加氢精制装置说明与危险因素以及防范措施,工业润滑油的组成及作用

· 2020-03-24 18:07

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一、装置简介

一、产品简介

这些柴油知识你一定不知道

工业用润滑油包括非常广泛的润滑油品种和实际应用领域。在工业上可谓量大、应用广泛,是人们普遍熟悉的品种。

(一)装置发展及类型

柴油中的多环芳烃、氮化物、硫化物和氧化物是天然的润滑剂,清洁柴油在降低柴油硫、氮、氧和多环芳烃的同时,也降低了柴油的天然润滑性,造成使用低硫柴油的发动机易磨损和损坏,缩短发动机的使用寿命。随着我国低硫柴油的推广,柴油的润滑性能问题变的日益突出起来,提高低硫柴油润滑性的方法,通常是采用添加润滑性改进剂。 JHT-02型柴油润滑性能改进剂,是濮阳市佳华化工有限公司专门针对因深度加氢造成柴油润滑性下降而研制开发的一种新产品。它能有效改善柴油润滑性 ,降低喷油泵磨损程度。

燃烧性——十六烷值

一、工业润滑油的组成

1.装置发展

二、详细信息

代表柴油在发动机中着火性能的一个约定值:正构烷烃>异构烷烃>环烷烃>芳香烃。

1、基础油

现代炼油工业的加氢技术(包括加氢工艺、催化剂和专用设备)是在第二次世界大战以前经典的煤和煤焦油高压催化加氢技术的基础上发展起来的。1949年铂重整技术的发明和工业应用,除生产大量高辛烷值汽油组分外还副产大量廉价的氢气,对现代加氢技术的发明和发展起到了关键作用。

2.1 柴油润滑性能改进剂牌号

十六烷值越高表明柴油自燃性能越好,发火延迟期越短,发动机工作越平稳。但当十六烷值CN大于65时,由于着火时间太短,燃烧不完全形成碳烟,使排放增加。

润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及植物油基础油三大类。矿物基础油应用广泛,用量很大,但有些应用场合则必须使用合成基础油或者植物油基础油调配的产品,因而使这两种基础油得到迅速发展。

1950年炼油厂出现了加氢精制装置,1959年出现了加氢裂化装置,1963年出现了沸腾床渣油低转化率加氢裂化装置,1969年出现了固定床重油加氢脱硫装置,1977年出现了固定床渣油加氢脱硫装置,1984年出现了沸腾床渣油高转化率加氢裂化装置。这些加氢技术的发明和工业应用,使加氢技术由发生、发展走向成熟。加氢(包括加氢裂化、加氢精制和加氢处理)成为世界上加工能力最大的二次加32212艺,是炼油工业的三大支柱技术(加氢、催化裂化和催化重整)之一。

JHT-02

十六烷值与低温流动性成反比。十六烷值越高,则低温流动性降低,挥发性降低,影响雾化质量,使低温启动性能降低。所以不应追求过高的十六烷值,适当的十六烷值才是最佳的。

矿油基础油由原油提炼而成。润滑油基础油主要生产过程有:常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。1995年修订了中国现行的润滑油基础油标准,主要修改了分类方法,并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准。矿物型润滑油的生产,最重要的是选用最佳的原油。

生产低硫、低芳烃和高十六烷值的优质柴油是当前世界范围内车用柴油燃料的生产趋势,也已成为国内各石化企业正在面临的挑战。中石化股份公司已在2003年提出在国内实施《城市车用柴油》标准(Q/SHll008—2002),其主要质量指标:硫质量分数不大于0.030%,总芳烃质量分数不大于25%,多环芳烃质量分数不大于5%。欧洲提出2005年将要求硫含量小于50X10—6,世界燃料规范Ⅲ类柴油的硫含量指标是30X10—6。近几年,国内外文献报道有许多关于未来柴油规格的研究和推测,更低的柴油硫规格的推广正在加速。所以研究开发能够生产低硫、低芳烃和高十六烷值的优质柴油的催化剂成为柴油加氢的主要发展方向。本节主要以柴油加氢精制装置展开讨论说明。

2.2 化学品基本成分

国三、国四标准规定十六烷值不低于49,国五标准规定不小于51.

合成基础油的化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物。其组成一般为烷烃、环烷烃、芳烃、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。

2.装置的主要类型

JHT-02型柴油润滑性能改进剂为淡黄色至琥珀色均匀液体,其主要成分为脂肪酸衍生物。

1、小炼厂的十六烷值基本都没有问题,大厂柴油、比重轻的、合成柴油则要注意。

生物基础油正越来越受欢迎,它可以生物降解而迅速的降低环境污染。由于当今世界上所有的工业企业都在寻求减少对环境污染的措施,而这种”天然”润滑油正拥有这个特点,虽然植物油成本高,但所增加的费用足以抵消使用其它矿物油、合成润滑油所带来的环境治理费用。

加氢精制是各种油品在氢压下进行改质的一个总称。加氢精制处理原料油范围宽,产品灵活性大,液体产品收率高质量好。加氢精制的目的主要是对油品进行脱硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和、芳烃饱和和脱除金属、沥青杂质等,以达到改善油晶的气味、颜色和安定性,防止腐蚀,进一步提高产品质量,满足油品的使用要求。

三、作用机理

2、十六烷值不足时要添加十六烷值改进剂。常用的十六烷值改进剂是烷基硝酸酯。如:硝酸辛酯和硝酸戊酯。加入千分之一到千分之三可提高2~9个单位。

2、添加剂

加氢精制工艺装置主要类型有:石脑油加氢、煤油加氢、柴油加氢、润滑油加氢和石蜡加氢等。还可以对劣质渣油进行加氢处理,得到安全性好的低硫、低黏度的馏分,除生产部分石脑油和优质柴油外,其重组分可做重油催化裂化的原料。

加氢精制过程会在很大程度上减少具有很强润滑能力的含硫化合物、多环芳烃和含氮化合物的含量,从而使得低硫柴油的润滑性能大大降低。

柴油的蒸发性评定指标有馏和和闭口闪点。

添加剂是近代高级润滑油的精髓,正确选用合理加入,可改善其物理化学性质,对润滑油赋予新的特殊性能,或加强其原来具有的某种性能,满足更高的要求。根据润滑油要求的质量和性能,对添加剂精心选择,仔细平衡,进行合理调配,是保证润滑油质量的关键。一般常用的添加剂有:粘度指数改进剂,倾点下降剂,抗氧化剂,清净分散剂,摩擦缓和剂,油性剂,极压剂,抗泡沫剂,金属钝化剂,乳化剂,防腐蚀剂,防锈剂,破乳化剂。

加氢精制工艺操作条件视原料性质而定,一般反应总压力为3.0~8.0MPa之间。反应温度300—360°C,液时空速1.0~2.0之间。渣油加氢工艺条件要求苛刻,如孤岛减压渣油加氢要求压力高达16.9MPa,温度385%。随着加氢工业技术的发展,我国加氢催化剂水平也有很大的发展,基本上能满足炼油厂加氢精制的要求。

JHT-02型柴油润滑性改进剂中含有极性基和非极性基,极性基对金属表面具有亲和性,能够吸附在金属表面,非极性基垂直与表面朝外,这样就能形成一层致密的分子栅栏保护膜,阻止金属微凸体的直接接触。从而改善了油品的润滑性。

1、馏程:从初馏点到终馏点的温度范围。

二、工业润滑油的作用

二、重点部位及设备

属微凸体的直接接触。从而改善了油品的润滑性。

判断柴油燃烧性好坏的指标。

在多数情况下,润滑油同时起到润滑作用和冷却作用,它通过降低工具和工件之间的摩擦起润滑剂的作用。对于用在各种场合的工业用润滑油来说,化学稳定性、热稳定性,减少摩擦和耐负荷能力是最普通的要求。

(一)重点部位

四、技术指标:

50%回收温度:该温度越低说明柴油中轻质组分越多,蒸发性越好,使柴油易于启动,标准规定柴油50%回收温度不高于300℃。

润滑油的主要作用归纳如下:

1.反应系统

JHT-02型柴油润滑性能改进剂的各项指标见表1。

90%和95%的回收温度:

1、润滑及减低摩擦阻力润滑油的作用。

反应系统主要有加热炉、加氢反应器和高压分离器三部分组成。

五、产品特点:

温度越低说明柴油中重质组份越少,可以提高柴油的燃烧性能和柴油机的动力性能,降低油耗和减少机械磨损。

就是润滑发动机内的各种机件,并在两者表面之间形成一层油膜,以减低摩擦阻力,使运作更加顺畅。

(1)加热炉采用纯烧瓦斯的方箱式加热炉,双排管双面辐射,一旦有问题,直接影响反应温度和产品的质量。

1、改善柴油润滑性 ,降低喷油泵磨损程度;

温度高,重质组分多,挥发慢,不完全燃烧的部分在高温下受热分解成积碳,污损发动机零件,排气有黑烟、耗油等。

2、密封性作用。

(2)反应器分三个床层,其中第一床层上部加有一层保护剂,其余三层为加氢催化剂。在第二床和第三床层入口设有急冷氢,防止催化剂的结焦和床层超温或“飞温”。反应器是装置的心脏,一旦出现问题直接导致装置的停工。

2、减少燃油喷射系统的磨损,提高发动机寿命 ;

国标规定:90%不高于355℃/95%不高于365℃ 柴油冷启动性、动力性都可以从上述指标上看出。

润滑油必须能在活塞环与汽缸之间形成有效的密封性,以防汽体的泄漏和外界的污染物侵入。

(3)高压分离器主要是将反应产物分离为循环氢、低分油和含硫含氨污水(酸性水)部分。高分器液位超高可以导致循环氢带液危害压缩机的正常运行;如低液位,或液位抽空,会使高压气窜人低分器,导致恶性爆炸事故发生。

3、保护燃油罐和管道不受腐蚀 ;

是预示出现火灾和爆炸危险程度的指标 ,是估测油品安全性的指标。闪点又分为开闪点和闭口闪点两项。

3、冷却作用。

反应部分属于高压高温部位,在选材时要考虑耐高压高温和耐腐蚀,一旦出现问题将影响正常生产。

4、不影响喷嘴清洁。

开口闪点:在开口闪点测定仪上测得,适用于润滑油和重质石油产品。

在运转过程中,机件与机件的相互摩擦产生很大的热量或高温,润滑油的作用就是冷却及减低发动机的温度。

2.产品分离

5、柴油润滑性改进通过了精确的无害性测试,并且不影响柴油的其他特性, 包括低温特性、十六烷值、存储稳定性、发动机油兼容性、喷嘴结垢等特性,不与柴油处理过程中的其它添加剂相互作用。

闭口准点:蒸发性较大的轻质油品,如柴油、煤油等。

4、清洁性。

(1)低压分离器

六、使用方法

柴油指标规定闭口闪点大于55℃.

把机件中的有害杂质和未及燃烧的不溶性物质带走,使这些污染物远离润滑表面及避免油泥的形成。

低压分离器是将高压分离器减压分离后的油进一步分离,把燃料气和酸性水脱除,降低汽提塔的负荷。由于酸性气和酸性水有很强的腐蚀性,因此在选材时一定要选耐腐蚀的材质。

1、柴油润滑性能改进剂会在金属表面形成一种保护润滑膜,因而降低磨损,改善中段馏出物(柴油或其他油品)的润滑性能。添加剂加入量根据柴油含硫水平、加氢脱硫苛刻程度不同而异,一般在20~300ppm范围内,通常冬季添加量要高一些。

测定意义:1、表示油品着火危险性的指标,对油品的储存、运输和使用安全的意义重大,闪点越低,油品越容易燃烧,发生火灾危险性越大。

5、防腐蚀功能。

2、柴油润滑性能改进剂一般可以直接注入温度40℃的油品中,如低于此温度,建议用柴油稀释(比率1:1至1:3)。

一级可燃品:闭口闪点 < 28 ℃

润滑油如能提供接触部件完全分离的油膜,会减少机件接触及磨损的机会,避免金属表面受到腐蚀。

3、建议加剂方法为在线加剂。

二级可燃品:闭口闪点在28-60 ℃

4、现场使用时,可将本产品加入储油罐循环油路中。

三级可燃品:闭口闪点 > 60℃

七、操作注意事项

从闪点数值可判断出馏分组成的轻重

操作人员在传输柴油润滑性能改进剂的过程中,容器必须接地和跨接,防止产生静电。在搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。

可判断是否混油和变质

操作人员应将该助剂抽入储罐或进行其它作业时必须有人监护。 操作人员在实际操作过程中避免皮肤接触。

闪点低的柴油可采用闪点提高剂进行油品质量改进

八、贮存注意事项

流动性的检测控制项目:用粘度、凝点和冷滤点来表示。

JHT-02型柴油润滑性能改进剂应贮存于干燥、阴凉、通风的库房内,远离热源和火源,防止阳光直晒,仓库温度不宜超过50℃。应与氧气、压缩空气、氧化剂以及酸性物质等分开存放。

粘度是使用性能的检测项目,它与柴油的雾化性、燃烧性和润滑性均有密切的关系。 雾化好坏取决于粘度,粘度过大则雾滴大,与空气混合不均匀,燃烧不完全而形成积碳;如果粘度过小,雾化虽好,但喷射角大,也不能与空气混合完全,同时对喷油嘴等部件的润滑性能变差,增大磨损。标准中要求0号轻柴油在20℃时的运动粘度在3.0-8.0mm2/s.

是评价柴油低温流动性能的两个主要指标。

凝点是油品在规定条件下失去流动性能的最高温度。油品中的蜡含量越高,凝点就越高。

冷滤点是指在规定条件下,当试油通过过滤器每分钟不足20ml时的最高温度。 冷滤点是衡量轻柴油低温性能的重要指标,能够反映柴油低温实际使用性能,最接近柴油的实际最低使用温度。

柴油在我国是按凝点划分牌号的。

冷滤点与柴油的使用性能有良好的对应关系,各牌号柴油的实际使用温度范围就是按冷滤点来划分的,一般情况下冷滤点高2-6℃.

改进柴油低温流动性的途径有三种:加入二次加工馏分的裂化煤油、加入降凝剂、脱除柴油的蜡。一般情况下,在0号柴油中加入10-20%煤油可以把柴油变为-10号柴油;过量加入则会影响柴油的十六烷值、闪点和润滑性。往柴油中加入降凝剂是目前国内最常用的方法。

柴油安定性的检测评定项目:氧化安定性、色度、10%蒸余物残炭。

氧化安定性对柴油的储存和使用有很大影响,容易氧化变质、颜色加深变黑、易在油罐和油箱底部及油库管线和发动机燃烧系统生成胶质和沉渣,堵塞滤清器,影响供油,容易在燃烧室形成大量积碳,加剧设备磨损。

色度:是表示柴油颜色的指标,它的大小及变化也可以反映出柴油安定性的好坏。

轻柴油标准中规定柴油色度不大于3.5。柴油色度跟原油品质、炼油工艺、精制程度都有关系。不同炼厂出品的柴油颜色会有较大差异。

10%蒸余物残炭指测定柴油馏分中馏出90%以后的残留物作为试样所测得的残炭。国家规定不得大于0.3% 。

国家规定氧化安定性不得大于2.5% 。

石油产品在储存、运输和使用过程中,对所接触的机械设备、金属材料、塑料及橡胶制 品等引起破坏的能力称为腐蚀性。

油品中的腐蚀性组分主要有活性硫货物和有机酸性物质,还有少量的水分、无机酸和碱性物质。

测定柴油腐蚀性的检测项目是铜片腐蚀。国家标准规定铜片腐蚀的等级不得大于1级。

柴油中的硫可以导致机动车尾气排放处理系统的中毒,从而大幅度降低有害气体的转化效率,造成排放过量,严重影响环境,导致发动机系统的腐蚀和磨损。硫会增加柴油发动机颗粒物的排放,对人体健康不利。国三柴油标准规定硫含量不大于350ppm,l国四标准不大于50ppm,国五、国六标准不大于10ppm.

酸度表示石油产品中酸性物质的总和。通常柴油用酸度来表示。酸度大的柴 油不但腐蚀机件,而且会增加喷油嘴和燃烧室的结焦和积垢。GB252中规定柴油中的酸度不大于7KOH/100ml。脱酸的方法有:加氢精制、碱洗、加入脱酸剂。

1) 燃烧时易形成微粒,造成排放污染。

2) 有很强致畸、致癌、致人体突变的危害。

车用柴用国五标准规定多环芳烃的含量不得大于11% ;国六标准规定不得大于7% 。

柴油的润滑作用 柴油为燃油喷射系统提供润滑。特别是目前在供油系统高压化和高强化的条件下,柴油的润滑性对柴油供油系统的可靠工作十分重要。

柴油中的极性组分可提供润滑性能。

低硫柴油会降低柴油的润滑性能,润滑性能差的柴油会导致燃油喷嘴及供油泵的磨损,造成器件使用寿命缩短甚至损坏。国内目前常用柴油润滑性改进剂来改善低硫汽油润滑性能的不足。

从2000年开始,国外在车用柴油质量升级方面的工作主要集中在两个方面:降低硫含

量和不断增加生物柴油的允许添加量。车用柴油国五和国六标准规定脂肪酸甲脂体积含量不得大于1.0% 。

一般车用柴油的密度在0.84~0.86间。

灰分是指在规定的条件下,试样被灼烧后,所剩残留物经煅烧所得的无机物,以质量百分数表示。国家规定不得大于0.01% 。

国家标准规定车用柴油水含量道痕迹。

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