1前言隨著我汽車數(shù)量的增加和更多大型機(jī)械廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)，潤(rùn)滑油的需求量日益增大，對(duì)潤(rùn)滑油質(zhì)量要求越來(lái)越高，對(duì)作為潤(rùn)滑油主體的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的品質(zhì)要求也逐漸提高。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究1表明，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中的氮化物特別是堿性氮化物對(duì)基礎(chǔ)油的氧化起促進(jìn)作用，而某些硫化物則對(duì)氧化有一定的抑制作用。氧化安定件是潤(rùn)滑油性能指標(biāo)中最為重要的一項(xiàng)，選擇性脫除油品中的堿性氮化物不僅可以改善油品氧化安定性，而且可以大幅度提高基礎(chǔ)油的抗乳化度，這些性能都是高檔的工業(yè)用油所要求的質(zhì)M指標(biāo)w.隨著我國(guó)原油來(lái)源多元化。高酸值原油的比例逐漸增加，造成潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油餾分的中和值普遍存在升高趨勢(shì)。潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中石油酸的存在嚴(yán)重影響潤(rùn)滑油的使用性能，增加其腐蝕性，降低/潤(rùn)滑油的品質(zhì)。因此，在基礎(chǔ)油精制過(guò)程中脫除油品屮的酸性物質(zhì)是十分必要的。普通的白土精制工藝對(duì)基礎(chǔ)油的脫氮、脫酸效果不是很明顯，同時(shí)帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題十分突出。液相脫氮工藝雖然解決了脫氮問(wèn)題，提篼了基礎(chǔ)油氧化安定性，但不能解決中和值問(wèn)題。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，武漢科技學(xué)院開(kāi)發(fā)了脫氮-吸附脫酸組合工藝。

　　2精制機(jī)理研究表明，對(duì)基礎(chǔ)油氧化安定性影響十分顯著的堿性氮化物是五元雜環(huán)和六元雜環(huán)的含氮化合物。傳統(tǒng)白土精制工藝通過(guò)白土的多孔和大比表時(shí)積吸附特性脫除該類物質(zhì)，但主要表現(xiàn)為物理吸附，選擇性不好，吸附脫除堿性氮化物能力有限；緩和加氫工藝屬化學(xué)精制，但因加氫條件緩和，脫硫容易、脫氮難，因此，該T：藝僅能顯著改善基礎(chǔ)油的顏色而尤法提氧化安定性，這是由于環(huán)狀碳氮鍵（C得多所致。

　　絡(luò)合脫氮的機(jī)理是脫氮?jiǎng)┲谢钚越M分能有效和氮化物中氮原子上孤對(duì)電子結(jié)合形成極性較強(qiáng)的絡(luò)合物，再通過(guò)電場(chǎng)使絡(luò)合物極化并定向移動(dòng)、相互碰撞聚集沉降而快速分離；脫酸吸附劑是一種以膨潤(rùn)土為載體，經(jīng)過(guò)特殊處理并通過(guò)有機(jī)胺擴(kuò)孔劑活化擴(kuò)孔、?？譏fl丨制得的固體粉末，其孔道表面上的金屬氧化物和基礎(chǔ)油中的酸性物質(zhì)結(jié)合并吸附在吸附劑表面，通過(guò)過(guò)濾而脫除。

　　3實(shí)驗(yàn)3.1原料和精制劑采用屮間基基礎(chǔ)油??荊門減二線原料油在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了脫氮與吸附脫酸試驗(yàn)。原料油理化性質(zhì)見(jiàn)表1.基礎(chǔ)油精制劑：活性白土（鄂州），WK-1脫氮?jiǎng)▽?shí)驗(yàn)室自制），WK-3吸附劑（實(shí)驗(yàn)室自制），WSQ-2脫氮?jiǎng)?/p>

　　作各簡(jiǎn)介：毛滿意（1 9?）。碩丨。研究生，研究方向?yàn)闊捰椭鷦┘癤藝開(kāi)發(fā)。

　　表1原料油性質(zhì)項(xiàng)IJ數(shù)據(jù)堿忭氮含量/pg總硫含員/fig色度/5殘?zhí)?，％密?kg抗乳化度（C氧化安定性/min 3.2試驗(yàn)方法脫氮處理：采用WK-1脫除基礎(chǔ)油中的堿性氮化物；吸附處理：采用WK-3對(duì)脫氮油進(jìn)行吸附脫酸。具體過(guò)程如下：在電子天平上，準(zhǔn)確稱取定量油樣，置于干燥的1mL三口燒瓶中，按一定劑油比投加脫氮?jiǎng)?，然后在電加熱攪拌裝置上加熱到預(yù)設(shè)溫度恒溫?cái)嚢枰欢〞r(shí)間，放人DTL-1潤(rùn)滑油絡(luò)合脫氮電場(chǎng)沉降儀進(jìn)行沉降。轉(zhuǎn)移上層清油至新三口燒瓶，再準(zhǔn)確稱取定量吸附劑，并將其從=：口燒瓶的加料口中加入，控制溫度，在電加熱攪拌裝置上加熱攪拌一定時(shí)間后，將油品傾人濾紙折成的漏斗中，以1mL燒杯盛裝過(guò)濾后的油品，將過(guò)濾儀器等置于電熱恒溫干燥箱中，使其保溫過(guò)濾，過(guò)濾所得的油品即為脫氮-吸附脫酸精制油。

　　4結(jié)果與討論4.1白土精制的脫氮、脫酸效果活性白土是采用天然膨潤(rùn)土經(jīng)過(guò)硫酸活化而成的多孔粉末狀物質(zhì)，它的脫氮和脫酸是通過(guò)其較大的比表面積以范德華力形式吸附基礎(chǔ)油中的極性堿性氮化物和石油酸。因此，白土的脫氮和脫酸效果是有限的。為了便于對(duì)比，對(duì)原料油進(jìn)行單純白土精制試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)。由可知，隨著白土用量的加大，脫氮率不斷提高，精制油的酸值也隨著降低。但脫氮效率不高，當(dāng)白土用量高達(dá)6%時(shí)，脫氮率才接近60%，酸值降低到0.05mgKC）H/g以下的合格值，平均1%白土可以脫除25fxg/g的堿性氮和0.01mgK（）H/g的酸值。顯然，可以通過(guò)大幅度提篼白土用量達(dá)到較好的精制效果，但精制油收率降低，而且大量的白土廢會(huì)帶來(lái)嚴(yán)1的環(huán)境污染。

　　4.2WK-1脫氮?jiǎng)┟摰Ч肳K-1和傳統(tǒng)脫氮?jiǎng)￤SQ-2對(duì)原料油進(jìn)行脫氮對(duì)比試驗(yàn)，考察不同劑油比下的精制效果，結(jié)果見(jiàn)。的數(shù)據(jù)表明，兩種脫氮?jiǎng)┑拿摰孰S著劑油比的增加而提高，WK-1的脫氮效果明顯比WSQ-2好，相同劑油比下WK-1的脫氮率比WSQ-2高出近1020個(gè)百分點(diǎn)；WK-1在劑油質(zhì)量比為1/250時(shí)可以達(dá)到90.7%的脫氮率；劑油質(zhì)量比為1/350時(shí)也比6%白土精制的脫氮效果好；對(duì)荊門減二線基礎(chǔ)油而言，采用WK-1脫氮?jiǎng)?，將劑油質(zhì)量比控制在1/250就可以達(dá)到脫氮要求。脫氮油的堿性氮含量為25.6；ig/g.試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)兩種脫氮?jiǎng)┑拿摰退嶂刀急容^高，這是由于脫氮?jiǎng)┢嵝?，在脫氮過(guò)程中脫酸能力有限造成的。因此，要想達(dá)到較好的脫酸效果就需要一種高效的脫酸吸附助劑與WK-1組合使用。

　　4.3WK-1脫氮?jiǎng)┖蚖K-3吸附劑組合精制效果WK-3是一種高效的脫酸吸附劑，和WK-1結(jié)合使用后可以彌補(bǔ)WK-1脫酸能力不強(qiáng)的缺點(diǎn)，降低精制油的中和值指標(biāo)。因此。利用不同用量的WK-3吸附劑對(duì)WK-1在劑汕質(zhì)量比為1/250下的脫氮油進(jìn)行吸附脫酸試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2.從表2可以看出，WK-1脫氮?jiǎng)┖蚖K-3吸附劑組合使用后，精制油的堿性氮含量和酸值均大幅降低。吸附表2WK-3吸附劑用量對(duì)脫酸效果的影響吸附劑用童（），％色度/V油收率劑投加量（W）在1. 5%'時(shí)就可以使精制油的酸值達(dá)到0.045mgK（）H/g.同時(shí)，精制油的堿性氮含量比脫氮油也有所降低，說(shuō)明WK-3吸附劑也有一定的脫氮能力。此外，精制油的色度也得到一定的改善。WK-1和WK-3吸附劑組合使用后，精制油的收率都在99.5%'以上，比白土精制的油收率有所提高。由于吸附劑用量的減少，也可以減輕對(duì)環(huán)境造成的污染。綜合以上數(shù)據(jù)分析，對(duì)于荊門減二線中間基基礎(chǔ)油的脫氮和脫酸吸附精制。確定脫氮?jiǎng)┑膭┯唾|(zhì)量比為1/250，吸附劑的投加量為4.4WK-1和WK-3聯(lián)合精制油的理化性能分析為了考察精制劑對(duì)基礎(chǔ)油的精制效果，對(duì)1/250WK-1與1. 5%WK-3脫氮-吸附脫酸精制油進(jìn)行全分析，結(jié)果見(jiàn)表3.表3精制油的理化性能項(xiàng)丨：丨減二線原料汕脫氮-脫酸精制油質(zhì)M標(biāo)準(zhǔn)堿性氮）/pg報(bào)告總硫含鼠/pg報(bào)告色度/號(hào)殘?zhí)?，％運(yùn)動(dòng)粘度U抗乳化度（54化安定性/min由于脫除了基礎(chǔ)油中大部分對(duì)氧化安定性起負(fù)作用的堿性氮化物，而起正作用的硫化物的脫除率不到10%，精制油的氧化安定性得到了顯著提高，從130min提高到了285min.堿性氮化物是極性物質(zhì)，具有表面活性，脫除后降低了油品的乳化性能，改善了油品的抗乳化度。同時(shí)，由于堿性氮含量的降低，精制油的色度也得到了改善。WK-3具有很強(qiáng)的吸附性能，在脫酸的同時(shí)吸附了基礎(chǔ)油中的大量雜質(zhì)，使精制油的殘?zhí)恐祻摹?5%降低到0.02%.精制油的其它指標(biāo)，如開(kāi)口閃點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)粘度與原料油差別甚微，并茜足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。說(shuō)明WK-1和WK-3脫氮-吸附脫酸組合精制油在提高油品關(guān)鍵指標(biāo)的同時(shí)不影響其它質(zhì)量指標(biāo)。

　　5經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析試驗(yàn)結(jié)果表明。采用脫氮-吸附脫酸組合工藝，脫氮?jiǎng)┯昧績(jī)H為劑油質(zhì)量比1/250，吸附劑用量（W）僅為1. 5%，就可以使精制油脫氮率達(dá)到907%，精制油酸值降低至0.采用單純白土精制工藝，白土用量達(dá)到6%時(shí)，精制油酸值才達(dá)到。

　　05mgKOH/g以下，而高白土用量造成精制油收率明顯降低。綜合考慮脫氮?jiǎng)⑽絼?、白土價(jià)格和精制油收率，與單純白土工藝相比，采用脫氮-吸附脫酸組合1：藝精制每噸基礎(chǔ)油可降低成本近60元，按年加工10kt計(jì)，年增效達(dá)600萬(wàn)元以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著；另外，采用脫氮-吸附脫酸組合工藝。廢渣量減少75 %，環(huán)保效益顯著。

　　6結(jié)論WK-1脫氮?jiǎng)┟摰矢撸摿蚵实?，能選擇性脫除堿性氮化物，具旮良好的保硫脫氮效果。

　　投加量（w）下可以使精制油的酸值降低到以下。

　　采用脫氮-吸附脫酸組合工藝，精制基礎(chǔ)油的氧化安定性得到顯著提高，基礎(chǔ)油的其它理化指標(biāo)稍有改善或基本不變；該組合工藝與白土精制工藝相比，脫氮和脫酸效率更高，廢渣量明顯減少，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益較好。

作者：佚名　　來(lái)源：中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng)