三種調(diào)合工藝在潤滑油生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

王宏偉 馬媛慧

摘要:隨著能源枯竭這一問題的日益突出,作為煉油行業(yè)末端的潤滑油產(chǎn)業(yè),高效生產(chǎn)、節(jié)能降耗將成為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然之路,文章主要介紹潤滑油生產(chǎn)過程三種調(diào)合工藝,并對各自工藝特點進行闡述。同步計量自動調(diào)合SMB(Simultaneous Metering Blender)在大批量潤滑油生產(chǎn)過程中具有效率高、能耗低以及計量準(zhǔn)確的優(yōu)勢;自動批量調(diào)合ABB(Automatic Batch Blender)適應(yīng)于批量小、原料種類多、原料加入精度要求高特點下的小批量生產(chǎn);在線調(diào)合ILB(In Line Blender)適合在原料質(zhì)量水平穩(wěn)定、產(chǎn)品分析周期短、批量大狀況下的快速生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞:潤滑油;同步計量自動調(diào)合;自動批量調(diào)合;在線調(diào)合;特點

中圖分類號:TE626.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

Applications of Three Blending Processes in Lubricating Oil Production

WANG Hong-wei1, MA Yuan-hui2

(1.Yanhua Branch of SINOPEC Lubricant Company, Beijing 102503,China;2.PetroChina Dalian Petrochemical Company, Dalian 116032, China)

Abstract:With the graveness of energy issues, as the end of refinery industry, lubricants industry will develop in the direction of efficient production, saving energy and reducing consumption. Three types of lubricants blending processes and their respective characteristics are introduced in this paper. Simultaneous Metering Blender(SMB)technology is used in large quantity production with the advantages of high efficiency, low energy consumption and accurate measurement; Automatic Batch Blender(ABB)technology is adapted to the small batch production with the characteristics of many types and high adding precision for raw materials; In Line Blender (ILB) technology is suitable for the rapid production under the condition of stable raw material quality, short period for products analysis and large-batch production.

Key words:lubricant; SMB; ABB; ILB; characteristic

0 前言

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,能源供需平衡日顯脆弱,潤滑油行業(yè)作為石油加工行業(yè)末端能耗較大產(chǎn)業(yè),面臨巨大的壓力,許多潤滑油企業(yè)通過技術(shù)改造,優(yōu)化物流,精益生產(chǎn)來降低消耗,消化成本上升對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的影響,因此大批先進的潤滑油生產(chǎn)工藝及其裝置被引入現(xiàn)今的潤滑油生產(chǎn)中來,其中SMB、ABB以及ILB是現(xiàn)代潤滑油調(diào)合過程較為先進的調(diào)合生產(chǎn)工藝,現(xiàn)將這三種工藝的應(yīng)用情況進行闡述。

1 同步計量自動調(diào)合技術(shù)(SMB)

同步計量自動調(diào)合,目前國際上ABB和FMC公司的潤滑油調(diào)合技術(shù)較為成熟,也為國際石油公司在中國的潤滑油生產(chǎn)廠所普遍使用,無論是ABB還是FMC其裝置的主要組成大同小異,調(diào)合單元主要包括:計量回路(計量通道)、給料系統(tǒng)、調(diào)合母管,典型裝置如圖1。

圖1所示為一個具有4計量通道的SMB系統(tǒng),可最多同時進行4種組分的注入,以下是采用此SMB系統(tǒng)一次調(diào)合280 t某潤滑油產(chǎn)品的過程,具體工藝過程參數(shù)如表1,調(diào)合組分依次注入過程如圖2。

整個調(diào)合生產(chǎn)過程包括:調(diào)合設(shè)備啟動、注料、原料切換、管線清洗及沖掃以及儲罐油品脈沖攪拌,整個生產(chǎn)周期所需時間為315 min,而注完料的儲罐油品脈沖攪拌時間只有100 min,為對比SMB調(diào)合工藝與原采用加劑槽配母液,泵循環(huán)傳統(tǒng)調(diào)合生產(chǎn)工藝兩者的效率,將同樣的生產(chǎn)計劃采用加劑槽配母液,泵循環(huán)傳統(tǒng)調(diào)合工藝進行生產(chǎn),采用調(diào)合完畢后儲罐三點測粘度的方法,判定油品是否混合均勻,原始數(shù)據(jù)如表2,并對其進行雙因素分析、方差分析,結(jié)果如表3、表4所示。

從表4中的兩種調(diào)合工藝和取樣部位的P值均大于0.05,則可說明兩種生產(chǎn)工藝在最終產(chǎn)品的粘度性能指標(biāo)上已無差異,對比兩種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)同品種280 t產(chǎn)品所需時間,如表5所示。

可見SMB調(diào)合工藝在大批量的油品調(diào)合生產(chǎn)中較傳統(tǒng)的加劑槽配母液,泵循環(huán)傳統(tǒng)調(diào)合工藝可將生產(chǎn)周期縮短60%,其投料精度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)計量方式。

2 自動批量調(diào)合技術(shù)(ABB)

自動批量調(diào)合工藝就是根據(jù)調(diào)合配方要求采用基礎(chǔ)油、添加劑原料依次注入調(diào)合釜,然后開啟攪拌器,通過機械攪拌至混合均勻的調(diào)合方式,原料計量是通過調(diào)合釜設(shè)備上所帶的稱重計量原件來控制,一般的ABB裝置采用鋼結(jié)構(gòu)支撐的上下兩層調(diào)合釜裝置結(jié)構(gòu),添加劑進料預(yù)調(diào)合釜位于裝置上層,底釜一般用于基礎(chǔ)油和加入比例較大添加劑的混配,并配置桶裝添加劑抽提單元(DDU:Drum Decanting Unit)用于桶裝添加劑的加入,具體工藝流程如圖3。

由于ABB是采用稱重電子原件對進料量進行控制,投料的精度比SMB高,因此ABB調(diào)合一般用于生產(chǎn)添加劑加入比例精度高(一般不低于0.1%),加入組分種類多的小批量高檔產(chǎn)品調(diào)合,典型的ABB裝置投料精度如表6所示。

ABB所配套的DDU裝置可實現(xiàn)對桶裝添加劑的抽提,自身所帶的清洗裝置可實現(xiàn)對桶身掛壁添加劑的回用,一般的稱重精度能達(dá)到±0.2 kg。

3 在線調(diào)合技術(shù)(ILB)

在線調(diào)合技術(shù)是一種潤滑油調(diào)合生產(chǎn)過程最高效的調(diào)合工藝,生產(chǎn)時各種組分按照工藝配方要求被同時按照比例注入調(diào)合母管,通過管道上的混合裝置,通過在線混合直接生產(chǎn)出潤滑油產(chǎn)品。這種調(diào)合工藝過程示意如圖4。

ILB裝置的主要組成部分包括:原料通道、脫氣罐、在線流量計、流量調(diào)節(jié)閥、調(diào)合母管、管線混合器以及球線組成。原料通道一般只能用于液態(tài)原料的輸送,粘度過大的添加劑(如粘度指數(shù)改進劑)以及固體添加物需預(yù)先配成固定比例的添加劑稀釋液,為確保在線輸送原料的計量精度,ILB設(shè)置一氣體脫除罐,用于除掉液態(tài)原料中夾帶的氣體;流量調(diào)節(jié)閥的開閉程度是根據(jù)調(diào)合配方要求設(shè)定,一般只要生產(chǎn)方案確定,調(diào)節(jié)閥的開度也相應(yīng)的確定,但會因為系統(tǒng)原料溫度變化引起的密度變化在開閉程度上進行相應(yīng)修正。

在線調(diào)合適用于成品配方組分相對較少(一般不超過6種組分),常規(guī)潤滑油產(chǎn)品的大批量調(diào)合,最突出的特點是:啟動迅速,生產(chǎn)效率高,但相對來說生產(chǎn)彈性較差,遇到原料物性參數(shù)變化,設(shè)備需按照參數(shù)變化規(guī)律曲線修正在線輸送原料的流量,可能會導(dǎo)致生產(chǎn)出的成品質(zhì)量出現(xiàn)較大波動,因此,這種技術(shù)在國內(nèi)尚未大范圍普及,不過它的高效、快捷為眾多潤滑油生產(chǎn)企業(yè)所青睞,是現(xiàn)代化潤滑油生產(chǎn)的發(fā)展方向。

4 結(jié)論

(1)SMB調(diào)合工藝用于目前中高檔潤滑油產(chǎn)品的大批量調(diào)合生產(chǎn)中,相對于傳統(tǒng)的泵循環(huán)式的落后生產(chǎn)工藝能大幅縮短生產(chǎn)周期并降低生產(chǎn)過程能源消耗。

(2)ABB調(diào)合工藝用于生產(chǎn)小批量、多頻次的高檔潤滑油生產(chǎn)過程,能充分發(fā)揮其計量精確、操作簡單、原料切換容易的優(yōu)勢。

(3)ILB適合在原料物理性能穩(wěn)定的大批量狀況下的快速生產(chǎn),是目前潤滑油生產(chǎn)過程最先進的工藝,是今后潤滑油調(diào)合生產(chǎn)的發(fā)展方向,隨著在線控制技術(shù)發(fā)展尤其配套的潤滑油在線分析技術(shù)的進步將會快速得到大范圍普及。

(4)潤滑油調(diào)合過程將ABB工藝與SMB以及ILB工藝相互結(jié)合,合理制定裝置排產(chǎn)計劃定會在潤滑油調(diào)合生產(chǎn)中發(fā)揮更加快速、高效的功效。

參考文獻(xiàn):

[1] 水天德. 現(xiàn)代潤滑油生產(chǎn)工藝[M].北京:中國石化出版社,1997:458-463.

[2] 王先會. 潤滑油脂生產(chǎn)技術(shù)[M].北京:中國石化出版社,2005:354-368.

[3] 富一林,張泉靈,蘇宏業(yè).潤滑油優(yōu)化調(diào)合系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].化工自動化及儀表,2008,35(5):76-79.

[4] 張澤娜.綜述潤滑油的調(diào)和方法及設(shè)備[J].廣東化工,2007,34(6):86-88.

收稿日期:2009-03-16。

作者簡介:王宏偉(1977-),男,工程師,2002年畢業(yè)于西北大學(xué)化學(xué)工程專業(yè),現(xiàn)主要從事潤滑油生產(chǎn)工藝管理工作。