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第２５卷第２期 辽 宁 石 油 化 工 大 学 学 报 Ｖｏｌ·２５ Ｎｏ·２

２００５年６月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩＡＯＮＩＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ＆ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｊｕｎ．２００５

文章编号：１６７２—６９５２（２００５｝０２—００２０—０３

ＮＭＰ加助剂精制润滑油馏分结焦量的考察

王 雷

（辽宁石油化工大学石油化工学院，辽宁抚顺１１３００１）

摘要： 在润滑油ＮＭＰ加助剂精制过程中常出现结焦的现象。确定了测量结焦量的方法，并分别对ＮＭＰ＋

油、ＮＭＰ＋油＋助剂、ＮＭＰ＋油＋助剂＋水３种体系在０．１０１、０．００３ ６及０．０００ ５３ ＭＰａ压力下的结焦量进行了考

察。氧气对体系的结焦影响起决定性作用，助剂对结焦有促进作用。氧气对不同体系结焦量影响的顺序从大到小

是：剂＋ＮＭＰ＋油、剂＋ＮＭＰ＋油＋水、ＮＭＰ＋油；水对体系的结焦有抑制作用。解决和防止ＮＭＰ精制结焦的关键

是非临氧操作，但实际操作中很难完全做到，建议在临氧情况下通过筛选出适宜的助剂的方法，以大幅度降低体系

的结焦量。

关键词： 润滑油； 精制； 助剂； 结焦

中图分类号：ＴＥ ６４５．１１ 文献标识码：Ａ

Ｃｏｋｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＶＧＯ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ Ｗｉｔｈ ＮＭＰ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ａｄｄｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ

ＷＡＮＧ Ｌｅｉ

（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ＆Ｃｋｏｎｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，

Ｆｕｓｈｕｎ Ｌｉａｏｎｉｎｇ １１３００１，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）

Ｒｅｃｅｉｖｅｄ １９ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００４；ｒｅｖ／ｓｅｄ １６ Ｍａｒｃｈ ２００５；ａｃｃｅｐｔｅｄ ２１ Ｍａｒｃｈ ２００５

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ０ｆ ｃｏｋｉｎｇ ｏｆｔｅｎ ａｐｐｅａｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ０ｆ ＶＧＯ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ＮＭＰ ｓｏｌｖｅｎｔ ａｄｄｉｎｇ ａｄｄｉｔｉｖｅ．Ｔｈｅ

ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｃｏｋｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｋｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍｓ（ＮＭＰ＋ｏｉｌ，ａｄｄｉｔｉｖｅ＋ＮＭＰ＋ｏｉｌ

ａｎｄ ａｄｄｉｔｉｖｅ＋ＮＭＰ＋ｏｉｌ＋ｗａｔｅｒ）ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｕｎｄｅｒ ０．１０１，０、００３ ６ ａｎｄ ０．０００ ５３ ＭＰａ．Ｔｈｅｒｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ

ｏｘｙｇｅｎ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｋｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｏｘｙｇｅｎ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｋｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｓ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ

ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｃｅ（ｆｒｏｍ ｇｒｅａｔ ｔｏ ｌｉｔｔｌｅ）：ａｄｄｉｔｉｖｅ＋ＮＭＰ＋ｏｉｌ，ａｄｄｉｔｉｖｅ＋ＮＭＰ＋ｏｉｌ＋ｗａｔｅｒ，ＮＭＰ＋ｏｉｌ．Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃａｎ

ｒｅｓｉｓｔ ｔｈｅ ｃｏｋｉｎｇ．Ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｃｏｋｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈｏｕｔ ｏｘｙｇｅｎ，ｂｕｔ ｉｔ ｉｓ ｉｍｐｏｓｓｉｂｌｅ ｔｏ ｂｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ．

Ｓｏ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｔｏ ｓｃｒｅｎ ｏｕｔ ｔｈｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｉｎ ｏｘｙｇｅｎ—ｂｅａｒｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｃｏｋｅ ｃｏｎｔｅｎｔ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｉｌ； Ｒｅｆｉｎｉｎｇ； Ａｄｄｉｔｉｖｅ； Ｃｏｋｉｎｇ

Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｔｅ１．：＋８６—４１３—６８６０９３７；ｆａｘ：＋８６—４１３—６８６０９３７；ｅ—ｍａｉｌ：ｗ１２００２０１２１＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｅｎ

ＮＭＰ溶剂有比苯酚和糠醛强的溶解能力、良好

的选择性和较好的化学安定性、热稳定性，以及高的

沸点、无毒。因此，要得到相同质量的润滑油精制馏

分，从精制油的收率和精制过程所需的能耗、剂耗等

方面综合考虑，ＮＭＰ精制比苯酚和糠醛精制经济，

并且对环境的污染和对人体的毒害也小ｌ＿ｌ Ｊ。但是，

ＮＭＰ溶剂精制对碱性氮化物的脱除效果并不理想。

为了提高碱氮脱除率，采用了润滑油溶剂精制过程

加助剂的方法，即在溶剂精制过程中加助剂深度脱

收稿日期：２００４—１２～１９

作者简介：王雷（１９６３一），女，辽宁朝阳市，副教授，硕士。

除精制油中的碱性氮化物，提高基础油的抗氧化安

定性［２ｌ。

目前，对ＮＭＰ溶剂精制润滑油的研究已有不

少［０ ］，对其腐蚀与防护问题也有探讨［ ，但对其

结焦问题尚未见相关报道。而结焦对溶剂的消耗，

精制效果，下游工艺及装置的腐蚀和产品等方面均

有影响［ 。尤其是加入脱氮剂后，对ＮＭＰ溶剂回

收过程的结焦是否有影响，对该工艺过程的能否实

施具有重要作用。因此，进行润滑油ＮＭＰ溶剂加

助剂精制过程的结焦原因考察及结焦问题的解决研

究具有重要意义。

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第２期 王 雷．ＮＭＰ加助剂精制润滑油馏分结焦量的考察 ２１

本文在多次重复实验的基础上，建立了结焦原

因考察的实验方法，并对ＮＭＰ溶剂加助剂的结焦

原因进行了系统的考察。

１ 试验部分

１．１原料及试剂

原料：沈北、大庆混合（体积比３：７）减五线馏

分油，性质见表１。ＮＭＰ溶剂为南京金龙化工公司

生产，化学纯。助剂为实验室自制，化学纯。

表１馏分油性质

叫（碱氮）／（旭．ｇＩ１）

比色／号

叫（硫）／（旭．ｇＩ１）

闪点／℃

凝点／℃

叫（水分），％

叫（残炭），％

叫（油），％

粘度（１ｏｏ℃）／（舢ｎ２·ｓＩ１）

粘度（６ｏ℃）／（ｍｍ２·ＳＩ１）

粘度指数（计算值）

折光率（５０℃）

密度／（ｋ＿ｇ·ｒｉＰ．Ｉ３）

１．２试验路线

在多次平行实验的基础上，确立了结焦量的考

察方法。用此方法分别对ＮＭＰ＋油、ＮＭＰ＋油＋

助剂、ＮＭＰ＋油＋助剂＋水各体系在不同压力下的

结焦量进行了考察，找出影响结焦量的条件及解决

办法。

１．３结焦量的测量方法

试验方法包括称量、抽提、结焦以及焦和油的分

离。以最有代表性的ＮＭＰ＋馏分油＋剂＋水体系

为例，介绍结焦量考察试验步骤。

１．３．１称取精确称取助剂０．０６７ ７ ｇ置于干燥的

锥形瓶中，加入ＮＭＰ ３０．７ ｍＬ（室温），再加入馏分

油１３．５４ ｇ和水０．３ ｇ。

１．３．２恒温抽提把锥形瓶放在８０℃的恒温水浴

中，在一定的搅拌速度下抽提２Ｏ ｍｉｎ。

１．３．３结焦试验在圆底烧瓶中放人一定质量的

竹片（竹片每次的质量要相等，一般其质量都在

０．２５ ｇ左右，以保证每次竹片吸附的油的质量相

等，以便减少实验误差）用分析天平称其质量。将抽

提后的液体倒人分液漏斗中取萃取液，倒人称好的

圆底蒸馏烧瓶中，缓慢加热。当温度升高到２１０℃

时，严格控温在（２１０±１）℃。恒定结焦３０ ｍｉｔｔ，室

温下放置２０ ｍｉｎ。

１．３．４油焦分离试验用汽油８０ ｍＬ分两次（４０

ｍＬＸ ２）对结焦的油品进行萃取，定量滤纸过滤萃取

液，用后的滤纸在恒温干燥箱中干燥１０ ｍｉｎ，室温

下放置２０ ｍｉｎ，分析天平称取质量，萃取后的圆底

烧瓶在０．００１ ３ ＭＰａ下减压蒸干１０ ｍｉｎ，分析天平

称取质量。

１．４试验条件

抽提温度为８０℃。抽提时间为２０ ｍｉｎ，恒定转

速搅拌。结焦条件为温度（液体）２１０℃、时间３０

ｍｉｎ。萃取条件：８０ ｍＬ汽油分两次加入（４０ ｍＬＸ

２）。减压蒸干：温度室温，时间１０ ｍｉｎ，压力０．００１ ３

ＭＰａ。滤纸干燥：温度６０℃，时间１０ ｍｉｎ，室温下放

置２０ ｍｉｎ。加入的助剂质量分数为０．５％。剂油体

积比为２：１。ＮＭＰ中水的质量分数为１％。

２试验结果与讨论

２．１助剂对碱氮脱除的影响

以减五线馏分油为原料，ＮＭＰ溶剂为溶剂，考

察不同剂油体积比条件下，助剂质量分数对碱氮脱

除的影响。结果见表２。

表２助剂对碱氮脱除效果的影响

由表２看出，随着剂油体积比、助剂质量分数的

增加精制油中碱氮的质量分数逐渐减小，碱氮脱除

连 ８ ９ ～～～一 触 一一 一一

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辽宁石油化工大学学报 第２５卷

率逐渐提高，说明助剂对碱氮的脱除效果影响比较

明显。所以采用溶剂＋助剂的方法对其进行精制是

可行的。加入助剂后对溶剂回收过程的结焦是否有

影响，需要进一步研究。由此确定抽提试验条件，即

剂油体积比为２：１，助剂质量分数为０．５％，抽提温

度为８０℃下，进行单级抽提试验，并对助剂对结焦

的影响进行考察。

２．２氧分压对结焦量的影响

在抽提试验基础上进行结焦试验，即分别在

０．１０１、０．００３ ６及０．０００ ５３ ＭＰａ压力下考察了３个

不同的体系即馏分油＋ＮＭＰ、馏分油＋ＮＭＰ＋脱氮

助剂和馏分油＋ＮＭＰ＋脱氮助剂＋水体系的结焦

量，结果见图１。

１

１

喀

《０

惑口

０

０．０００ ５３ ０．００３ ６ ０．１０１ ０

医力， ａ

图１各体系不同压力下的结焦量

从图１可以看出，在０．０００ ５３ ＭＰａ条件下，各体系

的结焦量都很小。

在０．００３ ６ ＭＰａ下，各体系的结焦量略有增加，

但变化不大。在０．１０１ ＭＰａ下各体系的结焦量比

０．００ ３ ６ ＭＰａ时有显著增加。ＮＭＰ＋油体系在

０．００３ ６ ＭＰａ压力下的结焦量是０．０００ ５３ ＭＰａ压

力下的１．３倍，而在０．１ ０ １ ＭＰａ下的结焦量是

０．０００ ５３ ＭＰａ压力下的２．８倍。由此可见，氧气在

结焦过程中起决定性作用。在０．０００ ５３、０．００３ ６和

０．１０１ ＭＰａ下ＮＭＰ＋油体系的结焦量随氧气分压

的增加而迅速增大，其它体系也反映出同样趋势。

所以氧分压增大各体系结焦量增加。氧分压对馏分

油＋ＮＭＰ溶剂＋脱氮助剂体系结焦量影响较大，对

馏分油＋ＮＭＰ体系结焦量影响较小，而馏分油＋

ＮＭＰ＋脱氮助剂＋水体系居中间。

２．３不同体系的结焦量变化

考察了３个不同的体系即馏分油＋ＮＭＰ、馏分

油＋ＮＭＰ＋脱氮助剂和馏分油＋ＮＭＰ＋脱氮助

剂＋水体系的结焦量。

由图ｌ可以看出，同一压力下（以０．１０１ ＭＰａ

下为例），馏分油＋ＮＭＰ＋脱氮助剂体系的结焦量

是馏分油＋ＮＭＰ溶剂体系结焦量的２．５倍。说明

有助剂存在的条件下，体系结焦量增加，助剂对体系

的结焦起着协同促进作用。然而加入水后，馏分油

＋ＮＭＰ＋脱氮助剂＋水体系的结焦量是馏分油＋

ＮＭＰ＋脱氮助剂体系的０．３倍，说明水对体系的结

焦有抑制作用。

参考文献

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（Ｅｄ．：ＺＺＨ，Ｚ）

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