國產(chǎn)100 m2轉(zhuǎn)鼓真空濾機(jī)的工業(yè)化應(yīng)用

任峰，高天吉，楊俊

(中國石化濟(jì)南分公司，山東 濟(jì)南 250101)

國產(chǎn)100 m2轉(zhuǎn)鼓真空濾機(jī)的工業(yè)化應(yīng)用

任峰，高天吉，楊俊

(中國石化濟(jì)南分公司，山東 濟(jì)南 250101)

2012年，中國石化濟(jì)南分公司進(jìn)行了重質(zhì)基礎(chǔ)油光亮油基地建設(shè)，國產(chǎn)100 m2轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)在28萬噸/年酮苯脫蠟脫油裝置中首次得以應(yīng)用，文章介紹了此設(shè)備的原理和結(jié)構(gòu)特點，分析了與常規(guī)濾機(jī)的異同和優(yōu)勢，對運行三年多來產(chǎn)生的主要問題進(jìn)行了總結(jié)和分析，并提出了解決措施。

酮苯脫蠟；國產(chǎn)100 m2濾機(jī)；問題；措施 ；建議

0 引言

轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)普遍使用于煉油廠潤滑油生產(chǎn)的酮苯脫蠟裝置，是酮苯裝置的核心設(shè)備，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和裝置的加工能力，是平穩(wěn)生產(chǎn)的關(guān)鍵。目前國內(nèi)各廠普遍使用國產(chǎn)50 m2濾機(jī)，少部分單位使用進(jìn)口100 m2濾機(jī)。

2012年中國石化濟(jì)南分公司進(jìn)行重質(zhì)基礎(chǔ)油光亮油基地改造建設(shè)，系國內(nèi)首次采用國產(chǎn)GM100/3.5型100 m2轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)，分別由北京燕山石化機(jī)械廠(簡稱燕華)和蘭州蘭石重型裝備股份有限公司(簡稱蘭石)生產(chǎn)制造，臺數(shù)分別為6臺和2臺。三年多來，設(shè)備總體運行情況良好，但也出現(xiàn)了一些問題。

1 設(shè)備簡介

1.1 轉(zhuǎn)鼓真空濾機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)特點

轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)的主體是圓筒形的濾鼓，濾鼓的外殼被軸向分成若干格子，每一格子中有若干個均勻分布的開孔，表面安裝兩層金屬網(wǎng)作為支架，上面敷有濾布，嵌條將濾布壓在兩格中間的燕尾槽中起固定作用，鋼絲繞在濾布的外面，使濾布緊貼在金屬網(wǎng)上，如圖1所示；在濾鼓的每排格子中，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部沿轉(zhuǎn)鼓軸向裝有兩排連通的管束，連通轉(zhuǎn)鼓表面開孔和分配頭，如圖2所示。

圖1 過濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓格柵及濾布

圖2 過濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)格柵和分配頭的長連通管

過濾的驅(qū)動力是濾機(jī)外殼與濾鼓的格子內(nèi)的壓差。用真空壓縮機(jī)抽吸，經(jīng)過分配頭和連管將濾鼓表面的格子形成-0.05～-0.065 MPa(表)的負(fù)壓，而濾鼓和濾機(jī)外殼之間形成壓力為0.001～0.005 MPa(表)的正壓。

隨著濾鼓轉(zhuǎn)動濾液被抽走，蠟結(jié)晶聚積在濾布表面上，當(dāng)蠟餅離開液面后，被設(shè)于濾鼓上方的噴淋管噴出的冷溶劑(溫度與過濾溫度相同)淋洗，此稱為冷洗。冷洗溶劑與部分殘留于蠟餅中的潤滑油被吸入鼓中的管內(nèi)，冷洗蠟餅隨濾鼓轉(zhuǎn)動而被吸干。吸干后，當(dāng)蠟餅轉(zhuǎn)到刮刀上方，即用壓力為0.03～0.045 MPa(表)的安全氣將蠟餅吹松，稱為反吹。吹松的蠟餅經(jīng)刮刀刮下，由螺旋輸送器送入含油蠟液罐。濾液與冷洗濾液分別經(jīng)過連接管與分配頭進(jìn)入各自的真空受槽。

安裝在濾機(jī)一端的分配頭，是濾機(jī)中控制低、高、冷洗真空及反吹和死區(qū)五個部分的位置，也是控制各個過程時間長短的一個部件。分配頭不隨濾鼓轉(zhuǎn)動，但和濾鼓軸用彈簧壓緊，由于它既連真空又連反吹，在濾鼓軸轉(zhuǎn)到不同位置時，可分別與真空、反吹相連，并通過濾鼓內(nèi)的連接管把真空度和反吹壓力傳遞到濾鼓表面上從而實現(xiàn)濾鼓吸濾、吹脫蠟餅(再經(jīng)刮刀刮下蠟餅)的能力。

1.2 兩廠生產(chǎn)的100 m2濾機(jī)與傳統(tǒng)50 m2濾機(jī)的比較

1.2.1 異同(見表1)

表1 三種真空濾機(jī)的參數(shù)對比

(1)不同之處

由表1統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，與傳統(tǒng)50 m2濾機(jī)相比，100 m2濾機(jī)的轉(zhuǎn)鼓直徑基本相當(dāng)，長度約為前者的兩倍，但制造過程中撓度的控制難度更大；相應(yīng)地，輸蠟器長度翻倍，為保證軸向平衡，在中間位置加裝了支撐軸承。

(2)相同之處

功能相同，都是完成油蠟分離；基本構(gòu)成相同，均有轉(zhuǎn)鼓、輸蠟器、分配盤、注油器等部件組成；主要操作條件相同，轉(zhuǎn)鼓及輸蠟器的轉(zhuǎn)速、反吹壓力與真空度的控制等。

1.2.2 優(yōu)勢

(1)相同加工規(guī)模下，設(shè)備的采購及安裝費用可降低20%，安裝空間能節(jié)省35%，資金得到了合理使用、裝置空間得到了有效利用。

(2)在相同加工量時，設(shè)備的運行數(shù)量減少，維護(hù)管理成本降低。

2 問題分析及解決措施

2.1 投用后頻繁出現(xiàn)繞線松動

(1)問題描述

100 m2轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓比通常使用的50 m2大1倍，繞線安裝有偏差，運行后排列發(fā)生變化，就會引起繞線松動或脫落，甚至斷裂，在開工初期2個多月，維修繞線松動就達(dá)12臺次。

(2)原因分析

由于加工的原料和以前有所不同 ，尤其是脫油一段和脫油二段過濾機(jī)，蠟溫度高，黏度大，濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速快，若繞線稍有松動，短時間就會脫落；因為繞線器首次使用，繞線纏繞強度不夠會不均勻，便會造成松脫。

(3)解決措施

將繞線更換為抗拉強度更高的進(jìn)口產(chǎn)品(抗拉強度達(dá)175 kg/mm2，同時保證了繞線器及繞線纏繞時的質(zhì)量)，問題出現(xiàn)的頻次逐漸降低。

2.2 輸蠟器異響

(1)問題描述

國產(chǎn)100 m2轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)，首次運行中出現(xiàn)了輸蠟器轉(zhuǎn)動異聲、絞龍摩擦濾機(jī)底槽的現(xiàn)象，被迫開蓋維修。

(2)原因分析及解決措施

由于100 m2轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)長度加大，輸蠟器為兩段式組裝設(shè)計，只采用一端減速機(jī)驅(qū)動，中間采用絲接短軸連接兩側(cè)法蘭，兩側(cè)法蘭分別與兩段輸蠟器聯(lián)接；在運轉(zhuǎn)過程中，由于原料性質(zhì)變化，引起輸蠟器負(fù)荷的變化，造成輸蠟器絞龍中間短軸絲牙磨損，直至遠(yuǎn)離驅(qū)動端輸蠟器脫落。

(3)解決措施

與維修部門、廠家協(xié)商后，進(jìn)行了適當(dāng)改造，將短軸絲接聯(lián)接改為鍵槽聯(lián)接，完成后運行狀況良好。

2.3 分配盤易串壓

(1) 問題描述

國產(chǎn)100 m2轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)投用后，多臺次出現(xiàn)分配頭密封問題，造成三部真空度互串，濾機(jī)掛蠟不好，影響了正常生產(chǎn)。

(2)原因分析

真空過濾機(jī)分配頭分低真空、高真空、冷洗真空和反吹等區(qū)域，三部真空為負(fù)壓，反吹為正壓。濾機(jī)的三部真空管、反吹管和濾機(jī)相連的前部分為波紋管，開機(jī)時，液體沒有充滿管線，負(fù)壓下產(chǎn)生波紋管的軸向振動，很容易將分配頭密封條振松或振掉，造成分配頭處三部真空及反吹互串，正、負(fù)壓力互串，最終導(dǎo)致濾機(jī)不能正常工作，影響平穩(wěn)生產(chǎn)。

(3)解決措施

在啟動濾機(jī)時，待進(jìn)料液位達(dá)到一定高度后方開三部真空閥，避免液體沒有充滿管線、負(fù)壓下造成波紋管的軸向振動，將分配頭密封條振松或振掉，導(dǎo)致三部真空及反吹互串。檢修時，用厚薄規(guī)測量調(diào)整分配頭接觸面間隙，使之均勻；分配頭固定后，調(diào)整使壓緊彈簧處于一定壓緊狀態(tài)，再裝好輔助密封條，保證在分配頭稍有振動的情況下，接觸面仍緊密接合。經(jīng)維修調(diào)試后，密封效果好，解決了分配頭串壓問題。

2.4 濾機(jī)因轉(zhuǎn)鼓自停啟動困難

(1)問題描述

國產(chǎn)100 m2轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)投用后，由于加工的原料和以往不同，脫油一段、二段大部分是蠟和溶劑、含油量很少，而設(shè)備采用了液體懸浮式設(shè)計，重達(dá)25 t、長達(dá)8 m多的轉(zhuǎn)鼓僅由兩端軸承支撐，濾鼓與底槽間隙很小，當(dāng)濾機(jī)堆蠟造成轉(zhuǎn)鼓自停時，啟動困難。

(2)原因分析

當(dāng)濾機(jī)堆蠟造成轉(zhuǎn)鼓自停后，濾鼓背部及底部有蠟，轉(zhuǎn)鼓與底槽間隙減小，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動阻力增大；加上濾鼓內(nèi)存有大量濾液，濾鼓變重，加之濾機(jī)的原料大部分是蠟，很快就將濾鼓糊住，所以，轉(zhuǎn)鼓啟動困難，正常運行時電流不大，但堆蠟時電流急增，易造成過負(fù)荷停機(jī)。

(3)解決措施

日常操作維護(hù)中應(yīng)加強巡檢，適當(dāng)增大沖洗溶劑量，避免堆蠟現(xiàn)象發(fā)生。一旦發(fā)生堆蠟，需采取必要措施，如反復(fù)用熱溶劑沖化、浸泡、切放，以減小轉(zhuǎn)鼓運行負(fù)荷。

2.5 濾機(jī)刮刀板變形

(1) 問題描述

國產(chǎn)100 m2轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)投用后，濾機(jī)刮刀板多次出現(xiàn)張開現(xiàn)象，致使濾鼓過濾的蠟沒有經(jīng)過刮刀板到濾機(jī)下蠟管處，而是進(jìn)入濾機(jī)底槽原料中，導(dǎo)致濾機(jī)無法正常使用。

(2)原因分析

濾機(jī)刮刀板是刮掉反吹吹松的蠟餅用的，刮刀板由鋁板改為聚四氟乙烯塑料板，不易刮壞濾布。但在生產(chǎn)150BS原料時，由于蠟的黏度大，蠟餅厚，濾機(jī)失效快，且轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速快，蠟餅不易吹松，給刮刀板帶來較大的沖力，導(dǎo)致刮刀板翹開。

(3)解決措施

為保證濾機(jī)正常運行，車間要求每小時巡檢時觀察過濾效果，操作過程中要保證反吹壓力夠大；盡量在濾機(jī)失效前提前進(jìn)行溫洗，避免濾機(jī)失效后，反吹壓力小導(dǎo)致蠟餅沖擊刮刀板的情況發(fā)生。

3 建議

(1)將濾機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)引至DCS，并在溫洗程序中加入轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)步驟， 可大大提高溫洗的質(zhì)量，減少溫洗頻次，同時降低設(shè)備故障率。

(2)對過濾機(jī)繞線質(zhì)量加強把關(guān)，避免因繞線的強度或纏繞的質(zhì)量不好，造成設(shè)備故障甚至生產(chǎn)事故。

(3)原真空過濾機(jī)的負(fù)荷較低，一般計劃檢修周期為三年，但因目前裝置加工量及原料性質(zhì)變化等原因，濾機(jī)使用很頻繁，尤其生產(chǎn)光亮油時，濾機(jī)負(fù)荷有所增加。下一步要根據(jù)設(shè)備運行情況，制定更加靈活合理的檢修計劃，并加強日常的巡檢，及時發(fā)現(xiàn)隱患，保證設(shè)備運行。

[1] 鄭灌生. 潤滑油生產(chǎn)裝置技術(shù)問答[M]. 北京：中國石化出版社，2005.

[2] 康明艷，盧錦華. 潤滑油生產(chǎn)與應(yīng)用[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

Industrial Application of Domestic 100 m2Rotary Drum Vacuum Filter

RENG Feng, GAO Tian-ji, YANG Jun

(SINOPEC Jinan Company, Jinan 250101, China)

In 2012, SINOPEC Jinan Company carried on the base construction of heavy base oil and bright oil , and the domestic 100 m2rotary drum vacuum filter was applied in the 0.28 Mt/a ketone benzene dewaxing and despoiling device for the first time. In this paper, the principle and structure characteristics of the filter were introduced. The similarities, differences and advantages compared with the conventional filter were analyzed. Through summarizing and analyzing the main problems appeared in the past three years, the corresponding solutions or proposals were put forward.

ketone benzene dewaxing; domestic 100 m2filter; problem; solution; proposal

10.19532/j.cnki.cn21-1265/tq.2017.01.011

1002-3119(2017)01-0047-03

TE626.3

A

2016-09-01。

任峰，工程師， 2007年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，主要從事潤滑油基礎(chǔ)油、全精煉石蠟和環(huán)保型芳烴橡膠填充油的生產(chǎn)管理工作。E-mail：renfeng.jnlh@sinopec.com