探讨酮苯脱蜡脱油装置提高石蜡收率的调整

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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[3]欧阳瑞华,杨青松,郭瑞昕.酮苯脱蜡脱油装置提高石蜡收率的调整及分析[J].当代化工,2018,47
[4]宁苏明,陶文晟.酮苯脱蜡装置蜡下油中固态烃的组成研究[J].石油炼制与化工,2018,42(12):65-67.
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