论文-酮苯脱蜡装置降低蜡膏含油技术研究

酮苯脱蜡装置降低蜡膏含油技术研究

图1-3 酮苯重油加工流程

1.5项目研究目的

由于大庆石化公司石蜡生产没有采用脱蜡脱油工艺，而是再次进过石蜡溶剂脱油或者石蜡发汗装置进一步降低蜡含油，使石蜡的含油指标达到出厂指标。相对于其他厂，石蜡加工流程长，能耗大，收率低。两套装置在2004年进行了过滤机液位自动控制和自动温洗技术改造，改造完成后自动化程度提高，避免了操作员人位操作的差异，产品控制稳定。

酮苯脱蜡重油装置尤为明显，蜡含油显著降低，蜡含油平均水平从4.86%降到了2.8%，最低达到了1.53%（石蜡含油指标≯1.7%）。在此改造基础之上，经多方面考察论证，决定对酮苯脱蜡装置降低蜡膏含油技术进行立项研究，主要内容是对酮苯脱蜡重油装置进一步改造和优化，使重油装置经过两段过滤加工后，产出含油量在1.7%以下的精制石蜡，不需要再经过蜡脱油或发汗装置加工，可以直接送到石蜡精制加工，缩短石蜡加工流程。

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图1-4 酮苯重油工艺流程简图

第二章 影响因素

酮苯溶剂脱蜡属物理处理过程，通过结晶、过滤、蒸发等一系列物理分离实现油和蜡的分离，影响因素较多，主要包括原料油馏程宽窄、溶剂加入温度、溶剂比，溶剂组成以及冷却温度等因素。

2.1原料油性质

2.1.1原料中胶质影响

原料油含胶质、沥青质太多，低温流动性差，烃析出不易连接成较大的颗粒晶体，而是形成细小微粒晶体，过滤时易堵塞滤布小孔，过滤困难，同时蜡含油也高，但原料油中含少量胶质，能促进蜡结晶连接成大颗粒，可提高过滤速度。 2.1.2馏分宽窄影响

原料馏分窄，蜡的性质越相近，蜡结晶越好。否则大小分子不同的石蜡混在一起结晶时，低分子的烷烃受到高分子烷烃的影响，能生成一种熔点较低，蜡晶很小，难于过滤的晶体，称为共熔物。研究证明，相邻的蜡分子的长度差大于10%时就会生成共熔物。

蜡分子大小较均匀，脱蜡时固体烃的晶体就较一致，便于过滤收率相对较高，一般来说，馏分润滑油料控制馏程是2％～９８％的馏出温度不大于１００℃，结晶状况良好。 2.1.3原料含水影响

原料油含水，在脱蜡温度下，易造成套管上压，水结晶析出生成细小冰粒，过滤时易堵塞滤布，使滤机失效。脱蜡原料油要求含水不大于０.２％，一般为痕迹。

大庆原油含蜡量多，凝点高，黏度小，脱蜡温差大，一般为８～１２℃，溶

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剂稀释比大，常为３～４：１，使冷冻及回收系统负荷大，好处是过滤机蜡饼厚松软，好过滤，并且油品粘温性能好，蜡膏收率高，而新疆原油含蜡少，凝点低，黏度大，脱蜡温差小，溶剂比小，冷冻负荷小，蜡饼紧薄，间隙小，不易过滤，但油收率较高。

2.2溶剂组成

2.2.1酮含量影响

酮苯装置使用的溶剂为丁酮一甲苯二元混合溶剂，丁酮的选择性强，对蜡溶解性低，它能使蜡晶体颗粒结成为较紧密的“聚合体”，它是蜡的“凝聚剂”，其量适当增加，可减少蜡结晶中的含油量，同时使蜡结晶易于过滤，甲苯对油的溶解能力强，在脱油溶剂中称它为“溶油剂”，因此在加工不同油品中，溶剂组成（即丁酮、甲苯比例）应适时调整，一般在处理轻质润滑油时希望溶剂中丁酮含量高一些，而处理残渣润滑油时，丁酮含量要低一些。

在丁酮比例较小的情况下，增加丁酮含量可提高过滤速度和降低脱蜡温差，但丁酮比过大，由于丁酮沉析能力强，在脱蜡温度下，使含蜡原料油中不该析出的组分也析出。呈粘稠的液体，过滤困难，脱蜡油收率降低，生产中必须控制好丁酮含量，确保过滤速度和油品收率。 2.2.2溶剂带水影响

酮苯脱蜡装置加入的溶剂主要是定向溶解原料中的油,溶剂含水则降低了其对油的溶解能力。据文献报道,溶剂含水每增加1%,互溶温度就升高17℃,使酮的许可含量降低,从而增加了脱蜡温差,增加了冷冻负荷。另外由于水的存在,混合液在套管中降温时,随着温度的降低,水便析出,结成冰粒,造成套管上压,增加化套管次数,不仅增加了能耗,而且易引起生产波动。水结成的冰粒被带到过滤机,堵塞滤布,使过滤速度降低,油收率下降。另外水被带到回收系统,不仅增加了能耗,而且增加了蒸发塔负荷。据资料表明,水的结晶热比蜡的结晶热大1倍,在溶剂回收的温度范围内,水的蒸发潜热比溶剂的蒸发潜热大4到5倍。蒸出1t水,大约需要2.09MJ的热量。综上所述,水对酮苯脱蜡装置的主要影响作用有以下3个方面:⑴增加了脱蜡温差;⑵增加了装置能耗;⑶降低了脱蜡油收率。

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2.3溶剂稀释比

所加溶剂量与脱蜡原料之比称之为溶剂比，包括一、二、三次稀释比和冷洗溶剂比。

脱蜡、脱油过程溶剂的加入量应满足下列要求： （1）在脱蜡温度下能充分溶解油。

（2）降低油的黏度使之利于蜡的结晶，便于输送和过滤。 （3）能充分溶解、稀释蜡中的油，使蜡含油尽量降低。

在总溶剂比不变的情况下，套管压力不大时，处理馏分润滑油，一次比在保证输送前提下就尽量减少。对于残渣润润油不用“冷点稀释”工艺，预一次比应增大。一段二次稀释全部由二段滤液充当，二段稀释量根据所加工油品性质尽量满足稀释要求，以减少蜡含油。脱蜡、脱油一段、脱油二段冷洗量一般根据蜡含油及滤机开启台数来决定加入量。但溶剂加入量增大，增加冷冻、过滤、回收的负荷，降低了处理量，因此溶剂比在满足以上两个条件后，应采取较小为宜，达到上述要求，以降低冷冻负荷、提高装置处理能力。

2.4溶剂加入位置

溶剂加入位置是否合适，对结晶好坏和油品收率影响很大，目前处理馏分润滑油已采用“冷点稀释”，按原料油凝点不同控制原料油冷点温度，低于该油凝点18±5℃，加入一次溶剂，一般在换冷套管第六、八、十根处加入。而残渣油由于黏度大，根据情况，第一次溶剂加在原料泵出口处，第二次溶剂加入口在换冷套管处，第三次溶剂加入比例较小，加入位置不变，冷洗溶剂加在真空转鼓过滤机表面，起到冲洗转鼓表面蜡饼中油的作用。

2.5冷却速度

结晶脱蜡脱油对蜡的要求是蜡的晶体颗粒大、结实、易过滤、含油小。在脱蜡的工艺条件下，生成蜡的晶核数目主要与过饱和的程度以及从过饱和达到饱和的时间有关，过饱和度大，从过饱和达到饱和的时间就越短，生成的晶核的数目就越多，结晶颗粒细小，因此，在脱蜡过程中，冷冻初期要求冷却速度最好不要太快，太快对结晶不利。据文献记载，结晶初期冷却速度最好为６０～８０℃/时，后期可快些，为１３０～２５０℃/时，最大不超过３００℃/时，这是对国

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