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摘 要：本文通过近几年对尿素脱蜡装置一些实际工作的总结，阐明本装置为实现向生产要效益的目的，而在提高液蜡收率方面的一些工作经验。从尿液饱和度、反应终温、尿液过滤三方面由理论根据与实际相结合，深入具体说明提高液蜡收率的方法。
关键词：尿素脱蜡；效益；液蜡收率；
文章编号：1674-3520（2015）-07-00-02
前言
锦西石化公司尿素脱蜡装置作为中石油系统唯一的尿素湿法脱蜡装置，以北蒸馏常二线为原料，生产-35#军用坦克柴油和300#液体石蜡。其中低凝柴油主要供军用，而重质液蜡多年来以色泽好，稳定性高，目的产品转化率高而深受好评。尤其广泛应用于洗涤剂、增塑剂、农药乳化剂、皮革加酯剂和氯化石蜡等化工产品领域，所以供不应求，经济效益可观。那么要达到增效的目的，重中之重的问题在于保证质量的同时，怎样提高液蜡收率？从而满足市场需要，创更大利润。本文将结合生产实际，对尿素脱蜡装置生产控制单元操作和指标反复调试，摸索出其影响因素，具体总结如下：
一、尿液饱和度
尿素脱蜡装置是利用尿素在一定条件下与油品中正构烷烃发生络合反应形成络合物的特性，使油品凝固点降低，络合物分解后得到正构烷烃（液蜡）和尿液，而尿液循环使用，由此可见尿素在整个装置中重要地位。具体在反应式如下：
CnH2n+2+mCO（NH2）2 CnH2n+2 [CO（NH2）2]m
式中m—尿素与进入络合物中正构烷烃的摩尔比
据此可以算出，平均一个碳原子需要0.75个尿素分子，尿素与正烷烃的重量比保持在2.5—4克的水平上，实际经验证明1克 C7-C16正构烷烃生成络合物所必须的尿液量为2.5—3克，而1克C17-C28正构烷烃生成络合物所必须的尿液量则为3—4克。
根据质量作用定律，未与烷烃生成络合物的游离尿素与生成的络合物相互作用。
实际证明，当尿素量大到一定程度时，饱和度大于63℃，尿素浓度大于45%，会沉降出稠的，难以分离的悬浮液，造成络合物中混有柴油，液蜡质量不合格，同时也不利于输送，增加操作困难。因此要在一定范围内提高尿液饱和度，不难看出饱和度在54-58℃是最优秀的。
二、反应终温
由络合反应方程式可见，络合物的生成热是放热过程，其反应热由以下三个过程的热量积聚而成。
从上面公式中可以看出，络合反应是放热反应，因此降低反应温度有利于络合反应向右进行，提高脱蜡深度。当反应温度升高时，络合反应倾向左方，脱蜡深度变浅，而且生成的络合物的稳定性变坏。因此，络合反应的温度是影响脱蜡深度的一个极其重要指标。在实际生产中，在有利于输送的前提下，应尽量降低反应温度以提高液蜡收率。确定最终的反应温度要根据具体的实际情况而定，尿素脱蜡的一个主要优点就是其络合反应可以在常温常压下进行，因而可以充分利用冷水来降低反应温度，反应温度能够控制在26℃是比较理想的。我装置也是采用冷水降温的，但是受用水紧张的限制，水温（特别是夏季）较高，达不到理想的反应温度，又因装置用大套管代替小套管，也不利反应温度的降低，近些年，装置加工量不断增加，尿液饱和度提高，更是增加了热负荷，所有这些不利因素都影响了反应温度的降低，从目前的生产实际来看，我装置的反应温度仅能达到30±2℃ ，既冬季28℃，夏季基本在32℃左右甚至更高，与理想的反应温度有一定的差距。
在实际生产中，保证冷却水量，降低新水温度，酸洗套管壳层，提高套管传热系数是降低终温的具体方法。经验证明冷水泵21流量保持200吨以上，每五年酸洗套管壳层一次，保证传热，是本装置能够控制终温的有效操作方法，更是多年来尿素脱蜡人在生产中努力保证的操作条件，而降低夏季水温是公司迫在眉睫的待解决问题。综上所述，要达到一定的脱蜡深度，作为操作人员，必须严格执行操作卡，使反应终温控制在越接近26℃越好。
三、尿液过滤
系统中尿液是循环使用的，随着时间的延长，系统循环尿液会逐渐失去活性，因为在尿素中积累了阻碍络合反应的杂质，使其污染。来源主要有两个方面：
（一）来源于设备，尿素长期在设备中运行，铁锈，泥沙进入尿液。
（二）来源于原料油。由于异丙醇是强极性有机溶剂，极易溶解油品中胶质、氧化物、硫化物，尤其在尿素与正构烷烃生成的络合物中，原料中芳烃分子吸附在尿素结晶表面，使尿素某些部位堵塞，不能进行络合反应而导致反应效果降低，而芳烃中稠环和脂环部分是形成胶质的重要组成部分，胶质更是尿液失活得重要因素，所以在生产中过滤尿液是必要的。
本装置在实际中使用吸附柱容30进行尿液过滤，具体流程如图：
容30内依次填加底网，活性纤维，活性炭，破沫网，瓷球。其中底网与破沫网主要起支撑作用，而发挥过滤作用的是活性炭、活性纤维与瓷球。首先活性炭吸附是利用物理吸附，化学吸附，氧化，还原等性能，去除尿液中污染物的处理方法。它是由木材，煤，果壳等含碳物质在高温缺氧条件下制成（本车间的活性炭由木材制成），它具有巨大的比表面積（500—1700㎡/g）和复杂的孔隙结构（孔半径≥20000nm），而吸附过程正是在孔隙中和表面进行的。在处理中，活性炭利用较大的亲和力，吸附住尿液中胶质等大分子杂质，从而使其像磁力一样，所有分子之间却因相互作用引力，达到吸附净化脱色效果。其次本装置采用微孔瓷球，是在惰性瓷球内部增加了20-30%具有吸附作用的结构微孔，因而除具有支撑催化剂和分散尿液作用，还同时吸附尿液中各种大小的杂质。因尿液杂质有颗粒状、胶质状、沥青质状及金属等，虽经活性炭过滤一部分，但相当部分（如小于25μm的颗粒杂质和铁离子）还是无法过滤，而在尿液吸附柱容30最高层的瓷球可将未过滤的杂质吸附其孔内，大大保护了尿液。另外，活性纤维布满微孔，表面产生纳米级的孔径，增加比表面积，对尿液的吸附能力比活性炭在水溶液中高5-6倍，吸附速度更快，无疑为尿液过滤增加了双保险。
尿素脱蜡装置在2013年全厂大检修的契机中，重新检修并启用尿液吸附柱，尤其在开工初期循环加温一罐尿液又经吸附柱捣一罐，并且控制尿液量不要太大，要均匀。随时采样注意过滤效果。如发现过滤效果不好，再从泵12处吹汽，在吸附柱下面放空阀处放空，保证无杂质后，使之恢复活性再仔细过滤。经各项分析得出，经过过滤的尿液更好地达到了络合反应效果，不仅提高了液蜡色度，更活化尿液，减少物耗，保证络合反应中尿素量，从而提高液蜡收率。
四、结论
通过以上讨论并总结，在正常处理原料的条件下，应采用以下措施来提高液蜡收率：
尿液饱和度由原来的52-56℃提高至54-58℃
反应终温控制在28℃以下，尽量接近26℃
定期用容30吸附柱过滤尿液，提高尿液活性。
参考文献：
[1]史丽华 异丙醇水溶液尿素脱蜡技术生产液体石蜡【J】沈阳化工，1994，（0，3），19，21.
[2]张一安 徐心如 石油化工工程 上海.华东理工大学出版社，1998.
[3]炼油工人岗位培训教材。
关键词：尿素脱蜡；效益；液蜡收率；
文章编号：1674-3520（2015）-07-00-02
前言
锦西石化公司尿素脱蜡装置作为中石油系统唯一的尿素湿法脱蜡装置，以北蒸馏常二线为原料，生产-35#军用坦克柴油和300#液体石蜡。其中低凝柴油主要供军用，而重质液蜡多年来以色泽好，稳定性高，目的产品转化率高而深受好评。尤其广泛应用于洗涤剂、增塑剂、农药乳化剂、皮革加酯剂和氯化石蜡等化工产品领域，所以供不应求，经济效益可观。那么要达到增效的目的，重中之重的问题在于保证质量的同时，怎样提高液蜡收率？从而满足市场需要，创更大利润。本文将结合生产实际，对尿素脱蜡装置生产控制单元操作和指标反复调试，摸索出其影响因素，具体总结如下：
一、尿液饱和度
尿素脱蜡装置是利用尿素在一定条件下与油品中正构烷烃发生络合反应形成络合物的特性，使油品凝固点降低，络合物分解后得到正构烷烃（液蜡）和尿液，而尿液循环使用，由此可见尿素在整个装置中重要地位。具体在反应式如下：
CnH2n+2+mCO（NH2）2 CnH2n+2 [CO（NH2）2]m
式中m—尿素与进入络合物中正构烷烃的摩尔比
据此可以算出，平均一个碳原子需要0.75个尿素分子，尿素与正烷烃的重量比保持在2.5—4克的水平上，实际经验证明1克 C7-C16正构烷烃生成络合物所必须的尿液量为2.5—3克，而1克C17-C28正构烷烃生成络合物所必须的尿液量则为3—4克。
根据质量作用定律，未与烷烃生成络合物的游离尿素与生成的络合物相互作用。
实际证明，当尿素量大到一定程度时，饱和度大于63℃，尿素浓度大于45%，会沉降出稠的，难以分离的悬浮液，造成络合物中混有柴油，液蜡质量不合格，同时也不利于输送，增加操作困难。因此要在一定范围内提高尿液饱和度，不难看出饱和度在54-58℃是最优秀的。
二、反应终温
由络合反应方程式可见，络合物的生成热是放热过程，其反应热由以下三个过程的热量积聚而成。
从上面公式中可以看出，络合反应是放热反应，因此降低反应温度有利于络合反应向右进行，提高脱蜡深度。当反应温度升高时，络合反应倾向左方，脱蜡深度变浅，而且生成的络合物的稳定性变坏。因此，络合反应的温度是影响脱蜡深度的一个极其重要指标。在实际生产中，在有利于输送的前提下，应尽量降低反应温度以提高液蜡收率。确定最终的反应温度要根据具体的实际情况而定，尿素脱蜡的一个主要优点就是其络合反应可以在常温常压下进行，因而可以充分利用冷水来降低反应温度，反应温度能够控制在26℃是比较理想的。我装置也是采用冷水降温的，但是受用水紧张的限制，水温（特别是夏季）较高，达不到理想的反应温度，又因装置用大套管代替小套管，也不利反应温度的降低，近些年，装置加工量不断增加，尿液饱和度提高，更是增加了热负荷，所有这些不利因素都影响了反应温度的降低，从目前的生产实际来看，我装置的反应温度仅能达到30±2℃ ，既冬季28℃，夏季基本在32℃左右甚至更高，与理想的反应温度有一定的差距。
在实际生产中，保证冷却水量，降低新水温度，酸洗套管壳层，提高套管传热系数是降低终温的具体方法。经验证明冷水泵21流量保持200吨以上，每五年酸洗套管壳层一次，保证传热，是本装置能够控制终温的有效操作方法，更是多年来尿素脱蜡人在生产中努力保证的操作条件，而降低夏季水温是公司迫在眉睫的待解决问题。综上所述，要达到一定的脱蜡深度，作为操作人员，必须严格执行操作卡，使反应终温控制在越接近26℃越好。
三、尿液过滤
系统中尿液是循环使用的，随着时间的延长，系统循环尿液会逐渐失去活性，因为在尿素中积累了阻碍络合反应的杂质，使其污染。来源主要有两个方面：
（一）来源于设备，尿素长期在设备中运行，铁锈，泥沙进入尿液。
（二）来源于原料油。由于异丙醇是强极性有机溶剂，极易溶解油品中胶质、氧化物、硫化物，尤其在尿素与正构烷烃生成的络合物中，原料中芳烃分子吸附在尿素结晶表面，使尿素某些部位堵塞，不能进行络合反应而导致反应效果降低，而芳烃中稠环和脂环部分是形成胶质的重要组成部分，胶质更是尿液失活得重要因素，所以在生产中过滤尿液是必要的。
本装置在实际中使用吸附柱容30进行尿液过滤，具体流程如图：
容30内依次填加底网，活性纤维，活性炭，破沫网，瓷球。其中底网与破沫网主要起支撑作用，而发挥过滤作用的是活性炭、活性纤维与瓷球。首先活性炭吸附是利用物理吸附，化学吸附，氧化，还原等性能，去除尿液中污染物的处理方法。它是由木材，煤，果壳等含碳物质在高温缺氧条件下制成（本车间的活性炭由木材制成），它具有巨大的比表面積（500—1700㎡/g）和复杂的孔隙结构（孔半径≥20000nm），而吸附过程正是在孔隙中和表面进行的。在处理中，活性炭利用较大的亲和力，吸附住尿液中胶质等大分子杂质，从而使其像磁力一样，所有分子之间却因相互作用引力，达到吸附净化脱色效果。其次本装置采用微孔瓷球，是在惰性瓷球内部增加了20-30%具有吸附作用的结构微孔，因而除具有支撑催化剂和分散尿液作用，还同时吸附尿液中各种大小的杂质。因尿液杂质有颗粒状、胶质状、沥青质状及金属等，虽经活性炭过滤一部分，但相当部分（如小于25μm的颗粒杂质和铁离子）还是无法过滤，而在尿液吸附柱容30最高层的瓷球可将未过滤的杂质吸附其孔内，大大保护了尿液。另外，活性纤维布满微孔，表面产生纳米级的孔径，增加比表面积，对尿液的吸附能力比活性炭在水溶液中高5-6倍，吸附速度更快，无疑为尿液过滤增加了双保险。
尿素脱蜡装置在2013年全厂大检修的契机中，重新检修并启用尿液吸附柱，尤其在开工初期循环加温一罐尿液又经吸附柱捣一罐，并且控制尿液量不要太大，要均匀。随时采样注意过滤效果。如发现过滤效果不好，再从泵12处吹汽，在吸附柱下面放空阀处放空，保证无杂质后，使之恢复活性再仔细过滤。经各项分析得出，经过过滤的尿液更好地达到了络合反应效果，不仅提高了液蜡色度，更活化尿液，减少物耗，保证络合反应中尿素量，从而提高液蜡收率。
四、结论
通过以上讨论并总结，在正常处理原料的条件下，应采用以下措施来提高液蜡收率：
尿液饱和度由原来的52-56℃提高至54-58℃
反应终温控制在28℃以下，尽量接近26℃
定期用容30吸附柱过滤尿液，提高尿液活性。
参考文献：
[1]史丽华 异丙醇水溶液尿素脱蜡技术生产液体石蜡【J】沈阳化工，1994，（0，3），19，21.
[2]张一安 徐心如 石油化工工程 上海.华东理工大学出版社，1998.
[3]炼油工人岗位培训教材。