溶劑脫蠟是石油產(chǎn)品精制的一種重要方法。潤滑油原料通過溶劑稀釋和冷凍,使其中的蠟結(jié)晶析出,從而降低潤滑油凝固點(diǎn)的過程。工業(yè)上將含蠟原油通過原油蒸餾所得到的潤滑油餾分,經(jīng)過溶劑精制、溶劑脫蠟和加氫精制可制成潤滑油和石蠟。由石蠟基和中間基原油(見原油評價)蒸餾得到的潤滑油原料中都含有蠟。這些蠟的存在會影響潤滑油的低溫流動性能。由于蠟的沸點(diǎn)與潤滑油餾分相近,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,蠟就從潤滑油中結(jié)晶析出,從而可通過過濾或離心分離的方法將蠟與油分離。在低溫條件下,潤滑油的粘度很大,所生成的蠟結(jié)晶細(xì)小,使過濾或離心分離很困難。因此,需加入一些在低溫時對油的溶解度很大而對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滑油,但它對蠟的溶解度也較大。酮類溶劑對蠟的溶解度則很小。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蠟的溶解度。
溶劑脫蠟廠加工工藝流程及發(fā)展趨勢存在問題
一、酮苯脫蠟設(shè)備加工工藝流程
酮苯脫蠟設(shè)備工藝以生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油為主,副產(chǎn)品為粗石蠟,該工藝1931年開始工業(yè)應(yīng)用,是用溶劑稀釋的冷凍過濾法,脫除重柴油(常三線、減一線油)餾分中的石蠟,以降低重柴油凝點(diǎn),并取得制取石蠟的原料,同時也是脫除重質(zhì)潤滑油中的蠟分,以及取得生產(chǎn)高熔點(diǎn)石蠟及地蠟所用的方法。由于重質(zhì)潤滑油的低溫度鉆度太大,并含有地蠟,用冷榨或離心法脫蠟均難于實現(xiàn),影響石蠟結(jié)晶的生成,并造成油蠟分離困難,酮苯脫蠟設(shè)備廠采用溶劑稀釋冷凍過濾法,一般都要采用丙酮、丁酮、苯、甲 苯、丙烷、二氯乙烷等作為溶劑,其中較為廣泛應(yīng)用的技術(shù)為酮苯脫蠟設(shè)備工藝,溶劑由丁酮、甲 苯按一定比例混合組成,工藝由開始時的一段過濾、二效蒸發(fā)逐漸改為兩段過濾,三效蒸發(fā)。1980年采用惰性氣汽提,但因安 全問題,僅在國外少量裝置上取得應(yīng)用。
目前脫蠟方式可以分為物理脫蠟和化學(xué)脫蠟兩種,酮苯脫蠟設(shè)備是典型的物理方式脫蠟,將原料降溫,蠟結(jié)晶析出,利用過濾加以分離。此外,還有尿素脫蠟、分子篩脫蠟等,化學(xué)方式脫蠟則是利用臨氫技術(shù)將原料中的高凝點(diǎn)組分轉(zhuǎn)化為低凝點(diǎn)組分,達(dá)到脫蠟的目的,臨氫技術(shù)多用于潤滑油生產(chǎn),如加氫異構(gòu)脫蠟、臨氫催化脫蠟等。在諸多工藝中,由于酮苯脫蠟設(shè)備原料適應(yīng)性強(qiáng),加工流程簡單,加工費(fèi)用低,較其它工藝相比,酮苯脫蠟設(shè)備應(yīng)用較為廣泛。
但酮苯脫蠟設(shè)備設(shè)備數(shù)量多、維護(hù)工作量大,也有一些缺點(diǎn)。直到目前,酮苯脫蠟設(shè)備裝置溶劑主要使用的是甲乙酮和甲 苯的混合溶劑,酮苯脫蠟設(shè)備中使用酮苯類溶劑的裝置一般稱為酮苯脫蠟設(shè)備。
二、發(fā)展趨勢及存在的問題
目前發(fā)展情況較好的有異構(gòu)脫蠟工藝和流化床溶劑脫蠟設(shè)備工藝。異構(gòu)脫蠟工藝近10a得到各基礎(chǔ)油生產(chǎn)商的重視,已有多家煉油廠建成投產(chǎn)。
潤滑油溶劑脫蠟脫蠟工藝使得基礎(chǔ)油具有很高的粘度指數(shù)、低傾點(diǎn)。流化床溶劑脫蠟設(shè)備工藝特點(diǎn)是其結(jié)晶系統(tǒng)采用分流式流化床結(jié)晶器,其優(yōu)點(diǎn)在于總傳熱系數(shù)高,解決了蠟包油問題,使油收率比溶劑脫蠟設(shè)備溶劑脫蠟設(shè)備工藝提高2%~4%,蠟含油可降到低于3%;設(shè)備簡單、投資低;工藝簡單、維修費(fèi)用和能耗低。
國內(nèi)溶劑脫蠟設(shè)備通過近幾年的不斷改造,其工藝、設(shè)備、儀表控制水平已有了較大提高,但與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距。主要問題是一些較好的成熟工藝未能得到很好利用,效能沒有完全發(fā)揮,裝置自動控制程度較低。在工藝優(yōu)化改造的同時采用DCS先進(jìn)控制技術(shù)可以提高對生產(chǎn)過程的控制,降低能耗,保持裝置平穩(wěn)操作。
建議在使用這些較成熟工藝的同時,結(jié)合裝置的自身特點(diǎn)。如針對不同性質(zhì)原料油對酮比、溶劑比進(jìn)行試驗,找出較佳工藝控制條件,當(dāng)然在調(diào)整酮比時也要綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益,同時避免出現(xiàn)酮比過敏現(xiàn)象。
溶劑脫蠟設(shè)備是基礎(chǔ)油生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié),目前溶劑脫蠟設(shè)備工藝優(yōu)化措施較多,比較成熟的有冷點(diǎn)稀釋、二段過濾三段脫油,全濾液循環(huán),惰性氣體氣提,多效蒸發(fā)和使用效果較好的助濾劑。根據(jù)原料油性質(zhì)不同對溶劑脫蠟設(shè)備條件進(jìn)行研究,確定合適的酮比、溶劑比,是優(yōu)化溶劑脫蠟設(shè)備工藝的前提條件,同時考慮整個基礎(chǔ)油加工工藝的綜合效益,才能取得很好的效果。
溶劑脫蠟設(shè)備工藝與異構(gòu)脫蠟工藝相比,雖然與加氫處理工藝組合可以生產(chǎn)出符合APIII類和111類基礎(chǔ)油,但要生產(chǎn)出很高性能要求的基礎(chǔ)油,就開發(fā)應(yīng)用異構(gòu)脫蠟工藝。
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