CN103540339B

CN103540339B - 一种可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法

Info

Publication number: CN103540339B
Application number: CN201310492832.5A
Authority: CN
Inventors: 谭思; 刘跃委; 骆新平; 陈新哲; 卢振旭; 杨海兰; 任风允; 李洁; 郑镇昭
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2033-10-21
Also published as: CN103540339A

Abstract

本发明公开一种可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法，润滑油料与酸性白土和碱性白土构成的混合白土于混合罐中混合均匀，然后精制，过滤，得到润滑油基础油。该方法能够使较高酸值的润滑油料，获得酸值符合指标要求的润滑油的基础油。在整个精制过程中无需反复进行白土精制，白土的消耗少，成本低。

Description

一种可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法

技术领域

本发明涉及润滑油精制方法，尤其涉及一种可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法。

背景技术

国内润滑油生产大多数采用糠醛精制、溶剂脱蜡和白土精制的“老三套”工艺来生产API HVIⅠ类基础油。其中的白土精制是利用白土的吸附能力将经糠醛精制和溶剂脱蜡的润滑油料中残留的少量胶质、沥青质、氮化物、不饱和烃、硫化物、有机酸及微量溶剂、水分、有色物质等杂质吸附于其上而除去，达到改善油品氧化安定性和颜色的目的，它是使各种基础油的机械杂质、水分、酸值、抗乳化性能、氧化安定性等理化指标符合规格要求的重要手段。

传统的白土精制工艺都是在经糠醛精制和溶剂脱蜡的脱蜡油中先加入白土混合均匀形成糊状混合物，然后送入加热炉加热至反应温度进行白土精制，完成白土精制后的混合料送至过滤机进行过滤得到润滑油基础油(参见图1)，以上方法常称为“先加白土后加热”白土精制工艺。在这个方法当中，将脱蜡油和白土的混合料加温至反应温度的作用，是为了使脱蜡油的粘度降低，水分蒸发，使分布在白土孔隙中活性表面上的水分和空气能够排出，以便增加脱蜡油与白土活性表面的接触机会，使白土能够充分吸附油中的杂质。本申请人采用上述已有技术来生产APIⅠ类润滑油基础油，其主要的基础油产品有主流牌号HVI 150、HVI 400、HVI 650和HVI 120BS基础油都符合中石化润滑油基础油的协议标准（2013版），其主要理化指标见表1。

但是，虽然酸性白土可有效脱除各种润滑油基础油中的残留的少量胶质、沥青质、氮化物及微量溶剂、水分，但对酸值较高的酸性物质不能有效脱除，油品酸值超标，从而导致油品降级出厂，造成经济效益损失。若将酸值超标的基础油循环打回装置再进行白土精制，这样即使酸值达标，也会消耗双倍的白土，生产成本增加，并且白土废渣排放量增大，增加环境污染，不利于环保。

发明内容

本发明目的是提供一种可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法，该方法能够使较高酸值的润滑油料，获得酸值符合指标要求的润滑油的基础油。在整个精制过程中无需反复进行白土精制，白土消耗少，成本低。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法，润滑油料与酸性白土和碱性白土构成的混合白土于混合罐中混合均匀，然后精制，过滤，得到润滑油基础油。

本发明主要用于酸值较高的润滑油料精制，特别是酸值在0.07 mgKOH/g~0.15 mgKOH/g范围的润滑油料精制。酸性白土虽然可有效吸附碱性氮、水分、机杂等，但对酸值较大的脱蜡油，酸性白土的吸附效果并不理想，从而造成基础油的酸值偏高。单独采用碱性白土对脱蜡油进行精制，可有效降低基础油的酸值，但对碱性氮等杂质的脱除效果不理想，影响基础油氧化安定性。不仅如此，润滑油料和碱性白土的混合物料难以过滤，增大了精制后期处理的难度。采用酸性白土和碱性白土进行白土精制，不但可有效吸附碱性氮、水分、机杂等杂质，还可以有效降低脱蜡油的酸值，使基础油酸值达标，保证润滑油基础油的质量。而且酸性白土和碱性白土使用，改善了润滑油料和白土混合物料的过滤性能，提高过滤速度。

作为本发明的一个实施方式，精制方法的具体步骤如下：

(1)油料与混合白土混合：将润滑油料输送至混合装置中，加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，搅拌混合20~40分钟，获得油土混合料；

(2)加热：将油土混合料输送至加热炉进行加热；

(3)精制反应：将经所述步骤(2)处理后的油土混合料输送至精制塔中静置30~40分钟；

(4) 过滤：将精制后的油土混合料输送至过滤器进行过滤处理，滤除白土，得到润滑油基础油。

本发明所述步骤(1)中加入的混合白土与润滑油料之间的质量比在1%～6%范围内，在此比例范围内，混合白土足以将润滑油料中的杂质吸附完全，混合白土量过少不能达到精制目的，过多则浪费原料。

碱性白土随着加入量的增大，脱酸能力增强，可有效脱除润滑油料的酸值，使基础油酸值达标。但混合白土的脱除碱性氮的能力却变差，脱色能力也会变差，从而影响油料的白土精制效果，故碱性白土加入量不宜过大。在本发明中，所述步骤(1)中碱性白土在混合白土中的比例为0.5%~80%，优选为5%~60%，在此加入量范围内，白土精制的效果非常好，所得油品的酸值能够达到现有标准的要求，而且氧化安定性非常好。

本发明所述步骤(2)中润滑油料和白土的混合物的加热温度为120℃~250℃，最佳为150℃~220℃。

本发明还可采用另一种可行的精制实施方式来实现发明目的，而且还能降低精制成本，其具体操作是：

(a) 油料加热：将润滑油料输送至加热装置加热；

(b) 加入白土混合：开启混合罐的排空管中的风阀抽风，将已加热的润滑油料输送至混合罐中，使得加热后的润滑油料中的水蒸汽和挥发性轻组分从排空管中排出，并同时向混合罐中加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，搅拌混合20~40分钟，获得油土混合料；

(c) 精制反应：将油土混合料输送至精制塔中静置30~40分钟；

(d) 过滤：将精制后的油土混合料输送至过滤器进行过滤处理，即得润滑油基础油。

本发明所述步骤(a)中的润滑油料在输送至加热装置之前应经过脱水处理，以尽可能去除润滑油料中的水分，减少高温润滑油料在进入混合罐中时释放的水蒸汽的量，减少了白土吸水的机会，能有效保持白土原有的吸附能力。

本发明所述步骤(a)中润滑油料加热至的油温范围优选120℃~250℃，最佳为150℃~220℃。

本发明所述步骤(a)中的加热装置可以采用可常规的加热设备，例如加热炉、蒸汽加热器等。但是，本发明中推荐采用普通的蒸汽加热器，因为蒸汽是廉价、绿色的热源，可以有多种来源，如工厂的总蒸汽供应系统、利用其它生产环节的余热来产生的蒸汽等，有利于节省燃料，降低生产成本，还能让生产环境保持洁净。

本发明所述步骤(b)中加入的混合白土与润滑油料之间的质量比在1%～6%范围内。其中，碱性白土在混合白土中的比例为0.5%~80%，优选为5%~60%。

本发明中所述的润滑油料为经过糠醛精制和溶剂脱蜡的脱蜡油，尤其是指APIⅠ类润滑油料，包括粘度牌号为150、400、650和120BS的主流牌号的脱蜡油。除了粘度牌号为150、400、650和120BS的主流牌号脱蜡油，还包含APIⅠ类的其它一切润滑油料。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1) 有效降低产品酸值、产品质量符合规定的指标要求：本发明的精制反应中由于加入了酸性白土和碱性白土，既能有效降低润滑油基础油的酸值，还能有效地脱除碱性氮等有害物质，保证了白土精制效果，精制后所得的润滑油基础油的主要理化性能指标达到中石化润滑油基础油HVI 150、 HVI 400、HVI 650和HVI 120BS的指标要求，并比使用传统酸性白土精制工艺(表2、表3中表述为原工艺)进行白土精制的润滑油基础油的理化性能好（见表2和表3），表2和表3中本发明的润滑油基础油理化性质是以实施例一和实施例二以及实施例三和实施例四润滑油基础油为例。

(2) 过滤性能好：本发明以酸性白土和碱性白土构成的混合白土对润滑油料进行精制，润滑油料和白土的混合物的过滤性能优于单单使用碱性白土，容易过滤。

(3) 无新增设备投资成本：本发明中的所用的设备与原来的一致，无需增加设备投资，工艺简单可行。

(4)节约生产成本、环保：本发明可有效降低基础油的酸值，对酸值较高的酸性物质能有效脱除，使油品酸值达标，不增加白土使用量及废渣排放量，节约生产成本，并有利于环保。

附图说明

图1是现有技术的润滑油料精制方法的工艺流程图。

图2是本发明中的实施例一至实施例六润滑油料精制方法的工艺流程图。

图3是本发明中的实施例七和实施例八润滑油料精制方法的工艺流程图。

具体实施方式

实施例一：

(1) 油料和混合白土混合：将7000千克HVIIa 150脱蜡油经原料泵送至混合罐，边搅拌边加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，混合白土与脱蜡油的质量比为2%（m/m），碱性白土在混合白土中的比例为20%，然后搅拌混合30min，得到油土混合料。

(2) 加热：将油土混合料输送至加热炉进行加热或换热至155℃。

(3) 精制反应：将经所述步骤(2)处理后油土混合料输送至精制塔中静置30~40分钟；让白土和脱蜡油进行一定时间的充分接触，促使油料中的杂质分子完全地扩散到酸性白土和碱性白土活性表面。

(4) 过滤：将精制后的油土混合料输送至过滤器进行过滤处理，即得润滑油基础油。

产量在25吨/小时左右，日产量在400~600吨左右，其理化性能结果见表4。

实施例二：

(1) 油料和混合白土混合：将5000千克HVIIa 400脱蜡油经原料泵送至混合罐，边搅拌边加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，混合白土与脱蜡油的质量比为3%（m/m），碱性白土在混合白土中的比例为50%，然后搅拌混合35min，得到油土混合料。

(2) 加热：将油土混合料输送至加热炉进行加热或换热至160℃。

(3) 精制：将经所述步骤(2)处理后油土混合料输送至精制塔中静置30~40分钟，让酸性白土、碱性白土和脱蜡油进行一定时间的充分接触，促使油料中的杂质分子完全地扩散到酸性白土和碱性白土活性表面。

（4）过滤：将精制后的油土混合料输送至过滤器进行过滤处理，即得润滑油基础油。

产量在25吨/小时左右，日产量在400~600吨左右，其理化性能结果见表5。

实施例三：

(1) 油料和混合白土混合：将4000千克HVIIb 400脱蜡油经原料泵送至混合罐，边搅拌边加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，混合白土与脱蜡油的质量比为4%（m/m），碱性白土在混合白土中的比例为10%，然后搅拌混合35min，得到油土混合料。

(2) 加热：将油土混合料输送至加热炉进行加热或换热至165℃。

产量在25吨/小时左右，日产量在400~600吨左右，其理化性能结果见表6。

实施例四：

(1) 油料和混合白土混合：将6000千克HVIIc 150脱蜡油经原料泵泵送至混合罐，边搅拌边加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，混合白土与脱蜡油的质量比为1%（m/m），碱性白土在混合白土中的比例为6%，然后搅拌混合30min，得到油土混合料。

(2) 加热：将油土混合料输送至加热炉进行加热或换热至150℃。

产量在25吨/小时左右，日产量在400~600吨左右，其理化性能结果见表7。

实施例五：

(1) 油料和混合白土混合：将5500千克HVIIa 650脱蜡油经原料泵泵送至混合罐，边搅拌边加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，混合白土与脱蜡油的质量比为5%（m/m），碱性白土在混合白土中的比例为60%，然后搅拌混合30min，得到油土混合料。

(2) 加热：将油土混合料输送至加热炉进行加热或换热至200℃。

产量在25吨/小时左右，日产量在400~600吨左右，其理化性能结果见表8。

实施例六：

(1) 油料和混合白土混合：将3000千克HVIIb 120BS脱蜡油经原料泵泵送至混合罐，边搅拌边加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，混合白土与脱蜡油的质量比为5%（m/m），碱性白土在混合白土中的比例为25%，然后搅拌混合30min，得到油土混合料。

(2) 加热：将油土混合料输送至加热炉进行加热或换热至220℃。

产量在25吨/小时左右，日产量在400~600吨左右，其理化性能结果见表9。

实施例七：

(1) 加热：脱蜡处理后的脱蜡油先进行脱水处理，去除油中水分，将2500千克HVIIb 650脱蜡油经原料泵泵送至蒸汽加热器，让脱蜡油连续通过蒸汽加热器并加热升温至170℃。

(2) 混合：开启混合罐的排空管中的风阀抽真空，将油温为170℃的脱蜡油输送至混合罐中，使得加热后的脱蜡油中的水蒸汽和挥发性轻组分从排空管中排出，并同时边搅拌边加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，混合白土与脱蜡油的质量比为6%（m/m），其中，碱性白土在混合白土中的比例为40%，搅拌混合30min，得到油土混合料。

(3) 精制：将油土混合料输送至精制塔中静置30~40分钟，让酸性白土、碱性白土和脱蜡油进行一定时间的充分接触，促使油料中的杂质分子完全地扩散到酸性白土和碱性白土活性表面。

(4) 过滤：将精制后的油土混合料输送至过滤器进行过滤处理，得到润滑油基础油。

产量在25吨/小时左右，日产量在400~600吨左右，其理化性能结果见表10。

实施例八：

(1) 加热：脱蜡处理后的脱蜡油先进行脱水处理，去除油中水分，将3500千克HVIIc 120BS脱蜡油经原料泵泵送至蒸汽加热器，让脱蜡油连续通过蒸汽加热器并加热升温至170℃。

(2) 混合：开启混合罐的排空管中的风阀抽真空，将油温为170℃的脱蜡油输送至混合罐中，使得加热后的脱蜡油中的水蒸汽和挥发性轻组分从排空管中排出，并同时边搅拌边加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，混合白土与脱蜡油的质量比为5%（m/m），其中，碱性白土在混合白土中的比例为30%，搅拌混合30min，得到油土混合料。

产量在25吨/小时左右，日产量在400~600吨左右，其理化性能结果见表11。

对比例1：

(2) 混合：开启混合罐的排空管中的风阀抽真空，将油温为170℃的脱蜡油输送至混合罐中，使得加热后的脱蜡油中的水蒸汽和挥发性轻组分从排空管中排出，并同时边搅拌边加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，混合白土与脱蜡油的质量比为6%（m/m），其中碱性白土占90%，搅拌混合30min，得到油土混合料。

(3) 精制：将油土混合料输送至精制塔中静置30~40分钟，让酸性白土、碱性白土和脱蜡油进行一定时间的充分接触，促使油料中的杂质分子完全地扩散到酸性白土和碱性白土活性表面上。

产量在25吨/小时左右，日产量在400~600吨左右，其理化性能结果见表12。

从表12和实施例七的表10对比可知，碱性白土占80%以上时精制的所得的HVIIb 650润滑油基础油的色度变大，即脱色能力变差，故碱性白土的比例不宜超过80%。

对比例2：

产量在25吨/小时左右，日产量在400~600吨左右，其理化性能结果见表13。

从表13和实施例八的表11对比可知，碱性白土占80%以上时精制的所得的HVIIc 120BS润滑油基础油的色度变大，即脱色能力变差，故碱性白土的比例不宜超过80%。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。本发明的上述实施例都只能认为是对本发明的说明而不是限制，凡是依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法，其特征是，润滑油料与酸性白土和碱性白土构成的混合白土于混合罐中混合均匀，然后精制，过滤，得到润滑油基础油；其中，所述混合白土与润滑油料之间的质量比为1%～6%，所述碱性白土在混合白土中的比例为0.5%~80%。

2.根据权利要求1所述可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法，其特征是，所述润滑油料的酸值为0.07 mgKOH/g~0.15 mgKOH/g。

3.根据权利要求1或2所述可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法，其特征是，包括以下步骤：

(1) 油料与混合白土混合：将润滑油料输送至装置中，加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，其中，所述混合白土与润滑油料之间的质量比在1%～6%范围内，所述碱性白土在混合白土中的比例为0.5%~80%，搅拌混合20~40分钟，获得油土混合料；

(2) 加热：将油土混合料输送至加热炉进行加热；

(3) 精制反应：将经所述步骤(2)处理后的油土混合料输送至精制塔中静置30~40分钟；

4.根据权利要求3所述可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法，其特征是，所述步骤(2)中润滑油料和白土的混合物的加热温度为120℃~250℃。

5.根据权利要求3所述可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法，其特征是，所述的润滑油料为经过糠醛精制和溶剂脱蜡的脱蜡油。

6.根据权利要求1或2所述可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法，其特征是，包括以下步骤：

(a) 油料加热：将润滑油料输送至加热装置加热；

(b) 加入白土混合：开启混合罐的排空管中的风阀抽风，将已加热的润滑油料输送至混合罐中，使得加热后的润滑油料中的水蒸汽和挥发性轻组分从排空管中排出，并同时向混合罐中加入酸性白土和碱性白土构成的混合白土，其中，所述混合白土与润滑油料之间的质量比在1%～6%范围内，所述碱性白土在混合白土中的比例为0.5%~80%，搅拌混合20~40分钟，获得油土混合料；

7.根据权利要求6所述可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法，其特征是，所述步骤(a)中的润滑油料在输送至加热装置之前应经过脱水处理；所述步骤(a)中润滑油料加热至的油温范围为120℃~250℃。

8.根据权利要求6所述可有效降低基础油酸值的润滑油料精制方法，其特征是，所述的润滑油料为经过糠醛精制和溶剂脱蜡的脱蜡油。