潤(rùn)滑油石蠟裝置熱聯(lián)合流程淺析

黃宏全　丁泳波

摘要：對(duì)中國(guó)石油廣西田東石油化工總廠有限公司潤(rùn)滑油石蠟裝置能耗現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。特別介紹了酮苯脫蠟裝置由脫蠟改為脫蠟脫油聯(lián)合裝置，充分利用裝置的高溫?zé)嵩矗瑢?shí)現(xiàn)了酮苯脫蠟脫油、脫蠟油白土精制、石蠟精制間的熱聯(lián)合。并對(duì)熱聯(lián)合流程進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：潤(rùn)滑油；石蠟；脫蠟；脫油；熱聯(lián)合

中圖分類號(hào)：TE626.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Analyses on Heat Integration Process of Paraffin Lubricating Oil Unit

HUANG Hong-quan1， DING Yong-bo2

(1.PetroChina Tiandong Petrochemical Limited Company, Tiandong 531500,China; 2.PetroChina Yumen Blending Plant, Yumen 735200, China)

Abstract:Technologies of energy saving and consumption reduction for paraffin lubricating oil unit of PetroChina Tiandong Petrochemical Limited Company are introduced, focusing on transforming ketone-benzol dewaxing unit from dewaxing unit into dewaxing & deoiling integrated unit, making full use of the high-temperature heat source of the ketone-benzol dewaxing & deoiling integrated unit, and realizing the heat integration among ketone-benzol dewaxing & deoiling unit, clay treating unit and paraffin treating unit. At last, the heat integration process is summarized．

Key words:lubricating oil； paraffin wax； dewaxing； deoiling； heat integration

0 前言

中國(guó)石油廣西田東石油化工總廠有限公司潤(rùn)滑油石蠟裝置始建于1996年，由10萬(wàn)t/a糠醛精制裝置、5萬(wàn)t/a酮苯脫蠟裝置、2萬(wàn)t/a脫蠟油白土補(bǔ)充精制裝置、1.6萬(wàn)t/a石蠟精制裝置組成。目前由于受工藝路線制約，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品檔次低，未能充分發(fā)揮最佳經(jīng)濟(jì)效益。如何利用熱聯(lián)合工藝路線，降低生產(chǎn)成本，這里將就這些方面作出闡述。

1 潤(rùn)滑油石蠟裝置現(xiàn)狀

2008年以前公司的潤(rùn)滑油石蠟裝置流程長(zhǎng)，能量消耗很大，糠醛精制出來(lái)的精制蠟油降溫至80 ℃后送至罐區(qū)，如果酮苯脫蠟裝置不能馬上生產(chǎn)，在罐區(qū)還要用蒸汽保溫，然后再用泵打至酮苯脫蠟裝置進(jìn)行生產(chǎn)。酮苯脫蠟出來(lái)的脫蠟油不是直接進(jìn)白土補(bǔ)充精制裝置 ，而是先冷卻至40 ℃后送到罐區(qū)，白土補(bǔ)充裝置生產(chǎn)時(shí) ，再用泵從罐區(qū)抽取，然后經(jīng)過(guò)換熱與加熱爐升溫至160~190 ℃。酮苯脫蠟由于只有一段脫蠟，沒(méi)有二段脫油聯(lián)合系統(tǒng)，所以蠟膏由于含油量高，達(dá)不到半精蠟要求，所以只能采取以下兩個(gè)方案：（1）直接進(jìn)石蠟發(fā)汗精制，酮苯脫蠟生產(chǎn)出來(lái)的蠟膏冷卻至80~90 ℃后送至罐區(qū)，然后再用泵從罐區(qū)送至石蠟精制車間，石蠟經(jīng)冷卻發(fā)汗，發(fā)汗脫油后粗蠟再用蒸汽加熱至90 ℃加酸反應(yīng)，排完酸渣后，再用蒸汽加溫升至110~120 ℃加白土精制脫色。發(fā)汗工藝雖然加工成本較低，但是石蠟的收率低（43%）。（2）含油蠟膏再重新返酮苯進(jìn)行重結(jié)晶脫油，雖然石蠟收率高（60%），但因重復(fù)加工，加工成本高。因而 ，在加工中耗費(fèi)了大量的能量，而且使生產(chǎn)周期也有所延長(zhǎng)。具體加工路線見(jiàn)圖1。

從表1~表4數(shù)據(jù)可以看出中國(guó)石油廣西田東石油化工總廠有限公司潤(rùn)滑油石蠟裝置與中國(guó)石油（大慶石化（Ⅱ））的同類裝置能耗相差極大，進(jìn)行技術(shù)改造節(jié)能降耗是必然的。

2 節(jié)能技術(shù)在潤(rùn)滑油石蠟裝置的應(yīng)用

酮苯脫蠟裝置是潤(rùn)滑油生產(chǎn)核心裝置，改造前汽塔底潛熱采用水冷進(jìn)行冷凝冷卻，能耗相當(dāng)大，設(shè)備投資也很大。為了節(jié)約能耗，充分挖掘利用聯(lián)合裝置中的潛熱資源，最大限度地降低操作費(fèi)用和能耗，將大量無(wú)利用價(jià)值的低位熱能轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣脙r(jià)值的高位熱能，2008年提出了高度熱聯(lián)合流程工藝技術(shù)大改造，將酮苯脫蠟改為脫蠟脫油聯(lián)合裝置，同時(shí)對(duì)下游裝置提出裝置間熱聯(lián)合加工工藝。改造后潤(rùn)滑油石蠟加工路線見(jiàn)圖2。

2.1 酮苯脫蠟改脫蠟脫油聯(lián)合流程

酮苯脫蠟沒(méi)實(shí)施技術(shù)改造前蠟膏的加工路線是把蠟膏重新返回裝置進(jìn)行重結(jié)晶脫油，無(wú)形中增加了表2的加工成本，落實(shí)國(guó)家節(jié)能減排政策，公司要求酮苯脫蠟裝置一步加工就能直接生產(chǎn)出合格的脫蠟油與半精煉粗蠟，為此進(jìn)行了以下脫蠟脫油聯(lián)合工藝流程改造，具體工藝原則流程見(jiàn)圖3。

按圖3流程進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，需新增兩臺(tái)50 m2真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)作為二段脫油設(shè)備，新增一臺(tái)70 m2結(jié)晶換冷套管，新增一套蠟下油回收系統(tǒng)以及部分容器。

2.2 脫蠟油白土補(bǔ)充精制熱聯(lián)合流程

酮苯脫蠟油回收是把脫蠟油中溶劑通過(guò)蒸發(fā)和汽提后回收，然后脫蠟油經(jīng)水冷后出裝置，部分工藝流程見(jiàn)圖4。

從表5中數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)換12后的溫度還有150 ℃，如果不經(jīng)水冷，把脫蠟油直接輸送至脫蠟油白土補(bǔ)充精制加入白土，就可以回收這部分能量了。為了充分利用換熱后余熱，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了脫蠟油白土精制溫度對(duì)色號(hào)影響的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。

從表6中可以看出達(dá)到一定精制溫度后，再提高精制溫度，對(duì)基礎(chǔ)油色號(hào)影響趨于平穩(wěn)，可以把脫蠟油白土精制溫度降至120~140 ℃也能滿足客戶對(duì)質(zhì)量的要求［1］，從而可以省掉一臺(tái)加熱爐。具體聯(lián)合流程見(jiàn)圖5。

工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，當(dāng)酮苯油回收正常穩(wěn)定后，物料不過(guò)冷15，直接輸送至脫蠟油白土精制的白土混料罐。

（1）當(dāng)白土混料罐溫度不達(dá)工藝要求時(shí)，把換12的部分物料走副線，從而調(diào)節(jié)輸送溫度。

（2）當(dāng)脫蠟油白土精制流程出現(xiàn)故障，酮苯油回收物料改冷15正線，把油冷卻后送儲(chǔ)罐。

（3）當(dāng)脫蠟油白土精制加工儲(chǔ)罐原料時(shí)或混料罐出口溫度不達(dá)標(biāo)時(shí)，再點(diǎn)爐輔助升溫。

2.3 石蠟白土精制熱聯(lián)合流程

酮苯粗蠟回收是把粗蠟中溶劑通過(guò)蒸發(fā)和汽提后回收，然后粗蠟經(jīng)水冷后出裝置，部分工藝流程見(jiàn)圖6。

從表7中數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)換17后的溫度還有160 ℃，如果不經(jīng)水冷，把粗蠟直接輸送至粗蠟白土補(bǔ)充精制加入白土，就可以回收這部分能量了。為了充分利用換熱后余熱，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了粗蠟白土精制溫度對(duì)石蠟色號(hào)影響實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表8。

從表8中可以看出：

（1）低精制溫度需要加1%~2%的濃硫酸才能達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求，但所產(chǎn)生的酸渣又出現(xiàn)了環(huán)保新問(wèn)題。

（2）高精制溫度對(duì)石蠟色號(hào)影響極大，通過(guò)提高精制溫度，可以不使用濃硫酸，解決了環(huán)保問(wèn)題。

（3）石蠟白土精制溫度提至130~150 ℃只需加入3%白土就可以完全達(dá)至半精煉石蠟的質(zhì)量要求，從而縮短石蠟加工工藝周期。

如果用蒸汽加熱至130~150 ℃，必然耗用大量蒸汽（95 kg/t），為了充分利用換17后粗蠟熱量，如果不經(jīng)水冷，把粗蠟直接輸送至粗蠟白土精制加入白土，就可以回收這部分能量了。具體工藝流程見(jiàn)圖7。

工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，當(dāng)酮苯粗蠟回收正常穩(wěn)定后，物料不過(guò)冷16，直接輸送至石蠟白土精制的白土混料罐。

（1）當(dāng)白土混料罐溫度不達(dá)工藝要求時(shí)，把換17的副線物料走部分，從而調(diào)節(jié)輸送溫度。

（2）當(dāng)石蠟白土精制流程出現(xiàn)故障，酮苯粗蠟回收物料改冷16正線，把粗蠟冷卻后送儲(chǔ)罐。

（3）當(dāng)石蠟白土精制加工儲(chǔ)罐原料時(shí)或混料罐出口溫度不達(dá)標(biāo)時(shí)，再用蒸汽加熱器輔助加熱并循環(huán)回白土混料罐，直至溫度達(dá)到工藝指標(biāo)止，變?yōu)殚g歇生產(chǎn)。

3 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

潤(rùn)滑油石蠟聯(lián)合裝置熱聯(lián)合流程配套工程總投資約 1900萬(wàn)元左右，改造后能耗從表1~表4 數(shù)據(jù)可以算出節(jié)約831.8萬(wàn)元/a（燃料油價(jià)按3900元/t、電價(jià)按0.55元/kW?h、蒸汽按300元/t計(jì)），同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量和收率也有了提高，按目前蠟下油5500元/t、基礎(chǔ)油9000元/t、石蠟9800元/t計(jì)，增收效益3655萬(wàn)元/a。因此，熱聯(lián)合取得的經(jīng)濟(jì)效益是非?？捎^的。

4 結(jié)論

(1)熱聯(lián)合流程的優(yōu)點(diǎn)

①酮苯脫蠟經(jīng)技術(shù)改造變成了脫蠟脫油聯(lián)合裝置，不用重復(fù)加工蠟膏脫油，達(dá)到了降低本裝置能耗的目的。

②改造后，加強(qiáng)了后序裝置的熱聯(lián)合，充分利用了上游裝置的低溫?zé)崮?，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

（2）熱聯(lián)合中應(yīng)注意的問(wèn)題

技術(shù)改造后，裝置間相互影響程度增加，對(duì)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行提出了更高要求。

熱聯(lián)合流程對(duì)各單元間與裝置間的操作容易引起相互影響。特別是酮苯脫蠟脫油裝置的脫蠟系統(tǒng)與脫油系統(tǒng)，當(dāng)脫蠟系統(tǒng)物料波動(dòng)比較大時(shí)，對(duì)脫油系統(tǒng)的溫度控制就會(huì)受到極大影響，從而影響了粗蠟含油量。因此，優(yōu)化操作，某一單元因故障停工盡量減少其他單元的操作波動(dòng)將是脫蠟脫油生產(chǎn)操作中需要注意的地方。另外熱聯(lián)合流程中上下游裝置間的平穩(wěn)運(yùn)行將成為聯(lián)合裝置監(jiān)控的重中之重。當(dāng)上游酮苯脫蠟脫油裝置的設(shè)備、儀表出現(xiàn)故障，結(jié)晶套管上壓，回收加熱爐熄火或者誤操作等非正常情況發(fā)生時(shí)，很有可能引起整個(gè)聯(lián)合裝置的大范圍操作波動(dòng)，進(jìn)而可能影響到下游裝置脫蠟油白土補(bǔ)充精制與石蠟白土精制的產(chǎn)品質(zhì)量、收率以及裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。因此，必須注意關(guān)鍵部位設(shè)備的先進(jìn)性和可靠性，流程的合理性，在生產(chǎn)中一定要做到精心操作，對(duì)關(guān)鍵部位和關(guān)鍵參數(shù)加強(qiáng)監(jiān)控，在保證裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，最大程度地發(fā)揮熱聯(lián)合流程技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 趙良，張莉蘋，朱軍，等.降低白土精制反應(yīng)溫度的研究［J］.高橋石化，2003，18（3）：3-8.

收稿日期:2008-07-22。

作者簡(jiǎn)介：黃宏全（1972-），男，工程師，1996年畢業(yè)于武漢化工學(xué)院化學(xué)工程系，同年進(jìn)潤(rùn)滑油廠后長(zhǎng)期從事潤(rùn)滑油生產(chǎn)技術(shù)管理工作。