文章编号1672加氢润滑油光安定性的影响因素及改善途径宋昭远1.刘晓东1.刘慧青21.大连民族学院光电子技术研宄所,辽宁大连6600;2.中石化抚顺石油化工研宄院,辽宁抚顺3,1绍了对加氢润滑油光安定性差产生的原因和影响因素的最新认识。研究结果明,改善油品光安定性的有效途径是化学处理法和溶剂精制法。不安定的油品用烯烃在酸性催化剂上进行处理后,可以无限期地安定化,处理中涉及件,加氢裂化润滑油的光安定性问完全可以改善,而且能赶上甚至超过老套工艺油品的光安定性。重油的光安定性比轻油好些,对于轻油品,较大分子的烯烃是更有效的烷基化剂。
加氢裂化技术是20世纪六七十年代发展起来量较好液体产品收率高生产4活忭大;特点,是生产高质量润滑油基础油的首选工艺,其总加工能力已经接近其它几种技术加工能力的总和。受到了越来越多炼油和石油化工企业的重视但是,加氢裂化润滑油基础油简称加氢润滑油除了由于对极性化合物的溶解能力差而会产生定的沉淀外,最大的缺点是光安定性差,即加氢润滑油在有氧樘件下通过光照或加热后油品颜色加深透明度收稿日期2004变差,甚至有絮凝沉淀生成,这是世界各国生产的加氢润滑油普遍存在的问147.
性问的研究成果,介绍对加氢润滑油光安定性差产生的原因和影响因素的最新认识,重点阐述如何改善加氢裂化润滑油的光安定性,并提出进步的设想。
J产生光安定性差的原因30多年来,国内外学者未能就加氢润滑油产生光安定性差的原因取得致的意,是由于氮化合物重芳烃部分饱和的多环芳烃以及非碱性氮化合物都对加氢润滑油的光安定性有不同的影响。因此,加氢润滑油光不安定产生的根源受到许多研宄单位的1视,+断有新的研宄成果6产生。
关于加氢裂化润滑油光安定性差的原因,主要有4种看法氮化物是主要原因。氮化物虽少质量分数为5左右,但却是很活泼的,极易通过自由基机理进行光引发的氧化作用,并进行缩合聚合反应,最终生成不溶性沉渣,在油品色度的构成中却占重芳经是主要原因。由于加氢处理润滑油光照后产生的沉淀主要是不溶于己烷的沥青质,且其碳氢质比与油品色谱分离出来的重芳蛉的碳,质量比相似,所以认为重芳烃使得加氢处理油的光安定性差。环芳烃含量高芳烃侧链平均较短的基础油,在光照过程中较快地产生沉淀6.
部分饱和的多环芳烃是主要原因。部分饱和的多环芳烃,如环环芳烃热氧化安定性最乾且对紫外线敏感,极+稳定,使油货色祁纪产生沉淀161.
非碱性氮化合物是主要原因。加氢裂化油光照后生成的沉淀除了含有定数量的氮,还分离出了含硫化合物碱性氮化合物和非碱性氮化合物3种组分。由于前两者对紫外光并不十分敏感,而后者非常不稳定,在分离时只能得到含氧化合物的形式,这可能是高沸点的极性很高的而且是加氢反应性较差的化介物,因此认为加氢裂化汕的变色可能是这些复杂分子氧化的结果1.
王会东等人报道了用兰州石化炼油厂新疆混合原油进行的光安定性实验。将经紫外光照前后中质芳烃重质芳烃和极性组分,分析了各组分的烃硫和氮含量的变化,并通过将从原料油中分离出氢处理润滑油基础油中的重质芳烃和极性组分是光不安定组分,其中含有硫氮的芳香杂环化合物光安定性差,则显然支持第2种说法。
黄为民等6人报道了用伊朗原汕减线馏分油加氢处理后的润滑油基础油及其糠醛精制脱蜡油进亍的光安定性实验。把两种润滑汕分离为氮化物重芳烃中芳烃轻芳烃和饱和烃,测试了各组分对油品光安定性的影响,结果发现多环芳烃和它们定性差的原因,支持第3种看法。
王会东等1人又报道了用新疆混合原油加工叫射线光屯能谱红外和紫外光谱等分析手段,研究加氢润滑油光照沉淀的组成和结构。结果发现含有硫和氮的芳香杂环化合物和多环芳烃是引起光不安定的主要化合物,而加氢润滑油经光照产生沉淀物的主要原因是加氢润滑油对光氧化产生的极性化合物溶解能力差造成的,1则同,支持第1和第3种看法。
综上所述,各种观点都有其合理性,又都不能独立成为主导因素。不同厂家使用的原油不同,其中滑油,其光不安定因素的来源也有不小的差别,不安定性程度自然就不同。但通常重油对光安定性比轻油更好些,出现沉淀的时间长。光照试验结果就证明了这1点。其理由可能足重油粘役圯人些,氧化产物聚集沉淀生成残渣需要较长的时间。
另外个理由是较重的加氢裂化油对氧化产物基本是种良好的洛剂。组成分析也证明,在较屯的油中石蜡烃很少而比较轻的组分含有更多的芳烃。
坫础油的粘度及其对氧化产物的洛解度这两个因素对于通过烷基化过程来提高加氢裂化油安定性来讲,是很重要的。加氢裂化油愈轻,提高安定性愈难。为了提高轻油品安定性,需要更多大分子烯烃和更苛刻的条件;并且在加氢裂化未转化油全馏分成轻馏分制,润滑油基础汕,应考虑迸厅技术处项目基拙油未精制油出现沉淀物的时间d精制油出现沉淀物的时间d精制油未经光照的颜色,1500号精由出现沉淀后的颜色,1500号2改善光安定性的方法21传统方法传统的改善加氢裂化润滑油光安定性的工业化方法主要有溶剂抽提或分离法化学处理或化学改制法调合增溶法和改进加氢工艺法。
溶剂抽提或分离法,属于物理方法,包括溶剂后处理吸附后处理及活性白土活性炭吸附后处理接触精制等方法以脱除残渣母体。但是采用这种方让,尽管油品光安定性有所提高。但润滑油收率低,对光仍比较敏感,且得到的产品稳定性不好,所以开始逐渐被淘汰加入光稳定剂法足加入化学添加剂法的种,其目的是抑制或减缓由于光氧化作用而使润滑油降解的不利于光安定性的副作用,从而使母体失活。光稳定剂是种高效的化学助剂1.目前,己经采用的光稳定剂类型有光屏蔽剂紫外线吸收剂能量转移剂氢过氧化物分解剂抗氧化剂和自由基捕获剂等。
尽管用加入光稳定剂法相对比较经济,但是必须做大量的筛选工作,同时要考虑到所选择的添加剂对油品的某些性质的影响。中山大学光稳定剂效果较明显4加有中山大7光稳定剂以及,介丁501后的油样其光安定性显著改善,日光照射441后,油品透亮,油品的色度由光照前的,号,1500方法变为小于15号,对比样大庆常线油的色度从0号01500变深为1.5号,说明两者的光安定性己相当接近了。但是由于中山大学光稳定剂是实验室产品,尚没有工业产品,因此无法推广应用。
调合增溶法,是指通过与光照后基本无沉淀的老工艺产品调合,加对沉淀的胶溶能力,以提高光安定性,是捷克人在研究了加氢油及其在光照后组成变化的基础上提出来的。
氢工艺本身解决光安定性根据对加氢催化剂领域的各种新型催化剂17在改善加氢裂化润滑油光安定性方面的应用探讨。
2.2化学处理法化学处理法是国外常用的改矜加氢裂化润滑汕光安定性方法,指的是将加氢处理润滑油经过化学反应把润滑油中不稳定的组分转化为稳定的组分,般可分为催化脱氢烷基化加氢后处理等方法。
例如,加氢裂化润滑油用烯烃在酸性催化剂1处可后,甚至可以无限期地稳定化其中的主要反应是芳烃烷基化,同时油中的活泼物质也参加了反应92大庆石化总厂采用5058催化剂进行两段加氢。改善了加,裂化25变压器汕的光安定性。
此外,茂名石化公司己工业化生产的白油制备工艺,就是用发烟硫酸处理加氢裂化润滑油料,也解决了光安定性问。
从沉淀的成因来看,防止沉渣生成有两种方法使沉渣母体失去活性使闱化产物溶解在油纟中。
但是,完全转化掉全部活性物质是不可能的,而且少量未转化的活性物质就能使油品不稳定。因而只能考虑将极性氧化产物溶解在基础油中,这可以通过,基化来实现。根据反应过程,可以认为反应的机理是对光不稳定的沉渣母体较活泼的芳烃有选择地与稀烃进行烷基化反应,因此易于光氧化的活泼物质被反应掉,而且氧化的沉渣产物可溶于基础油中。可,基础油的非选择性烷基化改善了对氧化产物的溶解能力,= 2.3糠醛精制法糠醛精制法是种溶剂精制工艺,可以使加氢裂化润滑油的光安定性得到显著改善,同时可进步提高粘度指数界。最近,丁洛等14人的研究成果明通过糠醛精制,去除了基础油中对光安定性影响最大的部分饱和的芳烃,生产出了改进加氢工艺法,包括改进加氢催化剂及改进油,且基础油的颜色浅,低温流动性好,具有很好的抗氧化安定性,也大大地改进了基础油的光安定性。
由于加氢裂化尾油原料油性质比较好,糠醛精制油小。因此糠醛精制是改善加氢基础油光安定性的个较好方法。
采用适宜的条件进行溶剂精制,通过光照试验与老套工艺的油品作了对比,溶剂精制后的加氢裂化未转化油脱蜡油的光安定性己达到或超过了老套工艺的油品。溶剂精制后的加氢裂化润滑油,外观色度可达水白,加入质量分数为0.5的丁501亮尤沉淀,对比样人庆常线汕相同条件1灿品色度变为2.5号01500,证明溶剂精制己达到了预期的目标。可采用溶剂梢制方法。只要选择适当的精制条件,加氢裂化润滑油的光安定性问完全可以改善,而且能赶上甚至超过老套工艺油品加氢裂化润滑油的光安定性,为今后利用加氢裂化装迓的油,试制润滑油找到了新的途径,总之,对于改善加氢裂化润滑油光安定性的途径而言,同样是因为不同厂家使用的原油不同,所介绍的改善加氢裂化润滑油光安定性的方法也就不能机械套用。总的来讲,比较以上改善加氢基础油光安定性的方法,认为改善油品光安定性的有效途径化学处理法和醛精制法。
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ofeachamponentof如0扮16把01831也迪7加氢处理润滑油基础油各组分对光安定性的影响刀。人灿加18也,1如1铝8咐!石油学报石油加工,2003,1925761.
似,1付4出妹仙,似不同紫外光照条件下加氢基础油性质变化研究。吐也3,让润滑油,2003,1824750.
剂的现状及开发进展刀。,培;6,3加1了辽宁化工,20,2,31LIJia.nnng李建明,WANTHuilong王会东。Applic迎tionfHghtsta.bilizersinhyiro稳定剂在加氢裂化润滑油基础油中的应用研究1.1砸06如血扣1腿土精细石油化工进展,2,3,44有机大分子中的光稳定剂。13此1肪1汾1如爪8份1抚顺石油学院学报,2002,2298刘慧青,邡,2啤中张忠清,以,袁平飞。0,1施必2,办,1如淑7士份加恤,如1罗石油蜡加氢催化剂的工业化应用叼1也1沿办工业催化21吨张连红,乙81培冯志刚,丛泓秦石,等。加办仙止揠1柯部1聚合01烯烃制备润滑油基础油的新型催化剂研究刃。1抚顺石油学院啤贺产鸿。胜利油加氢裂化未转化油研制润滑油茂名茂名石油工业公司研究院。
作者:佚名 来源:中国润滑油网