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。
溶剂脱蜡厂加工工艺流程及发展趋势存在问题
一、酮苯脱蜡设备加工工艺流程
酮苯脱蜡设备工艺以生产润滑油基础油为主,副产品为粗石蜡,该工艺1931年开始工业应用,是用溶剂稀释的冷冻过滤法,脱除重柴油(常三线、减一线油)馏分中的石蜡,以降低重柴油凝点,并取得制取石蜡的原料,同时也是脱除重质润滑油中的蜡分,以及取得生产高熔点石蜡及地蜡所用的方法。由于重质润滑油的低温度钻度太大,并含有地蜡,用冷榨或离心法脱蜡均难于实现,影响石蜡结晶的生成,并造成油蜡分离困难,酮苯脱蜡设备厂采用溶剂稀释冷冻过滤法,一般都要采用丙酮、丁酮、苯、甲 苯、丙烷、二氯乙烷等作为溶剂,其中较为广泛应用的技术为酮苯脱蜡设备工艺,溶剂由丁酮、甲 苯按一定比例混合组成,工艺由开始时的一段过滤、二效蒸发逐渐改为两段过滤,三效蒸发。1980年采用惰性气汽提,但因安 全问题,仅在国外少量装置上取得应用。
目前脱蜡方式可以分为物理脱蜡和化学脱蜡两种,酮苯脱蜡设备是典型的物理方式脱蜡,将原料降温,蜡结晶析出,利用过滤加以分离。此外,还有尿素脱蜡、分子筛脱蜡等,化学方式脱蜡则是利用临氢技术将原料中的高凝点组分转化为低凝点组分,达到脱蜡的目的,临氢技术多用于润滑油生产,如加氢异构脱蜡、临氢催化脱蜡等。在诸多工艺中,由于酮苯脱蜡设备原料适应性强,加工流程简单,加工费用低,较其它工艺相比,酮苯脱蜡设备应用较为广泛。
但酮苯脱蜡设备设备数量多、维护工作量大,也有一些缺点。直到目前,酮苯脱蜡设备装置溶剂主要使用的是甲乙酮和甲 苯的混合溶剂,酮苯脱蜡设备中使用酮苯类溶剂的装置一般称为酮苯脱蜡设备。
二、发展趋势及存在的问题
目前发展情况较好的有异构脱蜡工艺和流化床溶剂脱蜡设备工艺。异构脱蜡工艺近10a得到各基础油生产商的重视,已有多家炼油厂建成投产。
润滑油溶剂脱蜡脱蜡工艺使得基础油具有很高的粘度指数、低倾点。流化床溶剂脱蜡设备工艺特点是其结晶系统采用分流式流化床结晶器,其优点在于总传热系数高,解决了蜡包油问题,使油收率比溶剂脱蜡设备溶剂脱蜡设备工艺提高2%~4%,蜡含油可降到低于3%;设备简单、投资低;工艺简单、维修费用和能耗低。
国内溶剂脱蜡设备通过近几年的不断改造,其工艺、设备、仪表控制水平已有了较大提高,但与国外先进水平相比仍有较大差距。主要问题是一些较好的成熟工艺未能得到很好利用,效能没有完全发挥,装置自动控制程度较低。在工艺优化改造的同时采用DCS先进控制技术可以提高对生产过程的控制,降低能耗,保持装置平稳操作。
建议在使用这些较成熟工艺的同时,结合装置的自身特点。如针对不同性质原料油对酮比、溶剂比进行试验,找出较佳工艺控制条件,当然在调整酮比时也要综合考虑经济效益,同时避免出现酮比过敏现象。
溶剂脱蜡设备是基础油生产中的重要环节,目前溶剂脱蜡设备工艺优化措施较多,比较成熟的有冷点稀释、二段过滤三段脱油,全滤液循环,惰性气体气提,多效蒸发和使用效果较好的助滤剂。根据原料油性质不同对溶剂脱蜡设备条件进行研究,确定合适的酮比、溶剂比,是优化溶剂脱蜡设备工艺的前提条件,同时考虑整个基础油加工工艺的综合效益,才能取得很好的效果。
溶剂脱蜡设备工艺与异构脱蜡工艺相比,虽然与加氢处理工艺组合可以生产出符合APIII类和111类基础油,但要生产出很高性能要求的基础油,就开发应用异构脱蜡工艺。
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