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。酮類溶劑對(duì)蠟的溶解度則很小。因此,常在苯類溶劑中加入一些丙酮或甲基乙基酮以降低苯類溶劑對(duì)蠟的溶解度。
酮苯脫蠟的工藝原理同正反序關(guān)鍵操作參數(shù)及產(chǎn)品對(duì)比
{一}、溶劑脫蠟設(shè)備裝置的工藝原理
將丁酮一甲 苯二元溶劑與原料混合并降溫,隨著溫度的下降,蠟在混合溶液中的溶解度也下降,較終蠟達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)結(jié)晶析出,通過(guò)過(guò)濾達(dá)到蠟、油固、液兩相分離的過(guò)程。溶劑在系統(tǒng)中除起選擇性溶解作用外,還起降低油液豁度,為結(jié)晶形成和過(guò)濾分離創(chuàng)造有利條件的作用,其中丁酮為極性溶劑,具有很好的選擇性,酮苯脫蠟設(shè)備廠在低溫下對(duì)蠟不溶解,對(duì)油有一定的溶解能力,甲 苯為非極性溶劑,具有很好的溶解能力,但選擇性差。丁酮和甲 苯在混合溶劑中的比例不同而表現(xiàn)出不同的性質(zhì),在脫蠟脫油過(guò)程中,根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和原料的不同,調(diào)整選用不同的丁酮、甲 苯比例。
溶劑脫蠟設(shè)備裝置為冷點(diǎn)稀釋脫蠟方式,主要是利用溶解度隨溫度的變化,物料在降溫過(guò)程中逐步加入稀釋溶劑,原料中的結(jié)晶析出的蠟在過(guò)濾機(jī)中與油進(jìn)行分離。
溶劑脫油過(guò)程是將低溫的固態(tài)含油蠟液升溫,使熔點(diǎn)較低的蠟組分和高凝點(diǎn)的油組分從蠟中溶出,通過(guò)過(guò)濾分離出液相,從而達(dá)到脫油的目的。
30萬(wàn)t/a溶劑脫蠟設(shè)備裝置生產(chǎn)流程采用先溶劑脫蠟設(shè)備油后糠醛精制工藝,裝置由結(jié)晶、過(guò)濾、真空密閉、冷凍、溶劑回收五個(gè)系統(tǒng)組成,裝置脫蠟脫油溶劑采用丁酮、甲 苯二元溶劑。
30萬(wàn)t/a溶劑脫蠟設(shè)備以常減壓蒸餾裝置減三線蠟油為原料,由于裝置產(chǎn)品方案的調(diào)整,原設(shè)計(jì)兩種產(chǎn)品的裝置轉(zhuǎn)為只生產(chǎn)一種產(chǎn)品,產(chǎn)品為54#或56#石蠟。因?yàn)椴簧a(chǎn)基礎(chǔ)油,裝置整體效益下降,而企業(yè)的創(chuàng)效要求一直在提高,企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品根據(jù)市場(chǎng)變化,隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,對(duì)裝置運(yùn)行也提出了很高的要求。為了提高裝置的創(chuàng)效和生存能力,需要裝置保持較高的機(jī)動(dòng)性,對(duì)裝置加深研究,提高增效降耗能力。30萬(wàn)t/a溶劑脫蠟設(shè)備裝置在實(shí)際生產(chǎn)中遇到了同類問(wèn)題,需要考慮如何充分利用資源、挖掘裝置潛能,降低成本,提高企業(yè)效益。
通過(guò)對(duì)30萬(wàn)t/a溶劑脫蠟設(shè)備裝置加工的蒸餾裝置減三線蠟油石蠟潛含量分析,結(jié)果為41%~45%,而實(shí)際生產(chǎn)中的蠟收率只能達(dá)到37.6%,與蠟的潛含量存在一定的差值,說(shuō)明石蠟沒(méi)有被完全分離出來(lái),也就是蠟收率提高還有一定空間。所以把提高蠟收率作為一個(gè)技術(shù)攻關(guān)目標(biāo)。
{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┟撓炘O(shè)備廠裝置工藝流程、設(shè)備特性和性能、原料差別甚大,操作條件與產(chǎn)品的對(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潤(rùn)滑油溶劑脫蠟廠裝置的生產(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“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設(shè)備廠能耗相近。
(3)若異常帶入原料的上游溶劑偏多,會(huì)引起溶劑脫蠟設(shè)備廠溶劑回收系統(tǒng)的腐蝕(例如糠酸的腐蝕)。
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