润滑油通用基础知识

润滑油基本知识

　   润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油占全部润滑材料的85%，种类牌号繁多，现在世界年用量约3800万吨。对润滑油总的要求是：
　 （1） 减摩抗磨，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益；
　 （2） 冷却，要求随时将摩擦热排出机外；
　 （3） 密封，要求防泄漏、防尘、防窜气；
　 （4） 抗腐蚀防锈，要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀；
　 （5） 清净冲洗，要求把摩擦面积垢清洗排除；
　 （6） 应力分散缓冲，分散负荷和缓和冲击及减震；
　 （7） 动能传递，液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。

　　二、润滑油组成

　　润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。

　　1、润滑油基础油
　　润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约95%以上），但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品，因而使合成基础油得到迅速发展。
　　矿油基础油由原油提炼而成。润滑油基础油主要生产过程有：常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。1995年修订了我国现行的润滑油基础油标准，主要修改了分类方法，并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准。矿物型润滑油的生产，最重要的是选用最佳的原油。
　　矿物基础油的化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物。其组成一般为烷烃（直链、支链、多支链）、环烷烃（单环、双环、多环）、芳烃（单环芳烃、多环芳烃）、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。
　　2、添加剂
　　添加剂是近代高级润滑油的精髓，正确选用合理加入，可改善其物理化学性质，对润滑油赋予新的特殊性能，或加强其原来具有的某种性能，满足更高的要求。根据润滑油要求的质量和性能，对添加剂精心选择，仔细平衡，进行合理调配，是保证润滑油质量的关键。一般常用的添加剂有：粘度指数改进剂，倾点下降剂，抗氧化剂，清净分散剂，摩擦缓和剂，油性剂，极压剂，抗泡沫剂，金属钝化剂，乳化剂，防腐蚀剂，防锈剂，破乳化剂。

　　三、润滑油脂的基本性能
　　润滑油是一种技术密集型产品，是复杂的碳氢化合物的混合物，而其真正使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应。润滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和模拟台架试验。
　　 一般理化性能
　　每一类润滑油脂都有其共同的一般理化性能，以表明该产品的内在质量。对润滑油来说，这些一般理化性能如下：
　 （1） 外观（色度）
油品的颜色，往往可以反映其精制程度和稳定性。对于基础油来说，一般精制程度越高，其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净，颜色也就越浅。但是，即使精制的条件相同，不同油源和基属的原油所生产的基础油，其颜色和透明度也可能是不相同的。
对于新的成品润滑油，由于添加剂的使用，颜色作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义。
　 （2） 密度
　　密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。润滑油的密度随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大，因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下，含芳烃多的，含胶质和沥青质多的润滑油密度最大，含环烷烃多的居中，含烷烃多的最小。
　 （3） 粘度
　　粘度反映油品的内摩擦力，是表示油品油性和流动性的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下，粘度越大，油膜强度越高，流动性越差。
　 （4） 粘度指数
　　粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高，表示油品粘度受温度的影响越小，其粘温性能越好，反之越差。
　 （5）闪点
　　闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻，蒸发性越大，其闪点也越低。反之，油品的馏分越重，蒸发性越小，其闪点也越高。同时，闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根据闪点划分的，闪点在45℃以下为易燃品，45℃以上为可燃品，，在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。在粘度相同的情况下，闪点越高越好。因此，用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择。一般认为，闪点比使用温度高20～30℃，即可安全使用。
　 （6） 凝点和倾点
　　凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度。油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同。油品并没有明确的凝固温度，所谓“凝固”只是作为整体来看失去了流动性，并不是所有的组分都变成了固体。
润滑油的凝点是表示润滑油低温流动性的一个重要质量指标。对于生产、运输和使用都有重要意义。凝点高的润滑油不能在低温下使用。相反，在气温较高的地区则没有必要使用凝点低的润滑油。因为润滑油的凝点越低，其生产成本越高，造成不必要的浪费。一般说来，润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低5~7℃。但是特别还要提及的是，在选用低温的润滑油时，应结合油品的凝点、低温粘度及粘温特性全面考虑。因为低凝点的油品，其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求。
　　凝点和倾点都是油品低温流动性的指标，两者无原则的差别，只是测定方法稍有不同。同一油品的凝点和倾点并不完全相等，一般倾点都高于凝点2～3℃，但也有例外。
　　（7） 酸值、碱值和中和值
　　酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标，单位是mgKOH/g。酸值分强酸值和弱酸值两种，两者合并即为总酸值（简称TAN）。我们通常所说的“酸值”，实际上是指“总酸值（TAN）”。
　　碱值是表示润滑油中碱性物质含量的指标，单位是mgKOH/g。
碱值亦分强碱值和弱碱值两种，两者合并即为总碱值（简称TBN）。我们通常所说的“碱值”实际上是指“总碱值（TBN）”。
　　中和值实际上包括了总酸值和总碱值。但是，除了另有注明，一般所说的“中和值”，实际上仅是指“总酸值”，其单位也是mgKOH/g。
　 （8） 水分
　　水分是指润滑油中含水量的百分数，通常是重量百分数。润滑油中水分的存在，会破坏润滑油形成的油膜，使润滑效果变差，加速有机酸对金属的腐蚀作用，锈蚀设备，使油品容易产生沉渣。总之，润滑油中水分越少越好。
　 （9） 机械杂质
　　机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。这些杂质大部分是砂石和铁屑之类，以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。通常，润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下（机杂在0.005%以下被认为是无）。
　 （10）灰分和硫酸灰分
　　灰分是指在规定条件下，灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。灰分对不同的油品具有不同的概念，对基础油或不加添加剂的油品来说，灰分可用于判断油品的精制深度。对于加有金属盐类添加剂的油品（新油），灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。国外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是：在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸，使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。
　 （11）残炭
　　油品在规定的实验条件下，受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是润滑油基础油的重要质量指标，是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。润滑油基础油中，残炭的多少，不仅与其化学组成有关，而且也与油品的精制深度有关，润滑油中形成残炭的主要物质是：油中的胶质、沥青质及多环芳烃。这些物质在空气不足的条件下，受强热分解、缩合而形成残炭。油品的精制深度越深，其残炭值越小。一般讲，空白基础油的残炭值越小越好。
　　现在，许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂，它们的残炭值很高，因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。机械杂质、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标，反映了润滑基础油精制的程度。
　　特殊理化性能
　　除了上述一般理化性能之外，每一种润滑油品还应具有表征其使用特性的特殊理化性质。越是质量要求高，或是专用性强的油品，其特殊理化性能就越突出。反映这些特殊理化性能的试验方法简要介绍如下：
　 （1） 氧化安定性
　　氧化安定性说明润滑油的抗老化性能，一些使用寿命较长的工业润滑油都有此项指标要求，因而成为这些种类油品要求的一个特殊性能。测定油品氧化安定性的方法很多，基本上都是一定量的油品在有空气（或氧气）及金属催化剂的存在下，在一定温度下氧化一定时间，然后测定油品的酸值、粘度变化及沉淀物的生成情况。一切润滑油都依其化学组成和所处外界条件的不同，而具有不同的自动氧化倾向。随使用过程而发生氧化作用，因而逐渐生成一些醛、同、酸类和胶质、沥青质等物质，氧化安定性则是抑制上述不利于油品使用的物质生成的性能。
　 （2） 热安定性
　　热安定性表示油品的耐高温能力，也就是润滑油对热分解的抵抗能力，即热分解温度。一些高质量的抗磨液压油、压缩机油等都提出了热安定性的要求。油品的热安定性主要取决于基础油的组成，很多分解温度较低的添加剂往往对油品安定性有不利影响；抗氧剂也不能明显地改善油品的热安定性。
　 （3）油性和极压性
　　油性是润滑油中的极性物在摩擦部位金属表面上形成坚固的理化吸附膜，从而起到耐高负荷和抗摩擦磨损的作用，而极压性则是润滑油的极性物在摩擦部位金属表面上，受高温、高负荷发生摩擦化学作用分解，并和表面金属发生摩擦化学反应，形成低熔点的软质（或称具可塑性的）极压膜，从而起到耐冲击、耐高负荷高温的润滑作用。
　 （4）腐蚀和锈蚀
　　由于油品的氧化或添加剂的作用，常常会造成钢和其它有色金属的腐蚀。腐蚀试验一般是将紫铜条放入油中，在100℃下放置3小时，然后观察铜的变化；而锈蚀试验则是在水和水汽作用下，钢表面会产生锈蚀，测定防锈性是将30ml蒸馏水或人工海水加入到300ml试油中，再将钢棒放置其内，在54℃下搅拌24小时，然后观察钢棒有无锈蚀。油品应该具有抗金属腐蚀和防锈蚀作用，在工业润滑油标准中，这两个项目通常都是必测项目。
　 （5）抗泡性
　　润滑油在运转过程中，由于有空气存在，常会产生泡沫，尤其是当油品中含有具有表面活性的添加剂时，则更容易产生泡沫，而且泡沫还不易消失。润滑油使用中产生泡沫会使油膜破坏，使摩擦面发生烧结或增加磨损，并促进润滑油氧化变质，还会使润滑系统气阻，影响润滑油循环。因此抗泡性是润滑油等的重要质量指标。
　 （6）水解安定性
　　水解安定性表征油品在水和金属（主要是铜）作用下的稳定性，当油品酸值较高，或含有遇水易分解成酸性物质的添加剂时，常会使此项指标不合格。它的测定方法是将试油加入一定量的水之后，在铜片和一定温度下混合搅动一定时间，然后测水层酸值和铜片的失重。
　 （7）抗乳化性
　　工业润滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷却水，如果润滑油的抗乳化性不好，它将与混入的水形成乳化液，使水不易从循环油箱的底部放出，从而可能造成润滑不良。因此抗乳化性是工业润滑油的一项很重要的理化性能。一般油品是将40ml试油与40ml蒸馏水在一定温度下剧烈搅拌一定时间，然后观察油层—水层—乳化层分离成40—37—3ml的时间；工业齿轮油是将试油与水混合，在一定温度和6000转/分下搅拌5分钟，放置5小时，再测油、水、乳化层的毫升数。
　 （8）空气释放值
　　液压油标准中有此要求，因为在液压系统中，如果溶于油品中的空气不能及时释放出来，那么它将影响液压传递的精确性和灵敏性，严重时就不能满足液压系统的使用要求。测定此性能的方法与抗泡性类似，不过它是测定溶于油品内部的空气（雾沫）释放出来的时间。
　 （9）橡胶密封性
　　在液压系统中以橡胶做密封件者居多，在机械中的油品不可避免地要与一些密封件接触，橡胶密封性不好的油品可使橡胶溶胀、收缩、硬化、龟裂，影响其密封性，因此要求油品与橡胶有较好的适应性。液压油标准中要求橡胶密封性指数，它是以一定尺寸的橡胶圈浸油一定时间后的变化来衡量。
　 （10）剪切安定性
　　加入增粘剂的油品在使用过程中，由于机械剪切的作用，油品中的高分子聚合物被剪断，使油品粘度下降，影响正常润滑。因此剪切安定性是这类油品必测的特殊理化性能。测定剪切安定性的方法很多，有超声波剪切法、喷嘴剪切法、威克斯泵剪切法、FZG齿轮机剪切法，这些方法最终都是测定油品的粘度下降率。
　 （11）溶解能力
　　溶解能力通常用苯胺点来表示。不同级别的油对复合添加剂的溶解极限苯胺点是不同的，低灰分油的极限值比过碱性油要大，单级油的极限值比多级油要大。
　 （12）挥发性
　　基础油的挥发性对油耗、粘度稳定性、氧化安定性有关。这些性质对多级油和节能油尤其重要。
　 （13）防锈性能
　　这是专指防锈油脂所应具有的特殊理化性能，它的试验方法包括潮湿试验、盐雾试验、叠片试验、水置换性试验，此外还有百叶箱试验、长期储存试验等。
　 （14）电气性能
　　电气性能是绝缘油的特有性能，主要有介质损失角、介电常数、击穿电压、脉冲电压等。基础油的精制深度、杂质、水分等均对油品的电气性能有较大的影响。
　 （15）润滑脂的特殊理化性能
　　润滑脂除一般理化性能外，专门用途的脂还有其特殊的理化性能。如防水性好的润滑脂要求进行水淋试验；低温脂要测低温转矩；多效润滑脂要测极压抗磨性和防锈性；长寿命脂要进行轴承寿命试验等。这些性能的测定也有相应的试验方法。
　 （16）其它特殊理化性能
　　每种油品除一般性能外，都应有自己独特的特殊性能。例如，淬火油要测定冷却速度；乳化油要测定乳化稳定性；液压导轨油要测防爬系数；喷雾润滑油要测油雾弥漫性；冷冻机油要测凝絮点；低温齿轮油要测成沟点等。这些特性都需要基础油特殊的化学组成，或者加入某些特殊的添加剂来加以保证。
　　四、 模拟台架试验
　　润滑油在评定了它们的特殊理化性能之后，一般还要进行某些模拟台架试验，包括一些发动机试验，通过之后方能投入使用。
　　具有极压抗磨性能的油品都要评定其极压抗磨性能。常用的试验机有梯姆肯环块试验机、FZG齿轮试验机、法莱克斯试验机、滚子疲劳试验机等，它们都用于评定油品的耐极压负荷的能力或抗磨损性能。
　　评价油品极压性能应用最为普遍的试验机是四球机，它可以评定油品的最大无卡咬负荷、烧结负荷、长期磨损及综合磨损指数。这些指标可以在一定程度上反映油品的极压抗磨性能，但是，它与实际使用性能在许多情况下均无很好的关联性。只是由于此方法简单易行，才仍被广泛采用。
　　在高档的车辆齿轮油标准中，要求进行一系列齿轮台架的评定，包括低速高扭矩、高速低扭矩齿轮试验；带冲击负荷的齿轮试验；减速箱锈蚀试验及油品热氧化安定性的齿轮试验。
　　 评定内燃机油有很多单缸台架试验方法，如皮特W-1、AV-1、AV-B和莱别克L-38单缸及国产1105、1135单缸，可以用来评定各档次内燃机油。目前API内燃机油质量分类规格标准中，规定柴油机油用Caterpillar、Mack、Cummins、单缸及GM多缸进行评定；汽油机油则进行MS程序ⅡD（锈蚀、抗磨损）ⅢE（高温氧化）ⅤE（低温油泥）等试验。这些台架试验，投资很大，每次试验费用很高，对试验条件如环境控制、燃料标准等都有严格要求，不是一般试验室都能具备评定条件的，只能在全国集中设置几个评定点，来评定这些油品。
　　总之，由于各类油品的特性不一，使用部位又千差万别，因此必须根据每一类油品的实际情况，制定出反映油品内在质量水平的规格标准，使生产的每一类油品都符合所要求的质量指标，这样才能满足设备实际使用要求。

　　五、润滑油管理

　　润滑油是石油化工产品中品种牌号最多，使用范围很广泛的一类。同时润滑油又是一种技术密集型的产品。只有搞好润滑油管理，正确使用润滑油，才能发挥润滑油的技术性能，对保证设备正常运转，延长设备寿命，节约润滑油料，节约能源，提高经济效益和社会效益。

　　 润滑的运输和贮存管理

　　润滑油的运输与储存要求主要有：

　 （一） 散装油品

　　1. 盛装及储存润滑油的容器必须干净清洁；

　　2. 运输和储存变压器油和汽轮机油要求“专罐专线”；其他油品应按内燃机油、液压油、齿轮油三大类产品设置储运设施。

　　3. 运输和储存过程中要特别注意防止混入水份和杂质。

　　4. 散装润滑油的储存期一般不要超过半年。

　　5. 润滑油品的密度约在 0.75~0.95g/cm 之间比水轻又不溶于水，润滑油的闪点（开口）一般高于 150 ℃，属可燃物品，储运过程应注意防止外流污染环境和着火燃烧。

　　6. 标明品名、牌号、级别、数量及入库日期等。

　　7. 不同厂家生产的同一油品原则上不能混贮，如非混贮不可时应先做“混对试验”确认无不良反应后才可以操作。

　 ( 二 ) 桶装油品

　　1. 油品装卸车严禁野蛮作业，油品堆放的高度要适当，以免产生危险或压坏产品。

　　2. 运输和储存过程中要特别注意防止混入水份和杂质。

　　3. 桶装润滑油品的储存期可以比散装的长一些，但一般不要超过一年。

4. 不同油品应分开堆放并标志清楚品名、牌号、级别、数量及入库等，以免发货时搞错。

　　润滑油使用过程的管理

　 （一） 润滑油的选用

　　润滑油选用是润滑油使用的首要环节，是保证设备合理润滑和充分发挥润滑油性能的关键。

　　1. 选用润滑油应综合考虑以下三方面的要素：

　 (1) 机械设备实际使用时的工作条件 ( 即工况 ) ；

　 (2) 机械设备制造厂商说明书的指定或推荐；

　 (3) 润滑油制造厂商的规定或推荐。

　　2. 润滑油性能指标的选定

　 (1) 粘度

　　粘度是各种润滑油分类分级的指标，对质量鉴别和确定有决定性意义。设备用润滑油粘度选定依设计或计算数据查有关图表来确定。

　 (2) 倾点

　　倾点是间接表示润滑油贮运和使用时低温流动性的指标。经验证明一般润滑油的使用温度必须比倾点高 5~10 ℃。

　 (3) 闪点

　　闪点主要是润滑油贮运及使用是安全的指标，同时也作为生产时控制润滑油馏分和挥发性的指标。润滑油闪点指标规定的原则是按安全规定留 1/2 安全系数，即比实际使用温度高昂 1/2 。如内燃机油底壳油温最高不超过 120 ℃，因而规定内燃机油闪点最低 180 ℃。

　 (4) 性能指标的选定

　　性能指标比较多，不同品种差距悬殊，应综合设备的工况、制造厂要求和油品说明及介绍合理决定。努力做到既满足润滑技术要求又经济合理。

　 ( 二 ) 润滑油的代用

　　1. 不同种类的润滑油各有其使用性能的特殊性或差别。因此，要求正确合理选用润滑油，避免代用，更不允许乱代用。

　　2. 润滑油代用的原则

　 (1) 尽量用同一类油品或性能相近的油品代用。

　 (2) 粘度要相当，代用油品的粘度不能超过原用油品的±15% 。应优先考虑粘度稍大的油品进行代用。

　 (3) 质量以高代低。

　 (4) 选用代用油时还应注意考虑设备的环境与工作温度。

　 ( 三 ) 润滑油的混用

　　1. 不同种类牌号、不同生产厂家、新旧油应尽量避免混用。下列油品绝对禁止混用。

　 (1) 军用特种油、专用油料不能与别的油品混用。

　 (2) 有抗乳化性能要求的油品不得与无抗乳化要求的油品相混。

　 (3) 抗氨汽轮机油不得与其他汽轮机油相混。

　 (4) 含 Zn 抗磨液压油不能与抗银液压油相混。

　 (5) 齿轮油不能与蜗轮蜗杆油相混。

　　2. 下列情况可以混用：

　 (1) 同一厂家同类质量基本相近产品。

　 (2) 同一厂家同种不同牌号产品。

　 (3) 不同类的油品，如果知道对混的两组份均不含添加剂。

　 (4) 不同类的油品经混用试验无异常现象及明显性能改变的。

　　3. 内燃机油加入添加剂的种类较多数量较大，性能不一；不了解性能的油品的混 用问题必须慎重。以免导致不良后果甚至设备润滑事故。

　 ( 四 ) 润滑油污染的控制

　　润滑事故除因润滑油选用或使用不当外，主要由于污染所致。

　　1. 污染润滑油的物质有尘埃、杂质、和水份。

　　2. 污染度的控制对液压油、汽轮机油、静压油膜轴承油和高速轴承油的抗磨损性能十分重要。

　　3. 控制污染的措施：

　 (1) 贮运润滑油品的容器必须清洁、密闭，且不与铜、锡等易于促进润滑油氧化变质的金属接触。

　 (2) 油品加入设备前要进行沉降过滤处理，保证清静度达到五级以上。

　 (3) 加油容器不可露置在大气中，尤其装油容器不可无盖。

　 (4) 贮存润滑油的油罐要定期清洗，及时排污。

　 (5) 油罐或油箱上设空气过滤呼吸器，在加油口设 100 目以上的滤器和防尘帽，搞好各部密封，在润滑系统适当部位设滤器及排污阀。

　　4. 变压器油等电器用油对水份要求高，应尽量在天气干爽时换油。而且后的油品要立即加进设备。

　 ( 五 ) 润滑油的使用状态监控

　　润滑油在使用过程中会逐步老化变质这是必然的规律。老化变质有两种情况：一种是正常的老化变质；另一种为因受水污染等异常因素的异常变质。进行润滑油使用状态监控，可及时掌握油品的技术状态，预防设备润滑事故发生，延长油品使用寿命。

　　1. 监控的方法

　 (1) 抽查操作人员执行设备润滑“五定”规范标致。

　 (2) 采样观察油品的外观情况，检查油品的颜色、透明度、气味等情况。

　 (3) 定期进行粘度、闪点、水份、酸値 ( 或碱值 ) 等能反映油品质量变化的关键理化指标。

　 (4) 没有试验室的可以进行水份爆音试验和斑迹试验等。

　 (5) 用现代化仪器分析。如用红外光谱仪测定油中添加剂变化的情况，用铁谱仪或 ICP 发射光谱测定油中金属磨粒或元素变化。仪器分析快捷准确，对发电机组等大型关键设备的润滑管理有很重要的意义。

　 ( 六 ) 润滑油的更换

　　润滑油使用一段时间 ( 几个月、几年以至几十年 ) 后，由于本身的氧化以及使用过程中外来因素影响会逐渐变质，性能下降或改变，必须适时更换。

　　1. 换油时间的确定

　 (1) 根据检验评定的结果确定换油时间；但目前困难的是还比较缺乏各种油品的报费标准。

　 (2) 根据润滑油制造商和设备制造厂家的推荐结合实际使用经验定期更换。

　　2. 换油注意事项

　 (1) 要轻易作出换油决定，要设法延长油品的使用期。

　 (2) 尽量结合检修期进行换油。

　 (3) 换油时不要轻易报废，如油质尚好，可以稍加处理 ( 如沉降过滤，去除水份杂质 ) 后再用或用于次要设备。废油要收集好，以利于今后再处理和防止污染环境。

　　防止润滑油危害健康

　　许多石油产品对人体都有害，接触皮肤如不及时清洗干净，则可能轻者引起皮炎、疙瘩，重者发生皮疹或皮瘤。误入口内或吸入体内，轻者发生肠胃病或肺炎，重者可能导致癌症，因而极应注意不要把石油弄到食品上，不要弄进呼吸道里，也不要弄到满身是油或满地是油，这不但给国家造成浪费，而且有碍个人卫生。

　　动物试验证明，精制矿油润滑油的毒性较低，但加添加剂的润滑油的危害性增加而必须注意防护。即使新油无毒，在使用过程中变质和污染也会增加其危害性，因此要注意切勿沾染皮肤，尤其不可吸入或吃下。如不小心弄到身上应立即用清水冲洗干净。

　　 废油的处理

　　换出来的润滑油已经变质，只能作为废油处理，这些废油应妥善处理，以免造成环境污染。

　　1. 这些废油应收集起来统一处理，盛装润滑油的桶或瓶子不要随地乱丢也应统一妥善处理，防止给环境造成不良影响。

　　2. 使用后的润滑油废油尤其含添加剂较多的润滑油品难以再生利用。但一般可以作为燃料油烧掉。

异 构 基 础 知 识

第一节                       反 应 原 理

油品的低温流动性与组分的分子结构有关，同碳数正构烷烃的同分异构体以正构烷烃的凝点最高。同分异构体则随支链化程度、支链的位置不同对凝点和粘度指数的影响十分明显，支链位于链中央的异构烷烃的凝点低于支链位于端位异构烷烃。例如：n-C20的凝点为37℃， 2M-C19的凝点为18℃，5M-C19的凝点为-7℃。11n-P-C26的粘度指数为20，凝点为19℃，而11i-P-C26的粘度指数为125，凝点为-40℃。从降低倾点的角度来讲，不希望生成多支链异构体，蜡分子异构化反应希望生成少支链的异构体，特别是在烷烃的链中央处有一个支链会有较低的倾点。因此，最理想的情况是叔正碳离子能够从酸性中心上快速脱附，并加氢饱和生成少支链的异构烷烃。异构烷烃的支链数愈多，运动粘度愈大，而其粘度指数愈小。同碳数支链烷烃的粘度大于支链芳烃。

一、加氢异构脱蜡反应原理

白油馏分中的蜡组分主要由正构的和终端有轻度分支的C20-C40长链烷烃组成，一般认为，异构化反应遵循正碳离子机理，即在由金属中心和酸性中心构成的具有加氢功能和酸功能的双功能催化剂上发生典型的双功能烷烃异构化和裂化反应机理。在反应中，长直链正构烷烃首先通过催化剂的强金属功能脱氢变为长直链正构烯烃，这些长直链正构烯烃扩散到酸性中心被质子化形成正碳离子，然后正碳离子在沸石的孔道中很快发生骨架异构化反应。其支化程度和支链达到长度完全受沸石孔道的几何形状所控制。异构化的正碳离子放出质子返回到沸石，通过β位断裂变为低分子量产物，或者变为另一种烯烃，由正碳离子生成的烯烃然后通过与脱氢反应一样的强金属功能的作用被加氢。

随着对大分子异构化反应认识的深入，最近提出了一种新的理论叫锁匙机理(Key-Lock)，该机理认为长链的正构烷烃可以同时进入两个或以上孔口，异构化反应是在分子筛孔嘴处发生的反应而不是以前理论认为是进入孔道内部发生反应的，这样就可以很容易的解释多支链异构体形成的原因。

另外，异构脱蜡催化剂还要有较强的加氢-脱氢活性中心，使得烷烃的脱氢反应和异构烯烃中间体的加氢反应能够在较低的温度下进行，从而避免深度异构和加氢裂化反应的发生，以提高异构脱蜡反应的选择性，轻产物的收率远低于用强酸性催化剂（催化脱蜡）的收率。由于金属功能强，所以也有较多的芳烃被加氢饱和。

1.烷烃异构化反应

在加氢异构过程中，烷烃和烯烃均会发生异构化反应，从而使加氢产物中异构烃与正构烃的比值提高。烷烃和烯烃的异构化反应也是在双功能催化剂上进行的。图2.1是正庚烷异构化反应途径。由图2.1可见，此反应虽然是在氢压下进行，但是氢并未进入反应的化学计量中，在反应完成后氢气并没有消耗。因此，这一过程也称作为临氢异构化。反应产物的异构化与催化剂的加氢活性和酸性活性有关。当催化剂的酸性活性相对较高时，产物的异构化程度也相对较高；而当催化剂的加氢活性相对较高时，则产物的异构化程度就较低些。下图为正庚烷的加氢异构化反应途径。

                              

  烷烃异构化反应式：

2.烷烃加氢裂化反应  

烷烃在加氢异构化条件下，也同时伴随着发生加氢裂化反应，生成分子量更小的烷烃，其通式为：

C2H2n+2 + H2       CmH2m+2 + Cn-mH2(n-m)+2

烷烃的加氢裂化也是通过正碳离子反应机理进行的。烷烃大分子首先在加氢异构化催化剂的金属中心脱氢形成烯烃分子，烯烃分子再在催化剂的酸性中心得到氢质子而形成正碳离子，正碳离子进行b位C-C键断裂而生成较小的正碳离子和烯烃。形成的小分子烯烃可以继续上述反应裂化成更小的分子，也可以在金属中心上加氢后成为烷烃分子；形成的正碳离子既可以进行断链反应，也可以在酸性中心上失去一个氢质子而变成烯烃，并经加氢反应成为烷烃。因此，加氢裂化反应中，加氢异构化催化剂的加氢活性与酸性活性要很好的配合。如果加氢活性过强，就会使二次裂化反应过于受抑制；而当酸性活性过强时，则会使二次裂化反应过于强烈，反应产物中较小分子及不饱和烃增多，严重时还会造成生焦。

二、加氢补充精制反应原理

白油的芳烃经过加氢异构化反应器后并未转化，这部分芳烃的存在最终会影响基础油的光安定性和热氧化安定性。为了改善油品的光安定性和热氧化安定性，改善油品的颜色，需要在较低的温度下对加氢异构后的生成油进行加氢补充精制，促使芳烃进一步转化。加氢补充精制的主要作用是使芳烃化合物饱和，其过程的反应主要为烯烃和芳烃的加氢饱和反应，同时也会发生含硫、含氮、含氧化合物等非烃类的加氢分解反应过程等其它类型的加氢反应过程。

由于原料油中的有机硫化物、氮化物、氧化物等非烃化合物含量较少，故该类反应的不是该部分的主要化学反应过程，本规程对该类型反应的原理不再作进一步的讲述。

白油中的烯烃较少。烯烃的加氢速度很快，不需要很高的反应深度。对于烯烃加氢而言，分子量愈小，愈容易加氢，正构烯烃比异构烯烃易于加氢。

烯烃加氢反应如下：  CnH2n + H2      CnH2n+2

芳烃加氢是可逆反应，由于热力力学平衡的限制，在典型加氢反应条件下芳烃不可能完全转化，产物中的芳烃含量随反应温度的升高而下降，但是当翻译温度进一步升高时，产物中的芳烃浓度有一个最大点。高压有利于保持高转化率。芳香环的加氢饱和是强烈的放热反应。这样一来，芳烃的加氢反应在热力学上就显得不利。芳烃和稠环芳烃的加氢反应平衡常数有以下规律：(a)芳烃加氢反应的平衡常数随温度升高而减小；(b)在600～700K（即316～371℃）范围内，芳环完全加氢饱和反应的平衡常数Kp随芳烃分子中芳环数的增加而降低；(c)对稠环芳烃，第一个环加氢的平衡常数Kp较大，第二个环加氢的平衡常数Kp次之，全部芳环加氢的平衡常数Kp值最小， (d)在600K以上，芳烃加氢饱和反应的平衡常数都较小，因而必须在较高的压力下才能有利于提高平衡转化率；(e)稠环芳烃的第一个芳香环的加氢饱和是比较容易的，其反应速率常数比苯的要大一个数量级；而其最后剩下的一个芳香环的加氢饱和是比较困难的，其反应速率与苯的接近。一般来说高压低温对芳烃饱和有利。

带有烷基侧链的芳香环的加氢饱和反应平衡常数值比不带烷基侧链的要低，反应速度也要慢。

1.稠环芳烃加氢生成稠环环烷烃的反应：

     

      粘度指数  －60             粘度指数  20

      凝    点>＋50℃           凝    点>＋20℃   

2.稠环环烷烃部分加氢开环,生成长侧链单环环烷烃或单环芳烃的反应：

              　　

粘度指数  20                粘度指数  110～140

在上述反应之外，还存在着由分解产物进行二次反应生成缩合物的可能性，引起催化剂上的碳沉积量增加。在多数情况下，缩合反应的中间产物是稠环芳烃。一定温度下，采用较高的氢分压将会降低这类中间产物的浓度，从而减少催化剂上焦炭的生成。温度的升高有利于生成中间产物，催化剂表面积炭增加。原料油中的稠环分子浓度越高，焦炭的生成也就越多。

以上这些反应进行的深度和速度除与原料的化学组成有关外，还与催化剂的性能和反应条件有密切的关系。

  

第二节                       催 化 剂

一、催化剂理论基本知识

1．催化剂和催化作用

一个热力学上可以进行的反应，由于某种物质的作用而改变了反应速度，在反应结束时此物质并不消耗，则此种物质称之为催化剂，它对反应施加的作用称为催化作用。

催化剂之所以能改变反应速率是因为在催化剂存在下使反应改变了历程，从而改变了反应的活化能。催化剂不能改变化学平衡，只能改变平衡到达的速度。

2．多相催化反应的步骤

当催化剂和反应物不在同一相时称之为多相催化，在大多数多相催化的情况下，催化剂是固体，反应物是液体或气体。在加氢异构化和加氢精制过程中，催化剂是固体而反应物是气、液相。

多相催化反应的步骤如下：

l  反应物通过催化剂颗粒外表面的膜扩散到催化剂外表面

l  反应物自催化剂外表面向内表面扩散

l  反应物在催化剂内表面上吸附

l  反应物在催化剂内表面上反应生成产物

l  产物在催化剂内表面上脱附

l  产物自催化剂内表面扩散到催化剂外表面

l  产物自催化剂外表面通过膜扩散到外部

以上七个步骤可以归纳为外扩散、内扩散、吸附和反应四阶段。如果其中某一阶段比其它阶段速率慢时，则整个反应速率取决于该阶段的速率，该阶段成为控制步骤。

3．加氢催化剂的特征与表征

3．1特征

加氢催化剂一般主要是由载体和金属两个基本部分组成的双功能催化剂，有的还有助剂等其它成分。

载体主要提供酸性，在其上发生裂解、异构化、歧化等反应，加氢催化剂的载体有两大类：一类是非晶形的，如氧化铝、硅铝、硅镁等。另一类是晶形的沸石分子筛类。可以分别使用，也可以混合使用。

金属组分是加氢活性的主要来源，可以分为非贵金属和贵金属两类，属于非贵金属的主要有VIB族和VIII族金属，以W、Mo、Co、Ni为常见，多以硫化物状态使用，贵金属则以VIII族金属Pt、Pd为主，多以金属状态使用。

3．2表征

催化剂的催化性能不仅取决于它的化学组成，而且与其物理、化学的诸多性质密切相关。

①孔结构   由于反应是在催化剂固体表面上进行，而且主要是内表面，所以催化剂的孔结构是十分重要的因素。其中包括：

l  表面积    因为催化反应是在催化剂表面上进行，表面积对分散催化剂活性组分起重要作用，它与催化剂活性密切相关，当然它并不与活性成正比关系，这是因为活性表面只占总表面的一部分，还有一部分表面由于孔径太小或传质原因而不能发挥作用。

l  孔体积    是单位质量催化剂所有细孔体积的总和，是催化剂孔结构的参数之一，一定的反应要求催化剂具有一定范围的孔体积。

l  孔径    用来表示催化剂平均孔径的大小，它是基于假设催化剂有n个孔，从表面到内部大小相同，是圆柱状，通过公式计算出。

l  孔体积对孔径的分布（简称孔分布）    仅知道载体或催化剂的平均孔径是不够的，一般催化剂或载体不可能做到所有的孔径都一致，而理想的载体或催化剂则希望孔径尽可能地集中在某一范围内，因此就要知道不同孔径的孔体积占催化剂总孔体积的数量。催化剂的孔径大小可分为：大孔（＞20nm），过渡中孔（2～20nm）和细孔（＜2nm）。

②酸性    酸性是加氢异构化催化剂的重要性质，它关系到催化剂的异构化活性，是决定催化剂反应温度的关键因素；它还影响产品分布。这量所指的酸性包括酸类型（B酸或L酸）、酸强度和酸浓度（简称酸度）三层含义，这三个因素对催化剂性质都有影响，例如某种反应就只能在一定酸强度范围内的某种酸性中心上进行。在一个固体的酸性催化剂上往往是B酸和L酸共存，酸性中心和碱性中心共存，且酸度对强度来说是一个分布，而且催化剂随其处理条件不同，酸强度与酸度也会发生变化，这都造成固体酸催化剂表面的不均匀性，也就使得酸催化规律较液相反应复杂得多。

③金属分散和活性相结构    加氢催化剂的加氢活性随加氢金属的面积增大而增加，要使较少的金属发挥更高的活性，在于催化剂上的金属组分尽量分散得好，促使多生成加氢活性相。

④其它表征：如化学组成、杂质的含量等。

4．一般固体加氢催化剂的制备

固体催化剂的制备大体可分为两个阶段。

首先要制成具有一定化学组成和物理结构的基质，并将其加工成能满足机械强度和流体力学要求的一种几何形状和粒度，添加活性金属组分，经干燥、焙烧处理成为催化剂，使用前再经硫化还原处理提高活性。用于芳烃加氢的贵金属催化剂，金属负载量较低，大多采用浸渍法制备。

其单元操作大致包括：

（1）沉淀（又称中和、成胶）  通常是制备催化剂的第一步，即将酸性和碱性溶液在特定的条件下混合，形成具有特定化学组成的水凝胶沉淀物，又称基质。

（2）过滤  其中包括沉淀物与母液的分离，和洗涤时与洗涤水的分离。

（3）洗涤  是用脱盐水除去沉积物孔中或颗粒间的母液，洗去吸附在基质表面上的杂质，一般用打浆法和冲滤法洗涤。

（4）干燥  是将孔隙及表面物理吸附的水除去，干燥是一个很重要的过程，不同的干燥条件会产生不同结构的载体。

（5）成型  催化剂的形状和颗粒度决定了反应器的压力降、传质、传热和耐压、抗磨强度，因此成型技术是在催化剂制备过程中的重要环节。早期的成型技术主要是压片、模板、粉末滚球，当前更多采用圆柱、异型挤条或油氨柱、油柱成条。

（6）焙烧  焙烧的目的是使载体或催化剂得到固定相结构，和适宜的孔体积、表面积、孔结构，并具有良好的强度，在焙烧过程中还发生一系列化学反应。

（7）浸渍  这是将活性金属组分分散在已制备好的载体上，该过程包括浸渍液配制、浸渍、干燥、焙烧几个步骤，从操作方式上又分为过量溶液浸渍和饱和（喷淋）浸渍。

以上是较典型的单元操作，对具体某个催化剂会有变化，如有的在成胶后有老化（陈化）阶段，而加入活性金属则可有混捏、打浆等方式而无浸渍。使用共沉法时则是载体和加氢金属组分同时沉淀等。

5．加氢催化剂的载体

在工业上使用的催化剂，很少有单一组分的，特别是炼油工业的催化剂都由载体和活性组分两部分组成。早期对载体的作用仅认为是活性组分的基底、支座，即使有催化活性也是很小的。近几十年的研究表明绝非如此，特别是对加氢异构脱蜡催化剂来说载体是重要的活性组分之一。一般来说载体的作用包括：赋予机械强度，帮助消散热量防止熔结，增加活性组分的表面，保持活性组分微小晶粒的隔离，以减少熔结和降低对毒物的敏感性。加氢异构脱蜡催化剂的载体除有上述共性之外，还有其特殊性，加氢异构脱蜡催化剂载体最重要的作用是提供异构化活性。

5．1加氢型催化剂载体的作用如下：

l  提供酸性中心。

l  提高催化剂的热稳定性。

l  提供合适的孔结构和增加有效表面。

l  与活性组分作用形成新的化合物。

6．助剂的作用

加入少量的助剂或添加剂，如P、B等，目的是调节载体性质及金属组分结构和性质及活性相的分散和类型，以改善催化剂的活性、选择性、氢耗和寿命（减少结焦和金属沉积）等。

第三节                       影 响 因 素

1．反应温度

反应温度是加氢装置最重要的工艺参数，必须严格控制。在以不同分子筛作催化剂的异构脱蜡过程中，反应温度的影响有一共同的现象，即在转化率达到某一值之前，异构选择性随转化率的增加而增加，而当转化率达到某一值以后，转化率再提高，异构选择性就很快下降。

异构化反应产物中各异构体之间的比率随着转化率的上升而变化，单甲基异构体选择性逐渐下降，多支链异构体数量上升，最终达到平衡值。

为了充分发挥催化剂效能和适当提高反应速度，需保持一定的反应温度，反应温度决定于催化剂性能、原料性质和产品性能。原料中硫、氮化合物的存在会使催化剂的酸性和活性下降。为了保持所需反应深度，也必须提高反应温度。通常在运转初期，催化剂活性较高，反应温度可以适当低一些。运转后期，由于催化剂表面积碳增加，催化剂活性下降，为了保持一定的裂化深度，则反应温度就要逐步提高一些。加氢异构化和芳烃饱和反应是一个放热的反应过程。反应温度增加则反应速度加快，其释放出来的反应热也相应增加，因此，必须通过在各床层注入冷氢来控制催化剂床层温度，以保护催化剂。

2．反应压力

反应压力是影响加氢异构和芳烃饱和反应的主要因素之一，影响反应实际因素是氢分压。对于加氢异构反应而言，研究发现，随着反应压力的提高，烷烃在催化剂上的异构化反应转化率减少，异构化选择性下降，异构反应速度与烃分压成双曲线关系。从反应动力学分析可知，无论对于碳原子数小于10的轻烷烃，还是大于11的重质烷烃，异构反应速度反比于氢分压，而正比于烃分压，故异构化反应降低氢油比和反应总压有利于转化率和异构选择的提高。

反应压力的提高，可促进加氢补充精制芳烃饱和反应的进行，所得的产品的芳烃含量、含硫、含氮化合物减少，同时可减少结焦，保持催化剂活性和稳定性。

    反应器中的氢分压等于油汽加上循环氢的总压与氢气占全部气体分子数的乘积。本装置补充氢纯度为99.9%。

3．氢油比

氢油体积比有两种，其一是反应器入口的氢油比，其二是总冷氢油比。

    反应器入口氢油比是每小时通过反应器内氢气（循环氢气+新氢）体积与每小时通过的原料油体积之比。（单位为Nm3 /m3）。总冷氢油体积比是每小时通入反应器的总冷氢气体积总和与每小时通过的原料油体积之比。

    在加氢反应器中只有一部分氢气起反应。大部分氢气仍以自由状态存在。采用高氢油比，可提高氢分压，有利于传质和加氢反应的进行，在一定范围内防止油料在催化剂表面结焦。不过，氢油比也不能过大，否则要增加投资和操作费用，在正常生产条件下，氢油比的少量波动对产品质量和收率影响不十分明显。但为了保护催化剂和保持设计在最小的设计值。本装置R-101入口的氢油比设计值为800：1（Nm3 /m3 ），假如不能维持设计的氢分压，必须降低进料量，以达到避免增加催化剂结焦。

4．空速

体积空速是每小时通过反应器内进料体积与催化剂体积之比，单位m3 /hrm3即h-1。允许空速越高，则装置处理能力越大。事实上空速不能无限制提高，要受到原料油的性质，催化剂的活性以及产品要求的加工深度来决定。当原料油及催化剂品种决定后，在同一操作条件下，如空速过高（即进料量过高），则原料油及催化剂的接触时间太短，加工深度不够，转化率降低达不到质量要求，如空速过低（即进料量过低），则原料油及催化剂的接触时间长，加工深度够深，不需要的气体增加，同时催化剂结焦也增加。在经济上是不合理的。所以空速是根据催化剂的数量进料流量以及反应要求的深度，通过中型实验。按照最合理的经济效应确定的，为了防止催化剂结焦，操作中要求先提量后提温，先降温后降量。

    空速是加氢异构脱蜡反应最重要的因素之一。异构脱蜡反应对空速的改变十分敏感因此，在反应过程中，适当调整空速可以达到好的脱蜡效果。一般地，较小的空速有利于脱蜡反应，但同时裂化反应也相应增加。在实际生产过程中，调整空速要同时兼顾降凝与收率关系，已达到最大收率并使产品倾点合格。

5．原料油的性质

    由于进料性质的好坏对催化剂的性能有很大的影响，特别是进料中硫、氮的含量。因为异构与后补充精制催化剂要求进料中硫含量不超过10-20μg/g,氮含量不高于10μ g/g。所以在操作时应密切关注进料的性质是否符合要求，以保证两种催化剂性能的充分发挥，延长催化剂的使用寿命。

①  氮含量

进料中的氮化合物会使催化剂的酸性中心中毒。研究表明，进料中的氮含量增加时，裂解产物中的异构烷/正构烷比例减少。当氮含量在6-20μg/g之间时，催化剂的酸性受到一定程度的抑制后，基础油收率反而有些增加。氮化物的中毒作用是可逆的，当进料中的氮含量增加时，裂化作用减弱，而改用低氮或无氮油进料时，催化剂的活性又可以逐渐恢复。进料中允许的最大氮含量，视不同催化剂而异。进料中的有机氮含量最好不大于10μg/g。实际工业装置运转时，要求进料中氮含量小于2μg/g。

②  硫含量

金属型催化剂硫中毒的本质是硫化物在金属表面发生离解吸附，硫与金属结合生成强的化学键，阻碍反应物分子在金属表面的吸附，造成催化剂失活。如果进料中硫含量过高，对加氢异构和芳烃饱和有影响，硫化物的存在主要会损害活性金属的加氢性能，促使异构烃发生裂化反应。研究表明，若进料中的硫含量大于200μg/g时，反应温度会大幅提高，从而**地降低异构选择性，润滑油的收率也**下降。

③  烯烃

烯烃含量的高低对催化剂异构脱蜡、芳烃饱和的活性影响较小。但是，烯烃作为结焦前驱物，极易引起催化剂表面的结焦，同时使反应器催化剂床层压降迅速增加，缩短装置的运转周期。此外，烯烃的加氢饱和反应是强放热反应，原料油中高的烯烃含量引起催化剂床层更高的温升以及更大的化学氢耗。

④  原料油馏程

原料油干点增高时，反应物分子变大，多环芳烃含量增加，易产生反应空间位阻，不利于芳烃饱和反应的进行，最终导致基础油的安定性和颜色变差。同时，由于大分子和多环芳烃在加氢过程中更容易生焦，引起催化剂活性下降和催化剂床层差压上升过快。适当提高反应温度可以补偿原料油质量变差，但不利于装置的长周期运行。

⑤  残炭

原料油中的残炭含量增加对产品收率影响较小，生成油中的残炭含量也只是少量增加。但是高的原料油残炭含量会导致催化剂迅速结焦。必须靠提高反应温度以弥补催化剂的活性下降。

6．催化剂毒物

催化剂毒物指的是能引起催化剂中毒的物质。催化剂中毒后，活性下降，导致催化剂运转周期缩短。更换或再生催化剂既浪费经费，又耽误生产，因此必须严格控制原料油和新氢的质量，防止催化剂中毒。

贵金属催化剂的毒物一般有沥青质、重金属含量、硫、氮化合物等，硫氮化合物的中毒影响在上文已作阐述，下面分别对其它几种物质对催化剂的影响进行分析。

①  沥青质

沥青质是高沸点的多环分子，是一种主要的结焦前驱物，极易引起催化剂的迅速失活，即使是微量地增加沥青质含量，也会使催化剂失活速率大幅度增加，使得反应温度需要快速提高，缩短运转周期、此外沥青质往往与其它毒物如金属结合在一起而存在。因此，必须严格控制原料油中的沥青质含量，要求小于0.01%。

沥青质是高沸点的分子，控制沥青质含量的关键是终馏点不能高于设计值。

高沥青质含量对基础油颜色有很大的影响，严重时产品变黑。

②  重金属（镍、钒和其它金属）

在加氢反应中，进料中的重金属，特别是镍（Ni）、钒（V）、铜（Cu）、铅（Pb）等，将会沉积在催化剂的微孔中，引起活性区的中毒和孔隙堵塞，因而降低催化剂的活性，必须通过提高反应温度以补偿催化剂的活性损失。

Ni、V等金属极易引起催化剂中毒，痕量的此类金属的存在也会导致催化剂永久失活，缩短装置的运转周期。同时Ni、V等金属是永久性毒物，不能通过催化剂再生恢复活性，因此在催化剂经过第一周期运转之后，即使通过常规的烧焦后，其加氢活性仍不能满足要求，必须更换因金属失活的催化剂。

控制进料中的金属含量是保证催化剂运转周期的重要手段之一。

③  铁、镁、钙、钠

原料中Fe离子很容易生成硫化物而沉积在催化剂颗粒表面及粒间空间，一般以结壳的形式出现在催化剂床层的顶部，引起床层压降的上升，严重时甚至使装置被迫过早停工，更换催化剂（或撇头）。这种堵塞情况一般发生在第一反应器顶部的床层。为尽量避免出现此现象，需要定期分析进料中的金属含量，保证控制指标。

Fe离子以两种形式存在于原料中，一种是以悬浮粒子形式，这种形式的铁可以通过安装进料过滤器，使进入催化剂床层的铁粒子（如铁氧化物）减到最小；而另一种形式是与烃类化形成油溶性物质，不能用过滤方法解决，需要增加保护剂的体积。对于本装置而言，Fe的来源主要是上游装置、储运等过程中设备腐蚀而进入原料油中的。

通常要求加氢装置进料中铁的含量不大于lμg／g。

与Fe相类似，高的Ca、Mg、Na金属含量也会导致催化剂床层表面的金属沉积。但由于Ca、Mg、Na等离子在后续加工中生成的可能性较小，基本上可以保证进料质量。

④  氯

原料油中一般也会含有微量的有机氯化物，氯化物在加氢反应器中生成氯化氢。同时，如果新氢是重整装置所产氢气，也容易带来氯化氢。氯化氢一方面对加氢催化剂的加氢—酸性功能进行调变，影响催化剂的选择性，另一方面氯化氢和加氢反应中产生的氨化合生成氯化铵，这些物质容易在进料/ 反应流出物换热器沉积，降低换热效率，堵塞、冲蚀管道，因此要对进料和新氢中的氯含量经常分析，保证氯含量不超过设计值。

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