1前言隨著我汽車數(shù)量的增加和更多大型機械廣泛應用于生產(chǎn)，潤滑油的需求量日益增大，對潤滑油質量要求越來越高，對作為潤滑油主體的潤滑油基礎油的品質要求也逐漸提高。國內(nèi)外相關研究1表明，潤滑油基礎油中的氮化物特別是堿性氮化物對基礎油的氧化起促進作用，而某些硫化物則對氧化有一定的抑制作用。氧化安定件是潤滑油性能指標中最為重要的一項，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M指標w.隨著我國原油來源多元化。高酸值原油的比例逐漸增加，造成潤滑油基礎油餾分的中和值普遍存在升高趨勢。潤滑油基礎油中石油酸的存在嚴重影響潤滑油的使用性能，增加其腐蝕性，降低/潤滑油的品質。因此，在基礎油精制過程中脫除油品屮的酸性物質是十分必要的。普通的白土精制工藝對基礎油的脫氮、脫酸效果不是很明顯，同時帶來的環(huán)境污染問題十分突出。液相脫氮工藝雖然解決了脫氮問題，提篼了基礎油氧化安定性，但不能解決中和值問題。經(jīng)過大量的實驗研究，武漢科技學院開發(fā)了脫氮-吸附脫酸組合工藝。

　　2精制機理研究表明，對基礎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)白土精制工藝通過白土的多孔和大比表時積吸附特性脫除該類物質，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。

　　絡合脫氮的機理是脫氮劑中活性組分能有效和氮化物中氮原子上孤對電子結合形成極性較強的絡合物，再通過電場使絡合物極化并定向移動、相互碰撞聚集沉降而快速分離；脫酸吸附劑是一種以膨潤土為載體，經(jīng)過特殊處理并通過有機胺擴孔劑活化擴孔、?？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油中的酸性物質結合并吸附在吸附劑表面，通過過濾而脫除。

　　3實驗3.1原料和精制劑采用屮間基基礎油??荊門減二線原料油在實驗室進行了脫氮與吸附脫酸試驗。原料油理化性質見表1.基礎油精制劑：活性白土（鄂州），WK-1脫氮劑（實驗室自制），WK-3吸附劑（實驗室自制），WSQ-2脫氮劑。

　　作各簡介：毛滿意（1 9?）。碩丨。研究生，研究方向為煉油助劑及X藝開發(fā)。

　　表1原料油性質項IJ數(shù)據(jù)堿忭氮含量/pg總硫含員/fig色度/5殘?zhí)浚ッ芏?kg抗乳化度（C氧化安定性/min 3.2試驗方法脫氮處理：采用WK-1脫除基礎油中的堿性氮化物；吸附處理：采用WK-3對脫氮油進行吸附脫酸。具體過程如下：在電子天平上，準確稱取定量油樣，置于干燥的1mL三口燒瓶中，按一定劑油比投加脫氮劑，然后在電加熱攪拌裝置上加熱到預設溫度恒溫攪拌一定時間，放人DTL-1潤滑油絡合脫氮電場沉降儀進行沉降。轉移上層清油至新三口燒瓶，再準確稱取定量吸附劑，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間后，將油品傾人濾紙折成的漏斗中，以1mL燒杯盛裝過濾后的油品，將過濾儀器等置于電熱恒溫干燥箱中，使其保溫過濾，過濾所得的油品即為脫氮-吸附脫酸精制油。

　　4結果與討論4.1白土精制的脫氮、脫酸效果活性白土是采用天然膨潤土經(jīng)過硫酸活化而成的多孔粉末狀物質，它的脫氮和脫酸是通過其較大的比表面積以范德華力形式吸附基礎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。為了便于對比，對原料油進行單純白土精制試驗，結果見。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，當白土用量高達6%時，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，可以通過大幅度提篼白土用量達到較好的精制效果，但精制油收率降低，而且大量的白土廢會帶來嚴1的環(huán)境污染。

　　4.2WK-1脫氮劑脫氮效果利用WK-1和傳統(tǒng)脫氮劑WSQ-2對原料油進行脫氮對比試驗，考察不同劑油比下的精制效果，結果見。的數(shù)據(jù)表明，兩種脫氮劑的脫氮率隨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個百分點；WK-1在劑油質量比為1/250時可以達到90.7%的脫氮率；劑油質量比為1/350時也比6%白土精制的脫氮效果好；對荊門減二線基礎油而言，采用WK-1脫氮劑，將劑油質量比控制在1/250就可以達到脫氮要求。脫氮油的堿性氮含量為25.6；ig/g.試驗中發(fā)現(xiàn)兩種脫氮劑的脫氮油酸值都比較高，這是由于脫氮劑偏酸性，在脫氮過程中脫酸能力有限造成的。因此，要想達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脫氮劑和WK-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結合使用后可以彌補WK-1脫酸能力不強的缺點，降低精制油的中和值指標。因此。利用不同用量的WK-3吸附劑對WK-1在劑汕質量比為1/250下的脫氮油進行吸附脫酸試驗，結果見表2.從表2可以看出，WK-1脫氮劑和WK-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%'時就可以使精制油的酸值達到0.045mgK（）H/g.同時，精制油的堿性氮含量比脫氮油也有所降低，說明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，也可以減輕對環(huán)境造成的污染。綜合以上數(shù)據(jù)分析，對于荊門減二線中間基基礎油的脫氮和脫酸吸附精制。確定脫氮劑的劑油質量比為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基礎油的精制效果，對1/250WK-1與1. 5%WK-3脫氮-吸附脫酸精制油進行全分析，結果見表3.表3精制油的理化性能項丨：丨減二線原料汕脫氮-脫酸精制油質M標準堿性氮）/pg報告總硫含鼠/pg報告色度/號殘?zhí)浚ミ\動粘度U抗乳化度（54化安定性/min由于脫除了基礎油中大部分對氧化安定性起負作用的堿性氮化物，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，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，由于堿性氮含量的降低，精制油的色度也得到了改善。WK-3具有很強的吸附性能，在脫酸的同時吸附了基礎油中的大量雜質，使精制油的殘?zhí)恐祻摹?5%降低到0.02%.精制油的其它指標，如開口閃點和運動粘度與原料油差別甚微，并茜足質量標準的要求。說明WK-1和WK-3脫氮-吸附脫酸組合精制油在提高油品關鍵指標的同時不影響其它質量指標。

　　5經(jīng)濟效益和社會效益分析試驗結果表明。采用脫氮-吸附脫酸組合工藝，脫氮劑用量僅為劑油質量比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，白土用量達到6%時，精制油酸值才達到。

　　05mgKOH/g以下，而高白土用量造成精制油收率明顯降低。綜合考慮脫氮劑、吸附劑、白土價格和精制油收率，與單純白土工藝相比，采用脫氮-吸附脫酸組合1：藝精制每噸基礎油可降低成本近60元，按年加工10kt計，年增效達600萬元以上，經(jīng)濟效益顯著；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結論WK-1脫氮劑脫氮效率高，脫硫率低，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，精制基礎油的氧化安定性得到顯著提高，基礎油的其它理化指標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)濟效益和社會效益較好。

作者：佚名　　來源：中國潤滑油網(wǎng)