第4篇 第1章润滑油调合工艺(共48页)

1、第4篇 润滑油调合 第1章 润滑油调合工艺PAGE PAGE 59第4篇 润滑油调合(dio h)第1章 润滑油调合(dio h)工艺(gngy)1.1 概述1.1.1 矿物润滑油润滑油是指在各种发动机和设备上使用的石油基液体润滑剂，是采用常减压蒸馏所得特定馏分，经脱沥青、脱蜡与溶剂精制等处理后的基础油，与功能添加剂，经过特定的调合工艺，生产出的商品润滑油。目前使用最多的润滑油就是从石油中提炼出来的矿物润滑油。矿物润滑油是一种很复杂的、含有多种碳氢化合物的烃类混合物。另外，还含有硫、氮、氧等多种微量元素。其原料一般取自石油中沸点高于300或350的馏分，一般称为润滑油基础油。经过调合以后，作为

2、商品的润滑油称为润滑油成品油。1.1.2 矿物润滑油工业的发展在1878年的巴黎世界博览会上推出的第一批矿物润滑油样品轰动一时。但当时的生产工艺简陋，润滑油的产量和品种十分有限。直到20世纪20年代，选择性溶剂精制、分离工艺的蓬勃发展，使世界矿物润滑油工业步入了现代化进程。30年代具有某种特殊功能的化学合成物质，添加剂的诞生意味着现代润滑油的崛起，把润滑油工业的发展带入了崭新的阶段。润滑油工业的发展转入了节能化的轨道。节能化研究不断深入，节能型工艺、节能型添加剂、节能设备在润滑油生产过程中得到广泛应用。长寿命油、通用油、适用地域广泛温差大的多级油逐渐受到青睐。随着世界石蜡基原油的日趋短缺和价格

3、上涨，世界各国对环保法规的日趋严格，对优质基础油的需求量大幅度增长，矿物润滑油生产工艺从传统的物理加工工艺向化学改质工艺延伸，基础油生产向加氢技术发展，世界矿物润滑油基础油正由API 类向API /类转变。伴随着人类社会进入21世纪，矿物润滑油的生产技术和管理技术也进入了一个新的发展时期。添加剂也由过去的以单剂为主，逐步过渡到以复合剂为主，同时要求对环境友好。润滑油配方的基本结构正在发生转变，加氢基础油和合成油的比例在逐渐增大，对添加剂的配伍性提出了新的要求。在润滑油的生产过程中，电子计算机也被广泛采用，如DCS系统。国外润滑油的调合技术开发较早，发展较快。1983年BP公司在法国的调合厂建立

4、润滑油自动调合厂。1991年Esso、BP、Mobil公司先后使用了自动批量调合技术以适应小批量、特殊品种的调合。1996年Esso公司建成了由计算机控制的自动球扫线系统。九十年代在线调合技术和同步计量调合技术逐渐被更多的石油公司采用(ciyng)，包括SMB橇装技术的应用。由此可见二十世纪末是润滑油调合技术飞速发展的关键时期，无论是润滑油调合工艺技术，油品质量，还是自动化水平都取得了长足的进步。二十一世纪初管汇输送技术得到应用,目前为止被多家公司采用。中国中、高档润滑油的生产起步(qb)和发展与外国相比要晚，调合技术也较落后。近几十年，随着我国经济改革(gig)步伐的日益加快，国内市场对润滑

5、油的需求量日益增多，对产品质量、级别的要求也越来越高，这就对国内润滑油调合厂的生产技术提出了更高的要求。中国在八十年引入了静态混合器，并且先后引进了先进的管道调合技术，如1983年中石化长城润滑油公司引进的美国柯纳尔公司的自动调合设备，还有燕山石化公司炼油厂、大连石化公司润滑油调合车间、兰州炼油化工总厂润滑油调合车间建立的在线管道调合系统，等等。 润滑油生产装置的联合化，调合工艺的自动化、生产、储存、运输管理综合化将成为润滑油调合工艺的新特点。目前中国润滑油生产可以分为三部分：一是国有骨干企业即中国石化润滑油公司和中国石油润滑油公司。近年中国石油、石化两大集团，分别进行了重组，推出了自己的润滑

6、油品牌，大大增强了中国润滑油在国际市场的竞争力。但是我国润滑油的总体生产水平还有较大差距。如生产规模偏小，生产厂家分散，产品质量档次偏低，自主的研发能力不足。 众多润滑油生产商选择了“先集中，后分散”的生产经营策略，即在炼油厂集中生产润滑油的基础油，再送到分布在世界各地的润滑油调合厂调合成市场所需的各种润滑油成品油，这样使产品更靠近市场，靠近消费地区，同时降低生产成本，获得更多的利益。现代矿物润滑油工业中先进的生产工艺是制备优质基础油的技术手段，优质基础油是调制优质成品油的物质基础，优化配伍的添加剂是配制优异使用性能商品的重要保证，模拟仿真化的测试(csh)评定是表征和检验润滑油性能水平的主要

7、方法，过程控制是润滑油品质保障的关键。1.1.3 新型(xnxng)润滑剂进入21世纪以后，全世界对环境保护的呼声越来越高，世界各地纷纷以立法的形式强化对排放污染的严苛要求。例如对汽车的尾气排放指标越来越严格，石油产品对水体、土壤的污染处罚(chf)越来越严厉。并且设备制造商们不断推出的新材料、新技术、新设计对润滑油的工作环境提出了更高要求，如更高的极压性能、更好的氧化安定性能、降低油耗、延长换油期等等。因此，研制更加环保和节能、长寿命型的润滑油是未来发展的方向。1.1.3.1 绿色润滑油脂绿色润滑油脂作为新一代润滑剂，具有良好的生物降解性，这也是评价它的最重要指标。传统的润滑油绝大多数是以矿

8、物油为基础油，由于不完全燃烧、泄漏、遗洒等原因，润滑油将不可避免地直接排放到环境中，对生态环境造成危害；并且在矿物润滑油的生产过程中，部分生产工艺的缺陷对操作人员和环境也会造成不良影响；试验表明用后的润滑油会产生不同程度的毒性，对生态环境有害。因此生产环境友好型或环境容许型的绿色润滑油脂已成为今后发展趋势。绿色润滑油脂无毒、具有良好润滑性、粘温性能、粘度指数高、容易降解生成二氧化碳和水。现在世界各大公司都已着手环境友好型绿色润滑油脂的研究和开发，我国也已起步。可生物降解性是指物质被活性有机体通过生物作用分解为简单化合物的能力。在生物降解过程中常伴随着物质损失、最终产物水和二氧化碳的生成、氧气的

9、消耗、能量释放和微生物量的增加等。一般可通过定量测定生物降解过程中的总有机碳和溶解有机碳来衡量生物降解性。目前，绿色润滑油使用的基础油主要是植物油和合成酯。合成酯在结构上与植物油有相似之处，但其分子结构中只有1个双键，氧化安定性优于植物油。绿色润滑油脂的添加剂适于选用无毒或部分低毒的，可提高润滑油的可生物降解性和氧化安定性的添加剂。1.1.3.2 纳米润滑油近年来，人们将纳米(n m)材料用于润滑油脂的研究，以提高其抗磨损和抗极压性能。纳米是一个长度单位，一纳米即为10亿分之一米，相当于10个氢原子连成一串的长度，这意味着人们可以在原子尺寸上制造材料。在显微镜下，光滑的金属表面充满孔隙，而纳米

10、润滑油能填充这些孔隙，形成分子有机膜，最大限度地减少金属间孔隙的摩擦(mc)，降低摩擦磨损，还大大增加了可承受的极压限度，能耗也可减少，使机械寿命成倍增长。在润滑油中加入纳米添加剂不仅可显著提高其润滑性能和承载能力，还可以减少添加剂的用量，提高产品质量。纳米润滑油对于那些重压重负荷、高温高速或长时间不间断运行、磨损严重、精密度要求高的机械设备，其实际效益非常显著。1.1.4 废润滑油再生(zishng)润滑油在使用过程中由于高温和空气的氧化作用，会逐渐氧化变质。而且设备在运转过程中摩下的金属粉末、从外界进入油中水和杂质，也对油的氧化起催化作用，所以润滑油在使用过程中颜色逐渐变深，酸值上升，并且

11、会产生沉淀物、油泥、漆膜，这些物质沉积在摩擦部件的表面、润滑油流通的孔道和滤清器上，会堵塞油路，引起机器的各种故障。变质的废润滑油通常被丢弃，造成水体、土壤乃至整个生态环境的破坏。焚烧废润滑油产生的含有重金属氧化物的烟气，对人体和环境同样造成危害。把废润滑油进行适当处理，成为再生润滑油，既可以避免损害生态环境，又可以节约石油资源，是一种较为合理的处理方法。目前，主要采用的方法有：对于变质不严重，仅混入水和固体杂质的废润滑油采取再净化工艺；对于变质程度较大，含油泥、漆膜等氧化产物多的废润滑油，采用硫酸等化学物质处理和白土吸附的再精制工艺；对深度氧化变质的润滑油采用蒸馏、精制、吸附、加氢等再炼制工

12、艺。为了减少废油再生过程对环境的污染，将逐步采用环保的无污染工艺，减低废油再生成本，许多国家制定措施和法规以鼓励使用再生润滑油。1.2 润滑油调合工艺为了提高产品性能、满足各行各业的、日益提高的润滑要求；并且为了优化产品结构，合理利用资源、最大限度地降低生产成本、获取最高效益；人们在优质的矿物油中按照不同比例加入具有特殊功能的添加剂，通过特定的调合工艺，生产出满足各种不同需求的润滑油新品种。1.2.1调合(dio h)机理大多数石油产品都是经过调合而成的调制品。油品调合通常(tngchng)可分为两种类型：一是油品组分的调合，是将各种基础组分，按比例调合成基础油或成品油；二是基础油与添加剂的调

13、合。各种油品的调合，除个别不互溶的液液分散体系(tx)和液固溶解混合体系以外，大部分为液液相系互相溶解的均相调合，是三种扩散机理的综合作用。 分子扩散：由分子的相对运动所引起的物质传递，是在分子尺度的空间内进行的。 涡流扩散（或称湍流扩散）：当机械能传递给液体物料时，处于高速流体与低速流体分界面上的流体受到强烈的剪切作用，产生大量旋涡，造成对流扩散，是在局部范围的涡旋尺度空间内进行的。 主体对流扩散：包括一切不属于分子运动或涡流运动而使大范围的全部液体循环流动所引起的物质传递，如搅拌槽内对流循环所引起的传质过程，这种混合是在大尺度空间内进行的。主体对流扩散只能把不同物料“剪切”成较大“团块”地

14、混合起来，主体内的物料并没有达到均质，通过大“团块”界面间的涡流扩散，才进一步把物料的不均匀程度迅速降低到旋流本身的大小。此时虽没有达到均质混合，但是“团块”已经变得很小，而数量很多，使团块间的接触面积大大增加，再通过分子扩散使全部油料达到完全均匀的分布状态。润滑油调合是上述3种扩散的综合。但由于轻质、重质润滑油的粘度差别较大，在实际调合时哪种扩散过程起主导作用是不尽相同的。例如：轻质润滑油调合，对液压油而言，油料粘度较低，调合时，在机械搅拌的作用下，涡流扩散起主导作用，在局部造成旋涡、对流扩散，最终通过分子扩散达到完全均匀的混合。对于重质润滑油的调合，如高粘度的齿轮油、粘度指数改进剂，由于粘

15、度大，在搅拌过程中，机械能传递给物料时，主要不是涡流扩散，而是“剪切作用”，把待调合的油料撕拉成愈来愈薄的薄层，再通过分子扩散达到均匀混合。内燃机油尤其是多级油粘度跨度大，调合时同时存在高粘度间的撕拉作用和低粘度间的涡流扩散、分子扩散；高低粘度间的对流扩散，即高粘度油被稀释，整体转为涡流扩散、分子扩散，最终达到混合均匀。1.2.2 润滑油调合(dio h)工艺1.2.2.1润滑油调合工艺(gngy)类型常见(chn jin)的润滑油调合工艺，一般分两种基本类型：罐式调合和管道调合。不同的调合工艺具有独特的特点和适用不同的场合。罐式调合是将基础油和添加剂按比例直接送入调合罐，经过搅拌后，即为成品

16、油。罐式调合系统主要包括成品罐、混合装置、加热系统、散装和桶状添加剂的加入装置、计量设备、机泵和管线等基础设施及过程控制系统。一些系统中抽桶装置的应用避免了桶装添加剂加入时各种杂质对产品质量的影响，也减少了添加剂对环境的污染；一些桶抽取装置具有清洗功能，将添加剂残留损耗降低到最低限度。见图411 图 411 润滑油罐式调合装置简图管道调合是将润滑油配方中的基础油、添加剂组分，按照计算好的比例，同时送入总管和混合器，经过均匀混合后即为成品油，其理化指标和使用性能即可达到技术要求，可以直接灌装或送入储罐。管道调合(dio h)通过实时在线调整管道泵的转速，以使得各条管道中原料油的流量进行(jnxn

17、g)动态(dngti)地调整，以达到预设定的比例，保证最优的调合精度。另外一种管道调合，也是通过管道加入添加剂，经过管道上流量计计量，但需要在调合罐中混合均匀方为成品油。见图412。润滑油调合广泛应用计算机自动控制技术和在线分析仪表，具有自动化程度高、调合质量好、计量精度高及品种调换灵活等特点。 图 412 管道调合示意图1.2.2.2 罐式调合 罐式调合工艺分为机械搅拌方式调合、泵循环方式调合、气动脉冲混合方式调合。所使用的调合罐一般是带有加热系统和混合装置的金属罐（最好是不锈钢和搪瓷的）1机械搅拌调合使用机械搅拌混合是油罐调合的常用方法，适用于相对小批量的润滑油成品油的调合。被调合物料是在

18、搅拌器的作用下，形成主体对流和涡流扩散传质、分子扩散传质，使全部物料性质达到均一。搅拌调合的效率，取决于搅拌器的设计及其安装。润滑油成品油调合常用的搅拌方式主要有侧向伸入式搅拌及立式中心式搅拌两大类。见图413 侧向伸入式搅拌(jiobn) 立式(l sh)中心式搅拌 图 413 润滑油调合常用(chn yn)搅拌方式罐侧壁伸入式搅拌调合：搅拌器由罐侧壁伸入罐内，每个罐可装一个或几个，搅拌器的叶轮是船用推进式螺旋桨型。影响搅拌调合所需功率的几个因素：罐的容积与高径比：高径比越大，静压头越大所需总功率也越大；介质粘度：介质粘度越大，流动阻力越大，所需功率相应增大；搅拌时间：连续搅拌时间越短，搅拌

19、所需功率越大；搅拌运行方式：据有关资料记载：以两组分为例，两组分同时进罐，边进边搅，全部进罐后继续搅拌，这种方式单位容积所需动力最小。安装位置：不论使用几台搅拌器（一般少于4台），集中布置在罐壁圆周1/4的范围内，并对油罐轴心偏离一定角度，搅拌器轴心离罐底的距离，取桨叶直径的1.5倍。侧向搅拌器适合于大中型调合罐的调合工艺。罐顶立式中心式搅拌调合 调合罐顶部均安装有电机、减速设备带动罐下部的搅拌器。此类搅拌器只使用在小型（容积小于20m3）立式调合罐上，适用于小批量而质量、配比等要求严格的特种油品的调合。见图414 图 414 润滑油调合(dio h)釜 1加热盘管；2导流筒；3釜体； 4电机

20、；5减速机；6搅拌(jiobn)叶轮2泵循环(xnhun)调合：用泵不断地将罐内物料从罐内抽出，再返回调合罐，在泵的作用下形成主体对流扩散和涡流扩散，使油品调合均匀。为了提高调合效率，降低能耗，在生产实践中不断对泵循环调合的方法进行了改进。主要有：泵循环喷嘴调合：先将组分油和添加剂送入罐内，用泵不断地从罐内抽出部分油品通过装在罐内的喷嘴利用射流混合。高速射流在静止流体中穿过时，一面推动其前方的液体流动形成主体对流；另一方面在高速射流作用下，射流边界就可形成大量旋涡使传质加快，从而大大提高混合效率。这一方法设备简单，效率高，管理方便。但是泵的循环能力要大到每小时能使调合罐里的油品总量循环几次到十

21、几次，以便迅速地完成均匀的混合。这种混合方法适用于中低粘度油品的调合。见图415 图415 射流(shli)混合流型静态混合器调合：即在循环泵出口、物料进调合罐之前增加(zngji)一个合适的静态混合器，可大大提高调合效率。一般比机械搅拌缩短一半以上的时间，且调合质量优于机械(jxi)搅拌。静态混合器两端法兰直接安装于回流管线，混合室内装有相互交错的倾斜波纹板，每一层相互交错，在泵循环时，使物料被有效地分割、旋转、混合，最终达到均匀的效果。静态混合器的设计便于清洗、维修和更换。3应用气动脉冲混合工艺应用气动脉冲混合工艺气动脉冲混合是按物料物理特性（如粘度、密度、流动性等）和容器的几何参数（如形

22、式、容量等）不同，相应设定脉冲频率、延时和压力等参数，通过中心控制系统控制油罐内安装的集气盘产生动力强大的气流，推动油品，上下搅动混合的过程。在整个调合罐内形成自下而上的整体垂直循环运动。气动脉冲混合是垂直界面的主体对流扩散，它的有序流动性较机械搅拌更强。对于机械搅拌，搅拌器的远端和罐壁附近的边缘流动性差，而气动脉冲混合不存在这个问题，罐内各部的物料湍动比较均匀。气动脉冲混合的设备结构简单，只需在罐内安装数个集气盘及压缩空气管线，且多个油罐可以由一个控制中心操作。需要注意的是压缩空气在使用前必须经过充分干燥，避免油品水分超标。见图416 图 416 气动脉冲(michng)混合应用(yngyn

23、g)气动(q dn)脉冲混合的工艺特点由于油罐内物料搅动剧烈，调合时间短，生产效率高；减少了停产维修，无需机械保养，降低生产成本；可以缩短加热时间、不必过高的蒸汽压力，并且在一定的换热面积下，节约热能和燃料，降低设备损耗，提高加热效率设备结构简单，安装方便，系统运行平稳高效、操作安全；实行中央控制，系统高效，同时指挥多台油罐，甚至整个罐群，按照各自设定好的频率进行调合；对油品的氧化影响轻微，气动脉冲调合与传统的风搅拌存在本质区别。虽然同样是用压缩空气，但耗气量一般相差4050倍。4自动批量调合系统（ABB）下面介绍一种自动控制进行罐式调合的系统。自动批量调合的工艺过程自动批量调合与一般的罐式调

24、合工艺基本相同，只是通过自动控制系统进行调合全过程控制。自动批量调合适用于小批量、高频次、多品种调合，其操作更简便灵活、准确度更高，还可以为连续调合过程提供稀释母液。见图417自动批量调合的工艺过程包括投料计量、加热、混合、出料、扫线五个过程。 图 417 自动(zdng)批量调合自动批量调合的工艺(gngy)特点自动批量调合可以进行(jnxng)固体、液体、桶装、散装原料的调合；抽桶单元的应用避免了在桶装添加剂的加剂过程中油品被杂质或其它物质的污染。自动批量调合由自动控制系统统一“指挥”，其操作自动化程度高，生产灵活性强，能够满足客户的特殊需要，可以更好的适应市场的多元化和多变性。此装置还可

25、以稀释高粘度添加剂或特殊溶解条件（如高温或溶解度低）的添加剂，以及专门生产有色稀释剂或成品油。使用球扫线系统对共用管线进行清扫，不仅可以清空管线，防止管线存油，还可以将不同产品分隔开，避免相互污染，降低因管线存油产生的不合格品数量，减少灌装时所产生的顶线油的数量，而且可以清除设备磨损、受腐蚀等原因产生的固体杂质，从而保证所调产品的质量。经过球扫线后的管内残留油量非常低，对后续产品的质量没有影响。自动批量调合系统的生产速度相对较低，其原因除了各组分物料是依次加入，需要一定的输送时间外，与桶装添加剂的粘度、加热温度、比例大小有关，但是可以通过生产高附加值的产品来发挥其特点、弥补其不足。1.2.2.

26、3 管道调合1管道调合系统的构成管道(gundo)调合也称连续(linx)调合。调合(dio h)系统由主控计算机控制，计算机中可预先输入配方，操作人员只需输入产品名称和调合量，计算机自动计算、控制各组分的投料量，动态画面可以显示整个操作过程中各部分的运行状态，通过色彩变化显示物流方向和设备起用情况，可对现场的设备、阀门进行监控和连锁停泵，对油罐高液位和设备故障报警，还可打印报表。这些也是自动调合系统的共同特点。管道调合装置的一般构成：储罐：基础油罐、添加剂罐、调合罐/成品油罐组分通道：每个通道包括配料泵、计量表、过滤器、排气罐、温度传感器、止回阀、压力调节阀等。组分通道的配备需要综合考虑原料

27、种类、配方组分结构和配比、总体产品结构、预计产量等因素。通道口径和泵的排量由装置的调合能力和组分的配比决定。集合管、混合器和脱水器：各组分通道与总管相连，各组分按规定比例汇集到集合管；进入混合器混合均匀；脱水器将油中的微量水脱出，一般为真空脱水器。脱水器采用蒸汽盘管加热和导热油加热。该设备采用螺旋推进式搅拌，带导流筒，能实现液体上下、内外循环。采用填料密封、抽真空，便于润滑油中水分的逸出，从而达到脱水的目的。 见图418 图 418 真空脱水器 1搅拌叶轮；2导流筒；3釜体； 4电机(dinj)；5减速机；6加热盘管在线(zi xin)仪表和分析仪器：主要包括粘度表、倾点表、闪点表、比色表；在

28、线(zi xin)仪表主要用于产品质量的实时控制。球扫线：球扫线由钢管、收/发球站、（中间球站）、塑胶球组成。见图419 图 419 球扫线系统 自动控制系统：可存贮并根据需要调用配方；自动控制全部调合过程；自动进行安全和故障报警。2在线调合（In-Line Blender 简称ILB）在线调合的工艺过程在线调合（ILB）是比较典型的连续式管道调合方式。它是一种效率高、生产量大的散装产品自动调合方式。系统一般设有49个通道，每个通道适合一定比例范围的组分，每个通道的泵流量相对固定。在线调合系统根据预先存储的产品配方，接受当前调合任务，自动计算各组分的调合量。管道调合采用的是跟踪主流量和累计流量

29、的控制方案。各泵出口流量计产生的电脉冲信号分别跟踪至流量组成控制回路，其配比偏差通过数据转换后进行主值的比例积分调节。调节分流量泵出口调节阀的开度，使各流量按指定的比例控制，以保证各组分在总管中瞬时的配比符合预先设定的比例要求，从而保证最优的调合精度。在线调合系统通过在线仪表和在线分析仪器，对产品质量指标进行实时质量检测和闭环控制。各组分汇入总管后，通过混合器混合均匀，即成为成品油，可直接灌装或送入成品罐。在线(zi xin)调合工艺的特点调合批量大、速度(sd)快、效率高，原料在管道(gundo)中混合后可直接灌装或进入成品罐储存，减少中间储罐和中间分析；成品罐可以不设置搅拌系统（但为解决不

30、合格品的调整，一般仍需设搅拌装置）。整个调合过程自动化程度高，操作简便；生产周期短，交货迅速，提高油罐的利用率；其缺点是配方变化的适应性差，当配方改变需改变各泵的流量时，由于泵的额定流量不能改变，所以部分原料还需打循环，以保证低流量运行；由于采用模拟量控制，并且每种组分需要一个计量通道，设备投资高；由于集合管中已是成品油，不能用基础油清洗管线。见图4110 图 4110 ILB在线调合工艺3同步计量调合（SMB）同步计量调合是另一种管道调合工艺形式。同步计量调合的工艺过程同步计量调合SMB和在线调合ILB的设备都是由流量计和调节阀组成的若干条输油（或添加剂）通道及一条母管所构成，调合生产时，油

31、和剂按配方的要求分别自各通道计量后进入母管，然后进入成品罐，设备都由计算机控制，进料计量精度高，调合一次合格率高；调合时间短，动力消耗少，调油速度提高；全部调合密闭操作，防止了油品氧化，降低了油品损耗。所不同的是同步计量调合的原料组分由各原料罐通过专用管线输送，装置的各个通道同时输送至流量计计量，利用自动阀门来控制组分的进料量。各组分原料不是在集合管中实现配比，完成均匀混合，而是通过出料的集合管送至调合罐，最后采用球扫线方式将管内存油推入调合罐。在调合罐中实现组分配比，完成均匀混合。同步计量(jling)调合的工艺特点同步计量(jling)调合系统(xtng)生产过程全部自动控制，调合时间短，

32、生产速度快；计量精度高；对配方的适用性强，配方中的多种组分可以同时输送和计量；各通道对组分油的适应能力强，计量通道可以共用，即在一个批次的调合过程中，某些计量通道可以使用两次以上，可有效地节省通道数量，节约投资成本。只是成品罐必须设搅拌装置。见图4111。 图 4111 同步计量调合工艺1.2.2.4罐式调合和管道调合两种调合工艺的比较罐式调合是把定量的各调合组分依次加入到调合罐中，加料过程中不需要控制组分的流量，只需确定各组分最后的数量。还可以随时补加某种不足的组分，直至产品完全符合规格标准。这种调合方法，工艺和设备均比较简单，不需要精密的流量计和高度可靠的自动控制手段，也不需要在线的质量检

33、测手段。因此，建设此种调合装置所需投资少，易于实现。此种调合装置的生产能力受调合罐大小的限制，只要选择合适的调合罐，就可以满足一定生产能力的要求，但劳动强度大。新型自动批量调合的自动化程度高，计量精确，合格率高，适合不同客户的特殊需求，以及新产品的试生产的需要。管道调合是把全部调合组分以正确的比例同时送入调合装置进行调合，从管道的出口即得到质量符合规格要求的最终产品。这种调合方法需要有满足混合要求的连续混合器，需要有能够精确计量、控制各组分流量的计量设备和控制手段，还要有在线质量分析仪表和计算机控制系统。需要设备和过程控制具有高度的稳定性。所以连续调合可以实现优化控制，合理利用资源，减少不必要

34、的质量过剩，从而降低成本。连续调合顾名思义是连续进行的，其生产能力取决于组分罐和成品罐容量的大小。综上所述，罐式调合适合(shh)批量小、组分多的，具有特殊工艺(gngy)要求或特殊产品特性的油品调合，在产品品种多、缺少计算机技术装备的条件下更能发挥其作用。而生产规模大、品种和组分数较少，又有足够的吞吐(tnt)储罐容量和资金能力时，管道调合则更有其优势。批量调合一般情况下，设备简单，投资较少；管道调合相对投资较大。具体应用中，需作具体的可行性研究，根据经济、技术分析而确定。1.3 润滑油调合的工艺控制1.3.1 调合过程的影响因素影响润滑油质量的因素很多，配方设计、计量设备的精度、原料油组分

35、的质量指标等都直接影响着成品油的质量。这里主要分析润滑油调合过程控制中工艺、操作的因素对调合后油品质量的影响。1.3.1.1 配方组分投料的控制 无论哪一种调合工艺，控制配方加入比例都是非常重要的环节。它是准确执行配方的保证。对于控制配方的投料比例，需要做到配方计算合理，录入准确，计量器具/设备校验有效、计量精确；配方各组分投料完毕后，利用各组分的物料平衡，如原料罐的出入量平衡、各组分原料出料量之和与调合罐入料总量的平衡等方法，验证各组分投料比例是否符合配方要求。对于自动调合系统计量设备的准确控制、自动阀门的调节是精确计量的关键，否则将导致组分比例的失调。因此，衡量调合设备优劣首先在于该系统的

36、计量及其控制的可靠性和精确程度，它直接影响产品合格率。由于计量误差大造成的不合格主要有：高温粘度、低温动力粘度（即CCS）、倾点等指标，其中粘指剂的计量准确性，主要影响高温粘度；重组分油的加入比例，主要影响成品油的低温动力粘度、低温泵送；添加剂的输送温度，直接影响流量计计量添加剂的准确性，从而影响成品油的碱值、元素含量、灰分和倾点是否合格。计量误差原因分析：粘指剂、重组分油、散装添加剂等粘度较大的原料，在输送(sh sn)温度低或切换原料油罐底量时，输送流量过小，超出流量计的有效计量(jling)范围，计量误差增大，造成粘度、低温(dwn)动力粘度、碱值、元素含量、灰分、倾点不合格。采取预防纠

37、正措施：1、合理控制原料储存温度，调油时达到最低输送温度以上，方可调合；重点控制好粘指剂、功能添加剂的储存温度。2、对照每个组分最低流量加强监控，一旦发现问题，通过做物料平衡确认，不合格及时调整。尽量减少切罐操作，若必须切罐时，在最低流量以上切罐，及时做好所用物料的平衡，发现问题及时调整。3、合理调配工艺管线，避免不同原料在共用管线内存油，对小批量产品的质量影响较大。1.3.1.2 生产过程的物料温度 原料油和成品油在储存和输送过程中，控制一定的温度是十分必要的。一般来讲，原料的输送温度低，输送速度慢，甚至凝固在管线中，无法操作。输送温度过高，加速原料油氧化，一般油温在5060以上，油品的氧化

38、速度增加一倍，添加剂受热易氧化分解而失效，造成巨大损失；油温高还会加速成品油老化变质，降低使用寿命。为了节约能源，也可采用储存温度低，通过快速加热器，迅速提升油品输送温度，已保证其必要的流动性。在润滑油调合过程中，选择适宜的调合温度，对混合效果和油品质量影响很大。一般选择60左右为宜，但是齿轮油一般在50左右调合，因为其中的抗氧剂在50左右开始分解。1.3.1.3 生产过程的混合均匀度 对于不同粘度级别的成品油，原料油的粘度不同，轻重原料的比例不同，混合（搅拌）形式、混合设备功率不同，调合温度不同，混合的时间不同，混合的均匀效果也不同。混合时间过长，过多的空气混入油中，会加速油的氧化，对液压油

39、、汽轮机油、变压器油的抗泡性和空气释放性也有不利影响。成品油混合不均匀，常见的不合格项目有：粘度、倾点、碱值、灰分、元素含量、抗泡性、低温动力粘度等不合格。不合格(hg)原因分析：1、混合设备发生故障或因磨损效率(xio l)下降；2、混合时间不足(bz)；3、物料混合温度低、粘度过大，物料混合不易均匀；4、操作工艺参数发生变化，例如调合批量超出正常批量范围。改进措施：1、定期进行设备维护；2、对于高粘度油品适当提高调合温度或延长混合时间；3、选用效率更高的混合方式，采用边进料边混合的方式，提高混合效率。根据生产任务的需要，对于调合量低、储罐内液面位于搅拌器以下的情况，可以采用泵循环调合的方式

40、，在工艺温度下，延长混合时间，达到混合均匀的目的。在搅拌器故障时，可以临时采用向罐内吹入氮气的方法，时间短、混合效果好。1.3.1.4油中的空气 油中混有空气是不可避免的。空气的存在不仅促进添加剂的分解和油品的氧化，还影响配方组分的计量准确性，因为流量计在油、气混合状态，计量误差很大。为了消除空气的影响，在管道调合装置中可以控制混合器负压操作，还可以增加空气分离罐，当通道内有气体时，自动停泵，排气后，泵自动开启，保证计量的准确性。还需要合理控制混合时间，尽量减少混合过程带入油中空气。1.3.1.5添加剂的稀释、溶解部分固体添加剂、非常粘稠的添加剂、溶解度低的添加剂，使用前必须溶解、稀释、调制成

41、合适浓度的添加剂母液，否则既可能影响调合的均匀程度，又可能影响计量的精确度。还有的添加剂数量少，用流量计计量不易精确，可以预混合入基础油中，再进行调合计量，如此操作方便准确；个别添加剂在润滑油中溶解度低、不易分散，需要中间溶剂进行稀释溶解，才能更好地在润滑油中分散均匀，发挥其作用，如为了提高高效抗泡剂二甲基硅油的使用效果，抗泡剂必须先以1：9的比例溶解在煤油中，再均匀分散在润滑油中。1.3.1.6 添加剂的加剂顺序润滑油调合的基本原则是必须严格按照配方要求和调合工艺进行操作。在按照配方比例完成基础油投料后，根据工艺要求、按照一定顺序加入添加剂。一般来说，先加入增粘剂调整好油品粘度，再加入降凝剂

42、调整油品的倾点，然后加入抗泡剂，再按优先顺序加入其它功能剂，如复合剂、抗乳化剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、油性剂、防锈剂、金属减活剂，最后使基础油与添加剂均匀调合。注意有些添加剂为碱性或酸性，在投料时不要一起加入，如防锈剂为酸性，注意与碱性添加剂分开投料，避免酸碱中和，降低其使用效果。现在润滑油多使用复合剂，对于加剂顺序的要求已经不十分严格。1.3.1.7杂质(zzh)的污染调合(dio h)过程(guchng)中混入的固体杂质和配方以外的组分等都是对系统污染，都可能造成调合产品质量的不合格。机械杂质是指不溶于苯和汽油的沉淀物和悬浮物。润滑油中含有机械杂质不仅能使油的粘度增加，而且将加速机械零件

43、的研磨、拉伤和划痕等磨损。发动机中润滑油机械杂质增加会加重发动机的磨损，增加积炭的生成，堵塞油路油嘴和滤清器，造成润滑失效。还可降低油品的抗氧化安定性。变压器油中有机械杂质，会降低其绝缘性能。因此润滑油的调合过程需避免混入杂质和配方以外的组分。固体杂质污染油品的原因：1、原料油中带入；2、检尺或其它操作时掉入；3、新建或改造施工过程中带入； 4、过滤器清理不及时、不彻底、滤网滤袋等漏损；5、清罐周期过长，罐底脏；6、储罐等设施的内壁因腐蚀而产生的锈渣掉入油中。控制措施：1、在系统中增加过滤器或提高过滤精度，滤除杂质；2、定期检查、清理过滤器，更换滤网滤袋；3、检尺时用布擦尺，避免大风天检尺；4

44、、罐体、管线竣工，清洗后方可使用，且增加临时过滤措施；5、定期清罐，适当提高油罐包装管线出口的高度，避免抽出大量杂质；6、适当提高粘油的储存温度，以利于固体杂质的沉降。但这只对较大颗粒的固体杂质起作用，杂质中还有一些纤维样杂质，需要借助更加精密的设备来过滤，如深层过滤材料、滤袋、滤机等，根据介质、清洁程度的不同要求而定；7、储罐等设施的内壁喷涂防腐涂料，避免锈渣污染；8、对于机械杂质不合格的油品，可以用沉降、过滤的方法去除杂质，在沉降过程可以适当提高油品温度，有利于杂质沉淀在罐底。从经济的观点出发，无论是管道调合还是罐式调合，一个(y )系统只调一个产品的可能性是极小的，因此配方(pi fng

45、)外组分(zfn)对系统的污染十分常见。罐底和罐壁残留油品对系统也会造成污染。对于同一精制深度系列而牌号不同的基础油，一般采用相邻粘度级别存放原则，否则应抽尽罐底残油。当级别相差较大的组分使用同一管道时，可以采用压缩空气反吹处理或球扫线清理管道。当储罐或调合罐更换油品，需要降低污染风险时，还可以用组分油洗罐，或彻底清理油罐。从生产安排上，可以安排品种、级别相近的油品在一个调合罐中调合，避免差别大的油品相互污染，以保证调合产品质量。1.3.1.8 规范的操作随着调合过程的自动化程度越来越高，对操作的技术性、规范性的要求更加提高了。操作过程的不规范，将导致产品不合格、物料损失、甚至发生生产事故。例

46、如：检尺操作不规范，是否检查量油尺校验证、尺带是否褶皱，检尺是否重复两次，读数是否正确，误差是否符合要求等都会影响计量数据的准确性。严重时可能影响产品质量，甚至导致跑冒事故的发生。关键操作没有进行必要的复查，在配方计算、执行过程，改流程过程出现错误，造成配方或输油错误，甚至发生跑冒串事故。加剂操作不规范，没有核对添加剂名称即加剂，造成加剂错误，产品不合格，甚至报废。过程监控巡检不到位，对于自动调合过程，油品输送过程未监控计算机的动态画面，报警未及时处理，没有定点定时巡检，出现问题没有及时发现，导致生产事故的发生。记录不规范，未及时、准确地记录，或者记录字迹不清，在追溯过程不能反映真实的原始操作

47、情况，给问题的原因分析、解决和生产经验数据的总结带来困难。措施：合理编制操作规程，明确操作要求；细致培训，提高对不规范操作导致的严重后果的认识，增强责任意识；严格执行操作规程，检查操作规程的执行情况，明确管理要求，制定切实有效的考核制度。1.3.2 不合格品的处置方法润滑油生成过程中，由于配方使用、物料计量、设备故障(gzhng)、操作不规范等多种原因，造成原料油或成品油的理化指标或性能指标不合格。对于已判定(pndng)不合格的油品，立即(lj)标识、隔离，避免误用；分析不合格原因，调整不合格品。并针对不合格原因采取纠正预防措施，避免不合格重复发生。若不合格油品调整困难，可以同品种油品分批混

48、兑调合，或改变方案，调配成其它油品，再或者做降级使用的处理。由于润滑油生产过程环节较多，对某一不合格项目的影响因素错综复杂，一个不合格项目可能由多个原因造成，有时单凭一次或几次的不合格，很难判断其准确的不合格原因；由于润滑油调合是一个不可逆的过程，对多个可能的不合格原因，无法一一追溯，所以需要在不合格原因分析的过程中，细致观察、分析每一个可能因素，多利用试验分析等量化手段，综合各方面分析结果，不断积累经验并固化，最终总结出一套既具有实践经验基础，又有理论依据支持的不合格品处置方法。这里介绍部分常见不合格品的处置方法，以供参考。1.3.2.1 粘度不合格的处置润滑油的粘度对润滑油的流动性和它在摩

49、擦面之间形成的油膜厚度影响很大。粘度较大的润滑油在摩擦面之间形成较厚的油膜，润滑效果好，但消耗在克服摩擦阻力的功率大，流动性差，为了节约能源，降低燃油消耗，普遍采用较低的成品油粘度，但粘度过低，油膜过薄易被破坏，造成磨损，所以需要控制适宜的粘度指标。粘度不合格，可能存在的几种主要原因有：配方计算错误，或配方录入计算机时错误；计量设备故障或物料温度过低，导致计量误差过大； 流程操作错误，如输错油； 混合不均匀；管线存油处理不干净；工艺参数控制不到位。处置方法：检查配方是否正确，如品种和批号； 检查物料平衡，验证物料使用量是否符合配方要求；检查调合设备是否异常；检查使用的流量计、秤、量油尺是否故障

50、或损坏；在投料前，对管线中的存油情况是否确认和考虑其影响，是否进行了必要的处理。若不合格数值与规范偏差较小，又未发现确切的不合格原因，可再次混合后，重新分析；根据不合格数值的高低，适量加入配方中的轻重组分及添加剂，以保持油品的性能不因调整而降低；不合格调整时，若两项以上不合格，需综合考虑，并分析二者是否有相互联系。1.3.2.2倾点不合格(hg)的处置倾点是润滑油低温流动性能的重要指标。倾点高的润滑油在低温下易失去流动性，阻塞油路，不能保证润滑，对发动机油造成冬季启动困难。倾点过低，添加剂和低温性能好的原料投入多，增加成本，所以要选择(xunz)适宜的倾点指标。造成倾点不合格(hg)的原因主要

51、有： 原料组分计量误差大； 配方错误或配方录入计算机时错误；降凝剂稀释时混合不均，比例失控或计算错误；油品调合时混合不均匀；降凝剂质量差或基础油感受性不好。不合格油品的分析、处置方法： 检查配方、物料调合记录是否正确； 检查物料平衡，验证物料使用量是否符合配方要求，尤其是降凝剂的使用量是否正常；检查相同时间或相邻时间调合的油品的倾点是否异常；检查原料油的倾点是否偏高，导致调合油品的倾点不合格；调整：补加降凝剂，混合均匀，注意油品调合温度满足工艺要求。若不合格数值在分析误差范围内，又未发现确切的不合格原因，可再次混合后，重新分析。1.3.2.3 低温动力粘度不合格的处置 低温动力粘度是反映润滑油

52、的低温性能的指标之一，也是多级油的重要性能指标之一。基础油的低温性能主要取决于所用的基础油的馏分和粘度指数，成品油的低温性能与配方中基础油的低温性能、轻重组分的比例、粘指剂的结构组成和比例等因素有关。润滑油的低温性能差，导致润滑系统低温下不能及时正常供油和提供合适的润滑，运动部件出现严重磨损，甚至机泵启动困难。鉴于多级发动机油的低温性能的限制，要求在保证多级油的油膜强度的同时尽量使用低粘度、高粘度指数的基础油和加入粘度指数改进剂，以改善油品的低温启动性能和高温润滑性能。但是低温动力粘度也不是越低越好。由于降低低温动力粘度需要加入更多的低温性能好的基础油和大量的粘指剂，生产成本较高；粘指剂加入比

53、例大，剪切粘度损失大，易氧化结焦、生成油泥和沉淀，同时也为了保证润滑系统的机油压力，因此低温动力粘度不宜过低。低温动力粘度不合格(hg)的原因主要有：基础油的低温(dwn)性能差；配方(pi fng)的比例不合理；成品油粘度过高；原料组分计量误差过大；调合油品混合不均匀。不合格品的处置方法：若不合格数值与规范偏差较小，又未发现确切的不合格原因，可再次混合后，重新分析；可适当降低基础油粘度，注意按比例补加添加剂；若不合格数值与规范要求相差较大，则调整配方，适当提高配方中轻组分油比例或降低重组分油比例，但注意控制基础油混合粘度不要过低。补加时一般选择低温性能好的或类基础油，同时补加添加剂。1.3.

54、2.4总碱值不合格的处置油中加入的清净分散剂多呈碱性，测定总碱值可间接表示所含添加剂的多少，一般以总碱值作为内燃机油的重要质量指标。使用后的内燃机油，一方面因添加剂氧化、分解逐渐失效，另一方面，氧化生成的酸类中和碱性添加剂，所以总碱值逐渐降低。因此测定总碱值，还可以判断添加剂的衰变，并可以以总碱值的下降，确定换油周期。总碱值不合格的主要原因有： 原料组分计量误差过大 配方错误，或配方录入计算机时错误；添加剂自身的碱值低；调合油品混合不均匀。不合格品处置方法：分析添加剂的碱值，计算理论值与规范值的差别，判断添加剂碱值是否符合要求；分析基础油的指标是否符合要求，如酸值；检查计量设备是否正常；调整：

55、补加基础油或添加剂，混合均匀；若添加剂自身的碱值不合格，可考虑加补强剂。1.3.2.5 灰分不合格的处置灰分主要是燃烧后生成的金属盐和金属氧化物组成。油品在生产、储存、运输和使用过程中，设备、管线和金属容器腐蚀生成的金属盐类，氧化生成的铁锈、油漆的溶解和灰尘的污染等因素都会是灰分的来源，还有添加剂中的金属盐也是灰分的来源。灰分的存在会使润滑油在使用过程中积炭增加，灰分过高也会造成机械零件的磨损。对于不含添加剂的油品，灰分可以作为检查精制是否正常的指标之一。如果精制中残留有金属盐和白土等，则使灰分增加。对于加有添加剂的润滑油，测定灰分可间接表明添加剂的含量。产生灰分不合格(hg)的原因主要有：原

56、料(yunlio)组分计量(jling)误差过大； 配方错误或配方录入计算机时错误；原料油携带精制过程残留的金属盐和白土；油罐、管线因施工或腐蚀产生的金属锈渣；调合油品混合不均匀；调合系统中残留有配方外组分，对油品造成污染。灰分不合格的处置方法： 检查添加剂量是否超高；分析油中的机械杂质是否超标；分析基础油灰分是否超标；调整：若灰分低，补加添加剂，混合均匀；若灰分高，扩大调合产量，降低灰分；检查清罐记录，是否长期未清罐，检查罐顶、罐壁是否有锈渣脱落。1.3.2.6 抗乳化性不合格的处置抗乳化性是润滑油抵抗与水混合形成乳化液的性能。油品的表面张力大，不易形成乳化液，但油中含较多的机械杂质、皂类、

57、酸类、油泥等表面活性物质，严重破坏了油品的表面张力，在有水的情况下，易乳化。具有抗乳化性的润滑油遇水虽经搅拌振荡，也不易形成乳化液或形成的乳化液很易迅速分离。抗乳化性差，在水存在的情况下，润滑油易乳化，同时其氧化安定性也差。抗乳化性是汽轮机油的重要质量指标，汽轮机油乳化液破坏油膜，增加摩擦、磨损和产生腐蚀。产生抗乳化性不合格的原因主要有：基础油中混入杂质或极性物质，导致成品抗乳化性不合格；基础油本身的抗乳化性不合格；调合罐或储罐在更换油品时，添加剂中的极性物质对后续油品造成污染，导致抗乳化性不合格；基础油在运输过程中受到污染，造成抗乳化性不合格；油罐长期使用或闲置后未清理，杂质过多，导致油品抗

58、乳化不合格。不合格油品的处置方法：加入破乳剂混合均匀；分批混兑入同种油品。预防：注意原料的分析、筛选；对于差别大的油品使用同一油罐，需要清洗或清理油罐，尤其是汽轮机油的调合，避免其它添加剂的污染；降低油品中机械杂质、油泥等的进入。1.3.2.7抗泡性不合格的处置润滑油在实际使用中，由于受到振荡、搅动等作用，使空气进入润滑油中，形成气泡。如果油品的抗泡性不好，形成的大量气泡不能迅速破除，将影响润滑性能，加速其氧化变质；破坏油膜，增加设备磨损；在润滑油在循环系统中产生气阻，使供油中断，妨碍润滑，对液压油则影响其压力传递；大量泡沫(pom)使汽轮机油油箱溢油，使供油压力升不上去，影响循环，破坏油膜，

59、造成振荡和磨损。抗泡性不合格(hg)的原因主要有：抗泡剂加入(jir)量不足；抗泡剂类型与油品不匹配；如果是二甲基硅抗泡剂，可能稀释比例不准或混合不均匀；抗泡剂在油中的分散不够均匀。不合格品处置方法：补加抗泡剂，但要控制加入总量，避免抗泡剂加入过多，抗泡性反而变差；针对不同类型的油品，选择不同类型的抗泡剂，如液压油使用非硅型效果更好，而且对其空气释放性能有帮助；硅型和非硅型抗泡剂可以复配使用，需要小样试验来确定用量。延长油品混合时间，使抗泡剂充分分散，重新分析。油品粘度越小越容易产生气泡，但温度升高后，成泡性反而下降；高粘油品，在低温时，成泡性很低，但当温度升高时，粘度下降到适当时，成泡性增大

60、。1.3.2.8空气释放性不合格的处置 起泡性是指生成泡沫的倾向性以及生成泡沫的稳定性能，空气释放性则指油品释放悬浮或分散在油中的雾沫空气的能力。在润滑油循环系统中，难免要带进一些空气。空气在油品中表现为较大气泡和雾沫状细小气泡两种形式，较大的气泡能迅速上升到油品表面，而直径小于0.5mm的气泡上升到油品表面的速度慢。这种小气泡即为雾沫状气泡。油品中的雾沫状气泡会破坏油膜，产生气阻，造成供油不足，引起机械的噪音和振荡，影响系统压力传递，使液压系统操作失灵和摩擦增大，油温上升，加速油品氧化，产生沉淀和油泥，堵塞过滤器，影响设备寿命。因此，要求油品具有良好的空气释放性能。一般来说，油品粘度越大，空