即為粘度指數(shù)上升現(xiàn)象。
4.不同油性的組分油混組成的油品,其油性大體上呈算術(shù)平均值的直線關(guān)系。
5.混合油的其它一些目標(biāo)如酸值、灰分、雜質(zhì)、殘?zhí)康葹榭杉有阅繕?biāo)。
常減壓蒸餾
目前運(yùn)用得較多的光滑油是以石油餾分為質(zhì)料出產(chǎn)的,通稱為礦油類光滑油。制取這類光滑油的質(zhì)料充足,價(jià)格便宜,質(zhì)量也較好,而且能夠參加恰當(dāng)?shù)奶砑觿┻M(jìn)步其質(zhì)量,因此得到廣泛的應(yīng)用。
出產(chǎn)光滑油的原油既經(jīng)選定,可運(yùn)用原油中各種組分存在著沸點(diǎn)差這一特性,經(jīng)過(guò)常減壓蒸餾裝置從原油中分離出各種石油餾分。
常減壓蒸餾裝置可分為初蒸餾部分、常壓部分及減壓部分。經(jīng)常壓塔蒸餾、蒸出沸點(diǎn)在400℃以下的餾分,常壓蒸餾只能取得低粘度的光滑油,因?yàn)樵捅患訜岬?00℃后,會(huì)有部分烴裂解,并在加熱爐中結(jié)焦,影響光滑油質(zhì)量。依據(jù)外壓下降、液體的沸點(diǎn)也相應(yīng)下降的原理,運(yùn)用減壓蒸餾來(lái)分餾高沸點(diǎn)(350-500℃)、高粘度的餾分,但還有一些重質(zhì)光滑油料在減壓塔中也難以蒸出,留在減壓渣油中,這部分油料需要去掉其間含有的膠質(zhì)、瀝青才干進(jìn)一步加工。
溶劑精制
溶劑精制是用溶劑提取油中的某些非抱負(fù)組分來(lái)改動(dòng)油品的性質(zhì),經(jīng)過(guò)溶劑精制后的光滑油料,其粘溫特性、抗氧化性等功能都有很大的改進(jìn)。
工業(yè)上采用的溶劑有酸堿、酚、糠醛和甲酚等。
溶劑精制的基本原理是,運(yùn)用溶劑對(duì)油中非抱負(fù)組分的溶解度很大,對(duì)抱負(fù)組分的溶解度很小的特性,把溶劑參加光滑油料中,其間非抱負(fù)組分敏捷溶解在溶劑中,將溶有非抱負(fù)組分的溶液分出,其他的便是光滑油的抱負(fù)組分,一般把前者叫做提取油或抽出油,后者叫做提余油或精制油,溶劑精制的效果相當(dāng)于從光滑于中抽出其間非抱負(fù)組分,所以這一進(jìn)程也叫溶劑抽提或溶劑萃取。