中國鳴網(wǎng)論文范文正反序工藝原料對酮苯脫蠟裝置的影響

發(fā)布時間：2014-11-08 11:33:19更新時間：2014-11-08 11:33:52 1

　　傳統(tǒng)的潤滑油和石蠟生產(chǎn)可以分為正序和反序工藝。正序工藝：常減壓側(cè)線的餾分潤滑油原料(以后簡稱餾分潤原)先進行溶劑抽提精制，G得到的精制油(即抽余油)去酮苯脫蠟裝置(以后簡稱酮苯裝置)進行溶劑脫蠟;反序工藝：餾分潤原先經(jīng)酮苯裝置溶劑脫蠟，得到脫蠟油再進行溶劑精制。兩種工藝最終都得到潤滑油基礎(chǔ)油和低含油蠟膏，簡要工藝路線見圖1。

　　摘要：影響酮苯脫蠟裝置生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的因素非常多且繁雜，從工業(yè)生產(chǎn)角度分析認為，正序和反序原料對酮苯脫蠟裝置生產(chǎn)的影響主要體現(xiàn)在結(jié)晶工序中，其中最關(guān)鍵影響因素是溶劑和原料。結(jié)合裝置生產(chǎn)，對正反序原料、產(chǎn)品、結(jié)晶工序關(guān)鍵參數(shù)設(shè)定情況進一步分析，認為正序?qū)ν矫撓炑b置的操作和產(chǎn)品質(zhì)量更易于把握，更有利于操作條件優(yōu)化。

　　關(guān)鍵詞：中國鳴網(wǎng)論文范文,潤滑油,酮苯脫蠟,正序,反序,溶劑

　　0引言

　　正反序工藝對酮苯脫蠟裝置的影響因素非常多且繁雜，酮苯裝置本身也包含了結(jié)晶、過濾、冷凍、回收四個工序，因此要面面俱到分析該影響因素的工作量非常龐大。雖然酮苯原料對所有工序都有影響，但在實際生產(chǎn)中，在冷凍、回收能力足夠的情況下，酮苯裝置生產(chǎn)能力往往受過濾速度(以后簡稱濾速)影響，而濾速的最關(guān)鍵影響因素在結(jié)晶工序中，因此分析正反序工藝對結(jié)晶工序的影響是一條最為有效和簡化的途徑。當然提高濾速要建立在蠟膏含油指標合格和保證較高的脫蠟油收率基礎(chǔ)上。

　　結(jié)晶工序控制良好是酮苯裝置提高生產(chǎn)能力和保持操作優(yōu)化的首要條件，結(jié)晶工序在套管結(jié)晶器中完成。酮苯原料從進料到結(jié)晶完成，要連續(xù)降溫，在初始結(jié)晶溫度附近加入一次稀釋溶劑，隨溫度下降，在進入濾機前再分別加入二、三次稀釋溶劑。結(jié)晶工序主要影響因素是溶劑和原料，具體包括溶劑稀釋比、原料組成、溶劑組成、冷點溫度、稀釋溶劑溫度、稀釋注入點位置、冷卻速度、套管運行等等。影響因素異常繁雜且相互作用，難以判斷結(jié)晶操作條件的最佳組合模式。一般而言，在所有操作條件中，各類溫度、組成、設(shè)備運行等條件盡量保持穩(wěn)定，變化不大，用到最多的調(diào)節(jié)手段是溶劑稀釋比。

　　1正反序工藝對結(jié)晶工序的影響

　　1.1溶劑的作用

　　溶劑注入原料進行稀釋后，降低了結(jié)晶工序中“油-蠟-溶劑”混合液的黏度(以后簡稱油料黏度)，以便提供良好的蠟結(jié)晶環(huán)境，同時要完全溶解潤滑油組分。控制好結(jié)晶工序是提高濾速的必要條件。

　　1.1.1結(jié)晶

　　所謂結(jié)晶工序良好，最基本的指標就是蠟晶生長速度要快，其公式[1]見式(1)。

　　1.1.2溶解

　　在酮苯脫蠟結(jié)晶工序中一般分三次加入溶劑稀釋，分別稱為一次、二次、三次溶劑稀釋。其中一次溶劑稀釋比與降低產(chǎn)品蠟含油的關(guān)系最緊密[2]：一次溶劑稀釋比越小，初始蠟晶含油越低。初始蠟晶含油足夠低是產(chǎn)品蠟含油量達標的必要因素，但一次稀釋比過低，將引起套管積蠟堵塞，使生產(chǎn)無法正常進行，若低到無法全部溶解原料中的“油”，將出現(xiàn)第二相，此時蠟餅不成形，含油率不達標，油收率急劇下降。若一次稀釋比若過高，不但結(jié)晶變差，而且對蠟的溶解量過大，脫蠟油產(chǎn)品中含蠟過多使脫蠟溫差增大，不利于脫蠟油質(zhì)量控制。因此相對其他溶劑稀釋點，一次稀釋比的上下限受到更多限制，是最關(guān)鍵的調(diào)節(jié)參數(shù)之一。

　　1.2原料的影響

　　1.2.1原料組分

　　酮苯裝置原料來源主要是餾分潤原，其中理想組分包括液態(tài)烷烴和帶側(cè)鏈環(huán)烷烴、芳香烴等;非理想組分包括膠質(zhì)、多環(huán)短側(cè)鏈芳香烴、原油降凝劑、環(huán)烷酸、含硫(或氮、或氧)化合物等。正序工藝時，酮苯裝置原料經(jīng)過溶劑精制抽提，去除了非理想組分;反序工藝時，酮苯裝置原料含有非理想組分。

　　1.2.2正反序原料對結(jié)晶影響

　　根據(jù)資料論述[1]：原料油中含膠質(zhì)較多時，會阻礙蠟晶連接成大顆粒晶體，只能生成微粒晶體，易堵塞濾布，降低過濾速度，使蠟的含油量偏大。但若含有少量的膠質(zhì)或降凝劑、助濾劑等表面活性物質(zhì)時，可有助于形成較大粒度的樹枝狀晶形的蠟晶，有利于油、蠟分離。例如[1]：某殘渣油料提余油膠質(zhì)含量在0.5 %～2%之間才能得到滿意的結(jié)晶狀態(tài)。正序原料不含膠質(zhì)，雖然蠟晶聚集生長速度會下降，但結(jié)晶不受非理想組分影響，結(jié)晶及聚集過程更容易操控。如果要彌補膠質(zhì)缺少對結(jié)晶的負面影響，可適當加入助濾劑[3]。

　　1.3溶劑量的影響

　　1.3.1稀釋所需溶劑量

　　結(jié)晶工序中冷點溫度一般在15～45 ℃之間，相對于正序，反序原料黏度因降溫而升高幅度非常大，對結(jié)晶速度有明顯影響。從降低結(jié)晶工序黏度的目的而言，正序原料更有利于降低溶劑一次稀釋比，從而有利于降低蠟含油量。一般而言，冷點溫度附近的酮苯溶劑和原料黏度相差數(shù)十乃至上百倍，相對于溫度下降因素，稀釋溶劑比的變化對混合液黏度的影響更大。表1列出了脫蠟油黏度指數(shù)分別為12(極端低)和68(常規(guī))時，結(jié)晶工序的主要操作條件。脫蠟油黏度指數(shù)與原料是成正相關(guān)的，為方便起見，以脫蠟油黏度指數(shù)來表征原料黏度指數(shù)情況。可以看出，結(jié)晶工序所需稀釋溶劑量與原料黏度指數(shù)無顯著關(guān)系。

　　1.3.2溶解所需溶劑量

　　一般而言，能適合作為老三套潤滑油生產(chǎn)要求的原油資源量少而貴，需要全部利用作酮苯原料。正序時，餾分潤原通過溶劑精制抽提分離出非理想組分后，得到精制油，其收率因原料、方案不同而差異甚大，多數(shù)介于75%～82%范圍內(nèi)(見表2，數(shù)據(jù)來自2012年中國石化主要潤滑油生產(chǎn)裝置主要數(shù)據(jù)匯編表，裝置作匿名處理)。

　　2正反序關(guān)鍵操作參數(shù)及產(chǎn)品對比

　　2.1操作條件

　　因為酮苯脫蠟裝置工藝流程、設(shè)備特性和性能、原料差別甚大，操作條件與產(chǎn)品的對應(yīng)關(guān)系在不同裝置間不具很好的重復(fù)性，但結(jié)晶工序內(nèi)的關(guān)鍵操作參數(shù)(如冷點溫度、一次溶劑比等)的設(shè)定是相差不大的。從正反序原料在同一套酮苯脫蠟裝置的生產(chǎn)實踐看，結(jié)晶工序多數(shù)關(guān)鍵操作條件(濾機進料溫度、冷點溫度、一次溶劑比)基本相同，其主要區(qū)別是結(jié)晶工序內(nèi)總的溶劑稀釋比：正序工藝要明顯大于反序工藝。主要原因是正序工藝因含潤滑油組分的比例升高，溶劑比相應(yīng)增大。從優(yōu)化操作角度而言，盡量減少一次、二次溶劑比，可提供更好的結(jié)晶環(huán)境，因此正序工藝所需提高的溶劑比往往靠增加三次溶劑比來實現(xiàn)。一般而言，非理想組分越多，溶劑比上升幅度越大。表3、表4列舉了正反序原料在同一裝置不同線別原料的生產(chǎn)對比情況。主要產(chǎn)品指標都良好。　　2.2操作性能

　　(1)由于正序工藝脫除了原油降凝劑等非理想組分，反序時常見的脫蠟油凝點回升(俗稱“倒梯度”)現(xiàn)象消失，使正序脫蠟溫差穩(wěn)定，原料冷凍深度容易掌控，更有利于產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和操作條件優(yōu)化。

　　(2)正序工藝脫除了膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等非理想組分，使得結(jié)晶工序影響因素大幅減少，工況更穩(wěn)定，有利于把控蠟結(jié)晶環(huán)節(jié)，使后道工序――過濾的操作穩(wěn)定，平均濾速更快。雖然裝置能耗隨溶劑比增大而略有上升，但因冷凍溫度穩(wěn)定，可以降低冷凍深度的富余度來節(jié)約電能，總體上正反序工藝酮苯裝置能耗相近。

　　(3)若異常帶入原料的上游溶劑偏多，會引起酮苯裝置溶劑回收系統(tǒng)的腐蝕(例如糠酸的腐蝕)。

　　2.3正序產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量

　　(1)正序產(chǎn)品脫蠟油凝點不會出現(xiàn)回升而造成質(zhì)量意外不合格;

　　(2)正反序脫蠟油和蠟產(chǎn)品從質(zhì)量指標分析數(shù)據(jù)看沒有明顯區(qū)別(見表5、表6、表7)，但從濾機及包裝現(xiàn)場觀察，正序產(chǎn)品蠟更潔凈，顏色更好;

　　(3)正序產(chǎn)品蠟可能因攜帶溶劑精制的微量溶劑，使嗅味變差;

　　(4)石蠟含芳烴，含量很少[4]，正序工藝會脫除短側(cè)鏈芳烴，因此正序蠟產(chǎn)量會略有下降，但幅度不大;脫蠟油產(chǎn)量基本不變。

　　3結(jié)論

　　相對于反序，正序工藝對酮苯裝置的影響主要有：

　　(1)消除了脫蠟油產(chǎn)品凝點回升的質(zhì)量隱患;產(chǎn)品蠟外觀更潔凈，化學性能更穩(wěn)定;

　　(2)操作條件易于把握和穩(wěn)定，更有利于生產(chǎn)平穩(wěn)和操作條件優(yōu)化;

　　(3)結(jié)晶過濾速度的穩(wěn)定性增加，有利于工業(yè)生產(chǎn);

　　(4)產(chǎn)品脫蠟油和蠟的產(chǎn)量基本不變;