溶剂脱蜡是石油产品精制的一种重要方法。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可制成润滑油和石蜡。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。
正反序酮苯脱蜡设备关键操作参数及产品对比同影响含油因素与降低蜡膏含油措施
一、正反序关键操作参数及产品对比
1.操作条件
因为酮苯脱蜡厂装置工艺流程、设备特性和性能、原料差别甚大,操作条件与产品的对应关系在不同装置间不具很好的重复性,但结晶工序内的关键操作参数(如冷点温度、一次溶剂比等)的设定是相差不大的。从正反序原料在同一套酮苯脱蜡厂装置的生产实践看,结晶工序多数关键操作条件(滤机进料温度、冷点温度、一次溶剂比)基本相同,其主要区别是结晶工序内总的溶剂稀释比:正序工艺要明显大于反序工艺。主要原因是正序工艺因含润滑油组分的比例升高,溶剂比相应增大。从优化操作角度而言,尽量减少一次、二次溶剂比,可提供很好的结晶环境,因此正序工艺所需提高的溶剂比往往靠增加三次溶剂比来实现。一般而言,非理想组分越多,溶剂比上升幅度越大。
2.操作性能
(1)由于正序工艺脱除了原油降凝剂等非理想组分,反序时常见的脱蜡油凝点回升(俗称“倒梯度”)现象消失,使正序脱蜡温差稳定,原料冷冻容易掌控,很有利于产品质量稳定和操作条件优化。
(2)正序工艺脱除了胶质、沥青质等非理想组分,使得结晶工序影响因素大幅减少,工况很稳定,有利于把控蜡结晶环节,使后道工序—过滤的操作稳定,平均滤速很快。虽然装置能耗随溶剂比增大而略有上升,但因冷冻温度稳定,可以降低冷冻的富余度来节约电能,总体上正反序工艺酮苯脱蜡厂能耗相近。
(3)若异常带入原料的上游溶剂偏多,会引起酮苯脱蜡厂溶剂回收系统的腐蚀(例如糠酸的腐蚀)。
二、影响润滑油溶剂脱蜡设备含油的因素与降低蜡膏含油的措施
润滑油溶剂脱蜡设备装置是润滑油与石蜡生产过程中的一个重要组成部分,由于润滑油溶剂脱蜡设备主要任务是将经过糠醛精制的原料进行油蜡分离,分离后的蜡膏含油量的大小直接影响到下游装置的石蜡收率及加工量,因此,占整个润滑油与石蜡系统加工成本的40%~50%,尤其是近期的石蜡非常畅销,因此生产低含油量的石蜡产品,能够创造出可观的经济效益。
原料结构对蜡膏含油量的影响润滑油溶剂脱蜡设备的原料是大庆减二线、减三线油,经糠醛精制进入润滑油溶剂脱蜡设备。由于润滑油溶剂脱蜡设备厂是一种物理过程,无法将原料中的非理想组分转化为理想组分,只能将非理想组分用物理的方法脱除。因此,原料的好坏直接影响着蜡膏含油的高低。
1原料的轻重对蜡膏含油的影响
轻质脱蜡原料中的固态烃主要成分为正构烷烃以及少量的异构烷烃、环烷烃和一些硫氮化合物(主要是石蜡)。在溶液中蜡的结晶为片状,颗粒大,含油少,易于过滤,去蜡油收率高,但由于蜡颗粒大,套管易上压;重质脱蜡原料中的固态烃主要成分为异构烷烃和带长烷基侧链的环烷烃以及少量的正构烷烃(主要是地蜡)。在溶液中蜡的结晶为针状,颗粒细小含油多,过滤时易堵塞滤布,过滤速度慢,蜡膏含油量较高。
由于原料中轻重组分差别较大,不容易找到同时适合轻组分和重组分的操作条件,例如溶剂比,轻质原料要求溶剂比要小重质原料要求溶剂比要大,轻组分中的蜡易于溶在溶液中,使脱蜡温差增大。
由于原料的组成不同,不易找到合适的原料冷点温度和溶剂冷点温度,选择合适的溶剂组成和适当的溶剂比。
2原料馏程对蜡膏含油量的影响
原料馏程对蜡膏含油量的影响较大。原料馏程窄,固态烃的分子大小、分子结构以及性质比较相似,物理性质比较单一,易于找到适宜的操作条件,蜡的结晶颗粒大,含油少;原料馏程宽,不同大小的固态烃分子混在一起,在同样的结晶条件下,低熔点烷烃受高熔点烷烃的影响,会生成一种蜡的共熔物,这种共熔物熔点低,结晶颗粒小含油多,并且过滤速度慢。在相近的操作条件下,达到相同凝点的脱蜡油,其收率相近的情况下,宽馏程的过滤速度要比窄馏分油小得多。
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