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摘 要:本文主要阐述了酮苯脱蜡生产过程中溶剂含水的不利影响与产生因素。通过对干燥溶剂系统的操作流程等方面进行剖析,找到了事含水量偏高的主要原因是因干燥塔自身缺乏调节手段,且进料时的温度会受系统负荷的较大影响,从而使干燥的效果无法达到预期的目的。文章通过探讨与分析,指出了在操作干燥系统中的重点在于酮塔的汽提量和进料温度、干燥塔的进料温度等方面,并对在酮苯脱蜡生产过程中溶剂含水的问题提出相应的解决方案与对策。
关键词:溶剂含水 酮苯脱蜡 影响及解决方法
酮苯脱蜡的生产设备主要是润滑油基础油的重要生产设备之一,其工作原理是将糠醛精油作为原料,甲苯、丁酮作为溶剂,经过结晶、冷却、过滤、回收等生产工序,制造出拥有良好的低温流动性的去蜡油以及作为其副产品的石蜡。鉴于整个生产过程都是在低温的状态下进行,但现在所使用的设备容易造成溶剂含水量过高等问题,对工艺流程产生了较大的影响,为实际的操作也带来相应的困难。在长期的实践操作中,技术工作人员通过对造成溶剂含水的要素进行分析后,找出了溶剂干燥系统中所存在的问题,同时对其提出了相应的解决方法,进而为解决这一问题提供了参考和依据。
一、酮苯脱蜡生产的基本原理
酮苯脱蜡生产是一种通过使用溶剂进行脱蜡的生产方法。通常所选择的溶剂是丁酮-甲苯的二元混合性的溶剂,由于丁酮对于蜡的溶解能力低且可选择程度较高,是蜡的凝聚剂,能够让蜡的颗粒晶体的聚合体结构更加紧密,在生产过程中适量的增量,可以让蜡的结晶中所包含的油量较少且更容易进行过滤。另外,由于甲苯具有较高的油脂溶解能力,在脱蜡生产过程中通常将其作为溶油剂。鉴于上述两种材料的不同特性,在对不同油品进行生产加工的过程中,要注意溶剂组成的比例调配。
当原料经过丁酮-甲苯的混合溶剂在作用之后,运用其较好的低温选择性与流动性,在降温、冷冻的环节中,依次分批将混合的溶剂加入,进而使蜡能够进行更好的结晶,之后再传输至真空的转鼓过滤机中进行蜡、油的分离工序,最后通过回收系统进行回收作业,使溶剂能够得到较好的循环、回收利用。酮苯脱蜡的整个生产过程全部基于物理变化,将润滑油原料当中的蜡进行了去除,从而而满足了在低温条件下使用润滑油品的要求。
二 、溶剂含水的来源
1.以汽提蒸汽为基础的来源
在酮苯脱蜡生产设备中,共有3个汽提塔:脱酮塔、脱蜡油汽提塔与蜡膏汽提塔。由于受到生产技术的限制,这些气体塔中所产生的全部汽提蒸汽都会进入到溶剂当中,是溶剂当中含水量的主要来源
2.以原料为基础的来源
由于在进行酮苯脱蜡生产的原料中带有少量的水,在被结晶系统经过加工冷凝后会形成冰,之后会与蜡液同时流入溶剂的回收系统中。因为溶解的回收系统主要是通过汽提、闪蒸等方式进行工作的,所以使得原料中所含有的水分也会进入到溶剂之内。
3.其他的来源
在整个酮苯脱蜡的生产过程中,需要经过许多工序,利用许多其他的设备。因此,如加热器内漏、处理与扫线、水冷器等生产设备的冷凝水也會进入到溶剂之中。
如果在溶剂当中所包含的含水量太高,不但会加重回收、冷冻系统的工作负担,而且还会在很大的程度上对溶剂溶解油的能力造成大幅降低。
三、溶剂含水对酮苯脱蜡生产所造成的影响
1.对过滤系统的影响
过滤系统是通过对抽真空原理的运用,将已经形成结晶的蜡与油进行分类的系统,在此环节中滤布渗透性的优劣都会对操作产生直接的影响。如果溶剂内含水,因其形成的冰粒很容易对滤布造成堵塞,从而使过滤速度降低,过滤的阻力增加,造成部分的油会与蜡同时被回收系统回收、降低了脱蜡油的收集率等问题。当情况严重时,不仅会对设备的生产产生波动,而且还有可能会产生滤机过快失效等情况的发生,进而对蜡回收系统与油回收系统的正常操作造成影响。
2.对结晶系统的影响
结晶系统主要是指将溶剂与原料经过换热器与冷却器的系列加工后进入结晶器套管中,通过控制降温的频率与速度,把溶剂与原料降至零度以下,进而让蜡的结晶析出的系统。在整个工作过程内,如果溶剂含水就会造成冰粒的产生。当冰粒附着于冷却器表面是,就会对传热效果造成影响,从而导致蜡的含油量过高或蜡的结晶不佳等问题。另外,当冰粒附着时还有可能会引起结晶器的套管中压力增高,情况严重时还会产生套管的安全销断裂等问题,在很大程度上加快了套管的更换频率,增加了生产成本。
3.对脱蜡温差的影响
脱蜡温差指的是所要求脱蜡油凝点和过滤温度间的差值。如果溶剂中的含水量较高,则会使其降低对油的溶解能力。因此,为了使溶剂在溶解油时的能力得到提高,在实际的操作过程中往往会采取增加溶剂内甲苯比例的做法,在加大甲苯比例的同时,也相应的提高了溶剂溶解油的能力。但是,倘若要分离出品质合格的脱蜡油,脱蜡的温差也就必须要同时增加。这样一来不仅提高了企业的耗能,而且加重了设备的负担,并不利于企业的长远发展和技术创新。
四 、溶剂含水的解决方法
1.强化对干燥系统的操作规范
1.1溶剂干燥的流程与原理
在水-丁酮-甲苯的系统之中,活性系数最大的是水元素,当在分馏塔内进行这三类混合物的分离过程时,由于水在气相内的浓度高于在液相内的浓度,水会往塔顶馏出物的位置集中,这样才能够达到干燥的目标。基于这一原理,在溶剂的干燥系统中往往使用分离非均匀的混合物双塔来进行操作。其具体流程如图1
图1 溶剂的干燥流程图
根据流程图中的显示,具体流程如下:T5、T9中的含水溶剂与T10、T11顶部含水量比较大的溶剂同时进入R1分离罐中,R1分离罐上部含水量不高的溶剂经由该罐的上方溢流线流入位于其下方的干燥塔进料罐R2中。R2罐体内低含水量的溶剂运输至T10的干燥塔中进行回流,对R1底部所存留的高含水量的溶剂输入至T11脱酮塔内,通过运用共沸精馏的方法,可以将T10与T11中位于顶部的高含水量溶剂重新放入分离罐进行分离,T10内部位于下方的以及经过脱水工艺的湿溶剂可以输送至R12湿溶剂罐,而对T11内部下方位置的含统计量几乎为零的水则可以进行直接排放。
1.2干燥系统的调整操作
对于干燥系统而言,最关键的操作步骤就是将温度控制在适宜进料的范围之内。如果进料时的温度过低,则会产出气液的传质效果不佳、气相负荷过小等问题,进而使部分的水汽不能向系统的顶部聚集,造成溶剂干燥效果不好等问题。同样,如果进料时的温度太高,则有可能会使数量较大的溶剂经过塔顶流入分离罐中,从而导致脱酮塔工作的负荷加大,导致系统平衡的破坏。
2.湿溶剂罐的高液位控制与罐底切水
在干燥塔底部的含水量较低的溶剂在计入湿溶剂罐之后,通常要经过溶剂泵再重新利用于结晶系统当中。由于初期设备中所含有的溶剂量不大,湿溶剂液位不高,所以很容易造成还没能够及时对湿溶剂进行分解就被再次应运于系统中等问题,使水分对系统的操作带来影响。所以,有效控制湿溶剂罐中的高液位,让罐体内部的水分有足够的时间沉积脱水,同时加强罐底切水的频率,才能有效保障在此环境中的水不会再进入生产系统当中。
五、结语
从上述文章中不难看出,溶剂含水对酮苯脱蜡的生产存在着很大的影响,本文通过对设备的分析找出了造成这一问题的原因,并根据其特点进行了分析与解决。随着时代的发展和科技的不断进步,此类方法在今后的实际操作中也会得到广泛的运用,从而为酮苯脱蜡的生产提供技术保障。
参考文献
[1]郭建新,苏敏,张国明,孙明智.酮苯脱蜡装置两段过滤成功生产58℃石蜡[J].石油炼制与化工.2008.
[2] 俞伯伟.高桥石化公司炼油厂2号酮苯脱蜡装置检修改造顺利结束[J].石油炼制与化工.2009.
[3]黄卫国,张克进,罗雄麟. 酮苯脱蜡过滤机过滤效果识别[J].石油学报(石油加工).2010.
关键词:溶剂含水 酮苯脱蜡 影响及解决方法
酮苯脱蜡的生产设备主要是润滑油基础油的重要生产设备之一,其工作原理是将糠醛精油作为原料,甲苯、丁酮作为溶剂,经过结晶、冷却、过滤、回收等生产工序,制造出拥有良好的低温流动性的去蜡油以及作为其副产品的石蜡。鉴于整个生产过程都是在低温的状态下进行,但现在所使用的设备容易造成溶剂含水量过高等问题,对工艺流程产生了较大的影响,为实际的操作也带来相应的困难。在长期的实践操作中,技术工作人员通过对造成溶剂含水的要素进行分析后,找出了溶剂干燥系统中所存在的问题,同时对其提出了相应的解决方法,进而为解决这一问题提供了参考和依据。
一、酮苯脱蜡生产的基本原理
酮苯脱蜡生产是一种通过使用溶剂进行脱蜡的生产方法。通常所选择的溶剂是丁酮-甲苯的二元混合性的溶剂,由于丁酮对于蜡的溶解能力低且可选择程度较高,是蜡的凝聚剂,能够让蜡的颗粒晶体的聚合体结构更加紧密,在生产过程中适量的增量,可以让蜡的结晶中所包含的油量较少且更容易进行过滤。另外,由于甲苯具有较高的油脂溶解能力,在脱蜡生产过程中通常将其作为溶油剂。鉴于上述两种材料的不同特性,在对不同油品进行生产加工的过程中,要注意溶剂组成的比例调配。
当原料经过丁酮-甲苯的混合溶剂在作用之后,运用其较好的低温选择性与流动性,在降温、冷冻的环节中,依次分批将混合的溶剂加入,进而使蜡能够进行更好的结晶,之后再传输至真空的转鼓过滤机中进行蜡、油的分离工序,最后通过回收系统进行回收作业,使溶剂能够得到较好的循环、回收利用。酮苯脱蜡的整个生产过程全部基于物理变化,将润滑油原料当中的蜡进行了去除,从而而满足了在低温条件下使用润滑油品的要求。
二 、溶剂含水的来源
1.以汽提蒸汽为基础的来源
在酮苯脱蜡生产设备中,共有3个汽提塔:脱酮塔、脱蜡油汽提塔与蜡膏汽提塔。由于受到生产技术的限制,这些气体塔中所产生的全部汽提蒸汽都会进入到溶剂当中,是溶剂当中含水量的主要来源
2.以原料为基础的来源
由于在进行酮苯脱蜡生产的原料中带有少量的水,在被结晶系统经过加工冷凝后会形成冰,之后会与蜡液同时流入溶剂的回收系统中。因为溶解的回收系统主要是通过汽提、闪蒸等方式进行工作的,所以使得原料中所含有的水分也会进入到溶剂之内。
3.其他的来源
在整个酮苯脱蜡的生产过程中,需要经过许多工序,利用许多其他的设备。因此,如加热器内漏、处理与扫线、水冷器等生产设备的冷凝水也會进入到溶剂之中。
如果在溶剂当中所包含的含水量太高,不但会加重回收、冷冻系统的工作负担,而且还会在很大的程度上对溶剂溶解油的能力造成大幅降低。
三、溶剂含水对酮苯脱蜡生产所造成的影响
1.对过滤系统的影响
过滤系统是通过对抽真空原理的运用,将已经形成结晶的蜡与油进行分类的系统,在此环节中滤布渗透性的优劣都会对操作产生直接的影响。如果溶剂内含水,因其形成的冰粒很容易对滤布造成堵塞,从而使过滤速度降低,过滤的阻力增加,造成部分的油会与蜡同时被回收系统回收、降低了脱蜡油的收集率等问题。当情况严重时,不仅会对设备的生产产生波动,而且还有可能会产生滤机过快失效等情况的发生,进而对蜡回收系统与油回收系统的正常操作造成影响。
2.对结晶系统的影响
结晶系统主要是指将溶剂与原料经过换热器与冷却器的系列加工后进入结晶器套管中,通过控制降温的频率与速度,把溶剂与原料降至零度以下,进而让蜡的结晶析出的系统。在整个工作过程内,如果溶剂含水就会造成冰粒的产生。当冰粒附着于冷却器表面是,就会对传热效果造成影响,从而导致蜡的含油量过高或蜡的结晶不佳等问题。另外,当冰粒附着时还有可能会引起结晶器的套管中压力增高,情况严重时还会产生套管的安全销断裂等问题,在很大程度上加快了套管的更换频率,增加了生产成本。
3.对脱蜡温差的影响
脱蜡温差指的是所要求脱蜡油凝点和过滤温度间的差值。如果溶剂中的含水量较高,则会使其降低对油的溶解能力。因此,为了使溶剂在溶解油时的能力得到提高,在实际的操作过程中往往会采取增加溶剂内甲苯比例的做法,在加大甲苯比例的同时,也相应的提高了溶剂溶解油的能力。但是,倘若要分离出品质合格的脱蜡油,脱蜡的温差也就必须要同时增加。这样一来不仅提高了企业的耗能,而且加重了设备的负担,并不利于企业的长远发展和技术创新。
四 、溶剂含水的解决方法
1.强化对干燥系统的操作规范
1.1溶剂干燥的流程与原理
在水-丁酮-甲苯的系统之中,活性系数最大的是水元素,当在分馏塔内进行这三类混合物的分离过程时,由于水在气相内的浓度高于在液相内的浓度,水会往塔顶馏出物的位置集中,这样才能够达到干燥的目标。基于这一原理,在溶剂的干燥系统中往往使用分离非均匀的混合物双塔来进行操作。其具体流程如图1
图1 溶剂的干燥流程图
根据流程图中的显示,具体流程如下:T5、T9中的含水溶剂与T10、T11顶部含水量比较大的溶剂同时进入R1分离罐中,R1分离罐上部含水量不高的溶剂经由该罐的上方溢流线流入位于其下方的干燥塔进料罐R2中。R2罐体内低含水量的溶剂运输至T10的干燥塔中进行回流,对R1底部所存留的高含水量的溶剂输入至T11脱酮塔内,通过运用共沸精馏的方法,可以将T10与T11中位于顶部的高含水量溶剂重新放入分离罐进行分离,T10内部位于下方的以及经过脱水工艺的湿溶剂可以输送至R12湿溶剂罐,而对T11内部下方位置的含统计量几乎为零的水则可以进行直接排放。
1.2干燥系统的调整操作
对于干燥系统而言,最关键的操作步骤就是将温度控制在适宜进料的范围之内。如果进料时的温度过低,则会产出气液的传质效果不佳、气相负荷过小等问题,进而使部分的水汽不能向系统的顶部聚集,造成溶剂干燥效果不好等问题。同样,如果进料时的温度太高,则有可能会使数量较大的溶剂经过塔顶流入分离罐中,从而导致脱酮塔工作的负荷加大,导致系统平衡的破坏。
2.湿溶剂罐的高液位控制与罐底切水
在干燥塔底部的含水量较低的溶剂在计入湿溶剂罐之后,通常要经过溶剂泵再重新利用于结晶系统当中。由于初期设备中所含有的溶剂量不大,湿溶剂液位不高,所以很容易造成还没能够及时对湿溶剂进行分解就被再次应运于系统中等问题,使水分对系统的操作带来影响。所以,有效控制湿溶剂罐中的高液位,让罐体内部的水分有足够的时间沉积脱水,同时加强罐底切水的频率,才能有效保障在此环境中的水不会再进入生产系统当中。
五、结语
从上述文章中不难看出,溶剂含水对酮苯脱蜡的生产存在着很大的影响,本文通过对设备的分析找出了造成这一问题的原因,并根据其特点进行了分析与解决。随着时代的发展和科技的不断进步,此类方法在今后的实际操作中也会得到广泛的运用,从而为酮苯脱蜡的生产提供技术保障。
参考文献
[1]郭建新,苏敏,张国明,孙明智.酮苯脱蜡装置两段过滤成功生产58℃石蜡[J].石油炼制与化工.2008.
[2] 俞伯伟.高桥石化公司炼油厂2号酮苯脱蜡装置检修改造顺利结束[J].石油炼制与化工.2009.
[3]黄卫国,张克进,罗雄麟. 酮苯脱蜡过滤机过滤效果识别[J].石油学报(石油加工).2010.