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摘 要：本文详细分析解剖了润滑油添加剂中试研究目前的现状及其面临的困境，明确润滑油添加剂从实验室研究过渡到中试研究的必要条件，最后提出了改变润滑油添加剂中试研究现状的方法及对策。
关键词：添加剂 中试研究 润滑油
润滑油添加剂是润滑油的灵魂，没有高质量的添加剂，就不能保证有高质量的润滑油产品。当一种润滑油添加剂产品从实验室被研究开发出来之后，往往不能够马上直接进行工业化生产，得到工业化产品。虽然润滑油添加剂合成过程中的化学反应本质不会因实验或生产的不同而改变，但各步合成化学反应的最佳反应工艺条件，则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变[1]，一般都需要经过一个放大50~100倍规模的小型实验，以便进一步研究在一定规模装置中各步化学反应条件的变化规律，并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题，为该种润滑油添加剂的工业化生产提供各种设计依据，这就是润滑油添加剂的中试研究[2,3]。
一、中试研究的条件
一种新型的润滑油添加剂产品在实验室的研究进行到何种程度就可以进行中试研究呢？根据多年润滑油添加剂中试研究的经验以及前辈们的总结，一种新型的润滑油添加剂产品只有在实验室研究达到以下条件时，才可以开始中试研究，具体条件如下：
1.润滑油添加剂实验室小试合成路线已经确定，操作步骤明晰；反应条件确定；产品收率稳定且质量可靠。
2.实验室已经取得多批次稳定翔实的实验数据，并且进行过多次小试试验，工艺稳定。
3.润滑油添加剂产品的质量标准和检测分析方法已经确定。包括最终产品，中间产品和原材料的检测分析方法。
4.润滑油添加剂合成进行了物料衡算。合成过程中产生的三废已有初步的处理方法。
5.润滑油添加剂合成过程中对所消耗的原材料规格和消耗量提出了要求。
6.针对石油化工生产装置相关安全法律法规的有关规定，对润滑油添加剂合成过程中的安全生产提出了相关要求。
二、目前中试研究的现状
由于历史等原因，目前润滑油添加剂中试研究存在着各种各样的不足和缺陷，有些是由于润滑油添加剂中试研究的手段和设备问题造成的，另外一部分是因进行中试研究人员的专业背景等自身条件的限制而造成的。
1.润滑油添加剂中试研究目前基本上停留在对实验室工艺条件的验证上，没有进一步的对工艺条件开展优化研究。
2.实验室研究和中试研究的侧重点不同，实验室研究在于能够得到一种新型的润滑油添加剂产品，要求工艺可行；而对于润滑油添加剂的中试研究，仅工艺可行还远远不够，中试研究还必须确切地知道整个工艺过程中相关的化工热力学数据，为整个中试研究过程中的工艺条件的控制制定相应的方案，而目前润滑油添加剂实验室研究没有提供相关的化工热力学数据，为润滑油添加剂中试研究的工艺控制和能量衡算带来了一定的难度。
3.实验室研究所用的反应仪器多为玻璃制品，玻璃制品的抵抗各种化学腐蚀是比较优良的，可以不用考虑各种化工原材料对实验设备的腐蚀问题。一旦要进行中试放大研究，由于现有的中试研究装置材质多为不锈钢，对于某些强酸和强碱腐蚀的抵抗能力是非常弱的，因此进行一个润滑油添加剂产品的中试研究的时候必须进行材质的选择和抗腐蚀试验。
4.每种润滑油添加剂合成过程中添加的化工原材料都是不一样的，有些是液、液混合，有些是固、液两相混合，还有部分是气、液、固三相混合的反应，由于原材料的差异，为了达到充分混合，每种混合方式对反应釜搅拌器型式的要求都是不一样的。现有的润滑油添加剂中试研究由于设备的限制，对中试研究过程中的搅拌器型式往往无法选择。
5.在一个化工合成过程中，化学反应所花费的工时在整个产品的生产周期里所占比重是比较小的，以前由于认识不足，对润滑油添加剂合成的操作工时与生产周期的计算存在误区，没有充分考虑润滑油添加剂合成的前期处理和后期处理，造成了操作工时和生产周期的缩短。
6.由于各种公用工程计量仪表的缺失，不能对水、电、汽、风等各种公用工程的消耗进行准确地计量，不能够为润滑油添加剂的进一步工业化生产设计准确地提供各种公用工程数据。
三、未来的工作对策
针对润滑油添加剂合成中试研究的现状以及结合本人的工作实际，主要从以下几个方面解决目前润滑油添加剂中试研究中的有关问题。
1.采用基团贡献法估算润滑油添加剂的物性参数，计算润滑油添加剂合成的化工热力学。
2.考察润滑油添加剂合成过程中各种原材料加入顺序及方式对润滑油添加剂合成的影响。
2.1不同固体物料加入方式及顺序的影响；
2.2高粘度物质对加入设备及管线的要求；
2.3滴加物料加入速度对添加剂合成的影响；
3.搅拌器类型、设备形式等对润滑油添加剂合成的影响；
4.针对不同的润滑油添加剂合成过程，考虑合成过程中产生三废的不同处理方案，使之对环境的影响减小到最小；
5.对现有润滑油添加剂中试装置进行自动化控制可行性研究的探讨。
四、结论
通过以上几方面的努力，希望在今后的润滑油添加剂中试研究结束后能够提供一份满足《石油化工装置工艺设计包(成套技术工艺包)内容规定》SHSG-052-2003 规定的润滑油添加剂生产装置工艺设计包[4]，为润滑油添加剂进一步的工业放大生产提供设计依据。
参考文献
[1]黄英，王艳丽. 化工过程开发与设计[M].北京：化学工业出版社，2008.
[2]刘兴龙，白彪. 浅谈概念设计在化工设计中的应用. 化工进展[J]. 2003，22(3)：217-223.
[3]J.M.道格拉斯[著]. 蒋楚生，夏平[译]. 化工过程的概念设计[M] 北京：化学工业出版社，1994.
[4]石油化工装置工艺设计包(成套技术工艺包)内容规定. 中国石油化工集团公司.SHSG-052-2003.
作者简介：杨小辉（1977- ），男，工程师，硕士研究生，2006年毕业于西安交通大学能源与动力工程学院化学工程系化学工程专业，从事润滑油添加剂的中试放大研究工作。
关键词：添加剂 中试研究 润滑油
润滑油添加剂是润滑油的灵魂，没有高质量的添加剂，就不能保证有高质量的润滑油产品。当一种润滑油添加剂产品从实验室被研究开发出来之后，往往不能够马上直接进行工业化生产，得到工业化产品。虽然润滑油添加剂合成过程中的化学反应本质不会因实验或生产的不同而改变，但各步合成化学反应的最佳反应工艺条件，则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变[1]，一般都需要经过一个放大50~100倍规模的小型实验，以便进一步研究在一定规模装置中各步化学反应条件的变化规律，并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题，为该种润滑油添加剂的工业化生产提供各种设计依据，这就是润滑油添加剂的中试研究[2,3]。
一、中试研究的条件
一种新型的润滑油添加剂产品在实验室的研究进行到何种程度就可以进行中试研究呢？根据多年润滑油添加剂中试研究的经验以及前辈们的总结，一种新型的润滑油添加剂产品只有在实验室研究达到以下条件时，才可以开始中试研究，具体条件如下：
1.润滑油添加剂实验室小试合成路线已经确定，操作步骤明晰；反应条件确定；产品收率稳定且质量可靠。
2.实验室已经取得多批次稳定翔实的实验数据，并且进行过多次小试试验，工艺稳定。
3.润滑油添加剂产品的质量标准和检测分析方法已经确定。包括最终产品，中间产品和原材料的检测分析方法。
4.润滑油添加剂合成进行了物料衡算。合成过程中产生的三废已有初步的处理方法。
5.润滑油添加剂合成过程中对所消耗的原材料规格和消耗量提出了要求。
6.针对石油化工生产装置相关安全法律法规的有关规定，对润滑油添加剂合成过程中的安全生产提出了相关要求。
二、目前中试研究的现状
由于历史等原因，目前润滑油添加剂中试研究存在着各种各样的不足和缺陷，有些是由于润滑油添加剂中试研究的手段和设备问题造成的，另外一部分是因进行中试研究人员的专业背景等自身条件的限制而造成的。
1.润滑油添加剂中试研究目前基本上停留在对实验室工艺条件的验证上，没有进一步的对工艺条件开展优化研究。
2.实验室研究和中试研究的侧重点不同，实验室研究在于能够得到一种新型的润滑油添加剂产品，要求工艺可行；而对于润滑油添加剂的中试研究，仅工艺可行还远远不够，中试研究还必须确切地知道整个工艺过程中相关的化工热力学数据，为整个中试研究过程中的工艺条件的控制制定相应的方案，而目前润滑油添加剂实验室研究没有提供相关的化工热力学数据，为润滑油添加剂中试研究的工艺控制和能量衡算带来了一定的难度。
3.实验室研究所用的反应仪器多为玻璃制品，玻璃制品的抵抗各种化学腐蚀是比较优良的，可以不用考虑各种化工原材料对实验设备的腐蚀问题。一旦要进行中试放大研究，由于现有的中试研究装置材质多为不锈钢，对于某些强酸和强碱腐蚀的抵抗能力是非常弱的，因此进行一个润滑油添加剂产品的中试研究的时候必须进行材质的选择和抗腐蚀试验。
4.每种润滑油添加剂合成过程中添加的化工原材料都是不一样的，有些是液、液混合，有些是固、液两相混合，还有部分是气、液、固三相混合的反应，由于原材料的差异，为了达到充分混合，每种混合方式对反应釜搅拌器型式的要求都是不一样的。现有的润滑油添加剂中试研究由于设备的限制，对中试研究过程中的搅拌器型式往往无法选择。
5.在一个化工合成过程中，化学反应所花费的工时在整个产品的生产周期里所占比重是比较小的，以前由于认识不足，对润滑油添加剂合成的操作工时与生产周期的计算存在误区，没有充分考虑润滑油添加剂合成的前期处理和后期处理，造成了操作工时和生产周期的缩短。
6.由于各种公用工程计量仪表的缺失，不能对水、电、汽、风等各种公用工程的消耗进行准确地计量，不能够为润滑油添加剂的进一步工业化生产设计准确地提供各种公用工程数据。
三、未来的工作对策
针对润滑油添加剂合成中试研究的现状以及结合本人的工作实际，主要从以下几个方面解决目前润滑油添加剂中试研究中的有关问题。
1.采用基团贡献法估算润滑油添加剂的物性参数，计算润滑油添加剂合成的化工热力学。
2.考察润滑油添加剂合成过程中各种原材料加入顺序及方式对润滑油添加剂合成的影响。
2.1不同固体物料加入方式及顺序的影响；
2.2高粘度物质对加入设备及管线的要求；
2.3滴加物料加入速度对添加剂合成的影响；
3.搅拌器类型、设备形式等对润滑油添加剂合成的影响；
4.针对不同的润滑油添加剂合成过程，考虑合成过程中产生三废的不同处理方案，使之对环境的影响减小到最小；
5.对现有润滑油添加剂中试装置进行自动化控制可行性研究的探讨。
四、结论
通过以上几方面的努力，希望在今后的润滑油添加剂中试研究结束后能够提供一份满足《石油化工装置工艺设计包(成套技术工艺包)内容规定》SHSG-052-2003 规定的润滑油添加剂生产装置工艺设计包[4]，为润滑油添加剂进一步的工业放大生产提供设计依据。
参考文献
[1]黄英，王艳丽. 化工过程开发与设计[M].北京：化学工业出版社，2008.
[2]刘兴龙，白彪. 浅谈概念设计在化工设计中的应用. 化工进展[J]. 2003，22(3)：217-223.
[3]J.M.道格拉斯[著]. 蒋楚生，夏平[译]. 化工过程的概念设计[M] 北京：化学工业出版社，1994.
[4]石油化工装置工艺设计包(成套技术工艺包)内容规定. 中国石油化工集团公司.SHSG-052-2003.
作者简介：杨小辉（1977- ），男，工程师，硕士研究生，2006年毕业于西安交通大学能源与动力工程学院化学工程系化学工程专业，从事润滑油添加剂的中试放大研究工作。