射流系統(tǒng)應用于ABB調(diào)合裝置的研究

裴文軍，李冰，柳敏華，江巍

（1.中國石化潤滑油公司，北京 100085;2.中國石化潤滑油茂名分公司，廣東茂名 525011）

射流系統(tǒng)應用于ABB調(diào)合裝置的研究

裴文軍1，李冰1，柳敏華2，江巍2

（1.中國石化潤滑油公司，北京 100085;2.中國石化潤滑油茂名分公司，廣東茂名 525011）

調(diào)合是潤滑油生產(chǎn)過程中的一個重要工藝環(huán)節(jié)，使各種原材料混合均勻，因此調(diào)合方式是確保產(chǎn)品質量的關鍵。文章考察了射流式噴射攪拌器應用ABB調(diào)合裝置中的潤滑油調(diào)合，試驗證明射流式噴射可以用于潤滑油的調(diào)合，并能滿足潤滑油調(diào)合的要求。

調(diào)合;射流式噴射攪拌器;ABB調(diào)合裝置

0 引言

調(diào)合是潤滑油生產(chǎn)過程中的一個重要工藝環(huán)節(jié)，使各種原材料混合均勻，因此調(diào)合方式是確保產(chǎn)品質量的關鍵。油品調(diào)合主要分為管道調(diào)合和罐式調(diào)合，罐式調(diào)合主要有機械槳葉攪拌、氣體脈沖、泵循環(huán)方式。

射流式噴射攪拌器是一種新型的內(nèi)置、立體全方位攪拌器，開創(chuàng)了介質混合的新型模式，具有良好的攪拌效果。射流式攪拌器工作原理是直接利用了調(diào)合過程中輸送泵輸送液體介質作為攪拌動力，介質通過法蘭輸入到攪拌器內(nèi)部，通過兩邊的全方位噴射頭高速噴出，對周邊介質進行噴射混合，同時流體驅動攪拌器繞輸入法蘭中軸進行旋轉，帶動全方位噴射頭繞水平軸心進行旋轉，使噴射出的流體柱覆蓋攪拌器周圍的所有空間，達到全方位噴射攪拌的目的。

為了考察新型攪拌方式在潤滑油調(diào)合中的應用，開展了射流系統(tǒng)應用于ABB調(diào)合裝置的研究。

1 試驗設備

1.1 ABB調(diào)合裝置

試驗使用的裝置為ABB調(diào)合裝置，主要配置如表1所示。

表1 ABB調(diào)合裝置組成

試驗所用的ABB調(diào)合裝置主要有四個模塊組成:自動進料系統(tǒng)、ABB稱量系統(tǒng)、自動電加熱系統(tǒng)、射流攪拌系統(tǒng)。工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

1.2 射流攪拌原理

射流式攪拌器動作原理示意圖見圖2。

圖2 射流式攪拌器動作示意

其噴嘴復合了橫向旋轉運動及縱向旋轉運動，使噴射出的流體柱在運動過程中基本覆蓋攪拌器周圍的空間。攪拌器噴嘴噴射出的射流柱相當于機械式攪拌器的攪拌槳，對其周邊的介質不斷攪動。噴射噴嘴等同于調(diào)合噴嘴，對直接噴射的介質進行噴射撞擊混合。攪拌器內(nèi)部相當于管道靜態(tài)混合器，使介質在攪拌器內(nèi)部形成湍流混合。

2 試驗部分

試驗利用ABB自動調(diào)合系統(tǒng)進行潤滑油攪拌效率、清洗效率、稱量系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究。分別選取了船用氣缸油5070、CF－4 20W－50柴油機油、LHM 68無灰抗磨液壓油等有代表性的的油品進行試驗。

試驗參數(shù)如表2所示。

表2 試驗參數(shù)

2.1 攪拌效果的考察

2.1.1 試驗材料

試驗使用的物料如表3所示。

表3 射流攪拌ABB調(diào)合試驗物料表

2.1.2 試驗過程的采樣要求

調(diào)合樣品采樣采集調(diào)合釜內(nèi)頂部與底部的樣品;

船用氣缸油5070調(diào)合條件:在室溫（24℃）狀態(tài)下攪拌50 min，每隔10 min采樣，共計采樣5次。

CF－4 20W－50柴油機油調(diào)合條件:由室溫（24℃）逐步升溫的狀態(tài)下攪拌50 min，攪拌30 min后（40℃）采樣，之后每隔攪拌5 min采樣，共計采樣5次。

L－HM 68無灰抗磨液壓油調(diào)合條件:室溫（24℃）狀態(tài)下攪拌10 min后采樣，之后每隔攪拌5 min采樣，共計采樣5次。

采樣量:每次1000 mL，并記錄采樣時的油品溫度。

采樣按照射流攪拌時間分段進行。

2.1.3 試驗油品的檢測項目

通過測定樣品的運動黏度、堿值、元素、破乳化等數(shù)據(jù)，判定樣品是否攪拌均勻及是否滿足相關產(chǎn)品的國家標準或企業(yè)標準的指標要求。試驗油品的檢測項目如表4所示。

表4 試驗油品的檢測項目

2.2 清洗效果的考察

每次調(diào)完成油品后，為了進行下一次的調(diào)合工作，需清洗調(diào)合釜。根據(jù)釜的容積、形狀以及射流攪拌器安裝位置，清洗工藝為:采用HVI Ia 150基礎油清洗釜，每次攪拌10min。清洗用量第一次約為100 kg/次，第二次起用油量約為50 kg/次，采樣測試清洗油的堿值、元素，以確定清洗的效果，直至不影響下批調(diào)合產(chǎn)品的質量為止。

清洗油采樣及分析要求:清洗油采樣由調(diào)合釜底部的放空閥處采集，每次500 mL，測試堿值、元素。

3 結果與討論

3.1 油品調(diào)合分析結果及討論

調(diào)合船用氣缸油5070不同時間采樣分析結果見表5。

表5 船用氣缸油5070相關樣品分析結果（室溫）

續(xù)表

表6 船用氣缸油5070同一時間頂部和底部樣品黏度再現(xiàn)性分析

表7 船用氣缸油5070同一時間頂部和底部樣品堿值和鈣含量再現(xiàn)性分析

由表6、表7可見，船用氣缸油5070同一時間頂部和底部樣品黏度、堿值和鈣含量偏差在方法的再

現(xiàn)性分析范圍內(nèi)。

表8 船用氣缸油5070不同時間樣品黏度再現(xiàn)性分析

續(xù)表

表9 船用氣缸油5070不同時間堿值和鈣含量再現(xiàn)性分析

由表8、表9可見，從10 min至50 min的黏度、堿值、鈣含量數(shù)據(jù)均在方法的再現(xiàn)性范圍內(nèi)，說明射流攪拌10 min油品已均勻，并滿足油品指標要求。

在加熱狀態(tài)下調(diào)合CF－4 20W－50柴油機油不同時間采樣的分析結果見下表10。

表10 CF－4 20W－50柴油機油相關樣品分析結果（加熱）

在室溫狀態(tài)下調(diào)合L－HM 68無灰抗磨液壓油不同時間采樣的分析結果見表11。

表11 L－HM 68無灰抗磨液壓油相關樣品分析結果（室溫）

續(xù)表

3.2 清洗結果及討論

船用氣缸油5070調(diào)合試驗完成后，選用HVI Ia 150為清洗油對調(diào)合釜進行清洗。清洗基礎油分析結果如表12所示。

表12 船用氣缸油5070清洗結果

由表13可見，清洗三次后，添加劑基本無殘留，因下批調(diào)合油品為CF－4 20W－50柴油機油，因此不再繼續(xù)清洗。

CF－4 20W－50柴油機油的清洗結果如表13所示。

表13 CF－4 20W－50柴油機油清洗結果

由表14可見，清洗三次后，添加劑基本無殘留，試驗在此清洗狀態(tài)下對調(diào)合無灰抗磨液壓油無影響，因此不再繼續(xù)清洗。但是從表14的分析結果可以看出，清洗CF－4 20W－50柴油機油后再調(diào)合L－HM 68無灰抗磨液壓油，對產(chǎn)品的破乳化項目存在有一定的影響。

L－HM 68無灰抗磨液壓油調(diào)合后的清洗結果見表14。

表14 L－HM 68無灰抗磨液壓油清洗結果

由表15可見，清洗用的基礎油中和值為0.02 mgKOH/g，而且從元素變化的情況分析，經(jīng)過兩次清洗后基本無殘留。

綜合以上數(shù)據(jù)分析，調(diào)合釜經(jīng)基礎油清洗三次后（共用油200 kg），清洗油的堿值、元素迅速下降，表明釜內(nèi)基本無殘留。調(diào)合釜能夠滿足改調(diào)新品種的需要。

4 結論

通過利用裝有射流式攪拌器的ABB調(diào)合裝置進行了多次、多品種的調(diào)合試驗結論如下:

（1）射流攪拌器調(diào)合是一種新型的內(nèi)置、立體全方位攪拌器，開創(chuàng)了介質混合的新型模式，具有良好的攪拌效果。

（2）射流攪拌調(diào)合具有能耗低，方便的特點，可用于潤滑油調(diào)合。

（3）調(diào)合完成后清洗效果良好，能夠滿足下一次調(diào)油的要求。

［1］溫華，王俊，馮潔泳.潤滑油調(diào)合溫度及攪拌時間研究［J］.石油商技，2012（2）:88－92.

Research on the App lication of Jet－Stirring System in Auto Batch Blending

PEIW en－jun1，LIBing1，LIU M in－h(huán)ua2，JIANG W ei2
（1.Lubricant Com pany，Sinopec Corp.，Beijing 100085，China; 2.M aom ing Branch，Lubricant Com pany，Sinopec Corp.，M aom ing 525011，China）

The blending is an im portant part of lubricant producing process，and blending pattern often decides w hether or not the w ell－distributed m ixture can be obtained.In this paper，Jet－Stirring System w as used in the ABB equipm ent.The test proved that Jet－Stirring System can m eet the requirem ents of lubricant blending process.

blending;Jet－Stirring System;Auto Batch Blending

TE624.61

A

1002-3119（2012）06-0049-07

2012－04－28。

裴文軍（1964－），男，高級工程師，1985年畢業(yè)于青島化工學院化工專業(yè)，現(xiàn)從事潤滑油生產(chǎn)管理工作，已經(jīng)公開發(fā)表論文數(shù)篇。