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摘要：本文阐述了高粘度指数润滑油基础油生产工艺的重要性，对糠醛精制、酮苯脱蜡脱油、白土补充精制进行说明，针对生产工艺进行了讨论和提出了建议，希望对我国高粘度指数润滑油基础油生产工艺的发展有所帮助。
关键词：高粘度指数；润滑油；生产工艺
一、高粘度指数润滑油基础油生产工艺的重要性
出于对石蜡品质控制的考虑，润滑油基础油生产采用减压蒸馏、糠醛精制、酮苯脱蜡脱油、白土补充精制的正序流程。多以减二、减三线馏分油以及含蜡量较高的加氢裂化循环油、渣油加氢含蜡油为原料。减压蒸馏是润滑油生产的第一道工序，在切割方案中，粘度、馏程、比色、残炭为主要控制质量指标。若减压馏分油切割得粘度波动范围太大，馏程太宽，都会给下游装置的生产操作带来很大困难，甚至最终导致基础油质量不合格。尤其是处理沸点高的原料容易出现质量波动问题，初次试生产减三线油，蒸馏切割出的原料粘度变化范围太大，馏程太宽，导致产出基础油40度运动粘度前期落在HVI350基础油指标范围内，后期在HVI400范围内，产品对标模糊。而第二次加工减三线，总结了上一次加工的经验，原料油切得馏程窄，97%点温度低，残炭值小，颜色号小，粘度变化幅度小，而获得稳定、优质的HVI400基础油。两次加工减三线原料对比，可以看到生产出的基础油质量与原料的馏程密切相关。
蒸馏除了控制原料馏程，也要合理控制运动粘度，以达到最佳的工况。加工减二线油生产HVI200基础油，由于蒸馏减二线油100度运动粘度过大，最高达4.75mm2/s。到糠醛装置虽然把剂油比上调至2.81，抽提塔顶温度到120，经糠醛精制和酮苯脱蜡后，基础油的粘度指数仍然连续低于98（HVI200粘度指数指标要求大于或等于98）。最后，蒸馏装置调整了操作条件，使馏分油100度运动粘度低于4.7mm2/s，基础油粘度指数低于98的现象才有改善。蒸馏装置应尽量把减二线重组分切割进减三线馏分中去，减少多环环烷烃在减二线中的存量，控制馏分油粘度不过高，从而使基础油粘度指数达到基础油标准要求。
二、糠醛精制、酮苯脱蜡脱油、白土补充精制
1、糠醛精制。糠醛精制是润滑油基础油生产过程中一个重要步骤，润滑油基础油粘温性能（表现为粘度指数）、安定性、颜色等重要性质，除受原料性质影响外，主要取决于溶剂精制的深度及效果，而补充精制的作用相对较小。①原料结构。糠醛为极性溶剂，烃类在溶剂糠醛中的溶解度与其结构有关，其大小次序为：烷烃<环烷烃<少环芳香烃<多环芳香烃<胶质。石油炼制工程介绍过一些烃类化合物，专门对多环环烷烃、单环芳香烃、多环芳香烃、环烷芳香烃的性质进行过研究。单环长链的芳香烃粘度指数要比多环短链的环烷烃高，溶剂对芳香烃和饱和烃（包括烷烃、环烷烃）之间有较好的选择性，对不同结构的饱和烃没有明显的选择性，即在糠醛精制中多环环烷烃去除率不高。多环环烷烃密度比异构烷烃大，比多环芳香烃小。其粘度大，粘度指数小，是润滑油中非理想组分。
2、酮苯脱蜡脱油。①脱蜡原料。脱蜡原料为轻馏分时主要含有正构烷烃，生成的蜡为片状，易于过滤，油收率较高;脱蜡原料为重馏分时主要为异构和长侧链环烷烃，生成的蜡结晶主要为针状，易堵塞滤布孔隙，造成滤速低，油收率低。因此随着蜡的结晶减小，滤速和油收率降低。这在加工减二和减三线油的对比中得到了证实。另外，溶剂脱蜡不希望处理宽馏分油，原料馏分窄，蜡的性质越接近，结晶越好，否则大小分子不同的石蜡混在一些结晶时，低分子烷烃受到高分子烷烃的影响，可能生成熔点较低，晶粒很小，难于过滤的混晶蜡。轻组分要求溶剂比小，若溶剂比大，轻组分易溶在溶液中，脱蜡温差变大，但小的溶剂比对重组分又不能完全溶解，使蜡中带油，脱蜡油收率低。
初次加工减三线由于原料切割得较宽馏程宽度高达101度，97%馏出温度高达520度，致使脱蜡滤机打卷现象比较严重;第二次加工减三线馏程宽73-92度，较第一次窄，100度运动粘度变化范围小，在生产过程中滤机打卷现象明显减轻。②溶剂组成及溶剂比。混合溶剂中甲乙酮的百分比要视馏分的轻重而定，馏分重的油粘度大，溶解度小，需用溶解能力较大的溶剂，即酮比要小(丁酮是极性溶剂，甲苯为非极性溶剂)。酮苯脱蜡脱油装置要找到对加工不同馏分均合适的溶剂组成，这样可以省略调整溶剂组成，降低剂耗，还可以减少在品种切换时不合格产品量，降低切换难度。③脱蜡温度。脱蜡温度直接决定着脱蜡油的凝点，也就决定了基础油的倾点。酮苯装置要掌握好脱蜡深度，平衡好脱蜡油、脱油蜡和蜡下油的收率，在保证脱蜡油的凝点合格的基础上，降低脱油蜡含油量。
3、白土补充精制。白土补充精制是润滑油加工工序中最后一道工序，其主要作用是除去脱蜡油中的微量溶剂、水分、氮化物、无机酸、有机酸、胶质、沥青质等有害成分，改善油品的颜色和安定性。胶质是主要的染色物质;氧化安定性主要和碱性氮含量成反比关系。其主要操作指标是白土加热炉出口温度、蒸发塔顶真空度、精制时间及白土加入量。同样的原料，若采用合适的精制条件，就会取得优质的基础油。
三、高粘度指数润滑油基础油生产工艺建议与讨论
通过对减二、减三线馏分油为原料生产HVI润滑油基础油的各个加工环节的工艺分析，可以看出如下几点：①蒸馏装置应尽量把减二线重组分切割进减三线馏分中去，以防多环环烷烃的大量存在而导致糠醛精制油粘度过高，可以降低糠醛装置的剂耗。蒸馏装置切割出的润滑油馏分馏程要尽可能窄，以减少下游装置的调整难度，提高操作平稳率，降低能耗、剂耗，提高馏出口合格率。②糠醛装置要确保足够精制深度，并且要加强调整，保证脱蜡油粘度指数和安定性，为白土补充精制打好基础，同时使脱油蜡的颜色也可得以保证。③酮苯脱蜡脱油装置要找到对加工不同馏分均合适的溶剂组成，这样可以省略调整溶剂组成，降低剂耗，还可以减少在品种切换时不合格产品量，降低切换难度。酮苯装置要掌握好脱蜡深度，使脱蜡油粘度均匀，范围适中，最重要的是保证脱蜡油的凝点合格。④白土补充精制装置要选用优选的工艺条件，要力求在白土加入量不增大的基础上，降低比色，提高氧化安定性。
四、总结
本文详细介绍了以不同馏分油为原料，采用糠醛精制、丁酮甲苯脱蜡、白土补充精制工艺生产HVI润滑油基础油的生产经验。并结合理论分析，提出了完善此类工艺的一系列建议。生产HVI200基础油，要求蒸馏减二线润滑油馏分粘度不大于4.75mm2/s。为保证HVI200基础油粘度指数合格，要降低减二线馏分中多环环烷烃含量。
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