探讨酮苯脱蜡脱油装置提高石蜡收率的调整
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探讨酮苯脱蜡脱油装置提高石蜡收率的
调整
摘要:润滑油生产是石油加工的主要过程之一,原料和产品多种多样。
国内“老三套”工艺生产润滑油基础油是润滑油生产的主要加工方法之一。
在“老三套”工艺生产润滑油基础油的过程中,通常会有一种非常重要的副产品石蜡。
由
于润滑油和石蜡产品的市场问题,以及目前石蜡和润滑油基础油产品的竞争、市
场价格和税率,石蜡成为市场效益较好的石油产品。
因此,在企业生产中,石蜡
成为酮苯脱蜡脱油装置的主要产品,酮苯脱蜡脱油装置是石蜡生产的关键工序,
设备多,工艺复杂,控制难度大。
如何优化全厂操作,提高脱油蜡收率,保持脱
油蜡产品质量,对提高装置经济效益具有重要意义。
关键词:酮苯;脱蜡脱油装置;石蜡收率调整
引言
酮苯装置重质原料以常减压蒸馏装置减三线和减四线馏分油为主,由于其馏
分偏重,实际生产中的工艺条件较为苛刻,产品质量不易平稳控制。
但其生产出
的52#—64#全精炼、68#粗石蜡在市场上相较于其他牌号的石蜡产品具有价格优势,附加值较高。
因此,如何通过研究和优化酮苯装置加工重质原料的生产过程,提高重质原料产出石蜡的质量、收率,提高其产能有很大意义。
1装置概况
目前,我厂有四套酮苯装置,分别处理蒸馏装置减三线和减四线馏分油,生
产出52#至64种全系列的石蜡产品,30万 t/a酮苯装置和40万 t/a酮苯装置
及两套60万 t/a酮苯装置从技术角度分析,装置的特点是技术复杂性、操作难
度大、设备更换频率高。
定期操作包括热化套管、温洗过滤机等常规操作会导致
产品性能下降,能耗增加。
因此,酮苯装置对提高目标产品产量、降低设备能耗、降低处理成本的整体运行十分重要。
酮苯装置的工艺原理是:将甲苯—甲乙酮溶
剂与原料混合冷却,随着温度的降低,混合物溶液中的蜡溶解度降低,最终使蜡
达到饱和状态以结晶提取,从而实现分离。
溶剂除了系统中的选择性溶解外,还
能降低液体油的粘度,为结晶形成和过滤分离创造有利条件。
溶剂的组成不仅影
响到油的溶解能力,而且还影响到蜡的结晶效果,应根据原料的性质和降解深度
选择适当的溶剂组成。
提高酮比可以提高溶剂的选择性,减小脱蜡温度差。
酮苯装置是冷点稀释法,包括材料在冷却过程中逐渐添加到稀释溶剂中,原
料结晶提取的蜡在过滤器中与油分离。
溶剂解吸工艺是低温加热固体蜡液,使低
熔点蜡组分和凝析点油组分溶于蜡,并通过过滤分离液相,达到解吸目的。
2重质原料生产石蜡影响因素研究
2.1原料性质的影响
原料的组成和性质是影响脱蜡工艺过程的一个基本因素,不同原油经过常减
压蒸馏装置加工后所得的油料中蜡的含量及其组成、性质均有所不同。
即使同种
原油加工后所得的不同馏分的油料中蜡含量及其组成、性质也有差异,这些差异
对于脱蜡过程中生成的蜡晶晶型和粒度有明显影响。
重质润滑油原料在结晶时,
析出的固相成分随温度的降低而不同,首先析出的是熔点高的、溶解度小的组分,然后随温度的下降,较低熔点的组分继续析出。
因此,所得到的蜡是由不同分子
组成的蜡的混合物,通常包含固态石蜡和微晶蜡两种,原料密度越大,馏分越重,馏程范围越大,其微晶蜡含量越多。
这将造成以下三点影响:(1)微晶蜡结晶
形状为针状,晶体细小易堵塞滤布表面的空隙,降低过滤速度,脱油蜡含油升高,影响产品质量。
(2)固态石蜡与微晶蜡混合,固态石蜡的片状结晶会随之破坏,生产许多细小的针状结晶以及错行结晶,随着微晶蜡混合比例的增加,固态石蜡
片状结晶的破坏程度会加剧,这也很会引起过滤速度降低,造成脱油蜡含油升高。
(3)重质原料馏程范围相较于轻质原料大幅度上升,分子大小不同的烃分子混
在一起结晶时,由于这些大分子的蜡组分在剂、油混合溶液中的溶解度较小,在
冷却过程中会最先析出,且会形成较大晶核(较大分子的蜡组分具有较大分子半径,其扩散速度较慢,生成新晶核的机率较大),这就势必影响到较小相对分子
蜡晶的粒度,使其小于一般正常的粒度,变为一种低熔点、小颗粒状且难于过滤
的晶体共熔物,影响脱油蜡含油。
2.2溶剂稀释方式的影响
多点稀释提高了蜡的结晶度。
一般来说,晶体在没有固溶体的情况下较大而
松散,在没有固溶体的情况下较小而狭窄,并被组合成不同尺寸的凝结剂块,在
没有固溶体结晶的情况下,蜡的含油量最低,因此添加点用冷点稀释溶剂二次稀
释溶剂应添加到结晶温度较低、提取大量蜡、油溶液粘度已经相当高的地方,通
常在第一管氨中间。
必须在结晶完成的地方添加立方稀释溶剂,蜡块粘度再次升高,面糊粘度降低,油溶解程度更高。
2.3溶剂对结晶的改善
重质润滑油料黏稠性在溶剂脱蜡过程中带来的危害诸多,如阻碍蜡分子的扩
散而形成细小的结晶;过滤溶液黏稠,外加微晶蜡结晶本身就细小,使过滤阻力大,真空过滤方式难以进行;蜡在结晶时往往形成网状结构,这种结构包含了大
量的油,形成黏稠状物质使脱蜡。
为此在重质润滑油原料加工过程中需要加入足
够数量的低黏度溶剂,将润滑油料稀释,使整个结晶过程在较低黏度下进行[4]。
重馏分黏度大,溶剂对油的溶解度小,溶剂稀释比也相应大些。
随着脱蜡深度的
加深,也就是脱蜡温度降低时,溶剂对油的溶解度下降,原料油的黏度相应上升,这时为使油能全部溶解于溶剂中,溶剂稀释比也要相应适当增加。
在原料中的油
能够被溶剂充分溶解的前提下,提高溶剂的酮比也可有助于提高脱油蜡产品质量,因为甲乙酮是良好的沉降剂,当溶剂中甲乙酮含量增加时,能使蜡析出完全,脱
蜡温差减小,在得到同样脱蜡油凝点的油品时,由于脱蜡温度的升高,有利于降
低油溶液的黏度,而且蜡中含油少过滤速度加快,油收率进一步提高,脱油蜡含
油进一步降低。
3调整方向
酮苯装置可以继续提高其生产能力,在已经取得的良好成果的基础上再接再厉,主要是通过减少加工能源消耗和继续提高蜡的采收率;三是解决现有问题。
虽然装置的能耗比预期的能耗略有减少,但该装置的能耗相对较高,而且比用于
单独生产石蜡的酮苯装置有更多的空间来减少能耗。
例如,如果该装置长期不生
产脱蜡油,则可考虑对其进行适当修改,以增加该工艺的一部分,从而使该装置
适应于单独生产的石蜡;还可以考虑开发优化控制软件,根据设备运行状况制定优化方案,优化控制设备的加工量、产品质量、石蜡产量和处理能耗。
蜡收率受原料蜡含量的限制,但仍有改进工序指标和原料蜡含量的馀地,主要考虑到继续降低过滤温度,控制产品蜡含油,以及为了降低该装置抵御原材料变化的能力,需要及时输入原材料变化信息,在原材料变化迫在眉睫时提前进行操作调整,减少或消除质量变化。
结束语
对于成熟的设备,随着企业效率要求的提高,为了提高设备的效率和可持续性,对设备运行提出了更高的要求。
尽管这是一个成熟的老过程,但通过优化调整和通过一个机构调整阶段加强技术研究,可以充分利用资源、降低成本和提高效率。
当设备产品结构发生变化时,有必要进行有针对性的研究,以便在提高技术知识后有效提高设备降低效率和效益消耗的能力。
虽然技术措施提高了苯丙胺类兴奋剂的成本效益和技术水平,但经过深入研究,仍可挖掘其潜力。
参考文献
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