润滑油调和工艺

润滑油调和工艺、加工工艺、基本术语等

调和机理

润滑油调和大部分为液-液相互相溶解的均相混合;个别情况下也有不互溶的液-液相系,混合后形成液-液分散体；当润滑油添加剂是固体时,则为液-固相系的非均相混合或溶解.固态的添加剂为数并不多,而且最终互溶,形成均相。

一般认为液-液相系均相混合是以3种扩散机理的综合作用。

第一，分子扩散。由分子的相对运动引起的物质传替。这种扩散是在分子尺度的空间内进行的。

第二，涡流扩散。当机械能传递给液体物料时，在高速流体和低速流体界面上的流体，受到强烈地剪切作用，形成大量的涡旋，由涡旋分裂运动所引起的物质传递。这种混合过程是在涡旋尺度的空间进行的。

第三，主体对流扩散。包括一切不属于分子运动或涡旋运动的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。这种混合过程是在大尺度空间内进行的。

调和工艺

一、间隙调和

1、机械搅拌调和

被调和物料是在搅拌器的作用下，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。罐内物料在搅拌器转动时产生两个方向的运动；一是沿搅拌器的轴线方向的向前运动，当受到罐壁或罐底的阻挡时，改变其运动方向，经多次变向后，最终形成近似圆周的循环流动；二是沿搅拌器浆叶的旋转方向形成的圆周运动，使物料翻滚，最终达到混合均匀的目的。

2、泵循环搅拌调和

用泵不断地将罐内物料从罐底部抽出，再返回调和罐，在泵的作用下形成主体对流扩散和涡流扩散，使油品调和均匀。为了提高调和效率，降低能耗，在实际生产中不断对泵循环调和的方法进行改进。主要有：

①泵循环喷嘴搅拌调和

即在调和油罐内增设喷嘴，被调和物料经过喷嘴的喷射，形成射流混合。高速射流传过罐内物料时，一方面可以推动其前方的流体流动形成主体对流运动；另一方面在高速射流作用下，射流边界可形成大量涡流使传质加快，从而大大提高混合效率。这种混合方法使用于中低粘度

油品的调和。

②静态混合器调和

即在循环泵出口、物料进调和罐之前增加一个合适的静态混合器。用静态混合器强化混合，可大大提高调和效率，一般可比机械搅拌缩短一半以上的调和时间，而调和的油品质量也优于机械搅拌。

二、连续调和

连续调和连续调和是把被调和的润滑油的各组分，包括所需要的各种基础油和添加剂，按产品开发时确定的比例，同时送入调和总管和混合器，经过均匀混合的油品从另一端出来，其理化指标和使用性能即可达到预定要求，油品直接灌装或进入成品油罐储存。

连续调和装置一般由下列部分组成；

①基础油、添加剂组分卦和成品油罐

②组分通道，每一个通道应包括配料泵、计量表、过滤器、排气罐、控制阀、温度传感器、止回阀、压力调节阀等；组分通道的多少看调和油品的组分数而定，一般5-7个通道，也可再多一些，通道的口径和泵的派排量，由装置的调和能力和组分比例的大小而定，各组分通道的口径和泵的排量是不同的。

③总管、混合器和脱水器、各组分通道出口均与总管相连，各组分按预定的准确比例汇集到总管；混合器也有叫均质器，物料在此被混合均匀，该设备可为静态的，也可是电动型的，脱水器是将油品中的微量水脱除，一般为真空脱水器，也有采用其它形式的。

④在线质量仪表，主要是粘度表、倾点表、闪点表和比色表，尤其在采用质量闭环控制或优化控制调和时，必须设置在线质量仪表。

⑤自动控制和管理系统，根据控制管理水平的要求，可选用不同的计算机及辅助设备。

三、两种调和工艺的比较

间隙调和是把定量的各组分依次或同时加入到调和罐中，加料过程中不需要度量或控制组分的流量，只需确定最后的数量。当所有的组分配齐后，调和罐便可开始搅拌，使其混合均匀。调和过程中随时采样化验分析油品的性质，也可随时补加某种不足的组分，直至产品完全符合规格标准。这种调和方法，工艺和设备比较简单，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测手段。因此，建设此种调和装置所需投资少，易于实现。此种调和装置的生产能力受调和罐大小的限制，只要选择合适的调和罐，就可以满足一定生产能力的要求，但劳动强度大。

连续调和是把全部调和组分以正确的比例同时送入调和器进行调和，从管道的出口即得到质量符合规格要求的最终产品。这种调和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器和控制手段，还要有在线质量分析仪表和计算机控制系统。由于该调和方法具备上述这些先进的设备和手段，所以连续调和可以实现优化控制，合理利用资源，减少不必要的质量过剩，从而降低成本。连续调和顾名思义是连续进行的，其生产能力取决于组分调和成品油罐容量的大小。

综上述，间隙调和适合批量少、组分多的油品调和，在产品品种多，缺少计算机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，又有足够的吞吐储罐容量和资金能力时，连续调和则更有其优势。批量调和一般情况下，设备简单，投资较少；连续调和相对投资较大。具体的调和厂的建设采用何种调和方法，需作具体的可行性研究，进行技术经济分析再最后确定。

四、影响调和质量的因素

影响润滑油调和质量的因素很多，调和设备的调和效率、调和组分的质量等都直接影响调和后的油品质量。这里主要分析工艺的和操作的因素对调和后油品质量的影响。

1、组分的精确计量

无论间隙调和还是连续调和，精确的计量都是非常重要的。精确的计量是各组分投料时正确比例的保证。批量调和虽然不要求投料时流量的精确计量但要保证投料最终的精确数量。组分流量的精确计量对连续调和是至关重要的，流量计量的不准，将导致组分比例的失调，进而影响调和产品的质量。连续调和设备的优劣，除混合器外，就在于该系统的计量及控制的可靠性和精确的程度，它应该确保在调和总管的任何部位取样，其物料的配比是正确的。

2、组分中的水含量

组分中含水会直接影响调和产品的浑浊度和油品的外观，有时还会引起某些添加剂的水解，而降低添加剂的使用效果，因此因该防止组分中混入水分。但在实际生产中系统有水是难免的，为了保证油品的质量，连续调和器负压操作，以脱除水分，或采用在线脱水器。

3、组分中的空气

组分中和系统内混有空气是不可避免的，对调和也是非常有害的。空气的存在不仅可能促进添加剂的反应和油品的变质，而且也会因气泡的存在导致组分计量的不准确，影响组分的正确配比，因为计量器一般使用的容积式的。为了消除空气的不良影响，在管道连续调和装置中不仅混合器负压操作，还在辅助泵和配料泵之间安装自动空气分离罐，当组分通道内有气体时配料泵自动停机，直到气体从排气罐排完配料泵才自动开启，从而保证计量的准确。

4、调和组分的温度

要选择适宜的调和温度，温度过高可能引起油品和添加剂的氧化或热变质，温度偏低使组分的流动性能变差而影响效果，一般以55-65℃为宜。

5、添加剂的稀释

有些添加剂非常粘稠，使用前必须熔融、稀释，调制成合适浓度的添加剂母液，否则即可能影响调和的均匀程度，又可能影响计量的精确度，但添加剂母液不应加入稀释剂太多，以免影响润滑油的产品质量。

6、调和系统的清洁度

调和系统内存在的固体杂质和非调和组分的基础油和添加剂等，都是对系统的污染，都可能造成调和产品质量的不合格，因此润滑油调和系统要保持清洁。从经济的观点出发，无论是管道调和还是罐式调和，一个系统只调一个产品的可能性是极小的，因此非调和组分对系统的污染是免不了的，管道连续调和采用空气（氮气）反吹处理系统，罐式调和在必要时则必须彻底清扫。实际生产中一方面尽量清理污染物，另一方面则应安排质量、品种相近的油在一个系统调和，以保证调和产品质量。