石蠟溶劑脫油裝置直接加工常減壓原料探討

陳飛

摘 要：為實(shí)現(xiàn)挖潛增效，增加裝置產(chǎn)能，石蠟溶劑脫油嘗試調(diào)整加工方案，增加煉油廠石蠟產(chǎn)量，由原加工酮苯裝置的蠟膏改為直接加工常減壓裝置的減二、減三線原料。裝置參照酮苯加工方案并根據(jù)蠟脫油裝置自身的特點(diǎn)，制定出了一套獨(dú)特的加工方案，將產(chǎn)品質(zhì)量（脫油蠟含油）控制在1.0%以內(nèi)。

關(guān)鍵詞：增產(chǎn);優(yōu)化;含油;解決措施

1 前言

某石化公司石蠟溶劑脫油裝置（以下簡稱蠟脫油）于1993年投產(chǎn)，設(shè)計年加工能力為15萬t。設(shè)計加工原料為酮苯減二線和減三線蠟膏混合原料，大多數(shù)情況生產(chǎn)減二線蠟膏HVI200（占80%）減三線蠟膏HVI400（占20%）。主要工藝原理是在酮苯裝置經(jīng)過溶劑回收系統(tǒng)后的蠟膏中加入一定量的丁酮-甲苯二元混合溶劑，經(jīng)過套管冷卻降溫，使得蠟膏中的蠟結(jié)晶析出，再采用兩段過濾，從而得到含油<0.8%的全煉蠟（或<3.0%的半煉蠟）。在回收系統(tǒng)采用了四塔三效回收，并且在末次塔采用過熱蒸汽汽提工藝，充分回收蠟、油中的剩余的溶劑來重復(fù)利用。為增加產(chǎn)能，提高裝置效益，煉油廠在“石蠟、潤滑油系統(tǒng)規(guī)劃協(xié)調(diào)會”上提出直接加工常減壓原料的方案，并成立煉油廠增產(chǎn)石蠟攻關(guān)小組。

2 原有流程及存在問題

酮苯車間重油生產(chǎn)線每天加工減二線原料830t，每天生產(chǎn)石蠟277t，收率為33.44%;糠醛重油-酮苯輕油-蠟脫油生產(chǎn)線每天加工減二線970t，而每天生產(chǎn)出的石蠟在251t左右，兩條生產(chǎn)線每天共生產(chǎn)石蠟528t。以上生產(chǎn)線主要存在以下兩個問題：

問題一：糠醛重油-酮苯輕油-蠟脫油生產(chǎn)線石蠟的綜合收率低。綜合收率：251÷970=25.87%，比酮苯重油收率低33.44%-25.87%=7.57%

問題二：減二線蠟料不能完全加工。一套減二線產(chǎn)量1900t/d，石蠟兩條生產(chǎn)線合計加工減二線原料1800t/d，每天有100t減二線沒有得到最有效利用。

3 優(yōu)化方向

蠟脫油裝置直接加工常減壓原料，將蠟含油降低到1.0%以下。酮苯輕油裝置降低蠟含油，力爭將含油降到3.0%以下。

酮苯重油生產(chǎn)線：減二線（800t）--酮苯重油（收率33.44%）--石蠟（264t，含油<1% ）

蠟脫油生產(chǎn)線：減二線（400t）--蠟脫油（收率33%）--石蠟（132t，含油在<1%）

酮苯輕油生產(chǎn)線：減二線（700t）--糠醛重油（收率87.72%）--酮苯輕油（收率38%）--石蠟（231t，含油在3%左右）

本次攻關(guān)試加工方案參考酮苯重油裝置工藝條件進(jìn)行方案制定，優(yōu)化是否成功關(guān)鍵是在于蠟脫油能否直接加工減二線生產(chǎn)出含油在1%以下的石蠟。

4 優(yōu)化過程

蠟脫油將減二線原料換冷所需溫度后分別進(jìn)換冷套管結(jié)晶器與一段濾液換冷至所需溫度，期間加入一次稀釋溶劑;原料液仍分別進(jìn)入氨冷套管結(jié)晶器繼續(xù)冷卻結(jié)晶，期間加入二次稀釋溶劑。從氨冷套管結(jié)晶器出來的原料再與四次溶劑混合后進(jìn)入一段過濾機(jī)進(jìn)料罐。試運(yùn)行期間，裝置處理量由低到高逐漸進(jìn)行調(diào)節(jié)，各點(diǎn)溫度及稀釋比在指標(biāo)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，找出在生產(chǎn)過程中的重點(diǎn)難點(diǎn)及制約因素。

圖1? ? 優(yōu)化流程示意圖

4.1 結(jié)晶工藝條件的確定

在通常的工藝條件下，結(jié)晶過程中從過飽和到飽和的時間越短，生成的晶核數(shù)目越多，結(jié)晶也越細(xì)小。因此，在脫蠟過程的冷凍初期不能冷卻過快，此外，冷卻速度過快，溶液粘度增加較快，對結(jié)晶也是不利的。

解決措施：結(jié)合減二線蠟油的性質(zhì)及本裝置的特點(diǎn)，確定了各點(diǎn)的溶劑比，并最終確定將換冷套管出口溫度控制在20℃左右;一次溶劑加入點(diǎn)由換冷套管第二根改為第八根的位置，溫度控制在18℃左右;二次溶劑加入點(diǎn)在氨冷套管第四根的位置，溫度控制在12℃左右。按照確定的工藝操作條件，裝置脫油蠟含油持續(xù)控制較好，達(dá)到出廠指標(biāo)。

4.2 冷凍深度增加，進(jìn)料溫度難以進(jìn)行控制

由于裝置原設(shè)計是加工酮苯蠟膏，濾機(jī)的進(jìn)料溫度在20℃左右，而在加工減二線原料期間，濾機(jī)的進(jìn)料溫度在0℃左右，冷凍深度明顯增加，從而導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)過程中，各氨冷器的出口溫度波動較大，影響濾機(jī)的進(jìn)料溫度。由于氨控制閥的原因，進(jìn)料溫度難以進(jìn)行控制。

解決措施：更換氨冷器給氨調(diào)節(jié)閥前通過氨冷器的給氨和蒸發(fā)副線來控制溫度，增加氨壓機(jī)的開機(jī)臺數(shù)，提高其制冷能力，目前已將不合適的氨冷器給氨調(diào)節(jié)閥進(jìn)行更換。

4.3 解決蠟回收負(fù)荷下降明顯問題

直接加工減二、減三線原料，蠟脫油裝置蠟收率有原來的80%左右降低到30%以下，蠟液量降低幅度大，蠟回收負(fù)荷低，因此過濾系統(tǒng)減少二段濾機(jī)的開機(jī)臺數(shù);蠟回收系統(tǒng)由于負(fù)荷下降較大，蠟液在管線內(nèi)的流速變慢，回收難以維持系統(tǒng)平衡，且蠟的熔點(diǎn)較高，特別是在加工減三線原料期間，蠟的熔點(diǎn)能到達(dá)67℃，容易發(fā)生管線凍凝。

解決措施：從工藝操作上進(jìn)行調(diào)整，在二段濾機(jī)下蠟口處加入常溫溶劑，在蠟泵入口補(bǔ)充新鮮溶劑，以便于蠟液的輸送的同時維持蠟回收系統(tǒng)的平衡;將蠟泵出口至回收換熱器管線間的伴熱由熱水伴熱改為蒸汽伴熱;蠟脫油將出裝置蠟液與酮苯出裝置蠟液線跨接，縮短了本裝置蠟在管線內(nèi)停留的時間。

4.4 油回收負(fù)荷上升明顯，部分設(shè)備能力不足，裝置劑耗增加

蠟下油的收率由原來的20%增加到70%以上，油回收系統(tǒng)的負(fù)荷大大提高，由于設(shè)計及裝置自身條件的原因，濾液泵P06功率偏小，油回收系統(tǒng)能力受限，T-09液位持續(xù)偏高，油回收末次塔溶劑在塔內(nèi)蒸發(fā)效果不好。

解決措施：油回收濾液泵及能力不足的調(diào)節(jié)閥已將其進(jìn)行更換;油回收末次塔T-10頂壓力增大，四次塔T-09液位持續(xù)偏高，需要控制塔頂壓力來降低液面，導(dǎo)致T-09蒸發(fā)不好，增大T-10負(fù)荷，影響溶劑回收，增加溶劑消耗，目前裝置經(jīng)查閱原始資料，組織工藝技術(shù)人員和技師班長等進(jìn)行討論，最終通過優(yōu)化工藝流程，從而減少末次塔和四次塔的壓力，油回收末次塔的壓力指示已由20%下降到5%以下，有利于溶劑蒸發(fā)，四次塔的液面也保持在正常液位，降低了溶劑損失。

4.5 解決加工減三線蠟油期間質(zhì)量不穩(wěn)定問題

由于沒有任何加工減三線原料的經(jīng)驗(yàn)可借鑒，只能參考加工減二線原料的操作條件逐漸調(diào)整，但由于原料性質(zhì)及含油差別，試驗(yàn)減三線期間產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)波動。

解決措施：通過對產(chǎn)品質(zhì)量波動的數(shù)據(jù)及過濾系統(tǒng)的蠟餅情況進(jìn)行分析與研究得出結(jié)論：裝置采用的是丁酮-甲苯混合溶劑，丁酮的選擇性強(qiáng)，對蠟的溶劑性低，其量適當(dāng)增加可減少蠟結(jié)晶中的含油量，同時使蠟結(jié)晶，易于過濾，而甲苯對油的溶解能力強(qiáng)。由于原料中的含油量增加較多，按原溶劑組成加入系統(tǒng)，則甲苯含量偏低，溶劑溶油能力不足，濾液中產(chǎn)生了第二液相，引起蠟含油波動。通過調(diào)整溶劑組成，甲苯組成由原來的25%左右增加到32%，避免了第二液相產(chǎn)生，產(chǎn)品質(zhì)量也逐漸恢復(fù)穩(wěn)定。

5 優(yōu)化效果

在原有裝置不擴(kuò)能、不增加投資的情況下，通過優(yōu)化工藝參數(shù)，合理調(diào)配生產(chǎn)流程和蠟油資源、對現(xiàn)有石蠟生產(chǎn)裝置進(jìn)行優(yōu)化組合，使全廠蠟膏生產(chǎn)線由兩條變?yōu)槿龡l，不但縮短了蠟膏生產(chǎn)流程、降低了生產(chǎn)成本，拓寬了石蠟的原料，使優(yōu)質(zhì)石蠟資源得到極大利用，年多加工優(yōu)質(zhì)石蠟原料減二線、減三線蠟油20萬t，可多產(chǎn)石蠟產(chǎn)品約7萬t，增加全廠石蠟產(chǎn)量將近40%。該技術(shù)成功開發(fā)為國內(nèi)同類酮苯脫蠟、脫油裝置創(chuàng)新生產(chǎn)模式，拓寬原料來源，利用原本生產(chǎn)潤滑油的一段酮苯脫蠟裝置成功生產(chǎn)出低含油蠟膏和原本加工酮苯含油蠟膏的蠟脫油裝置直接加工減二線、減三線蠟油生產(chǎn)低含油1.0%以下的蠟膏提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

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