溶劑脫蠟是石油產(chǎn)品精制的一種重要方法。潤(rùn)滑油原料通過(guò)溶劑稀釋和冷凍,使其中的蠟結(jié)晶析出,從而降低潤(rùn)滑油凝固點(diǎn)的過(guò)程。工業(yè)上將含蠟原油通過(guò)原油蒸餾所得到的潤(rùn)滑油餾分,經(jīng)過(guò)溶劑精制、溶劑脫蠟和加氫精制可制成潤(rùn)滑油和石蠟。由石蠟基和中間基原油(見(jiàn)原油評(píng)價(jià))蒸餾得到的潤(rùn)滑油原料中都含有蠟。這些蠟的存在會(huì)影響潤(rùn)滑油的低溫流動(dòng)性能。由于蠟的沸點(diǎn)與潤(rùn)滑油餾分相近,不能用蒸餾的方法進(jìn)行分離,但蠟的凝固點(diǎn)較高,逐漸降低溫度,蠟就從潤(rùn)滑油中結(jié)晶析出,從而可通過(guò)過(guò)濾或離心分離的方法將蠟與油分離。在低溫條件下,潤(rùn)滑油的粘度很大,所生成的蠟結(jié)晶細(xì)小,使過(guò)濾或離心分離很困難。因此,需加入一些在低溫時(shí)對(duì)油的溶解度很大而對(duì)蠟的溶解度很小的溶劑進(jìn)行稀釋。苯類(lèi)溶劑能很好地溶解潤(rùn)滑油,但它對(duì)蠟的溶解度也較大。酮類(lèi)溶劑對(duì)蠟的溶解度則很小。因此,常在苯類(lèi)溶劑中加入一些丙酮或甲基乙基酮以降低苯類(lèi)溶劑對(duì)蠟的溶解度。
溶劑脫蠟原理與正反序關(guān)鍵操作參數(shù)及產(chǎn)品對(duì)比
其一、溶劑脫蠟原理
潤(rùn)滑油在我國(guó)化工行業(yè)發(fā)展中有著舉足輕重的地位,各行各業(yè)對(duì)潤(rùn)滑油及其他石油產(chǎn)品需求量的大幅提高造就了我國(guó)石油行業(yè)的光明前景。在潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)過(guò)程中,為了保證潤(rùn)滑油良好的低溫流動(dòng)性,將油料中的高凝點(diǎn)組分(蠟)脫除,脫蠟的方法有冷榨脫蠟、分子篩脫蠟、尿素脫蠟及溶劑脫蠟等,目前我國(guó)主要采用溶劑脫蠟法,溶劑脫蠟法中廣泛采用甲乙酮與甲 苯的混合物作為脫蠟溶劑,稱(chēng)為溶劑脫蠟。在溶劑脫蠟工藝中,過(guò)濾系統(tǒng)是蠟一油分離的主要階段,而過(guò)濾速率是關(guān)鍵因素,提高過(guò)濾速率的方法除了采用兩段過(guò)濾工藝之外,加入助濾劑不僅可以地降低裝置的能耗、提高過(guò)濾速率、縮短過(guò)濾時(shí)間,還可以提高脫蠟油收率,并滿足石蠟中含油量的性質(zhì)要求。
本文對(duì)溶劑脫蠟的原理及影響過(guò)濾速率的因素進(jìn)行分析,對(duì)助濾劑的分類(lèi)進(jìn)行綜述,并對(duì)助濾劑的發(fā)展前景進(jìn)行預(yù)判。
以減壓餾分油等含蠟量較高的含蠟油為原料,在甲乙酮一甲 苯等助劑共同作用下,對(duì)原料進(jìn)行多次稀釋并降溫,隨著溫度降低,蠟在混合溶液中的溶解度隨之下降,當(dāng)溶解度降到已經(jīng)不能全部溶解體系中的蠟時(shí),蠟就會(huì)從溶液中析出,實(shí)現(xiàn)固液分離,再將濾出液中的溶劑蒸發(fā)回收,得到脫蠟油和溶劑。烷烴的熔點(diǎn)和溶解度成反比,高熔點(diǎn)的烷烴先結(jié)晶析出,低熔點(diǎn)的烷烴后析出并形成單晶,單晶在酮的作用下匯集聚結(jié)結(jié)晶。
近年來(lái),由于原料油性質(zhì)及產(chǎn)品收率的差異,在進(jìn)行脫蠟過(guò)程中可采用單溶劑、雙溶劑或多溶劑脫蠟。
其二、正反序關(guān)鍵操作參數(shù)及產(chǎn)品對(duì)比
1.操作條件
因?yàn)槿軇┟撓炑b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(duì)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(diǎn)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溶劑脫蠟裝置的生產(chǎn)實(shí)踐看,結(jié)晶工序多數(shù)關(guān)鍵操作條件(濾機(jī)進(jìn)料溫度、冷點(diǎn)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(rùn)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,可提供很好的結(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(lái)實(shí)現(xiàn)。一般而言,非理想組分越多,溶劑比上升幅度越大。
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(shí)常見(jiàn)的脫蠟油凝點(diǎn)回升(俗稱(chēng)“倒梯度”)現(xiàn)象消失,使正序脫蠟溫差穩(wěn)定,原料冷凍容易掌控,很有利于產(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,工況很穩(wěn)定,有利于把控蠟結(jié)晶環(huán)節(jié),使后道工序—過(guò)濾的操作穩(wěn)定,平均濾速很快。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,可以降低冷凍的富余度來(lái)節(jié)約電能,總體上正反序工藝溶劑脫蠟?zāi)芎南嘟?/span>
(3)若異常帶入原料的上游溶劑偏多,會(huì)引起溶劑脫蠟溶劑回收系統(tǒng)的腐蝕(例如糠酸的腐蝕)。
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