矿物润滑油基础油的原料由烷烃、环烷烃、芳烃、环烷芳烃和少量含氧、含氮、含硫有机化合物以及胶质、沥青等非烃类化合物组馏分润滑油料热分离成。带长侧链的单环和双环烷烃类是润滑油的理想组分。沥青、胶状物质、带短侧链的多环烷烃、冷分离带短侧链的多环芳香烃、环烷酸类和具有高熔点残渣润滑油料的大分子固态烃类（蜡）以及某些含硫、氮、氧常压渣油（a)的化合物对润滑油的性能有不利影响，称为非理减压蒸馏溶剂脱沥青想组分。矿物润滑油基础油原料制备阶段的工艺结构比馏分润滑油料较固定，不因原油种类不同而改变，一般由常压渣油的减压蒸馏和减压渣油的溶剂脱沥青工艺组成，残渣润滑油料分别制备馏分润滑油料和残渣润滑油料，利用常压渣油中各种组分沸点不同常压渣油的特点，通过减压蒸馏装置从常压渣油中分离出液压馏分油作为馏分润滑油原料。减压渣油中含有重脱油沥青质润滑油料和大量胶状物质，将减压渣油中的重质.

矿物润滑油原料的制备工艺

润滑油料和沥青质、胶质分开的工艺过程称为渣油脱沥青，常用的脱沥青方法是丙烷脱沥青法。

一、常压渣油减压蒸馏

1.减压蒸馏的基本原理

原油蒸馏是将原油加热，其中轻组分汽化，将汽化的轻组分导出进行冷凝，使原油中轻、重组分得以分离的过程。原油是由烃类和非烃类组成的混合物，原油中各组分的沸点不同，分离时的产物为沸点范围不同的馏分。原油蒸馏依据蒸馏塔的操作压力不同分为常压蒸馏和减压蒸馏。通过常压蒸馏，可以把原油中350℃以前的汽油、煤油、轻柴油等直馏产品分馏出来。在常压下进行分离，如果要将沸点高于350℃的馏分分离出来，必须使操作温度达到四五百度以上。高温可能导致重质油中的胶质、沥青质等不安定组分发生裂解和缩合等化学反应，不仅会降低产品的质量，而且会加剧设备的结焦而缩短生产周期。常压渣油在减压加热炉中被加热，部分组分汽化，加热的最终温度取决于减压塔的拔出率和重质组分的热分解温度。减压塔的残压一般在8.0kPa左右或更低，它是由塔顶的抽真空系统造成的。从减压塔顶逸出的主要是裂化气、水蒸气以及少量油气，馏分油则从侧线抽出。减压塔底产品是沸点很高（500℃以上）的减压渣油，原油中绝大部分的胶质、沥青质都集于其中。依据生产的产品不同，减压蒸馏可分为润滑油型减压蒸馏和燃料油型减压蒸馏，本书中提到的减压蒸馏特指润滑油型减压蒸馏，减压塔顶的残压为5~8kPa.

2.润滑油型减压蒸馏的工艺特点

以生产润滑油基础油原料为主的减压蒸馏的分馏效果的优劣直接影响到其后的加工过程和润滑油产品的质量。润滑油基础油原料的质量要求黏度合适、残炭值低、色度好和馏程窄。因此，对润滑油型减压塔的分馏精确度要求高，不仅要求有高的拔出率，而且应具有足够的分馏精确度，实现的关键是尽可能提高汽化段的真空度。

（1)塔底采用较大的汽提蒸汽量 塔底采用较大的汽提蒸汽量的目的是降低减压蒸馏塔汽化段的油气分压。

（2)塔板间距大，进料段和塔顶有较大的气相破沫空间 减压塔处理的原料较重、黏度大，而且还可能含有一些表面活性物质，加之塔内的蒸汽流速大，因此蒸汽穿过塔板上的液层时形成泡沫的倾向比较严重。为了减少携带泡沫，减压塔的塔板间距比常压塔的大，而且在塔的进料段和塔顶都设计了很大的气相破沫空间，并设有破沫网等设施。

（3)塔板数少，每层塔板的压降小 减少减压塔塔板数和降低气相通过每层塔板的压降的目的是为了在满足分离要求的基础上，降低从汽化段到塔顶的压降。减压塔在很低的压力（几千帕）下操作，各组分间的相对挥发度比在常压条件下大为提高，比较容易分离。因此，有可能采用较少的塔板而达到分离的要求，而且减压塔内采用较大的塔板间距，通常在减压塔的两个侧线馏分之间只设3~5块精馏塔板就能满足分离的要求。为了降低每层塔板的压降，减压塔内应采用压降较小的塔板，常用的有舌形塔板、网孔塔板、筛板等。近年来，国内外已有不少减压塔部分或全部地用各种形式的填料以进一步降低压降。例如在减压塔操作时，每层舌形塔板的压降约为0.2kPa,用矩鞍环（英特洛克斯）填料时每米填料层高的压降约0.13kPa,而每米填料的分离能力约相当于1.5块理论塔板的分离能力。

（4)塔顶不出产品 采用塔顶循环回流而不采用塔顶冷回流，塔顶不出产品，以减少通过塔顶馏出管线的气体量，从而降低塔顶馏出管线的流动压降。

润滑油生产与应用

（5)塔顶、塔底采用缩径，中段塔径较常压蒸馏塔塔径大塔顶不出气体产品，所以塔顶气体流量小，采用较小的塔格，塔检较常压素的培路是为了减小减压渣油在减压培的停留时间，从而减少减压渣油结焦反应的发生。相组分在减压条件下，请气及应的发生凝气的比容大，比常压塔中油气的比容要还是很大。为了使得光许果用比常压塔商减小塔径，减压塔一般采用多个中循环回流，也有利于回收利用回流热。

（6)采用低流速的转油线 采用低流速转油线的目的是减小减压加热炉出口到减压塔进料处的压降，从而提高汽化段的真空度。

（7)侧线设置汽提塔 侧线设置汽提塔的目的是为了保证侧线抽出馏分中的轻组分含量满足要求。

3.减压蒸馏的工艺流程

（1)湿式润滑油型减压蒸馏

为了满足在最高允许温度和汽化段能达到的真空度的限制条件下尽可能地提高减压塔的拔出率，在减压塔底使用水蒸气汽提，并且在加热炉管中注入水蒸气，这种减压蒸馏方式称为“湿式减压蒸馏”，是传统的润滑油减压蒸馏方式，为湿式减压蒸馏工艺流程图。湿式减压蒸馏工艺流程图湿式减压蒸馏过程中吹入水蒸气起到了汽化剂的作用。由于水分子量小、冷凝温度高来源广、经济安全，又与油品有很好的分离性，因此水蒸气是很好的汽化剂。在深度减压和吹水蒸气的条件下可大大降低蒸馏温度，使被分离的渣油尽可能地缓解分解。减压塔中使用水蒸气虽然起到提高拔出率的作用，但也带来了一些不利的影响。首先，湿式减压蒸馏过程消耗蒸汽量大。当减压塔顶残压约8kPa时，每吨进料所需水蒸气的用量约为5kg,而在塔顶残压为13.3kPa时则需水蒸气约20kg.其次，采用水蒸气汽提后，塔内气相负荷增大。塔内水蒸气虽只占塔进料的1%~3%(质量分数），但对气相负荷（体只）却影响很大，因为水蒸气的相对分子质量比减压瓦斯油的平均相对分子质量小得多。例如以拔出率为35%(质量分数）、减压瓦斯油的相对分子质量为350计算，

则当水蒸气量为进料量的1%(质量分数）时，在气相负荷中，水蒸气的份额约占1/3.从而增大了塔顶如果能够提高减压塔顶的真空度，并且降低塔内的压力降，则有可能在不使用汽提蒸汽的条件下也可获得提高减压拔出率的同样效果。

（2）干式润滑油型减压蒸馏 不依赖注入水蒸气以降低油气分压的减压蒸馏方式称为干式减压蒸馏。与湿式减压蒸馏相比，干式减压蒸馏有如下四个方面的优点。

①塔内及加热炉管内不吹水蒸气，使减压塔的负荷大幅度减少。减压塔底吹入水蒸气，虽然能起到降低油气分压的作用，但由于水的分子量比减压馏分油小得多，水汽在减压塔的气相体积负荷中占很大比例，造成减压塔内线速高、精馏段压降大、抽真空设备负荷大等问题。②降低了塔板压力降及汽化段压力，从而降低所需减压炉出口温度，提高减压拔出率。干式减压塔用填料或填料与塔板混合代替压降较大的塔板，使塔顶残压和汽化段压力都比湿式减压法低。加热炉则采用低速转油线和炉管逐级扩径，以减小转油线温降和压降，使炉出口温度和进塔温度相差不太大，以便在不致引起油品裂解的前提下，取得较高的拔出率。

③在保持液相均匀分布和正常喷淋的情况下，使用填料代替塔板，既有压降小的优点，又可保持相当的精馏作用，故不但能用于洗涤段、取热段，也可用于分馏段。新型高效填料的压降，平均为0.13kPa／m填料，并有较好的分馏效果。对于填料型塔，推荐使用英特洛克斯与格里希格栅混合床。清洗油则采用轻洗和重洗分开设立的措施，这样有利于提高产品质量，降低其残炭值和比色号。

④提高拔出率，降低能耗。由于干式减压分馏塔汽化段压力低，在相同的汽化段温度下，干式比湿式拔出率提高1％～2％。湿式减压蒸馏需要炉管注汽、塔底和侧线吹汽提蒸汽、抽空消耗高压水蒸气；而干式减压则只需要抽空用蒸汽，节省了蒸汽，同时降低了加热炉热负荷以及降低抽真空系统的冷却负荷等，使常减压蒸馏装置能耗降低。4.减压蒸馏的操作条件

（1)操作压力 高真空是减压蒸馏操作的关键，减压塔的真空度越高，塔内不同馏分间的相对挥发度越大，越有利于油品的汽化及分馏，提高馏分油的收率。另一方面，真空度高，还可以适当降低减压炉温度，减少油品裂解，改善馏分油质量。

①减压抽真空系统。抽真空系统的作用是将塔内产生的不凝气（主要是裂解气和漏入的空气）和吹入的水蒸气连续地抽走以保证减压塔的真空度的要求。常减压蒸馏装置常用的采用蒸汽喷射器的抽真空系统的流程。减压塔顶出来的不凝气、水蒸气和由它们带出的少量油气首先进入一个管壳式冷凝器。水蒸气和油气被冷凝后排入水封罐，不凝气则由一级喷射器抽出从而在冷凝器中形成真空。由一级喷射器抽来的不凝气再排入一个中间冷凝器，将一级喷射器排出的水蒸气冷凝。不凝气再由二级喷射器抽走而排入大气。为了消除因排放二级喷射器的蒸汽所产生的噪声以及避免排出的蒸汽的凝结水洒落在装置平台上，常常再设一个后冷凝器将水蒸气冷凝而排入水封罐，而不凝气则排入大气。冷凝器是采用间接冷凝的管壳式冷凝器，故通常称为间接冷凝式二级抽真空系统。

②抽真空极限。间接冷凝式二级抽真空系统中在一级喷射泵前的冷凝器为水冷器，因而在水冷器的操作温度下，水的饱和蒸气压是这种类型抽空装置所能达到的极限残压，再加上管线及冷凝系统压降，减压塔顶残压还要更高些。当水温为20℃时，冷凝器所能达到的最低残压为2.3kPa.冷凝器中的水温决定于冷却水的温度。在炼厂中，循环水的温度一般高于新鲜水的温度，因此，抽真空系统多采用新鲜水作冷却水。

③三级抽真空系统。在一般情况下，20℃的水温不容易达到，因此，间接冷凝式二级抽真空系统很难使减压塔顶的残压达到4.0kPa以下。如果要求更高的真空度，就必须打破水的饱和蒸气压限制。为此，可以在减压塔顶馏出物进入第一个冷凝器以前再安装一个蒸汽喷射器使馏出气体升压。这个喷射器称为增压喷射器或增压喷射泵。设增压喷射器的抽真空系统为三级抽真空系统，三级抽真空系统的流程。

矿物润滑油基础油的制备摆脱水温的限制。但由于直接与减压塔顶馏出线相连，增压喷射器所吸入的气体，除从减压塔来的不凝气以外，还有减压塔的汽提水蒸气，因此负荷很大。这不仅使增压泵要有很大的尺寸，而且使得增压泵的工作蒸汽耗量很大，使装置的能耗和操作费用大大增加。只有在采用干式减压后减压塔顶负荷大幅度下降的情况下，才适宜用三级抽空来产生高真空度。

（2)操作温度为了提高减压馏分的质量和收率，要求减压炉具有“低炉温、高汽化率”的特点。当油品加热温度过高时就会发生裂解和缩合反应，而这些反应产物中会含有不凝气体、不饱和烃和胶质、沥青质等。这些物质混入馏分油中就会使馏分油的氧化安定性变差，色度变深，残炭值升高，而且反应生成的裂解气进入减压塔，会增加塔顶抽真空系统的负荷，影响真空度，因此操作过程中一定要严格控制炉温低于400℃.