【正文】 機(jī)的底部進(jìn)入到過濾機(jī)的底槽中，并在過濾機(jī)的底槽形成一定的液面。 第 四 章 改造內(nèi)容 酮苯脫蠟重油裝置降低蠟膏含油技術(shù)改造方案于 2021年 10月初項(xiàng)目開始實(shí)酮苯脫蠟裝置降低蠟膏含油技術(shù)研究 13 施，項(xiàng)目研究工作與系統(tǒng)運(yùn)行同步運(yùn)行，到 11 月上旬項(xiàng)目核心研究工作及關(guān)鍵技術(shù)基本完成 ， 11 月中旬投入試生產(chǎn) 達(dá)到了預(yù)期效果 。 本項(xiàng)目的目的是降低酮苯蠟膏的含油，即要利用酮苯脫蠟重油裝置實(shí)現(xiàn)脫蠟和脫油的雙重功效，使蠟膏的含油降低到小于 %以下，滿足生產(chǎn)半精煉石蠟的含油指標(biāo)要求。 該種洗滌方式從微觀上看，類似于數(shù)學(xué)上的微分過程，亦有人稱之為“連續(xù)微分噴霧洗滌方式”。 （ 3） 現(xiàn)行的洗滌方式存在問題的探討 在洗滌 區(qū)，沿轉(zhuǎn)鼓軸向均布 6 根噴淋管。 目前重油一段及重油二段過濾機(jī)經(jīng)常是部分濾機(jī)開工，部分濾機(jī)停運(yùn)，開工的濾機(jī)蠟餅過厚，即過濾速度較高，過濾效果有待改進(jìn)。 主要技術(shù)指標(biāo) 酮苯脫蠟重油裝置加工 減二線原料 時(shí)，蠟膏含油降低到 ％以下，蠟膏收率不低于 33％；加工 HVI200 糠醛精制油 原料時(shí)，蠟膏含油降低到 ％以下，蠟膏收率不低于 33％。 5℃，加入一次溶劑，一般在換冷套管第六、八、十根處加入。 （ 2） 降低油的 黏度 使之利于蠟的結(jié)晶，便于輸送和過濾。另外水被帶到回收系統(tǒng) ,不僅增加了能耗 ,而且增加了蒸發(fā)塔負(fù)荷。 大慶原油含蠟量多，凝點(diǎn)高， 黏度 小，脫蠟溫差大，一般為８～１２℃，溶酮苯脫蠟裝置降低蠟膏含油技術(shù)研究 6 劑稀釋比大，常為３～４：１，使冷凍及回收系統(tǒng)負(fù)荷大，好處是過濾機(jī)蠟餅厚松軟，好過濾，并且油品粘溫性能好，蠟膏收率高，而新疆原油含蠟少，凝點(diǎn)低，黏度 大，脫蠟溫差小，溶劑比小，冷凍負(fù)荷小，蠟餅緊薄，間隙小，不易過濾，但油收率較高。 酮苯脫蠟裝置降低蠟膏含油技術(shù)研究 5 圖 14 酮苯重油工藝流程簡圖 第二章 影響因素 酮苯溶劑脫蠟屬物理處理過程，通過結(jié)晶、過濾、蒸發(fā)等一系列物理分離實(shí)現(xiàn)油和蠟的分離，影響因素較多，主要包括原料油餾程寬窄、溶劑加入溫度、溶劑比，溶劑組成以及冷卻溫度等因素。兩套裝置只能生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油和含 油較高的蠟膏，蠟膏還要經(jīng)過石蠟溶劑脫油或者 石蠟發(fā)汗裝置進(jìn)一步降低蠟的含油量，滿足石蠟產(chǎn)品質(zhì)量要求。油和蠟膏做為產(chǎn)品送出裝置，蠟下油做為副產(chǎn)品同時(shí)送出裝置。我國第一套酮苯脫蠟裝置于 1954 年在大連石化公司建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)加工能力 20kt/a。我國應(yīng)充分利用自有的資源和規(guī)模優(yōu)勢，充分發(fā)揮潛力，加強(qiáng)科研攻關(guān)，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和增加品種使中國成為世界上名符其實(shí)的石蠟生產(chǎn)大國。結(jié)果表明，改造后蠟含油質(zhì)量分?jǐn)?shù)維持在 %以下，蠟平均收率提高 個(gè)百分點(diǎn)，縮短了石蠟生產(chǎn)工藝流程，年創(chuàng)效 3037 萬元。 脫蠟的方法有 溶劑脫蠟、 分子篩脫蠟、尿素脫蠟、微生物脫蠟 和 冷榨脫蠟等。 脫油方法 脫油的方法一般有溶劑脫油和發(fā)汗脫油兩種，溶劑脫油的生產(chǎn)原理如下：脫蠟蠟液加入二段脫油的濾液做為稀釋打漿溶劑，在 較高的溫度下，重新進(jìn)行結(jié)晶，然后在真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)中進(jìn)行一段脫油，得到一段脫油蠟液和一段蠟下油液，一段脫油蠟下油液去脫油回收系統(tǒng)將蠟下油與溶劑分開，一段脫油蠟液再加入二段稀釋（打漿）溶劑在真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)中進(jìn)行二段脫油，脫油得到二段脫油蠟液和二段脫油濾液，二段脫油蠟液去蠟回收系統(tǒng)。 特點(diǎn)是 同時(shí)滿足潤滑油和石蠟的生產(chǎn)，裝置緊湊， 能耗低， 收率高等酮苯脫蠟裝置降低蠟膏含油技術(shù)研究 3 優(yōu)點(diǎn)。兩套裝置在 2021 年進(jìn)行了 過濾機(jī)液位自動控制和自動溫洗技術(shù) 改造，改造完成后自動化程度提高， 避免了操作員人位操作的差異， 產(chǎn)品控制穩(wěn)定。 蠟分子大小較均勻，脫蠟時(shí)固體烴的晶體就較一致，便于過濾收率相對較高，一般來說，餾分潤滑油料控制餾程是 2％～９８％的餾出溫度不大于１００℃，結(jié)晶狀況良好。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道 ,溶劑含水每增加 1%,互溶溫度就升高 17℃ ,使酮的許可含量降低 ,從而增加了脫蠟溫差 ,增加了冷凍負(fù)荷。⑶降低了脫蠟油收率。脫蠟、脫油一段、脫油二段冷洗量一般根據(jù)蠟含油及濾機(jī)開啟臺數(shù)來決定加入量。我國大慶原油的餾分油，其石蠟含量較高，蠟的結(jié)晶顆粒較大，易過濾，冷卻速度可適當(dāng)提高。 （ 4） 建立相關(guān)降低蠟膏含油的數(shù)學(xué)模型，并在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)離線優(yōu)化。 ―――濾餅被溶劑擴(kuò)散洗滌殘留的液體階段。 —— 噴頭堵塞，實(shí)際洗滌僅 靠轉(zhuǎn)鼓上方二排滴管（ 4 根）滴出的冷洗溶劑進(jìn)行洗滌。其產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素很多，如前所述：原料性質(zhì)的變化、溶劑組成的變化、操作參數(shù)的變化以及熱化套管過程、過濾機(jī)的溫洗過程等非連續(xù)的操作都會對酮苯脫蠟過程的產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。 （ 3） 模型的建立 將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，剔除異常數(shù)據(jù)后，建立離線優(yōu)化模型。各濾室有導(dǎo)管與分配閥相通。 酮苯脫蠟裝置降低蠟膏含油技術(shù)研究 14 原料進(jìn)口過濾區(qū)洗滌區(qū)轉(zhuǎn)鼓旋向干燥區(qū)凈化區(qū)反吹區(qū)死區(qū)輸蠟器蠟出口洗滌溶劑惰性氣保護(hù) 圖 過濾機(jī) 工作原理 過濾機(jī)運(yùn)行的動力是過濾機(jī)密閉氣壓力和抽真空所產(chǎn)生的壓差，通過轉(zhuǎn)鼓內(nèi)外壓力差，達(dá)到濾液和蠟晶體分離。的隔橋。改造 過程中， 在 四臺過濾機(jī)的 低部真空管道上安裝手動蝶閥， 試驗(yàn)通過 調(diào)整蝶閥的開度（ K＝ 0％－ 100％），改變低部真空管道的有效流通面積，從而改變?yōu)V液的抽出量（及低部真空度），改變過濾速度 ，實(shí)現(xiàn)多開機(jī)增大過濾面積 。第三種為北京燕山石油機(jī)械廠生產(chǎn)的過濾機(jī)，共有 6根噴淋管，每根噴淋管上安裝 16（ 17）個(gè) 1/8直角噴頭。新噴頭噴淋角度為 120176。 噴頭更新后，冷洗覆蓋面增大， 霧化效果好， 冷洗分布均勻， 噴頭易于清理，運(yùn)行安全可靠，達(dá)到預(yù)期效果， 另外 原重油二段 0 010 濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓減速機(jī)采用液壓無級變速減速機(jī)，經(jīng)多年運(yùn)行，設(shè)備嚴(yán)重老化，經(jīng)常發(fā)生堵轉(zhuǎn)停車事故。 參數(shù)調(diào)整 優(yōu)化 （ 1） 輕油裝置 酮苯輕油裝置加工方案由加工減二線原料改為加工糠醛精制油， 運(yùn)行工藝參數(shù)主要包括 過濾機(jī)進(jìn)料溫度由 15～ 17℃降低到 22～ 23℃ ，去蠟油凝固點(diǎn)由1～ 4℃ 降低到 13℃ 以下，平均蠟收率由 %提高到 %，同時(shí)蠟含油相應(yīng)增加大約 3%。例如，一段冷洗溶劑量最小值為 26t/h，最大值達(dá)到 41t/h；二段冷洗溶劑溫度最低 5℃，最高達(dá)到 22℃。考慮到重油裝置加工糠醛精制油期間，蠟膏含油達(dá)不到石蠟出廠指標(biāo)，蠟膏還需要進(jìn)一步脫油，因此用重油裝置加工糠醛精制油方案沒有大的實(shí)際意義。（ ） +（二段 /冷洗稀釋溫度）179。 +（二段 /冷洗稀釋溫度）179。 圖 46 蠟含油預(yù)測 酮苯脫蠟裝置降低蠟膏含油技術(shù)研究 27 圖 47 蠟收率預(yù)測 根據(jù)已建立的蠟膏含油數(shù)學(xué)模型及蠟膏收率的數(shù)學(xué)模型，利用線性規(guī)劃（ LP）方法對酮苯脫蠟重油裝置主要操作參數(shù)進(jìn)行離線優(yōu)化并結(jié)合裝置的生產(chǎn)實(shí)際確定酮苯脫蠟重油裝置（加工 減二線 ）結(jié)晶過濾系統(tǒng)的優(yōu)化操作參數(shù)如下 : 序號 參數(shù)名稱 單位 減二線原料 潤滑油料 備注 1 容 01 溫度 ℃ 10177。 2 5 一段冷洗量 t/h 38177。 改造完成后 石蠟生產(chǎn)流程發(fā)生了重大調(diào)整， 重油裝置直接生產(chǎn)出含油合格的半精煉石蠟，不需要在進(jìn)行脫油，石蠟直接送到石蠟精制裝置，減少了蠟脫油或石蠟發(fā)汗裝置再次進(jìn)行加工 ，同時(shí)運(yùn)行了四十多年的石蠟發(fā)汗裝置停運(yùn)。 蠟收率提高 改造完成由于石蠟加工流程縮短，蠟膏減少了 一 次加工，綜合蠟收率有了明顯提高 。 能耗情況 系統(tǒng)投入運(yùn)行后，由于過濾機(jī)進(jìn)料溫度升高近 10℃，使冷凍系統(tǒng)的負(fù)荷降低，酮苯脫蠟重油裝置的能耗較去年同期相比降低 1 個(gè)單位。 存在的問題和建議 存在的問題 （ 1） 酮苯脫蠟重油裝置二段過濾機(jī)為高位進(jìn)料，在原料量較小時(shí)無法保證多臺過濾機(jī)的進(jìn)料分配； （ 2） 部分過濾機(jī)液位指示取樣點(diǎn)位置過高，無法進(jìn)行液位準(zhǔn)確計(jì)量； （ 3） 二段冷洗溶劑和冷稀釋溶劑均由 N05/2 出口溶劑供給，無法實(shí)現(xiàn)溫度的單獨(dú)控制，導(dǎo)致二段冷洗溶劑溫度偏高，影響脫油蠟收率的進(jìn)一步提高。 發(fā)汗裝置停工，徹底消除了發(fā)汗裝置的用能和排污，減少人力資源消耗，符合國家建立資源節(jié)約型社會的發(fā)展要求，具有顯著的社會效益。 冷洗方式改善 利用原有噴淋系統(tǒng)，更換美國噴霧系統(tǒng)公司 B3/8GG316L 型大流量廣角噴嘴，擴(kuò)大噴頭的噴淋覆蓋面，濾餅在洗滌過程中均處于洗滌液層下面，保證最佳的冷洗密度及最大的冷洗覆蓋面積，提高洗滌溶劑的利用率。 055，中國石化出版社， 1995年， 100124 2 李志國 ， 酮苯脫蠟裝置兩段過濾生產(chǎn) 58℃ 石蠟 ， 石化技術(shù)與應(yīng)用 ， 2021(3)，247249 3 王建軍，降低酮苯脫蠟蠟膏含油量的有效途徑，潤滑油， 2021（ 2）， 1012 ， 提高酮苯去蠟油收率的途徑 。對溶劑脫蠟過程產(chǎn)品質(zhì)量影響因素的分析，建立結(jié)晶、 過濾系統(tǒng)的離線優(yōu)化模型。酮苯脫蠟重油裝置降低蠟膏含油技術(shù)是現(xiàn)有的國內(nèi)最先進(jìn)的 減二線 石蠟生產(chǎn)技術(shù)， 應(yīng)用本酮苯脫蠟裝置降低蠟膏含油技術(shù)研究 31 技術(shù)可以在兩段過濾、兩套回收系統(tǒng)工藝上生產(chǎn)反序半煉蠟。建 議將二段蠟膏部分循環(huán)至二段過濾機(jī)進(jìn)料罐，這樣不僅可以保證二段過濾機(jī)全部運(yùn)行，并且由于部分蠟膏經(jīng)過了三段過濾，可以有效的降低脫油蠟含油； （ 3） 建議對冷凍系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，確保在低負(fù)荷運(yùn)行的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)各點(diǎn)溫度的控制穩(wěn)定。 系統(tǒng)投入運(yùn)行后，石蠟發(fā)汗裝置停止運(yùn)行。 70%=%。 圖 51 重油裝置改造后加工石蠟加工流程 圖 52 輕油裝置改造后加工石蠟加工流程 石蠟加 工 流程 縮短 效益 計(jì)算 ： 每年加工減二線原料 32t/h 計(jì)算， 每年加工減二線 32179。 2 6 二段冷洗量 t/h 5177。 2 2 容 01/1 溫度 ℃ 0177。（ ） +（一段冷洗量）179。 +（一段冷洗量）179。在剔除部分生產(chǎn)波動和設(shè)備檢修的異常樣本，并考慮到系統(tǒng)滯后因素后，進(jìn)行線性回歸分析建立脫油蠟含油和收 率的數(shù)學(xué)模型。過濾崗位加強(qiáng)操作，一段過濾機(jī)開 6 臺，二段開 1 臺，過濾機(jī)每半小時(shí)溫洗 1 臺，保證過濾機(jī)過濾效果。 酮苯脫蠟裝置降低蠟膏含油技術(shù)研究 21 圖 45 含油波動統(tǒng)計(jì) 從圖中可以看出，脫油蠟含油數(shù)據(jù)的組均值大部分在中 心線以下，但是有三個(gè)點(diǎn)已經(jīng)超出了上限，表明在生產(chǎn)過程中還存在一定程度的波動。 原料調(diào)整和指標(biāo)優(yōu)化 酮苯脫蠟重油裝置改造前一直加工糠醛精制油， 生產(chǎn) 潤滑油基礎(chǔ)油，要保證潤滑油凝固點(diǎn)， 產(chǎn)出的副產(chǎn)品蠟膏含油較高 2～ 5%，半精煉石蠟指標(biāo)≯ %，不能滿足石蠟生產(chǎn)需要。在噴淋管距轉(zhuǎn)鼓高度不變的情況下，原噴頭噴淋面積為 178。 過濾機(jī)更換新型噴霧噴嘴時(shí)，噴嘴的設(shè)計(jì)數(shù)量遵循下列原則： （ 1） 過濾機(jī)處理量不同，其冷洗溶劑量亦不同，即冷洗溶劑量與過濾機(jī)處理量相匹配 （ 2） 過濾機(jī)在處理不同油品時(shí)，其冷洗溶劑比各不相同，冷洗溶劑量應(yīng)滿足最大溶劑比時(shí)的需求。 提高冷洗利用率研究 過濾機(jī)冷洗的過程是冷 洗溶劑在噴灑到蠟餅上 ，之 后便在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)外壓差的作用下，透過蠟餅和濾布進(jìn)入到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的集合管中，完成蠟餅的洗滌過程，達(dá)到降低蠟餅含油量的目的?？臻g。 本次過濾機(jī)分配頭優(yōu)化調(diào)整技術(shù)，以降低低部真空區(qū)受槽空間為主。在轉(zhuǎn)鼓的整個(gè)過濾面上，過濾區(qū)約占圓周的 1/3, 清洗 和 干燥 區(qū)占1/2,反吹 區(qū)占 1/6,各區(qū)之間有過渡段。 （ 5） 模型的修正 受生產(chǎn)實(shí)際情況變化和其 它因素的影響，模型優(yōu)化結(jié)果可能與實(shí)際情況出現(xiàn)較大偏差，一般地，當(dāng)誤差大于 5%時(shí)即需要對模型進(jìn)行修正。在本項(xiàng)目開始研究之前，酮苯重油裝置只是生產(chǎn)潤滑油產(chǎn)品，副產(chǎn)的蠟膏作為蠟脫油裝置的原料，產(chǎn)品質(zhì)量（潤滑油凝固點(diǎn)）的控制相對較為容易，在 搞好裝置平穩(wěn)操作的前提下只需控制合適的過濾機(jī)進(jìn)料溫度即可保證潤滑油的凝固點(diǎn)合格。 （ 4） 改進(jìn)洗滌方式，提高洗滌溶劑利用效率 ● 連續(xù)微分噴霧洗滌方式： 模擬方法：利用原有的噴淋系統(tǒng)，加大噴頭的噴淋角度，擴(kuò)大噴頭的噴淋覆蓋面，使得進(jìn)入洗滌區(qū)的轉(zhuǎn)鼓表面無論在其軸向上，還是在其徑向上，均處于洗滌溶劑噴霧滴的多重連續(xù)覆蓋下，形成一層洗滌溶劑膜，此時(shí)的濾餅在洗滌過程中均處于洗滌液層下面，適當(dāng)調(diào)整冷洗比，保證最佳的冷洗密度及最大的冷洗覆蓋面積；即可實(shí)現(xiàn)模擬“漫灌法”，提高洗滌溶劑的 利用率，降低蠟中含油。 洗滌比決定于濾餅空隙中液體的起始含量以及冷洗溶劑的過濾速度，它酮苯脫蠟裝置降低蠟膏含油技術(shù)研究 10 們又決定于濾餅的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。過濾速度越低，單位面積上通過 的原料量越少。 第三章 技術(shù)方案 總體思路 研究目標(biāo) 對現(xiàn)有的酮苯脫蠟重油裝置硬件設(shè)施及儀表控制系統(tǒng)加以完善，尋找最佳的工藝控制條件，在重油裝置加工 減二線原料 時(shí)，將蠟膏含油降低到 ％以下，蠟膏不經(jīng)過蠟發(fā)汗或溶劑蠟脫油裝置，直接送石蠟 精制 裝置 ，縮短 石蠟 加工流程，降低加工成本。 溶劑加入位置 溶劑加入位置是否合適，對結(jié)晶好壞和油品收率影響很大，目前處理餾分潤滑油已采用“冷點(diǎn)稀釋”，按原料油凝點(diǎn)不同控制原料油冷點(diǎn)溫度，低于該油凝點(diǎn) 18177。 脫蠟、脫油過程溶劑的加入量應(yīng)滿足下