闵自正
国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤制油分公司,宁夏 银川 750411
摘要：费希尔蜡是一种由甲基聚合物、合成气或天然气合成的烷烃。高熔点费托蜡主要由直链饱和高碳烷烃组成，相对分子量为500至1000。这使得该特种化学品具有晶体结构精细、熔点高(一般高于85℃)、熔点范围窄、含油量低、渗透度低、流动性低、熔点粘度极低、高稳定性、硬度、耐磨性等特点。随着科学技术的进步，改性后的高熔点补铁蜡可以制成熔点高达120℃，熔点范围只有5℃左右的产品，包括粗蜡和精制蜡。其产品以颗粒或粉末为主，可用于光纤、纺织助剂、热熔、油墨涂布、塑料加工、食品、化妆品等领域。
关键词：费托蜡；过滤工艺；措施；
费托蜡是一种很重要的煤炭石油费托合成的产物,400万吨/年煤制油工程采用中科院合成油温铁浆态床技术。蜡产品通过费托合成反应器过滤管排出,蜡加氢精制生产柴油,蜡,因为铁离子(设计值<100×10-6)活动,为了减少蜡对铁离子系统的影响，增加了卧式圆盘叶片过滤器等蜡过滤器。依据辅助过滤器去除蜡中的铁离子(<5×10-6)，保证下游装置的稳定运行。
一、费托蜡产品叙述
1.行业分布。近年来，我国也开始加大对二甲苯合成技术的研究。依托具有自主知识产权的煤基二甲苯合成技术，成功开发了一系列煤基石油产品。特别是2015年，国产二甲苯蜡产品的上市，彻底改变了国外品牌垄断市场的格局。粗蜡是煤基合成油系列产品之一，是蜡精制系列的原料。通过先进的萃取蒸馏技术，可以将二甲苯合成粗蜡，再进一步切割生产系列二甲苯蜡。国产费托蜡一般按熔点命名，主要产品型号有60、70、85、95、100、105、110。费舍尔蜡生产的关键技术是催化剂。常用的催化剂有铁基催化剂和钴基催化剂。铁素体基催化剂主要用于生产滴熔点低于105℃的铁素体蜡，熔点高的铁素体蜡只能使用钴基催化剂。费舍尔碱催化剂的外观和性能优于铁碱催化剂。
2.费托蜡的结构与性能。费托蜡主要由相对分子质量为500-1000的线性饱和高碳烷烃组成。费托蜡与一般用途聚乙烯蜡(PE蜡)的显著区别如下。(1)不同的分子量。费托蜡相对分子质量比PE蜡低很多，支链少，结晶度高，容易渗透到高粘度的大分子链中。熔体粘度明显降低，过程中迁移量小，后期润滑效果明显。(2)费托蜡是一种没有双键的饱和直链烷烃。具有较强的抗氧化性和良好的耐候性。(3)费托蜡的粘度远低于PE蜡。只有大约10兆帕·秒。用更少的用量可达到相同的润滑效果。费托蜡与PVC具有良好的相容性，可作为内外润滑剂使用。它可以作为一种良好的内部润滑剂，有效地控制剪切条件，促进流动，控制摩擦和熔体性能，从而提高热稳定性。
二、费托蜡精制的工艺过程
1.预涂。将硅藻土和白土分别加入到含蜡溶液的预涂罐中。制备质量浓度为2%~5%的预涂液，搅拌均匀。预涂液通过预涂泵送至过滤器，通过过滤器后返回预涂罐这样，连续进行预涂循环，在过滤器表面形成滤饼层，在压差达到一定值或循环后停止预涂。
2．过滤循环和蜡生产。含有催化剂的feto蜡被泵入过滤器并通过滤饼带表面的过滤器过滤。催化剂堵塞在滤饼层中，过滤器的过滤器返回电源容器并重新启动。过滤器一旦过滤器准备好，我们分析过滤器并停止过滤循环，过滤器管道被替换为过滤器传输，过滤器被送至过滤器容器。
3.返料、吹饼、出渣。随着过滤周期的进行,催化剂原料蜡不断截获的蛋糕层,滤饼通道的体积不断减少,过滤阻力增加,使过滤器的压差不断增加,达到一定程度后,过滤循环停止。过滤器内的残蜡返回原料槽，滤饼用氮气烘干，打开过滤机底盖，启动甩渣电机排出滤饼，完成一个过滤循环。
三、蜡滤装置存在的问题
1.蜡滤机组的处理能力达不到设计目标。按原设计，滤蜡装置可处理183t/h。自2016年12月5日调试以来，设备负荷约为60~70t/h。过滤器的压差设计为小于0.4mpa，在短时间内就高达0.6mpa。最主要的原因是由于过滤器的高压差过大，导致蜡的生产很少，直接限制了装料负荷。
2.产品质量合格率低。自清蜡装置投入调试以来，主要目的是提高装置的通量，提高装置处理稳蜡的能力。由于蜡过滤装置压力差大，产品蜡品合格率低。2018年2月，制作了81个样品，只有4个合格，合格率仅达到4.9%。
四、处理措施与效果
1.助滤剂分析。(1)白土、硅藻土基本情况。现阶段，用于生产石油的粘土和内蒙古分公司是同一家制造商生产的，而用于生产泰国煤的粘土则不是同一家制造商生产的。根据设计文件，硅藻土执行标准为GB/T 24265-2014 zds-g-i，需在市场上购买1000?型熔融燃烧硅藻土过滤器。对两种硅藻土的粒径分布进行了分析，其差异不显著。（2）过滤助剂按不同比例进行预涂和过滤。测试了白土与硅藻土的比例(白土:硅藻土=0:100、300:37.5、225:37.5、150:37.5、100:50、120:60、125:25、150:50)8个匹配比例。从过滤效果来看，过滤机运行时间短，配比对过滤机压差影响不大。（3）预涂活性炭。通过与中科院专家交流，建议采用吸附性强的活性炭预制粘土。其中一个过滤器涂覆活性炭(活性炭:硅藻土=100∶100、100∶100、150∶50)。以运行数据来看，压力差在短时间内仍然上升。(4)预涂仅使用硅藻土。我们使用纯硅藻土预涂在一个过滤器上。从row数据可以看出，压差在短时间内保持不变，20多分钟后，它迅速上升。
2.进料分析。(1)原料中铁蜡含量分析。蜡过滤器的电源是一种稳定的蜡，通过抽汽装置将其送入蒸汽中，连续测试了82个样品，样品中的铁含量为196×10-6。其中超标为34次，最高为258×10-6。根据类似的设备在实习和交流经验与伊泰合成油内蒙古分公司专家,伊泰合成油内蒙古分厂稳定蜡fe含量很少,基本控制在20 x 10-6,伊泰合成油在内蒙古分公司滤波器相当于一共有三集的每一行每天一次渣操作时间为每个在24 h,过滤器和过滤压力低于0.4 MPa。(2)生蜡温度的影响。从原料蜡储罐温度和蜡过滤器的运行效果来看，当原料罐温度>160℃时，过滤器压差缓慢上升，同时，一系列过滤器的压差也随之增大。可见，原材料对过滤器的压差影响很大。
3.设备滤网分析。分析了过滤网的影响，并对两种滤网的过滤网进行了拆卸。滤盘的表面有一些滤饼。两种滤清器的滤网都进行了更换，重新投入使用后没有明显的改善。(1)冲洗过滤器后检查观察孔。为了确定过滤网中的杂质是否会影响过滤压差，观察洗涤效果，并看通道是否被堵塞，过滤器可以打开观察孔，看是否有过多的杂质，洗涤效果好。可以判断滤网中少量杂质对过滤效果的影响不大。（2）分析进料泵影响。为了确定给水泵的流量是否会影响过滤器的压差，采集了相关数据。通过对过滤器流量的对比可以看出，在低压差的情况下，过滤器的流量可以达到设计值(设计值为45m3/h)。但过滤压差过大，影响泵出口流量。（3）确定存取板是否被阻塞。2月6日，对D-5631204B滤液进行3次无添加剂预涂。滤液压差分别为0.286、0.283、0.301。添加添加剂后预涂压力差为0.331，2月7日对过滤机D-5631104A进行了无添加剂的透明液体预涂。两个过滤器的压差分别为0.286和0.271。用添加剂预涂的压差为0.316，判断了堵塞的可能性。因此，我们拆卸了过滤器，更换了新的滤网。更换新滤网后，过滤压差也迅速增大，但效果不明显。
总之，费托蜡未来的发展潜力巨大。如果国内技术实现新突破等整个产业链的生产、加工和产品开发的高熔点费托蜡,为产品升级换代提供有力支撑，提高我国精细化工和塑料加工水平。
参考文献：
［1］王冬萍．合成蜡的应用．2018．
［2］张秀玲．关于煤基费托蜡过滤工艺的优化.2019.