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。由于蠟的沸點與潤滑油餾分相近,不能用蒸餾的方法進行分離,但蠟的凝固點較高,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。
酮苯脫蠟冷點稀釋工藝及優(yōu)化各系統(tǒng)操作
其一、酮苯脫蠟裝置冷點稀釋工藝
冷點稀釋工藝是在降溫過程中,利用溶解度隨溫度的變化逐步加入稀釋溶劑,蠟結(jié)晶析出的過程。該工藝蠟結(jié)晶含油少,較緊密,濾速快。冷點稀釋對石蠟基原料油效果較好,環(huán)烷基油次之,溶劑脫蠟設(shè)備廠對石蠟基原料油的減二、減三、減四線油均果,輕質(zhì)油比重質(zhì)油效果好,這是因為隨著餾分油的加重,所含蠟中正構(gòu)烷烴的相對含量逐漸減少,因而“冷點稀釋”效果差。粘度相近的石蠟基餾分油與環(huán)烷基餾分油比較,前者含正構(gòu)烷烴比后者多,因而“冷點稀釋”所引起的效果,對石蠟基餾分油要比環(huán)烷基餾分油好。
重質(zhì)原料脫蠟時,由于正構(gòu)烷烴含量低、粘度大,采用冷點稀釋效果不佳,此時將原料加熱到混合液濁點以上5一10℃,再冷卻結(jié)晶。熱處理工藝可以熔化原料油中已經(jīng)成形的晶核,使其重新結(jié)晶。熱處理工藝的原料大部分是殘渣油。
在蠟結(jié)晶開始形成時的冷卻速率影響較大,對于餾分油來說就是冷點前的冷卻速率,對于殘渣油來說就是水冷器和換冷酮苯脫蠟的冷卻速率。對于國外原料,結(jié)晶初期冷卻速度較好為60~80℃/h,后期可快一些,為130~250℃/h。對于我國石蠟含量較高的原料油,蠟的結(jié)晶顆粒較大,冷卻速率可適當(dāng)提高,不會影響過濾性能。
其二、優(yōu)化各系統(tǒng)操作
(1)根據(jù)原料性質(zhì),調(diào)整結(jié)晶稀稀溫度
針對大慶原料油的特點,結(jié)合原料分析數(shù)據(jù),經(jīng)過生產(chǎn)調(diào)整、分析,以避免原料出現(xiàn)急冷、提高蠟收率為原則,總結(jié)出稀釋較佳控制溫度。預(yù)、一稀溫度由原設(shè)計的60,45℃,分別降至45,35℃,從調(diào)整效果來看,裝置制冷負(fù)荷降低、電耗下降,改變了結(jié)晶狀態(tài),提高了潤滑油溶劑脫蠟廠產(chǎn)品收率,很好地控制了蠟含油指標(biāo)。
(2)處理量差異化操作
根據(jù)晝夜溫度變化情況,調(diào)整裝置負(fù)荷率,制定自班、夜班差異化加工量。以日處理量1850t為例,要求自班處理量按600t(裝置負(fù)荷率105.01%)控制,并進行熱化套管操作,規(guī)定化套時間4小時內(nèi),縮短化套時間,減少因化套對系統(tǒng)造成的影響,前夜、后夜處理量625t(裝置負(fù)荷率109.4%),利用時間上的差異化操作,保證各路套管溫度相對穩(wěn)定,從而提高蠟收率。裝置2018年1-9月份,累計加工原料50.5萬t,日平均處理量1850t/d,平均負(fù)荷率107.9%,累計蠟收率29.22%,蠟收率同比提高0.15個百分點。
(3)保證蠟含油合格,較大限度增加酮比
潤滑油溶劑脫蠟設(shè)備廠裝置使用的溶劑是甲乙酮和甲 苯混合物。甲乙酮是一種極性溶劑,是蠟的凝結(jié)劑,對蠟幾乎不溶解,對油的溶解度也較小;甲 苯是一種非極性溶劑,對油的溶解度很大,對蠟也有一定的溶解度,因此在整個脫蠟過程中溶劑的組成非常關(guān)鍵,對蠟收率有很大影響。調(diào)整甲乙酮和甲 苯的含量(即酮比),特另al是增加甲乙酮含量,即加大酮比,有利于提高蠟收率。以往裝置酮比一直在70%,蠟收率達到2s%左右,經(jīng)過生產(chǎn)中不斷摸索、調(diào)試,裝置酮比提高至g2%,蠟收率達到29%以上,較大可達31.7%,極大限度的提高了蠟收率,且提高酮比有利于降低回收系統(tǒng)負(fù)荷及產(chǎn)品含劑量,進而降低了裝置劑耗。
(4)減小套管出口溫度偏差
裝置共12路套管,由于每臺套管換冷能力不盡相同,導(dǎo)致套管出口溫度偏差過大,較大可達8℃,溫差過大對蠟結(jié)晶不利,影響收率、蠟含油等重要指標(biāo)。通過加強套管熱化及很換安 全銷工作,對多路軸不轉(zhuǎn)的套管進行預(yù)知性維護,保證套管刮刀良好運行,提高套管換冷效果。同時對每路套管進料量進行調(diào)節(jié),在保證總處理量不變前提下,根據(jù)氨冷套管出口溫度調(diào)整每路進料量,較終達到各路套管出口溫度士1℃偏差,確保蠟結(jié)晶狀態(tài)相近且不被破壞,有利于后序過濾分離操作。
(5)降低稀釋比
稀釋溶劑的加入量對蠟收率有很大影響,溶劑加入量過少,原料中的油不能完全溶解,蠟在潤滑油溶劑脫蠟設(shè)備廠冷卻過程中,蠟結(jié)晶將油包住,形成油豆,影響蠟含油,溶劑加入量過大,對蠟的溶解能力增加,破壞已形成的片狀結(jié)晶,過濾速度下降,影響收率。將新鮮溶劑比由設(shè)計4.5:1降至3.0:1,較大程度的降低了裝置各系統(tǒng)負(fù)荷,對蠟收率及處理量的提高均起了良好作用。
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