深度：大学 通俗度：俗（本文3400字，预计阅读时间7分钟）
上一章聊到关于基础油生产过程中的具体工艺，很多朋友有兴趣，来信让说一说；那咱们就说说，但在说之前，先定义一些专业词汇，否则听起来不过瘾。
-溶剂精制：用有机溶剂溶解基础油原料，用最简单的萃取法剔除多环芳香烃、胶质以及含氧、氮、硫的非烃类化合物。
-溶剂脱蜡：用溶剂溶解蜡，将蜡脱除。
-白土补充精制：经过上两道工序以后存在的杂质，利用白土的极性对其中的残留进行去除，是个补充工艺。
-老三套：就是上述3个流程加起来，属于落后工艺，关键点：物理变化。目前主要的成品是一类油。不是我们本次讨论的内容。
-加氢处理：原料简单处理工艺，下文有介绍。
-加氢裂化：核心工艺，通氢气让原料改变构成，裂化成我们需要的原料。
-催化脱蜡：催化脱蜡是将原料油中的蜡分子裂化为低分子C3-C8烃类，该转化属于裂解的成分，因此会有大量副产物，收率没有异构脱蜡高，目前也属于淘汰的边缘。
-异构脱蜡：将原料中的高凝点的正构烷烃（蜡）异构化成含有2-3个短侧链的异构烷烃，转化成润滑油的理想部分。粘度指数（VI）比催化脱蜡高，收率明显高，目前属于主流工艺。
-加氢补充精制：类似白土补充精制，是补充工艺，温和的化学反应。
以上四个过程都是化学变化，完全不同于老三套工艺。
好了，这么多石化行业的专业名词，大家是否都看糨糊了；估计是有点，这些实在太TMD的专业了，也许只有石油专业或者化学专业的才能整明白；没关系。
好了，开始正文：
前提还是老样子，原料为石蜡基馏分油的生产，目前主要的二、三类基础油工艺基本都是以加氢工艺为主，但加工工艺有很多的技术路线。这个很好理解，全球有很多蒸锅，做不同的菜需要不同的锅，关键是你有什么原料？想做出什么菜？咱们评估一下，这样就知道该用哪个锅了；
好了，我们看看都有啥锅，全球的大锅其实没有几家，雪佛龙、美孚、Lyondell、Shell以及国内的石科院、抚顺院都设计了很多锅，而且都有专利。这些家基本上垄断了基础油蒸锅的市场。这里我就不详细讨论这些蒸锅的差异和具体的操作手法了，为什么？还是老话，这都是表相。想深度了解的，用我上面的所有的工艺名词作关键词，去网络搜索，你就能看到多如牛毛的资料了；不过，看几篇就行了，因为大部分介绍都一样。
那我们不就没啥说的了吗？好像是啊！
好了，既然是蒸锅，不外乎就那几个战术，放水、加热、控制时间、开盖。所以，我不管你啥锅，只要明白了你的目的是干啥？这样就直接解决了问题的根本。
源头问题：我们使用蒸锅的目的是做什么？（其实很简单，就是向API基础油分类的标准要求努力，提高VI，降低S含量、提高饱和度以及剔出杂质），总结下：
-剔掉不想要的杂质，如胶质、含S、N的非烃化合物；
-将里面不饱和的烃完全转化成饱和烃、芳烃转化成环烷烃；
-去掉蜡( 蜡是长直链的烷烃，低温性能太差，差到有些常温居然是固体)
-结构上尽量靠近异构烷烃（去除芳烃、减少环烷烃的环数）
-产品收率要高（这是基于生产要求，不能蒸一次，东西都蒸没了，收率提高1%，一个40万吨的工厂以现在的价格一年可能多挣280万美金）
下面给一个图，这次图片来自RIPP（石科院）：
好了，看明白了目的，我们就继续看蒸锅手法，原料有差别，工艺自然有差别，举例：粉蒸肉蒸的时间要长一些、大虾蒸的时间的时间可以短一些。
各种流程的差异不小，而且有的加氢流程里面还会有溶剂脱蜡这种一类油的工艺，因此咱们看几个关键的工艺：
-加氢精制：也叫做加氢预处理、加氢改质；都一样，这个工艺的目的主要是不饱和烃（烯烃）的转变成烷烃、稠环芳烃部分或全部转成环烷烃，同时去除一部分S，N等杂质。这个过程是预处理，该工艺属于温和的化学反应，有的工厂甚至都没有这个工艺，它与加氢裂化的主要差别其实就是在于转化的深度，加氢精制的深度一般都在10%以下，为了加速反应，该过程需要使用催化剂。
-加氢裂化：这是整个加氢工艺的核心所在，说白了，就是把腿打折的过程，注意这个词，“裂化”的同时伴随“加氢”，该过程芳烃饱和变环烷烃、多环环烷变单环，这个过程是显著提高VI的过程。该工艺是关键，也是个一个组分剧烈变化的过程。同时由于下一个工序异构脱蜡的催化剂对S，N的杂质含量要求很苛刻，多了催化剂会中毒，因此这个过程必须彻底脱出S、N。该反应条要在一定的压力和温度下进行，同时对催化剂要求比较高。裂化反应的深度越高，转化的就越彻底，成品VI会越大，因此用裂化尾油来做基础油生产的原材料简直是好的不要不要的材料！为了说明这个反应，还要用一个图：
--异构脱蜡：有的也叫异构降凝、择形异构化，把长链的蜡变成异构的烷烃，这样做几个好处，一是降低倾点，二提高基础油收率。但有个副作用，降低了VI，因为直链的蜡VI比异构的高。这个工艺是目前最盛行的工艺，很多的催化剂技术都是集中在这个领域进行研发的。（上面的是传统的催化脱蜡，下面是异构脱蜡）。
-加氢补充精制：把异构脱蜡反应后残留的不饱和烃加氢饱和以提高产品的稳定性，提高色度、颜色稳定性等等。属于后处理工艺。
以上4个过程是整个加氢工艺的核心所在，一般来说，生产三类油是没大问题的，但很多工厂因为市场、收率的原因以及原材料的问题，可以调整工艺路线，在二类和三类油的产量之间作一个平衡；但不管什么工艺，关键流程是加氢裂化和异构脱蜡，也是加氢基础油的核心技术所在。
以上工艺过程在实际生产过程中可能连续使用，也可能掺杂一类油的工艺，在每个过程中其实都会有副产物，因此理想的过程就是后续过程能处理前一个过程出现的杂质、或者继续深化处理前一过程未处理干净的杂质。举例：能不能在异构脱蜡的工艺中也进行少量的裂化反应呢？这样的话就可以弥补一点VI的下降，现在的高科技是可以实现的，怎么实现呢？双功能催化剂。在异构脱蜡的同时，同时对其中的部分环烷烃进行开环反应，这样就可以将VI弥补回来一部分，但这个催化剂的裂化反应的活性不能太大，太大的话会影响蜡的异构化。
可能还会有人追问，到底是怎么个催化剂的理论能让蜡异构化呢？好吧。能问出这问题的，基本也是很有思想的同志，解释的理论是正碳离子机理和催化剂分子筛原理。简单的说，就是化学过滤法，你可以想像成有一个筛子，当原料经过催化剂的时候，对它敏感的组分就会变形，对它不敏感的，就什么都不会发生。好像土豆上面沾有泥，然后被脱皮器刮了，结局是土豆被脱皮、泥巴没啥事，然后再洗一洗（加氢处理），土豆就干净的脱了皮；这个脱皮器其实就是催化剂，不过咱们是化学变化。
让我一说是不是都变简单了，实际上加氢裂化可不是简单个事，馏分油组分那么复杂，你让它裂化它就裂化，而且按照你的想法去裂化，你以为你是谁啊？要是发生热裂解怎么办？（就是巴拉巴拉都变成C4以下的气体或者变成其他轻组分挥发了，说白了，太热，蒸坏了）。或者温度太高，直接缩合反应，没裂化好，直接变一锅粥了（沥青状糊糊），请问谁能喝得了。还有这个异构脱蜡，要是异构没控制好，变成了太多支链的烷烃，支链上面还有支链，请问谁的责任？所以大量的高科技会被应用于以上两个流程中。
最典型的就是催化剂的选择，这也是专利中的核心，也是石化工程公司开发的方向所在，当然催化剂的价格那也是杠杠的。这个东东简直是学石油炼制的心头肉，天天打交道、又爱又恨！
我们以Chevron为例来说说，为什么要说这个公司，因为它是老大，是先锋、是鼻祖、是功勋，好吧。反正它牛；比较有代表性，而且我国主要的高档的基础油生产都是采用的他家的技术，比如最近很火的那谁家的小谁，你们懂的。
这个公司的催化剂技术目前为止已经是第四代了；长江后浪推前浪，看前浪能不能死在沙滩上；
雪佛龙是世界上第一个采用加氢处理一异构脱蜡一加氢后精制三段全加氢工艺路线生产基础油的专利商，1993年研发出来并在美国投入生产的IDW®异构脱蜡催化剂，可以异构化正构烷烃，具有出色的黏度指数保持力，对比过去催化脱蜡工艺，大幅度提高了收率、降低了倾点，当年也是开山之作。第二代IDW®异构脱蜡催化剂于1996年商业化，提高重质原料的收率，对硫及其它杂质的耐受度更高。第三代和第四代催化剂关注的是依然收率、提高VI和活性；
现在，雪佛龙的很多新催化剂还在一直研发中，目前的产品主要集中在ICR424，432等上面，目前我本人的资料很少。但估计应该还是老技术的延伸。SK、高桥、大庆用的据说是第四代的催化剂。大家有兴趣，可以去了解。没兴趣就算了，我们手太长，已经延伸到石油炼制的这个行业了；（广告图片来自Chevron CLG）
最后，还是一个有趣的问题，基础油来源于石油，我们这次以150SN这种典型的二类油为基准，请问，原油中大概有多少百分比是可以转化成150SN？注意是原油，不是其他中间馏分，另外，为什么选150SN，这个基础油其实是某工业油(VG 32)价格的主要影响因素。纯技术问题，理论模型。
好，今天是中秋节，祝各位中秋快乐！
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