润滑油教案中级

2020-03-03 18:37:19 来源：范文大全收藏下载本文

润滑油、脂生产工技能鉴定培训讲义-中级工

第一部分

炼油基础知识

第一节

石油的一般形状及其化学组成

一、石油的一般形状

石油定义：是由碳氢化合物组成的复杂混合物，外观是一种流动或半流动的粘稠液体。

石油组成相当复杂，是由C1以上的碳氢化合物组成，含有分子量很小的气体烷烃，也有分子量为1500――2000烃类。

颜色：大多是黑色，也有暗绿、赤褐、浅黄。

二、石油的元素组成

组成石油的主要元素是C（83—87%）、H（11---14%），还含有S、O、N及微量金属。

三、石油的族组成

（一）烃类

气态烷烃

C1------C4

烷烃

液态烃

C5-------C15

固态烃

C16-----

单环

多存于汽油中

环烷烃

双环

多存于煤油、柴油中

三环以上

存于柴油及重组分

芳香烃

（二）石油的非烃化合物

含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、胶质、沥青质。

第二节石油及其产品的物理性质

一、蒸汽压

1）蒸汽压定义：在某一温度下，液体与它液面上的蒸汽呈平衡状态时，由此蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。

2）蒸汽压的意义：蒸汽压的高低表明了液体中分子逃离液体汽化或蒸发的能力，蒸汽压高，说明液体越易汽化。

二、馏分组成与平均沸点

1、馏分组成

石油是一个多组分的复杂混和物，各个组分有其各自不同的沸点。按照各组分沸点的差别，使混合物得以分离的方法称为分馏。

馏分：按一定的沸点分得的油品叫溜分。

在石油产品的质量控制或在原油的初步评价时，常用较粗略而又简便的恩氏蒸馏来测定油品的沸点范围。馏程

用恩氏蒸馏测定器，当加热油品蒸馏而馏出第一滴液体时的气相温度称为“初馏点”。

终馏点（干点）：当蒸馏到最后达到的最高气相温度，称为终馏点。

馏程：从初馏点到干点的温度范围称为该油品的馏程。

2、平均沸点

平均沸点有几种，它们的求法及用途也不一样。主

要有体积平均沸点、重量平均沸点、立方平均沸点、中平均沸点。

三、密度

密度：单位体积内油品的质量称为油品的密度。

单位：g/cm3 ， kg/l

相对密度：液体油品的相对密度是其密度与规定温度下水的密度之比。

由于水在4 ℃

时的密度为1，所以通常以规定温度4℃

水为基准。即将温度ｔ℃

的油品密度与4 ℃

水的密度之比称为该油品的相对密度。写成

d 4t

四、特性因数

定义：特性因数是把相对密度与平均沸点关联起来，说明油品化学组成特性的一个复杂参数。用K表示。

K烷烃〉K环烷烃〉K芳香烃

五、平均分子量:

由于石油是各种化合物的复杂混合物，所以石油馏分的分子量取其各组分分子量的平均值，称为平均分子量。

油品的分子量随石油馏分沸程的增高而增大或随密度增加而增大。

六、粘度

1、粘度的定义：粘度是表示液体流动时分子间因摩擦而产生阻力的大小。

2、油品的粘度是评价油品流动性的指标，是油品特别是润滑油的重要指标在油品流动和输送过程中，粘度对压力降起着重要作用。

3、油品粘度于其化学组成的关系

油品的粘度与烃类的分子量和化学结构有密切关系。一般情况是：油品粘度随烃类的沸点升高和分子量的增加而增大；在烃类中烷烃的粘度最小，环烷烃和芳香烃的粘度较大；胶质的粘度最大。

4、油品粘度与温度的关系温度对油品的粘度影响很大。温度升高，粘度减小；温度降低则粘度增大，油品越粘稠。温度更高，油品的粘度就趋向一不变值。

粘度与温度的关系对评定石油产品的性质，具有重大的意义，特别是对于润滑油。 5 粘度特性

油品的粘度随温度升高而减小，随温度降低而增大。油品粘度随温度变化的这种性质称为粘温特性。

对润滑油来说，要求在温度升高时，粘度不要下降太大；而粘度降低时，粘度增大不要显著，以保持润滑油的润滑性能和冬夏季的通用性。即是说，粘度随温度变化缓慢的油品，粘温特性好，相反则粘温特性差。粘温特性是润滑油的一个重要质量指标。

6 油品的粘度与压力的关系除水以外，任何液体的粘度均随压力的增高而增大.高压时，要考虑油品粘度与压力的关系问题。

七、低温性能

油品的低温流动性指标，都是在特定的仪器中测定的，有严格的条件性。冷滤点（要求）

冷滤点：是指按照规定的测定条件，当试油通过过滤器的流量每分钟不足20ml时的最高温度。

测定方法：试样在规定的条件下冷却，当试样不能流过过滤器或20毫升试样流过过滤器的时间大于60秒或试样不能完全流回试杯的最高温度，以摄氏度标记。

（二）凝固点（要求）

石油产品的凝固点，是在规定的试验条件下，当油品在试管中被冷却到某一温度，将试管倾斜45度角，经一分钟后，液面未见有位置移动，此种现象即称为凝固，产生此种现象的最高温度称为油品的凝固点。

油品含蜡多，凝固点就高，所以，凝固点的高低，可表示油品含蜡的

（三）熔点

熔点是石蜡和地蜡的重要指标之一。熔点可以认为是石油产品由液态变为固态，或由固态变为液态时的温度。石蜡的牌号是按其熔点高低来划分的。

（四）软化点

石油残渣油和沥青的软化点是用环球法测定的。将钢球反预先装了沥青的环上，然后一起放在热水浴中，加热水浴直至小球将铜环中的沥青压下，此时的温度称为软化点。

（滴点）润滑脂、凡士林等的滴点是用滴点器测定的。在严格规定的条件下加热时，试样从仪器的小孔中滴出第一滴或油柱接触试管底时的温度，即为其滴点。

七、燃烧性能

石油产绝大多数用作燃料，而油品又是极易着火的物质，因此，要研究油品的着火、爆炸等有关性质。油品的闪点、自然点对储存、运输、产品使用以及加工过程中的安全，有着极其重要的意义。石油产品燃烧发出的热量，更是各个部门获得能量的重要来源。

（一）闪点

在规定的条件下，将油品加热，随温度的升高，油蒸汽在空气中（油面上）的浓度也随之增加，当升到某一温度时，油蒸汽和空气组成的混合气中，油蒸汽达到可燃浓度，若把火焰靠近这种混合物，就会发生闪火，把产生这种现象的最低温度称为油品的闪点。

简单说：油品发生闪火时的最低温度，称为闪点。

测定闪点的方法有两种方法：

测定闪点的方法有两种方法：一为闭口闪点，油品蒸发在密闭的容器中进行的，对于轻质石油产品和重质石油产品都能测定；另一为开口闪点，测定时油蒸汽能自由地扩散到空气中，用于重质油

品、润滑油的闪点测定。

同一油品的开口闪点比闭口闪点高。

闪点在45度以下的称为易燃液体，闪点在45度以上的称为可燃液体。按油品闪点的高低，可确定其运送、储存和使用的各种防火安全措施。

（二）燃点、自燃点

1、燃点：油品加热至闪点遇到明火即产生闪火。如继续升高温度，油蒸汽可以再闪火，而且生成的火焰比前更大，当加热至某一温度时，引火后，火焰不再熄灭，产生这种现象的最低温度称为油品的燃点。

简单说：油品发生持续燃烧时的最低温度。

2、自燃点：如果将油品预先加热到很高的温度，然后使之与空气接触，则无需引火，油品自行燃烧起来，能发生自燃的最低温度称为自燃点。

注意：油品沸点越低，则越不易自燃。即闪点越低，自燃点越高。如，重油易自燃，轻油不易自燃。闪点和燃点是油品重要的安全指标。

在炼油厂，高温的重油管线、法兰及渣油泵，如密封不好而漏油，就会发生油品自燃起火事故。

3、实际胶质

实际胶质是指100毫升油品在规定条件下，蒸发后的残留的胶状物质的毫克数。它用以测定汽油、煤油或柴油在发动机中生成胶质的倾向，也是表示安定性好坏的一项指标。

第二章

石油产品的分类及燃料油品的使用要求第一节

石油产品的分类

石油产品主要类别：燃料油；润滑油；润滑脂；蜡、沥青、焦；石油化工产品五大类。第二章

石油炼制基本概念第一节、石油的分类

一、工业分类：按原油比重分类、按含硫量分类、按含胶质量分类。

硫含量低于0.5%为低硫原油，高于0.5%而低于2%为含硫原油，高于2%为高硫原油。（没有同一标准）

二、化学分类

（一）特性因数（K）分类：石蜡基原油，K=1215—12.9 中间基原油K=11.15—12.15 环烷基原油K=10.5—11.5

（二）关键馏分特性分类：

第一关键馏分：常压下250—275度馏分第二关键馏分：残油减压275—300度馏分第二节

原油加工方案

根据目的产品的不同，原油加工方案大体上可以分为三种基本类型：

燃料型：主要产品是用作燃料。

燃料---润滑油型：除了生产作燃料的石油产品外，减压馏分油和减压渣油还生产各种润滑油产品。

燃料----化工型：生产燃料，还生产化工原料和化工产品。

2 第三节

石油加工过程

主要有：原油的常减压蒸馏过程。裂化、焦化过程。重整加工过程

油品的精制：包括脱沥青、溶剂精制、溶剂脱油、脱蜡，加氢和电化学精制。化工生产过程。油品的调和过程概念：

一次加工：指原油的常减压蒸馏过程，所得的轻重产品称直馏产品。一次加工装置的原油加工能力代表炼厂的生产规模。

二次加工：用直馏产品为原料，以提取轻油收率或产品质量、增加油品品种为目的的加工过程。如，催化裂化、重整。

常减压生产工艺知识

一、常减压蒸馏概念

1、蒸馏：加热混合物使其沸点较低的轻组分汽化和冷凝粗略分离的操作称为蒸馏。

2、精馏：加热混合物使其沸点较低的轻组分多次部分汽化和多次部分冷凝，使各组分达到精确分离的操作称为精馏。

3、常减压蒸馏：是指在常压和负压条件下，根据原油中各组分的沸点不同，把原油“切割”成不同馏分的工艺过程。

5、精馏的依据：是液体混合物中各组分的挥发度有明显差异，即各组分的沸点不同。

6、精馏的实质：是气相多次冷凝，液相多次汽化进行传热传质。

7、精馏过程必须具备的条件

1）必须有汽液两相充分接触的场所，即塔板或填料。

2）必须提供给精馏塔气相和液相回流。

3）接触的气液两相必须存在温度差和浓度差。即液相必须温度低，轻组分含量高；气相必须温度高，重组分含量高。

4）层塔板上汽液两相必须同时存在，而且充分接触。

8、液相回流

液相回流：工业上把塔顶抽出的气相进行冷凝冷却成为液体，将其中一部分打入塔内，这部分液体叫液相回流。用L0表示。（其余部分作塔顶产品D）

回流比：塔顶回流量L与塔顶产品D之比，叫回流比。用R表示.

R = L0

/ D

9、产品收率

产品收率是各种产品与原料油之比。如：汽油产率 = 汽油产量 / 原料油

10、三个平衡

物料平衡、汽液平衡、热量平衡

11、防腐

脱盐脱水、注碱、注氨、注缓蚀剂、注碱性水。

12、真空度

真空度= 大气压 -- 残压

13、减压塔

1）、减压塔的作用：是在减压状态下，对经常压分馏后的常底油继续分馏，获得农柴、蜡油或润滑油基础油料、催化裂化原料。

2）减压塔的特点

减压塔对分馏精确度的要求比常压塔粗略。减压塔的结构和工艺要求尽量提高拔出深度同时避免裂解。

减压塔气提段都缩小直径，以缩短渣油在塔内的停留时间。

塔顶一般不出产品等。

14、操作影响因素

温度、压力、回流、蒸汽用量、蒸汽线速度、真空度、抽出量等

第二部分润滑油生产

第一章润滑油概述

任何一种发动机和机器若离开润滑剂便不能有效地进行工作。发动机和机

器内的润滑剂可以防止金属间的摩擦，从而减轻部件的磨损和降低消耗在摩擦上的功率损失。

润滑剂是一类很重要的石油产品，可以说所有带有运动部件的机器都需要润滑剂，否则，就无法正常运行。虽然润滑剂的产量仅占原油加工量的2%左右，但因其使用条件千差万别，润滑剂的品种多达数百种，而且对其质量的要求非常严格，其加工工艺也较复杂。

润滑剂包括润滑油和润滑脂。第一节摩擦与润滑原理

一、摩擦与摩擦的种类

当一物体沿另一物体的表面移动时就会产生摩擦，即产生一种阻止其运动的力，这种阻力称为摩擦力。

摩擦分为静摩擦和动摩擦。摩擦可分为静摩擦和动摩擦。

静摩擦：使处于静止的物体移动时所须克服的阻力称为静摩擦。

动摩擦分为滚动摩擦和滑动摩擦。即一物体在另一物体上作等速滚动或滑动时的阻力称为滚动摩擦或滑动摩擦。

滑动摩擦分为四种：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和半液体摩擦。

干摩擦：在未涂润滑剂的摩擦表面间发生的摩擦。

液体摩擦：当两个相互运动的表面被一层润滑油所隔开时，使金属表面突起的部分不发生碰创，这种摩擦称为液体摩擦。

润滑：用润滑油使干摩擦变成液体摩擦的方法叫润滑。

边界摩擦：就是摩擦面间仅能保持边界油膜而不能形成流动油膜。边界摩擦时的润滑叫边界润

3 滑。

半液体摩擦：当摩擦表面间，部分保持着液体摩擦，部分出现边界摩擦或干摩擦，这种状态称为半液体摩擦。半液体摩擦时的润滑叫半液体润滑。

液体摩擦、半液体摩擦和边界摩擦，在机器润滑中都会存在的。液体摩擦占的比重越大，润滑的效果也越好。

润滑的种类：液体润滑、边界润滑、半液体润滑。

二、润滑油的作用

润滑油在机械中，可以起到润滑、冷却、冲洗、密封、保护、减振、卸荷等膜的这种作用作用。

卸荷作用：作用在摩擦面上的负荷，通过油膜比较均匀地作用在摩擦面上，油称为卸荷作用。

三、润滑油的分类（1）内燃机润滑油（2）齿轮油

（3）液压油及液力传动油（4）工业设备用油

四、润滑油的基础油

基础油又可分为矿物油和合成油两大类。

矿物油，就是以原油的减压馏分或减压渣油为原料，并根据需要经过脱沥青、精制、脱蜡等过程而制得的润滑油基础油。.

五、润滑脂

润滑脂的性质、使用性能和制造方法都与润滑油有很大的不同，但是润滑脂的用途广、品种多，也是润滑剂中的一大类。

润滑脂和润滑油相比具有某些特性，使它成为润滑油所不能代替的润滑材料。这些特性是：（1）不从润滑部件流失或滑落，这样，可使润滑系统简化；

（2）润滑脂有较好的抗压性；

（3）它能密封防尘；

（4）具有较好的抗腐蚀性。

由于这些特性，它的用途很广，品种很多。第二节

发动机润滑油

发动机润滑油是润滑发生动力的机械。根据发动机的特性，可分为：内燃机润滑油（包括汽油机润滑油、柴油机润滑油）、活塞式航空润滑油、喷气式航空润滑油。

一、润滑油在内燃机中的作用

1、润滑和减摩作用

2、冷却发动机部件作用

3、密封作用

4、保持摩擦部件清洁作用

5、防锈和抗腐蚀作用

二、内燃发动机润滑油的主要质量要求

粘度适宜，粘温性能好；抗氧化安定性好；清洁性好；腐蚀性小；低温流动性好。

三、内燃机润滑油的主要质量与其化学组成的关系

1、粘度

润滑油的黏度与其沸点、平均分子量及化学组成有直接关系。

用同一种原料油制得的不同沸点范围的润滑油馏分，它们的粘度不同，粘度随馏分的沸点范围上升而增加。

不同的原料油，同一沸点范围的润滑油馏分，粘度也不相同。这是由于不同地区原油的润滑油馏分的化学组成不相同。

在同一馏分中，烷烃的粘度最低。烷烃中，异构烷烃的粘度比正构烷烃略高。烷烃的粘度随分子量的增大而增加；异构烷烃的粘度随其侧链的分支增多而增加。

环状化合物的粘度要比烷烃大。

环烷基芳香烃的粘度比相应的芳香烃高。

润滑油主要的粘度载体是环状烃类，即环烷烃、芳香烃和环烷基芳香烃。

2、粘温特性

1）粘温特性与烃类的化学结构的关系。当碳原子数相同时，正构烷烃粘度指数最大，其次为异构烷烃，再其次为环烷烃，最小的为芳香烃。

3、润滑油的低温流动性

评价润滑油低温流动性的指标是凝固点和黏度），凝固点是油品使用温度的极限。引起润滑油凝固的原因有两个方面：一是结构凝固，另一个是粘温凝固。

（1）结构凝固是由润滑油中的固体烃引起的。固体烃在常温或高于常温时在润滑油中呈溶解状态，但在低温时能形成固体结晶，晶体依靠分子引力连接起来，形成结晶网，结晶网将油品包住，而使润滑油失去流动性。

（2）粘温凝固是润滑油中的高黏度烃类和胶状物质引起的。高黏度烃类和胶状物质在低温时黏度更大，以致使油品失去流动性。

4、抗氧化安定性

润滑油在发动机和其他机械上使用以及在油库中储存时，不可避免地与空气中的氧接触。在一定条件下，润滑油和氧会发生反应，称为润滑油的氧化。氧化后，润滑油变质，这时必须更换润滑油。润滑油本身在一定条件下，耐氧化的能力，称为抗氧化的能力。

5、残炭

残炭：润滑油放在残炭测定器中，在隔绝空气的条件下，加热使其蒸发和分解，排除燃烧的气体后，所剩余的焦黑色残留物占试油的百分数，称为该油品的残炭。

形成残炭的主要物质是油品中的多环芳香烃、胶质、沥青质的迭合物。残炭值反映了润滑油精制的深度，也反映了润滑油在使用时，生成油膜、积炭的数量。

润滑油的其它使用性能指标，还有抗腐蚀性、

4 闪点、灰分、机械杂质、水分等。

五、石油沥青

石油沥青是以减压渣油为主要原料制成的一类石油产品。它是黑色固态或半固态粘稠状物质。石油沥青主要用于道路铺设和建筑工程上，也广泛用于水利工程、管道防腐、电器绝缘和油漆涂料等方面。

石油沥青的主要性能

石油沥青的性能指标主要有三个：针入度、延度、软化点。

时的针入度来划分石油沥青的牌号。

软化点

沥青软化点是试样在测定条件下，因受热而下坠25.4mm时的温度，以摄氏度表示。

软化点表示沥青受热从固态转变为具有一定流动能力时的温度。软化点高，表示石油沥青的耐热性能好，受热后不致迅速软化，并在高温下有较高的粘滞性，所铺路面不易因受热而变形。软化点太高，则会因不易融化而造成铺浇施工的困难。

六、石油蜡

石油蜡包括液蜡、石油脂、石蜡和微晶蜡。它是具有广泛用途的一类石油产.

1、蜡

石蜡的主要性能指标是熔点、含油量和安定性。

（1）熔点：指在规定的条件下，冷却熔化了的石蜡试样，当冷却曲线上第一次出现停滞期的温度。

石蜡中含油越多，则其熔点越低。

（2）含油量

含油量是指石蜡中含低熔点烃类的量。含油量过高会影响石蜡的色度和储存的安定性，还会使它的硬度降低。.

（3）安定性

石蜡制品在造型或涂敷过程中，长期处于热熔状态，并与空气接触，加入安定性不好，就容易氧化变质、颜色变深，甚至发出臭味。此外，使用时在光照下石蜡也会变黄。

2、石蜡产品的品种和用途

石蜡产品按精制程度及用途，可分为粗石蜡、半精制石蜡、全精制石蜡、食品用石蜡等。

（1）粗石蜡和精炼石蜡

粗石蜡、半精制石蜡、全精制石蜡的含油量指标为质量分数2.0% ，1.5%及0.4%。我国石蜡按熔点分为

52、

54、

56、

58、60、6

2、6

4、6

6、6

8、70号等10个牌号。

对润滑油馏分来说，一般要经过溶剂或酸碱精制、溶剂脱腊、白土补充精制、调和等四个步骤。根据润滑油原料的性质、炼油厂的装置特点和加工的经济性，调节生产工序。

溶剂精制或酸碱精制的目的，是除去润滑油原

料中的非理想组分；溶剂脱腊的目的是除去润滑油中的高凝固点组分；白土精制的目的是除去机械杂质、微量溶剂、环烷酸盐、胶质等；最后将一种或两种以上的润滑油料与添加剂进行调和，使润滑油的粘度、粘温特性、凝点、闪点、残炭、酸值、灰分、水分、颜色等各项指标达到规格标准的要求，从而生产出合格的机械油、变压器油、汽油机油、柴油机油、压缩机油、气轮机油等润滑油。

第三章

石油产品精制

从原油常减压蒸馏、焦化、催化裂化等加工过程得到的汽油、喷气燃料、煤油和柴油及润滑油的馏分等，它们的性能不能全面满足产品的规格要求，这种半成品往往不能作为商品使用，还需要进一步加工。

将各种加工过程所得的半成品加工成为商品，一般需要通过以下三种方法：

1、精制。在炼油生产中应用的精制过程主要有：化学精制、溶剂精制、吸附精制、加氢精制、柴油冷榨脱蜡、吸收法气体脱硫。

2、油品调和。

3、加入添加剂。

（1）添加剂：在油品中加入数量很少的一种物质，就可以大幅度地改进油品的某方面的性能，得到符合质量要求的产品，把这种添加的物质称为添加剂。

一、化学精制

使用化学药剂，如硫酸、氢氧化钠等与油品中的一些杂质，如硫化合物、氮化合物、胶质、沥青质、烯烃和二烯烃等发生化学反应，将这些杂质除去，以改善油品的颜色、气味、安定性，降低硫、氮的含量等。如酸碱精制、氧化法脱硫醇。

二、溶剂精制

利用某些溶剂对油品的理想组分或非理想组分（或杂质）的溶解度不同，选择地从油品中除掉某些不理想组分，从而改善油品的一些性质。如糠醛精制、丙烷脱蜡等。