L-QB300合成導(dǎo)熱油在10萬(wàn)t/a潤(rùn)滑油脂裝置的應(yīng)用

于百杰 王光社

1 中國(guó)石化潤(rùn)滑油有限公司山東銷(xiāo)售分公司

2 中國(guó)石化潤(rùn)滑油（新加坡）有限責(zé)任公司

本文介紹了中國(guó)石化潤(rùn)滑油（新加坡）有限責(zé)任公司10萬(wàn)t/a潤(rùn)滑油脂裝置的工藝概況及導(dǎo)熱油系統(tǒng)，詳細(xì)闡述了長(zhǎng)城L-QB300合成型導(dǎo)熱油在該裝置上的成功應(yīng)用和全過(guò)程技術(shù)支持方案的探索與實(shí)施。

中國(guó)石化潤(rùn)滑油（新加坡）有限責(zé)任公司于2010年5月12日正式成立，按照國(guó)際化的經(jīng)營(yíng)規(guī)則建立董事會(huì)治理結(jié)構(gòu)，旨在擔(dān)任中國(guó)石化潤(rùn)滑油公司的海外生產(chǎn)、物流、結(jié)算、貿(mào)易與服務(wù)平臺(tái)，塑造SINOPEC鮮明的國(guó)際化企業(yè)形象，為中國(guó)石化的海外業(yè)務(wù)發(fā)展做積極探索。

2011年，中國(guó)石化潤(rùn)滑油新加坡潤(rùn)滑油脂項(xiàng)目，在新加坡工業(yè)區(qū)奠基。產(chǎn)品系列覆蓋內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油、液壓油和潤(rùn)滑脂等產(chǎn)品。該項(xiàng)目是中國(guó)石化煉化板塊第一個(gè)在海外直接投資建廠的項(xiàng)目，標(biāo)志著中國(guó)石化煉化業(yè)務(wù)的國(guó)際化水平進(jìn)入到了新的發(fā)展階段。該項(xiàng)目的建設(shè)推動(dòng)了中國(guó)石化潤(rùn)滑油公司實(shí)現(xiàn)海外業(yè)務(wù)由產(chǎn)品貿(mào)易到技術(shù)、品牌輸出的新轉(zhuǎn)變，在海外市場(chǎng)建立起投資、生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)、管理一體化的經(jīng)營(yíng)模式。

2013年，習(xí)近平主席提出共建“一帶一路”戰(zhàn)略構(gòu)想以來(lái)，中國(guó)與沿線(xiàn)國(guó)家一系列務(wù)實(shí)合作結(jié)出了早期的果實(shí)。中國(guó)石化潤(rùn)滑油公司在更加開(kāi)放、互利合作的國(guó)際潮流中，攜手更多的合作伙伴一起合作共贏、融入全球。10萬(wàn)t/a潤(rùn)滑油脂項(xiàng)目由中國(guó)石化寧波工程有限公司總承包，其中90%以上的裝備設(shè)施選用中國(guó)制造，工程施工充分發(fā)揮新加坡PEC公司當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)，互利共贏攜手發(fā)展。

潤(rùn)滑油脂裝置簡(jiǎn)介

中國(guó)石化潤(rùn)滑油（新加坡）有限責(zé)任公司新建10萬(wàn)t/a潤(rùn)滑油脂裝置，其中潤(rùn)滑油裝置規(guī)模為7萬(wàn)t/a，潤(rùn)滑脂裝置規(guī)模為3萬(wàn)t/a。設(shè)計(jì)年運(yùn)轉(zhuǎn)天數(shù)為250 d，操作時(shí)數(shù)為16 h/d，間歇操作，年操作時(shí)間4 000 h。潤(rùn)滑油調(diào)合生產(chǎn)線(xiàn)采用2條ABB（自動(dòng)批量調(diào)合系統(tǒng)）、1條SMB（同步計(jì)量調(diào)合系統(tǒng)）、3套DDU（自動(dòng)桶抽提系統(tǒng)、脈沖系統(tǒng)、管匯系統(tǒng)和球掃清管系統(tǒng)）。潤(rùn)滑脂煉制生產(chǎn)裝置包括2套接觸反應(yīng)釜、2套壓力反應(yīng)釜及相關(guān)配套系統(tǒng)。潤(rùn)滑油脂灌裝線(xiàn)4條。

導(dǎo)熱油系統(tǒng)

10萬(wàn)t/a潤(rùn)滑油脂裝置的導(dǎo)熱油傳熱系統(tǒng)初裝油為長(zhǎng)城L-QB300合成導(dǎo)熱油，裝填后每年進(jìn)行一定數(shù)量新油補(bǔ)充。該裝置的導(dǎo)熱油系統(tǒng)的工藝流程見(jiàn)圖1。

加熱器

熱媒站由3臺(tái)導(dǎo)熱油鍋爐構(gòu)成，導(dǎo)熱油鍋爐主要參數(shù)見(jiàn)表1。熱媒站的附屬設(shè)備及主要附件參數(shù)見(jiàn)表2。

用熱設(shè)備

用熱設(shè)備為潤(rùn)滑脂煉制的一系列反應(yīng)釜和潤(rùn)滑油調(diào)合的一系列儲(chǔ)罐及工藝管道的伴熱。潤(rùn)滑脂煉制：接觸反應(yīng)釜、壓力反應(yīng)釜等工藝溫度一般在210～220 ℃，最高溫度可達(dá)240 ℃。潤(rùn)滑油調(diào)合：添加劑罐、基礎(chǔ)油罐、成品罐、預(yù)調(diào)合罐、稱(chēng)重罐等工藝溫度一般控制在常溫到60 ℃，最高溫度可達(dá)85 ℃。根據(jù)具體產(chǎn)品性能的差異進(jìn)行工藝溫度調(diào)節(jié)。用熱設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表3。

傳熱系統(tǒng)

循環(huán)泵強(qiáng)制對(duì)流傳熱，配備惰性氣體爐膛滅火系統(tǒng)，配備系統(tǒng)異常報(bào)警裝置和連鎖保護(hù)裝置，高位膨脹槽設(shè)置氮?dú)饷芊獾拈]式傳熱系統(tǒng)，系統(tǒng)總?cè)莘e約110 m3。

導(dǎo)熱油性能介紹

長(zhǎng)城L-QB300合成導(dǎo)熱油是中國(guó)石化潤(rùn)滑油公司自主研發(fā)的導(dǎo)熱油產(chǎn)品，采用烷基苯型基礎(chǔ)油和抗氧劑、清凈分散劑等多種功能添加劑調(diào)合而成，具有優(yōu)良的熱氧化安定性和熱穩(wěn)定性，技術(shù)指標(biāo)完全符合GB 23971—2009《有機(jī)熱載體》的要求。同國(guó)際知名品牌美國(guó)首諾公司的Therminol 50/Therminol 55合成導(dǎo)熱油、美國(guó)陶氏公司的Dowtherm T合成導(dǎo)熱油、法國(guó)道達(dá)爾公司的Seriola K 22/Seriola K 3120合成導(dǎo)熱油、日本綜研公司的NeoSK OIL 500合成導(dǎo)熱油相比，屬于同種類(lèi)型且性能相當(dāng)?shù)膶?dǎo)熱油產(chǎn)品。

烷基苯型導(dǎo)熱油原料來(lái)源于合成洗滌劑中直鏈烷基苯的副產(chǎn)物重質(zhì)的烷基苯。2009年全球直鏈烷基苯產(chǎn)量超過(guò)了30萬(wàn)t，這就使得作為導(dǎo)熱油原料的重烷基苯來(lái)源和成本得到了較好保證。特殊精制的重烷基苯具有優(yōu)異的低溫性能，傾點(diǎn)可以達(dá)到-60 ℃，初餾點(diǎn)則可以高達(dá)350 ℃，作為一種重要的液相傳熱導(dǎo)熱油，其使用溫度最高可以達(dá)到300 ℃。同樣由于其屬于芳烴衍生物產(chǎn)品，具有一定生理毒性，但因長(zhǎng)鏈烷基結(jié)構(gòu)的存在，又大大降低了其水體毒性。據(jù)了解，在中國(guó)使用烷基苯型導(dǎo)熱油的系統(tǒng)，最長(zhǎng)使用期已經(jīng)超過(guò)30年，這充分印證了烷基苯型合成導(dǎo)熱油具有突出的性?xún)r(jià)比［1］。

圖1 導(dǎo)熱油系統(tǒng)流程示意

表1 熱媒站導(dǎo)熱油鍋爐主要參數(shù)

長(zhǎng)城L-QB300合成導(dǎo)熱油與進(jìn)口合成導(dǎo)熱油相比，自燃點(diǎn)與初餾點(diǎn)更高，熱氧化安定性更好，不僅適用于惰性氣體密封的閉式系統(tǒng)，也可以應(yīng)用于無(wú)惰性氣體密封的開(kāi)式系統(tǒng)。長(zhǎng)城L-QB300合成導(dǎo)熱油與國(guó)際品牌同類(lèi)型合成導(dǎo)熱油的典型數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表4。

表2 熱媒站附屬設(shè)備及主要附件參數(shù)

表3 潤(rùn)滑油脂生產(chǎn)主要用熱設(shè)備參數(shù)

技術(shù)支持及應(yīng)用方案

按照工藝配方的要求進(jìn)行規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品出廠前按照檢驗(yàn)規(guī)范的要求進(jìn)行批次檢測(cè)，成品分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。

由表5可見(jiàn)，擬裝填使用的L-QB300合成導(dǎo)熱油技術(shù)指標(biāo)完全符合GB 23971—2009的要求，為合格產(chǎn)品。

2013年初10萬(wàn)t/a潤(rùn)滑油脂裝置順利中交，同時(shí)進(jìn)行了L-QB300合成導(dǎo)熱油的配套裝填。對(duì)預(yù)裝填的導(dǎo)熱油進(jìn)行了隨機(jī)取樣分析，結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6可以看出，預(yù)裝填油品完全滿(mǎn)足GB 24747—2009對(duì)未用有機(jī)熱載體的驗(yàn)證檢驗(yàn)判定指標(biāo)的要求，同時(shí)檢測(cè)的硫含量和熱氧化安定性滿(mǎn)足新油指標(biāo)要求。

系統(tǒng)裝填開(kāi)車(chē)運(yùn)行

2013年7月，10萬(wàn)t/a潤(rùn)滑油脂裝置一次試車(chē)成功，開(kāi)車(chē)后裝置產(chǎn)出合格潤(rùn)滑油脂產(chǎn)品，表明裝置可以穩(wěn)定正常運(yùn)行。

GB 24747—2009對(duì)在用有機(jī)熱載體的質(zhì)量指標(biāo)分允許使用質(zhì)量指標(biāo)、安全警告質(zhì)量指標(biāo)和停止使用質(zhì)量指標(biāo)3個(gè)等級(jí)，具體要求見(jiàn)表7。

2014年4月、2015年4月、2016年6月，對(duì)10萬(wàn)t/a潤(rùn)滑油脂裝置的在用導(dǎo)熱油進(jìn)行跟蹤取樣分析，結(jié)果見(jiàn)表8。

由表8可以看出，2014—2016年的在用導(dǎo)熱油取樣分析結(jié)果完全滿(mǎn)足GB 24747—2009對(duì)在用有機(jī)熱載體的允許使用質(zhì)量指標(biāo)的要求，其余指標(biāo)保持穩(wěn)定。

結(jié)論與建議

☆長(zhǎng)城L-QB 300合成導(dǎo)熱油是中國(guó)石化潤(rùn)滑油有限公司自主研發(fā)的導(dǎo)熱油產(chǎn)品，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿(mǎn)足GB 23971—2009要求，滿(mǎn)足中國(guó)石化新加坡10萬(wàn)t/a潤(rùn)滑油脂裝置對(duì)導(dǎo)熱油的性能要求。

☆潤(rùn)滑油脂生產(chǎn)的一系列反應(yīng)釜調(diào)和罐用熱單元的用熱過(guò)程存在間歇性和不連貫性，易造成鍋爐主回路中導(dǎo)熱油流量的強(qiáng)烈波動(dòng)，應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注切換過(guò)程時(shí)鍋爐內(nèi)的導(dǎo)熱油流量應(yīng)滿(mǎn)足最低流量的要求，防止造成導(dǎo)熱油液膜溫度過(guò)高，造成導(dǎo)熱油的裂化變質(zhì)。

☆潤(rùn)滑油脂用熱溫度的調(diào)整和使用鍋爐的切換，易造成傳熱系統(tǒng)中導(dǎo)熱油體積的膨脹和收縮，應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注高位槽中導(dǎo)熱油的液位變化、溫度變化、惰性氣體密封壓力變化，防止高位槽中油品與空氣進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間接觸，造成導(dǎo)熱油的氧化變質(zhì)。

☆影響導(dǎo)熱油使用壽命的因素包括導(dǎo)熱油自身的原因及外界原因。導(dǎo)熱油長(zhǎng)時(shí)間處于高溫條件下工作，其自身在使用過(guò)程中會(huì)不斷發(fā)生裂解、聚合等反應(yīng)，導(dǎo)致其性質(zhì)變化。這一變化趨勢(shì)是有規(guī)律的，可預(yù)測(cè)的。在用油跟蹤分析可有效診斷導(dǎo)熱油傳熱系統(tǒng)事故發(fā)生的原因，同時(shí)也是有效避免事故發(fā)生的重要手段。

表4 長(zhǎng)城L-QB300合成導(dǎo)熱油與國(guó)際品牌合成導(dǎo)熱油的典型數(shù)據(jù)對(duì)比

表5 L-QB300合成導(dǎo)熱油批次分析數(shù)據(jù)

表6 預(yù)裝填導(dǎo)熱油現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)取樣分析結(jié)果

表7 在用有機(jī)熱載體質(zhì)量指標(biāo)

表8 2014—2016年導(dǎo)熱油跟蹤取樣分析結(jié)果