酮苯過濾系統影響因素分析與調節

南遠方 陳陽 呂忠

摘 ? ? ?要：基于部分酮苯脫蠟脫油裝置蠟產品含油高、潤滑油基礎油收率低、過濾機處理量低的情況，闡述了酮苯裝置的過濾原理和一些過濾基本知識，分析了過濾動力、過濾速度、反吹、冷洗等幾個影響過濾的因素，從處理量和蠟餅中的油溶液量體現過濾機運轉好壞的兩個方面進行研究，找出蠟結晶形態、過濾機操作、過濾動力、溫洗、冷洗等影響因素，并針對不同情況找出適合的解決辦法，通過采取這些辦法可以提高蠟產品質量、油收率和過濾機處理量，降低裝置的能耗。

關 ?鍵 ?詞：過濾;動力;因素;措施

中圖分類號：TQ 028.5 ? ? ? 文獻標識碼： A ? ? ? 文章編號： 1671-0460（2020）04-0696-04

Abstract： Based on the situation of high oil content in wax product， low yield of lube base oil and low capacity of filter in some Mek-Tol unit， the filtration principle and some basic knowledge of Mek-Tol unit were expounded， and several factors affecting filtration were analyzed， such as filtration power， filtration speed， back blowing and cold washing. From the two aspects of the treatment capacity and the oil solution amount in the wax product to reflect the operation effect of the filter， the influencing factors of wax crystal form， filter operation， filter power， warm washing and cold washing were studied. And according to different situations， suitable solutions were put forward to improve product quality， increase oil yield and filter processing capacity and reduce energy consumption of the unit.

Key words： ?Filter; Power; Factor; Measure

酮苯裝置過濾系統把已經形成良好結晶的原料油與溶劑的混合物送入由真空泵提供過濾動力的真空過濾機內，使油、蠟分離，經過過濾以后的濾液、蠟液和蠟下油分別進入相應的溶劑回收單元，然后分離出產品。過濾系統是酮苯脫蠟脫油裝置（簡稱酮苯裝置）的核心部分，不論是僅用于生產石蠟的酮苯脫油裝置，僅用于生產一類潤滑油基礎油的酮苯脫蠟裝置，還是兼顧生產石蠟、潤滑油基礎油的酮苯脫蠟脫油裝置，油、蠟分離是裝置的唯一目的，而過濾系統正是油、蠟分離的場所，過濾系統設計及使用的好壞，直接影響到酮苯裝置是否能夠平穩運行、石蠟和潤滑油基礎油的收率和質量。幾十年的國內外生產經驗表明，酮苯裝置經常出現蠟產品含油量高、收率低，潤滑油基礎油收率低，裝置運行不平穩、處理量低等問題，因此對過濾系統進行深入研究是十分必要的。

1 ?過濾原理及基本知識

1.1 ?過濾原理

過濾是將固體物質與液體或者氣體通過濾布或者濾紙等介質分離的工藝過程。過濾的原理是在過濾動力的作用下（過濾動力一般是通過過濾介質兩端壓力存在差值而產生），物料中的液體或者氣體透過過濾介質的孔隙，而大直徑的固體顆粒無法通過，被截留，從而實現固液分離或固氣分離。一般稱過濾物料為懸浮液，可以通過介質孔隙的液體稱為濾液，被過濾介質截留的物質附在介質表面，形成濾餅[1]。

過濾介質如濾布、濾紙等，它們具有大小相差不多的微孔，如果將它們支托起來，倒上懸浮液，在重力或在壓差的作用下，濾液將克服濾布（濾紙）的阻力，從濾布下方流出;而懸浮液中的固體顆粒，由于粒度較大，則無法通過濾布（濾紙）上的微孔被截留在濾布（濾紙）上。經過一段時間，濾布（濾紙）上堆積一層濾餅。濾餅通常也具有一定的微孔，可以起到過濾材料的作用，濾液經過濾餅時，也要損失一部分動力，其過程可參見圖1。

由圖1可知，如果濾布微孔沒有被堵塞，濾餅層厚度較薄，孔隙較多，則過濾阻力就較小，濾液易于流過。

實現過濾應具備的兩個條件：（1）具有實現分離過程所必需的設備;（2）要有過濾動力，即過濾物料兩側存在壓力差。

1.2 ?過濾方法

根據過濾動力的不同，石油煉制工業上主要有重力、真空、加壓、離心等幾種過濾方法，從安全等方面考慮，酮苯裝置采用的是真空過濾。圖2為酮苯裝置采用的真空轉鼓過濾機。

真空轉鼓過濾機是采用真空泵等真空系統通過分配頭把轉鼓抽成負壓，一般為50～70 kPa（絕壓），并在濾機殼內保持一定微正壓的密閉壓力，一般為15～40 kPa（表壓），即過濾界面兩端通過真空氮氣系統形成壓差，作為過濾動力。轉鼓的一小部分浸沒在油蠟和溶劑的混合物中，在轉鼓轉動過程中，在轉鼓浸沒位置的濾液通過過濾動力的作用下，穿過濾布進入濾液罐，蠟結晶在濾布表面上積聚，實現油、蠟分離。隨著轉鼓在混合液中的浸沒時間增加，濾布上形成的蠟層逐漸增厚，隨著轉鼓轉動當蠟層離開液面后，再經過中部真空抽干蠟餅中攜帶的大部分濾液后，進入轉鼓上方的冷洗區，用與進料溫度相同或者略低溫度的溶劑沖洗蠟餅，沖洗混在蠟結晶縫隙間極少量的油，通過高部真空抽出，進入濾液罐。當轉鼓旋轉到反吹區時，反吹氣由內向外將蠟餅吹松，與濾布分隔開，便于由刮刀刮下掉落在輸蠟器槽內，通過輸蠟器輸送到蠟罐，過濾機運轉一周完成，轉鼓繼續旋轉到濾機底部，進入油蠟混合液區，循環操作。

在生產時可以根據生產經驗和實際情況，適時進行溫洗，同時應增設自動溫洗系統，保證溫洗工作有序進行，防止出現工人誤操作事故發生[4]。

過濾機經過合格的溫洗再次投入使用后，蠟餅變得較干，真空度下降，濾機液面下降，處理量增加。

2.5 ?冷洗的影響

冷洗在優化產品質量方面對過濾有一定幫助，同時也影響到裝置能耗。過濾機冷洗溶劑要均勻，溶劑量應按照蠟餅厚度、蠟餅干燥程度、裂紋情況、過濾真空度等情況來設定調整。一般以冷洗溶劑能被吸干、且沒有多余溶劑流入濾機下部液面為宜，數值一般為（0.7～1.2）∶1（對進料），可以根據蠟餅結晶形態和過濾實際情況及時進行調整[5]。

2.6 ?密閉氣系統含氧的影響

過濾機的密閉氣、抽真空和反吹氣都是采用密閉氣系統，因設備、管道密封等部位泄露，易混入空氣，時間一長密閉氣中氧含量會超過標準值，會有爆炸風險，需要定期采用新鮮氮氣置換部分含氧高的氮氣，降低其中氧含量，一般保證氧含量在5%以下，確保過濾系統安全[6]。

同時做好過濾機的潤滑，定期檢查濾布繞線情況，如出現繞線松動或者斷開的情況及時處理。

2.7 ?其他影響因素

影響過濾系統平穩運行的因素還有蠟打卷、蠟循環、濾布破損等。

蠟打卷是指抽濾形成的蠟餅不能吸附在濾布上，剝落下來，過濾機失去過濾能力，造成這個情況的原因主要是原料餾程過輕，蠟結晶顆粒大，蠟餅過干、孔隙大，吸附力小于蠟本身重力，可嘗試加大溶劑量，增加蠟餅的濕潤程度，同時檢查真空管道是否阻塞，保證過濾動力。

蠟循環是指蠟餅經過鉸刀上方時，一部分或者全部蠟餅不能順利進入輸蠟器，而返回到底槽的現象，導致過濾機失效。產生此情況的因素主要有濾機刮刀間隙大，蠟餅不能正常掉到輸蠟器內;反吹壓力小，蠟軟粘在轉鼓上，或者反吹晚，蠟餅沒有脫離轉鼓，直接返回到底槽內;過濾動力太大，蠟餅緊密，反吹不下來。此現象發生后需要根據具體情況做出相應調整。

濾布破損會造成蠟損失、油產品不合格，可以通過觀察反吹區是否溶劑噴出，如有噴出則此處濾布有破損情況，需要更換濾布。

3 ?結束語

通過對過濾原理進行研究，和對影響裝置過濾系統的因素進行分析，同時針對因素提出相應的解決方法，有效保證裝置運行平穩，降低生產成本，保證蠟產品和基礎油的質量和收率，同時提高裝置生產能力。

參考文獻：

[1]梁朝林，梁文雄.煉油工業技術知識叢書-溶劑脫蠟[M].北京：中國石化出版社，2011.

[2]郭建新.酮苯脫蠟裝置降低蠟膏含油技術研究[D].黑龍江：東北石油大學，2010.

[3]李賀，孫福奇，陳陽，等.原料對酮苯裝置蠟結晶影響[J].當代化工，2017，46（4）：629-632.

[4]陳娟，南遠方，邵琪程，等.酮苯裝置自動溫洗技術[J].當代化工，2016，45（8）：1867-1869.

[5]江澤政.潤滑油溶劑脫蠟[M].北京：中國石化出版社，1994.

[6]苗忠.溶劑脫蠟裝置技術問答[M].北京：中國石化出版社，2015.