傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝
20 世紀(jì) 30 年代，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)基本采用的是物理方法，即由溶劑精制、溶劑脫蠟和白土補(bǔ)充精制所構(gòu)成的“老三套”傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
?。?）溶劑精制。溶劑精制是潤(rùn)滑油生產(chǎn)過程中的重要步驟，其主要作用是脫除油品中的稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等，使?jié)櫥驼硿匦再|(zhì)、抗氧化安定性、殘?zhí)恐怠㈩伾刃再|(zhì)得到改善。該工藝較成熟，常用的溶劑有糠醛、酚和 N—甲基吡咯烷酮（NMP）。
?。?）溶劑脫蠟。溶劑脫蠟工藝主要包括結(jié)晶、過濾、溶劑回收和冷凍四部分，其目的是除去油品中的石蠟，降低潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的傾點(diǎn)。該工藝在加工較輕的原料時(shí)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，脫蠟油收率高、粘度指數(shù)較高。為了降低能耗、節(jié)省操作費(fèi)用、減少投資，國(guó)內(nèi)外潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)企業(yè)都采用溶劑脫蠟和蠟脫油聯(lián)合工藝，近幾年主要是在節(jié)能、提高油和蠟收率等技術(shù)方面有比較大的改進(jìn)。
?。?）白土補(bǔ)充精制。白土補(bǔ)充精制是使油與白土在一定溫度下充分混合，利用活性白土表面的吸附性能，通過加熱、蒸發(fā)、過濾等工序，將潤(rùn)滑油中的氮化物、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、環(huán)烷酸皂、不飽和烴、選擇性溶劑、水分、機(jī)械雜質(zhì)等除去，從而改善油品顏色、降低殘?zhí)?、提高油品的抗氧化安定性和抗乳化度。[1]
加氫生產(chǎn)工藝
基礎(chǔ)油中的理想組分是支鏈烷烴( 異構(gòu)烷烴) 和帶有長(zhǎng)烷基側(cè)鏈的單環(huán)環(huán)烷烴，非理想組分則是稠環(huán)芳烴和稠環(huán)環(huán)烷烴。傳統(tǒng)的溶劑精制工藝是選擇性地抽提脫除低黏度指數(shù)的多環(huán)烴類及其它雜環(huán)化合物( 如硫、氮化合物，膠質(zhì)等) ，從而提高油品的黏度指數(shù)，使顏色和抗氧化安定性得到改善，這種物理分離的方法只能保留原料中原有的理想組分，基礎(chǔ)油收率、黏度指數(shù)和其它性能的改善有限。潤(rùn)滑油加氫處理則是通過深度加氫轉(zhuǎn)化的方法，使多環(huán)烴類變?yōu)槔硐虢M分，同時(shí)幾乎完全脫除雜環(huán)化合物，因而基礎(chǔ)油收率高、油品各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的改善更加明顯。
加氫處理過程中，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要有:①脫除雜環(huán)化合物;②芳烴飽和，環(huán)烷烴開環(huán)及異構(gòu)化，這種反應(yīng)是提高黏度指數(shù)最主要的反應(yīng);③正構(gòu)烷烴或低分支異構(gòu)烷烴臨氫異構(gòu)化為高分支異構(gòu)烷烴;④烷烴的加氫裂化以及帶有長(zhǎng)烷基側(cè)鏈環(huán)烷烴的加氫脫烷基反應(yīng)。這類反應(yīng)將導(dǎo)致輕油的產(chǎn)生，使基礎(chǔ)油收率降低。前三項(xiàng)是有利于反應(yīng)，第四項(xiàng)是需要抑制的反應(yīng)。
異構(gòu)脫蠟工藝
隨著環(huán)境保護(hù)法規(guī)日趨嚴(yán)格以及機(jī)械工業(yè)( 特別是汽車工業(yè)) 的發(fā)展，對(duì)潤(rùn)滑油性能提出了更高的要求。為了生產(chǎn)這些高性能的潤(rùn)滑油，特別是要調(diào)配大跨度多級(jí)內(nèi)燃機(jī)油，必須采用低揮發(fā)性、高黏度指數(shù)的基礎(chǔ)油，即VI大于120、飽和度大于90% 。主要成分為異構(gòu)烷烴的APIⅢ類基礎(chǔ)油具有這些性能特點(diǎn)，可以滿足上述要求。采用溶劑脫蠟和催化脫蠟工藝是不能生產(chǎn)Ⅲ類基礎(chǔ)油的，因?yàn)檫@兩種加工方法只能將高黏度指數(shù)的正構(gòu)烷烴從油品中除去，造成基礎(chǔ)油的黏度指數(shù)低，而不能將這些高黏度指數(shù)的正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為高黏度指數(shù)、低傾點(diǎn)的異構(gòu)烷烴，這不但使基礎(chǔ)油收率低，而且不能滿足高質(zhì)量基礎(chǔ)油的規(guī)格要求。異構(gòu)脫蠟的基本原理就是在專門分子篩催化劑的作用下，將高傾點(diǎn)的正構(gòu)烷烴異構(gòu)化為低傾點(diǎn)的支鏈烷烴，異構(gòu)脫蠟已成為當(dāng)代生產(chǎn)API Ⅲ類基礎(chǔ)油的重要手段。已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的潤(rùn)滑油異構(gòu)脫蠟技術(shù)主要是Chevron的Isodewaxing技術(shù)和Exxon Mobil公司的MSDW技術(shù)。
