润滑油脱蜡工艺及其设备发展
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润滑油中的脱蜡工艺
润滑油中的脱蜡工艺是通过以下步骤实现的:
1. 原料准备:将含有蜡的原始润滑油样品收集起来,确保其符合工艺要求。
2. 加热:将原始润滑油样品加热至一定温度。
通常情况下,脱蜡温度会高于原始润滑油的熔点,以确保蜡能够完全融化。
3. 过滤:在加热的过程中,将润滑油样品通过过滤器进行过滤,以去除其中的固体杂质和脱落物。
4. 冷却:将经过过滤的润滑油样品缓慢冷却,使得其中的蜡能够重新结晶。
5. 分离:通过离心分离或其他分离方法,将脱蜡后的润滑油与蜡进行分离。
通常情况下,蜡会形成一层固体物质,可以通过重力沉降或离心分离来分离。
6. 二次过滤:将分离后的润滑油进行二次过滤,以去除可能残留的微小蜡颗粒和其他杂质。
7. 包装:经过脱蜡处理的润滑油样品可以根据需要进行包装,以便存储和使用。
需要注意的是,具体的脱蜡工艺步骤可能会因不同的润滑油类型、生产工艺和设备而有所差异。
以上步骤仅为一般性描述,实际操作中应根据具体情况进行调整和优化。
1。
润滑油基础油生产工艺
润滑油基础油是润滑油的主要成分,它是从原油中提炼出来的一种石化产品。
润滑油基础油的生产工艺包括原油精炼、脱蜡、加氢裂化、溶剂抽提等步骤。
首先是原油精炼,原油经过蒸馏塔的分馏,得到不同馏分的原油。
其中较重的馏分经过真空蒸馏,得到具有一定粘度的润滑油基础油。
接下来是脱蜡的过程,脱蜡是为了去除原油中的蜡质,提高润滑油的流动性。
通过将原油加热至一定温度,使蜡在溶剂的作用下融化并与溶剂分离,最后通过过滤去除溶剂和蜡质。
加氢裂化是润滑油基础油生产中的一个重要步骤,它通过在高温高压下对重质馏分进行加氢处理,使其发生裂化反应。
通过这个反应,可以将较重的原油转化为较轻的润滑油基础油,同时减少芳烃和硫等杂质的含量,提高产品质量。
最后是溶剂抽提,溶剂抽提是为了进一步提纯润滑油基础油。
将加氢裂化得到的产品与溶剂混合,在一定的温度和压力下进行萃取,将一些较轻的杂质和芳烃物质去除,得到较纯净的润滑油基础油。
以上就是润滑油基础油的生产工艺,通过这些步骤,可以生产出优质的润滑油基础油。
润滑油基础油在生产出来后,还需要根据不同的使用需要进行配方,并加入适量的添加剂,制成适用于不同机械设备的润滑油产品。
溶剂脱蜡溶剂脱蜡是石油产品精制的一种重要方法,将润滑油原料通过溶剂稀释和冷冻,使其中的蜡结晶析出,从而降低润滑油凝固点的过程。
工业上将含蜡原油通过原油蒸馏所得到的润滑油馏分,经过溶剂精制、溶剂脱蜡和加氢精制(或白土精制),可制成润滑油(基础油)和石蜡;1分类若以原油蒸馏的减压渣油为原料通过溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡和加氢精制(或白土精制)过程,可以制成润滑油(基础油)和地蜡(见石油蜡)。
2制备由石蜡基和中间基原油(见原油评价)蒸馏得到的润滑油原料中都含有蜡。
这些蜡的存在会影响润滑油的低温流动性能。
由于蜡的沸点与润滑油馏分相近,不能用蒸馏的方法进行分离,但蜡的凝固点较高,逐渐降低温度,蜡就从润滑油中结晶析出,从而可通过过滤或离心分离的方法将蜡与油分离。
在低温条件下,润滑油的粘度很大,所生成的蜡结晶细小,使过滤或离心分离很困难。
因此,需加入一些在低温时对油的溶解度很大而对蜡的溶解度很小的溶剂进行稀释。
苯类溶剂能很好地溶解润滑油,但它对蜡的溶解度也较大。
酮类溶剂对蜡的溶解度则很小。
因此,常在苯类溶剂中加入一些丙酮或甲基乙基酮以降低苯类溶剂对蜡的溶解度。
3工艺流程第一套丙酮-苯脱蜡装置建于1927年,以后,采用的溶剂还有甲基乙基酮-甲苯、丙烷、甲基正丙基酮和烃类的氯化物等。
溶剂脱蜡过程的工艺流程大体相同,以酮苯脱蜡为例(见图),包括结晶、过滤、溶剂回收、冷冻等部分。
原料与溶剂在带刮刀的套管结晶器内先与滤液换冷,并加入部分溶剂,再经氨冷和溶剂稀释后进行过滤。
过滤后的滤液和蜡液分别进行蒸发和汽提以回收溶剂。
所加混合溶剂的组成与溶剂比因原料性质(沸程、含蜡量和粘度等) 及脱蜡深度的不同而异,一般甲基乙基酮-甲苯溶剂中含甲基乙基酮40%~60%,溶剂比为1~4:1。
稀释溶剂分几次加入,有利于形成良好的蜡结晶,减少脱蜡温差(即脱蜡油凝固点与脱蜡温度的差值)及提高脱蜡油产率。
原料在套管结晶器中的冷却速度不宜过快,以免生成过多的细小蜡结晶,不利于过滤。
润滑油基础油溶剂脱蜡技术发展探究【摘要】本文主要对润滑油基础油的脱蜡技术进行了分析,陈述了当今不同国家对该领域的创新和发展,对溶剂脱蜡和催化脱蜡方法进行了重点剖析,并对未来润滑油基础油溶剂脱蜡技术的发展趋势进行了猜想和预测,给从事该领域工作的技工人员提供了参考和帮助。
【关键词】润滑油基础油;溶剂脱蜡;发展探究引言润滑油主要是用在机器传动转接面上缓解机器摩擦的液体润滑剂,有时候润滑油也常用来保护机器零件不被氧化和腐蚀。
润滑油的制造主要来源于矿油基础油、合成基础油以及植物基础油这三种基础油。
其中矿油基础油是原油的副产品,从它获得原油还需经过常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制等工序。
合成润滑油是通过使用化学原料在化学作用下合成的基础油中经过再提炼获得的。
目前最受欢迎的润滑油基油的原料是植物油,与其他基油相比它有易降解、无污染、可再生等优点,但其成本也较高。
无论何种基油要想从中获得润滑油产品都要经过提纯去杂处理,本文下面主要讲述的是从矿油基础油提炼润滑油时所需用到的脱蜡技术。
因为在矿油基础油当中常常含有较大量的蜡质,这些蜡质的存在会影响润滑油的低温流动性能,而润滑油产品油又是蜡质杂质的良好溶剂,进行润滑油基础油的脱蜡处理就显得特别棘手和必要。
目前润滑油提炼领域已经开创了多种脱蜡技术,且都有不错的效果,其中较为常用的脱蜡技术有溶剂脱蜡和催化脱蜡技术。
下面笔者就对溶剂脱蜡技术进行一下详细的分析和探讨。
1 溶剂脱蜡的概念溶剂脱蜡是指将需要脱蜡的基油或者其他原料通过特殊溶剂的稀释和冷却,使得其中的蜡质生成结晶析出从而降低润滑油凝固点的过程。
以前人们想通过蒸馏的方式来实现油与蜡的分离,但因为蜡的费电与润滑油的馏分相近,导致蒸馏方式不能实现想要的效果。
而蜡的凝固点高于润滑油的凝固点,利用这一规律可以通过对基油逐渐降低温度来使得蜡质从润滑油中结晶析出,但使用这种方式的有一个难题就是润滑油的粘度较大,而析出的蜡质结晶则较小,要想把蜡与油分离开并不是非常容易。
润滑油基础油溶剂脱蜡技术进展作者:孙凤龙来源:《中国科技博览》2018年第32期[摘要]介绍了国内外润滑油基础油溶剂脱蜡的主要技术,重点从新溶剂、脱蜡助滤剂、渗透膜溶剂回收等方面讨论了溶剂脱蜡技术发展,并提出了我国润滑油基础油溶剂脱蜡的发展方向。
[关键词]润滑油;溶剂脱蜡;新溶剂;助滤剂;渗透膜中图分类号:TS246 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)32-0055-01润滑油在国民经济和生活中都起着极其重要的作用。
主要应用于汽车、机械设备等领域,用以减少摩擦,起到润滑、防锈、清洁、辅助冷却、密封和缓冲等作用。
低温流动性是判定润滑油性能最重要的指标之一。
我国原油的含蜡量普遍偏高,低温流动性能较差,尤其是大庆原油蜡含量更是显著。
因此,在国内的润滑油生产过程中,溶剂脱蜡工艺起着举足轻重的作用。
1 溶剂脱蜡在工业生产中,润滑油基础油主要采用两种不同的脱蜡工艺。
一种是采用适当的物理化学分离方法,将蜡组分从原料油中脱除,从而得到合格的脱蜡油,同时得到副产品石蜡。
另一种工艺方法是利用化学转化法,改变油料中蜡组分的化学结构,使其转化为非蜡组分,但这种方法会损失掉石蜡产品。
而我国大多数润滑油加工企业均采用溶剂脱蜡工艺。
溶剂脱蜡工艺是指在大量选择性溶剂的存在下,将原料油料溶液依次进行冷冻、结晶、过滤分离工艺,进而得到脱蜡油和脱油蜡。
溶剂脱蜡工艺至今已有70多年历史。
20世纪70年代到80年代初该工艺装置的工业设计已基本实现标准化。
相较于其他脱蜡工艺,溶剂脱蜡工艺具有其自身显著的优势特点,如当原料油为轻质油时,油产品的产率和粘度指数均较高,同时还可制得副产品微晶蜡和石蜡等。
此外,溶剂脱蜡工艺对原料油要求较低,可用来加工不同粘度的油料,不会出现加氢精制工艺中润滑油芳烃饱和不彻底的问题。
溶剂脱蜡自身具有的显著优势使其在脱蜡工艺中一直占据主导地位,因此进一步改进与完善溶剂脱蜡工艺对润滑油基础油的工业生产乃至炼化企业发展都具有极大的现实意义与经济价值。
润滑油加氢及异构脱蜡技术发展综述摘要针对国内外汽车发动机润滑油等高等级润滑油不断升级换代的市场情况,本文对石油化工科学研究院以及Exxon-Mobil等公司的润滑油加氢及异构脱蜡技术发展情况进行了综述,并论述了加氢裂化尾油生产基础油的可行性及存在问题,对我公司润滑油生产提出建议。
鉴于燕山分公司润滑油加氢采用四蒸馏装置减压侧线为原料,生产APIⅡ以上的基础油。
原有老三套溶剂精制生产负荷可灵活调整,结合加氢尾油-溶剂精制工艺生产高品质的基础油,也可间歇开异构脱蜡装置,满足不同市场需求。
关键词润滑油加氢异构脱蜡基础油1.前言近年来,润滑油基础油的粘度等级从最初的SAE30、40单级油发展到兼顾冬、夏季通用的15W/40等多级油,再发展到目前的以节能为主的lOW/30、5W/30甚至OW—XX多级油,如国际润滑油标准化和批准委员会(ILSAC)只推荐SAE lOW /30以下粘度等级的发动机油。
由于润滑油的低粘度化将导致油品的挥发性增加,为保证油品的质量和使用性能,从安全和环保的角度考虑,要求油品具有更低的挥发性,只有API(美国石油协会)Ⅱ、Ⅲ类油和α烯烃合成油(PAO)才能满足要求。
润滑油的发展必将推动基础油向高品质方向发展。
为满足高档润滑油的高质量、节能、延长换油期和低排放的需求,要求基础油具有:低粘度、低挥发度、高粘度指数、良好的氧化安定性等特点。
在新一代汽车发动机油中,常规法生产的溶剂精制油已难以满足苛刻的质量要求,对于不断发展的润滑油规格标准,加氢基础油以其特殊的组成决定了它固有的优良性质,能替代昂贵的合成油,调合出性能符合要求的GF-11、GF-2和GF-3等大跨度的多级油,发挥其他基础油难以取代的作用。
燕山石化生产的润滑油基础油质量为APIⅠ类,粘度指数适应不了市场需求。
这样就形成了长城润滑油公司要大量进口高档润滑油基础油,而国产润滑油基础油却销售不畅的较大矛盾。
为此,总部决定在燕山石化建设全氢型润滑油装置,主要生产高档润滑油基础油,提高中国石化润滑油产量和质量,以提高中国石化国内高档润滑油市场占有率。
国内外润滑油加氢脱蜡的最新发展和工业应用情况班别:石油4班姓名;许XX 学号:XXXXXXX45润滑油原料中所含的蜡影响润滑油的低温流动性 ,根据对各种润滑油的要求 ,必须进行不同程度的脱蜡。
自 1927 年第一套溶剂脱蜡装置在美国印第安那炼油公司投运后 ,随着各类石油烃在一系列溶剂中不同溶解行为的深入研究 ,导致了溶剂脱蜡等一系列冷分离工艺的工业化。
我国于 1973 年完成了两段法润滑油临氢降凝技术的工业试验 ,1980 年改为一段高压选择蜡裂解工艺。
与此同时 ,英国石油公司开发的 B P 工艺于 1977 年 3 月在美国埃克森公司贝敦炼油厂实现工业化 ; Mobil 公司将 ZSM- 5 分子筛应用于润滑油催化脱蜡工艺 , 第一套ML DW 装置于 1981 年实现工业化 ; Chevro n 公司1985 年开始研究异构脱蜡催化剂 , 第一代 IDW 装置于1993 年实现工业化。
近年来 ,为了适应环保法规的要求 ,简化润滑油生产加工流程 ,提高产品收率和产品质量 ,降低生产成本 ,润滑油的催化脱蜡、异构脱蜡、临氢降凝及组合工艺的研究进入了一个新的发展时期。
加氢脱蜡一般分为催化脱蜡、异构脱蜡和蜡异构化工艺。
脱蜡是利用分子筛独特的孔道结构和酸性中心,生成低分子烃,从润滑油中分离出来,从而降低油品的凝固点。
临氢降凝主要是对长链正构烷烃进行异构、脱氢和裂化反应。
加氢异构脱蜡是生产Ⅱ/ Ⅲ类润滑油基础油的一项新技术 ,与溶剂脱蜡和催化脱蜡工艺相比 ,其润滑油基础油收率高、粘温性能好。
脱蜡的目的:使润滑油在低温下不凝固,保证润滑油基础油的低温流动性和低温泵送性能。
影响基础油低温流动性的因素:长碳链正构烷烃、长碳链异构程度低的异构烷烃,很长侧链的环烷烃和芳香烃;在温度降低时从油中析出,形成结晶进而结成网状结构,阻碍油品流动,甚至使油品凝固。
脱蜡工艺方法冷榨脱蜡——直接冷却油料到低温,使用压滤机使油蜡分离。
FRIPP润滑油异构脱蜡技术进展摘要:介绍了抚顺石化研究院在成功合成合适性能的分子筛的基础上,成功开发了具有独立自主知识产权的异构脱蜡技术,现已在国内多套工业装置上成功应用,六年多的工业运转结果表明,FRIPP开发的WSI技术处于国际先进水平。
关键词:分子筛 FRIPP 异构脱蜡 WSI技术前言润滑油一般指在各种发动机和机械设备上使用的液体润滑剂。
其基本作用是减少互相接触运动的机械部件表面之间的摩擦和磨损,广泛用于机械、汽车、冶金、电力、国防等行业。
美国石油学会(API)于1993年将润滑油基础油按饱和烃含量、硫含量和粘度指数分为五类,即Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ类基础油,如表1。
1所示。
API Ⅰ类基础油的硫含量和芳烃含量较高;API Ⅱ类基础油硫、氮含量和芳烃含量较低;APIⅢ类基础油不仅硫、氮含量和芳烃含量低,而且粘度指数高.表1.1 API基础油分类基础油类别饱和烃质量分数,%硫质量分数,%粘度指数Ⅰ<90和/或>0.0380~119Ⅱ≥90≤0.0380~119Ⅲ≥90≤0。
03≥120Ⅳ聚α烯烃油(PAO)Ⅴ以上4 类以外的所有其它基础油基础油的生产工艺主要包括以溶剂精制、溶剂脱蜡和白土补充精制为代表的传统“老三套”润滑油加工工艺和以加氢处理、加氢裂化、催化脱蜡/异构脱蜡为代表的加氢法工艺[1~5]。
加氢法工艺与“老三套”工艺相比,不仅能拓宽基础油原料的来源,而且生产的加氢基础油具有低硫、低氮、低芳烃含量、优良的热安定性和氧化安定性、较低的挥发度、优异的粘温性能和良好的添加剂感受性等优点,可以满足现代高档润滑油对API Ⅱ类和Ⅲ类基础油的要求[6—8].因此,加氢法工艺生产润滑油基础油将发挥越来越重要的作用。
1 异构脱蜡技术异构脱蜡技术是加氢法工艺的核心技术。
异构脱蜡既不象溶剂脱蜡那样把蜡从润滑油馏分中除去,也不象经典的催化脱蜡那样把蜡裂化成C3~C8这样的轻烃,而是通过异构脱蜡催化剂把蜡分子进行异构后留在润滑油基础油馏分中。
文章编号:100223119(2007)0320021205润滑油脱蜡工艺及其设备发展陈孙艺1,2,梁小龙1,曹恒2,郑星2(1.中国石化茂名石化机械厂,广东茂名525024;2.华东理工大学机械与动力工程学院,上海200237)摘要:介绍目前润滑油脱蜡工艺,包括减压蜡油分步结晶脱蜡工艺、酮苯脱蜡工艺、稀冷脱蜡工艺和流化床溶剂脱蜡工艺等溶剂脱蜡工艺以及加氢异构脱蜡技术等临氢脱蜡工艺,同时对润滑油脱蜡工艺的设备现状和发展趋势进行初步分析,提出改进建议。
关键词:润滑油;溶剂脱蜡;加氢异构脱蜡中图分类号:TE624.53 文献标识码:A0 前言在润滑油生产过程中,原料油脱蜡是关键一步,它直接影响着所生产润滑油成品的性能。
因此,脱蜡工艺一直是润滑油制造工艺研究中重要的一部分,基本分为溶剂脱蜡和临氢脱蜡两大类。
1927年印第安炼油公司建成了世界上第一套溶剂脱蜡工艺装置,至今已有近80年的历史,技术发展较快时期是70年代到80年代初,以后该工艺装置的工业设计基本标准化[1-2]。
溶剂脱蜡自30年代问世以来,虽然各国也进行了大量研究工作,但除了在溶剂选择和助滤剂使用方面取得一些进展外,工艺本身没有明显改进。
虽然也提出如“鼓泡脱蜡”、“超声波脱蜡”等新工艺,但大多停留在实验室阶段,直到上世纪70年代初开发出稀冷脱蜡等一些新工艺,并相继被应用到工程实践中,实现了工业化,工艺上才有了突破。
无论哪一种工艺,一般包括使蜡从溶液中析出的结晶系统、取出结晶放热的冷冻系统、将油和蜡分开的过滤系统和溶剂回收系统等。
溶剂脱蜡从丙酮、苯、甲苯溶剂脱蜡发展为丁酮(甲乙酮)、甲苯脱蜡,又从为了降低润滑油凝点的润滑油脱蜡发展为多段溶剂脱蜡的脱蜡脱油联合装置。
目前,主要成熟的溶剂脱蜡工艺可以归纳为减压蜡油(重质油)分步结晶脱蜡、甲乙基酮-甲苯(酮苯)脱蜡和流化床溶剂脱蜡等三种,是结晶形式的改进和发展。
而临氢脱蜡又可进一步细分为加氢异构脱蜡和催化脱蜡两种。
1 溶剂脱蜡1.1 减压蜡油(重质油)分步结晶脱蜡工艺分步结晶脱蜡法是上世纪中后期发展起来的一种适用于加压蜡油脱蜡的新型工艺技术。
它是分步结晶法工业应用的一个实例。
分步结晶技术首先由瑞士的Sulzer工艺开发成功。
国内天津大学自上世纪80年代起对不同类型的分步结晶器均进行了小试、中试和工业规模的试验研究,开展了采用分步结晶工艺进行蜡下油脱蜡和加氢尾油脱蜡等试验,并取得了成功。
试验结果表明,与原先其他蜡油加工技术相比,采用分步结晶脱蜡工艺,具有流程短、设备简单、投资省、能耗低和操作方便等特点。
分步结晶法脱蜡主要操作原理是将蜡油送进一系列特制的结晶器进行所谓“分步结晶”,每个结晶器很像一个垂直放置的列管换热器,蜡油间歇地送进管内,管外用呈降膜流动的冷却介质进行冷却,管中则有惰性气体从结晶罐底部引入,严格调节惰性气体流量,使进入结晶管内的惰性气体能形成“炮弹状气泡”而向上移动,迫使油液流向管壁,并在气泡周围形成向下流动的液膜。
液膜中的蜡分很容易受冷却而凝结在管壁上,而油分则仍然呈液态而淌下。
这种结晶方法使传质阻力显著下降,从而有效地提高了结晶速率,缩短了结晶时间,提高了结晶器的时空效率[3]。
1.2 套管结晶器酮苯脱蜡工艺甲乙基酮-甲苯脱蜡脱油联合工艺简称酮苯脱蜡工艺,是我国润滑油型炼油厂生产石蜡的主要方法。
该工艺特点是脱蜡所得蜡膏不再经熔化结晶直接加入溶剂再稀释并在一定工艺条件下过滤脱油得 收稿日期:2006-12-24。
作者简介:陈孙艺(1965-),男,教授级高级工程师,工学博士, 2006年毕业于华东理工大学化工机械专业,从事压力容器设计、制造工艺、失效分析及技术管理工作。
2007年6月J un.2007 润 滑 油Lubricating Oil第22卷第3期Vol.22,No.3到脱油蜡,由于工程中省去蜡膏溶化和再结晶步骤,简化了生产流程,降低了能耗。
在工艺的具体应用中,出现了两种工艺设计方案:套管结晶器脱蜡工艺和稀释冷冻脱蜡工艺。
其中套管结晶器结构方案又分为内外套管一对一的普通套管结晶器(见图1)和一条外套管对7条内套管的大套管结晶器两种。
表1 氨冷大套管结晶器 套管结晶器脱蜡工艺是通过内管的含蜡油和夹套管间的致冷介质进行热交换将含蜡润滑油和溶剂的混合物冷却至-20~-40℃,使含蜡油中的石蜡结晶在套管结晶器管壁上,达到脱蜡的目的,再利用结晶器内管中的旋转管轴刮刀将蜡块刮下,与液油一起流经滤机过滤后将油蜡分离以得到高质量的润滑油品。
套管结晶器是目前炼油厂润滑油脱蜡工艺装置中的主要设备,应用广泛,国外的发展趋势是大型化及结构日趋合理,美国的套管结晶器内管直径从152mm 发展到304mm ,国内的内管直径基本上已更换为203mm [1]。
国内酮苯装置与国外同类装置的最大差距在于滤液的循环利用上[2]。
主要问题是在蜡油冷却过程中,大量的蜡会析出附着于管壁上,使换热器效率有所降低,同时流体阻力也有所上升。
利用连续旋转刮刀将沉淀的蜡刮下,动力消耗大,传动机构的检修维护工作量也大,设备成本高。
各炼油厂现在使用的套管结晶器大多数是我国在上世纪六七十年代制造的,部分是八九十年代改进设计制造的,少数是由原苏联等国家进口的,但是,其总体技术性能均为上世纪五六十年代水平,明显地存在着设计和制造水准较低、结构落后、占地面积大、换热面积小、单位传热面金属耗量大、能耗高、接头多易泄漏、生产效率低等缺点[4]。
现有的套管结晶器可进行结构改进设计以便能更好地满足生产发展需要。
1.3 稀冷脱蜡工艺稀释冷冻脱蜡简称稀冷脱蜡,用一台6~50段的稀冷塔代替部分或全部套管结晶器进行蜡结晶过程。
其特点是低温溶剂和较高温的原料油在塔中通过高度机械搅拌在短时内获得充分混合,全塔从上到下分段均匀降温,由于改变了蜡的结晶条件,从而改善了蜡结晶的性状,高熔点的蜡先结晶,低熔点的蜡后结晶且包在先结晶的蜡外层,获得球状坚实而又较均匀的结晶团,使脱蜡速度和过滤速度得以显著提高,脱蜡油收率增加和蜡的含油量下降。
并有可能使油脱蜡和蜡脱油两个工艺结合在一起进行,以取得更好的经济效果。
此外还可以节省一部分套管结晶器和转鼓式过滤机,而这两种设备都是溶剂脱蜡装置中投资大、维修困难的设备。
在实验室研究工作基础上,在兰州炼油厂溶剂脱蜡装置中安装了一个直径为1.4m 、日处理量250t 的工业试验塔。
在取得初步结果和试验数据后,又设计制造了直径2.2m 、日处理量为900t 的工业稀冷塔,建成我国第一套稀冷脱蜡装置并投入工业试生产。
经过几年的改进,已经投入长周期的工业生产。
生产情况表明,采用稀冷脱蜡工艺可提高滤速10%~40%,增加脱蜡油收率3%~7%,蜡含油可下降到12%左右[5]。
但是稀冷脱蜡工艺还存在两个问题:(1)稀冷脱蜡工艺对重油如减四线油效果不明显;(2)就已有试验来看,脱蜡效果不是很稳定,有些问题尚待进一步认识和解决。
由于以上两方面的问题,进一步开展稀冷脱蜡机理的探讨以加深对它的认识十分重要,这样才能更好地发挥这一工艺的特点,提高整个脱蜡工艺水平,使稀冷脱蜡工艺能有更好的适应性。
1.4 流化床溶剂脱蜡工艺液固流化床换热器是20世纪70年代开发的换热设备,换热管内有数以百万计的切碎金属丝,液体流化固体,由于其激烈的湍流而对管壁产生了冲刷作用,这不仅可以有效地穿透和破坏管壁的边界层,而且可以清除管壁上的沉积物,从而使传热系数提高。
1965~1970年,美国、西德、荷兰首先对流化床换热器进行了研究并把它应用于海水淡化、脱盐、地热能利用等方面。
1980年开始又推广到其他工业领域,如废水蒸发、易结垢物料的换热等[3]。
22 润 滑 油 2007年第22卷流化床溶剂脱蜡工艺就是基于流化床换热器发展起来的,是一项具有世界先进水平的润滑油溶剂脱蜡新工艺。
立式的流化床取代了套管结晶器内管轴的功能,由于固体湍流作用,使附着在流化床结晶器管壁上的蜡迅速地被刮下,清洁了管壁并提高了总传热系数,同时析出的蜡结晶颗粒均匀、包油少,便于油和蜡分离。
因此该工艺在传热、油收率、蜡中油含量等方面有明显的优越性。
1989年美国Scheffer公司报道了用流化床换热器代替套管结晶器用于溶剂脱蜡的情况,在相同的处理量时,流化床换热器所需传热面积约为套管结晶器的20%,动力消耗约为10%,这说明流化床中的固体颗粒可以有效地清除管壁上的蜡层,大大提高了总传热系数[1]。
该技术在德国、荷兰已得到广泛应用,近几年在美国也得到推广,国内现正在开发推广之中。
1995年,国内由烟台大学等单位采用钢球作为流化固体颗粒进行了流化床溶剂脱蜡工艺的中型试验,并获得了成功;1996年8月,在兰州炼油化工总厂炼油二厂(现兰州石油化工公司炼油厂)Ⅲ套溶剂脱蜡装置的基础上,新建了流化床结晶系统,形成加工能力80kt/a的流化床溶剂脱蜡工业化试验装置。
在1999年底至2000年初,成功地进行了流化床脱蜡工艺第五次工业试验。
这次试验对新疆混合原油和青海原油的减压精制油、残渣油等不用原料进行了试验,重点通过对青海减一、二线油的试验,考察流化床工艺对石蜡基油的适应性;通过对青海减二线油及残渣油的试验,考察流化床工艺的溶剂组成对不同原料的适应性;通过对同一罐减三线油原料冷点工艺与流化床工艺对比试验,考察新老工艺的去蜡油收率、蜡中油含量等生产技术指标情况。
试验结果主要有以下几个方面[6]:(1)蜡中油含量:流化床内固体颗粒对蜡结晶的积压和流化床内的湍流状态加快了蜡分子的扩散,形成更紧密的蜡球,这种蜡球的油含量低,并且由于流化颗粒对管壁快速、均匀地碰撞,不会造成大量蜡积累,从而可以得到油含量较低的蜡。
(2)去蜡油收率:通过试验性生产的测试来看,流化床工艺比冷点工艺的去蜡油收率提高5%以上。
(3)总传热系数:由于流化床结晶器有效换热段内有很多相互碰撞的钢球,不但利于传热,而且能及时清除结晶器内管壁上结出的蜡,有利于总传热系数的提高。
工业试验时采用了结构上进行特殊处理的流化床结晶器,有利于达到高的总传热系数的效果。
2 加氢异构脱蜡技术20世纪70年代以来,国外用临氢技术生产润滑油的新工艺———加氢异构裂化、加氢处理、加氢催化脱蜡、加氢异构化和加氢精制有了很大发展。
加氢异构脱蜡是生产Ⅱ/Ⅲ类润滑油基础油的一项新技术,与溶剂脱蜡和催化脱蜡工艺相比,其润滑油基础油收率高、粘温性能好。
从1993年世界上第一套采用贵金属-择型沸石的异构脱蜡催化剂在美国Richmand炼厂工业化以来,目前已投产和在建的工业装置有11套,加工能力计5895kt/a;Mobil公司的MSDW技术也于1997年在新加坡的J urong炼厂工业应用;1999年Chevron公司的第三代催化剂ICR-410问世并已工业应用;抚顺石油化工研究院自20世纪90年代以来,也致力于润滑油异构脱蜡催化剂以及工艺研究的开发工作,异构脱蜡催化剂FIDW-1实现了工业放大,以加氢裂化尾油HC-V G O、溶剂精制-加氢处理V G O为原料,采用加氢脱蜡-加氢补充精制工艺,可制取V HV I、HV I润滑油基础油及食品级白油[7]。