张庆春
中海沥青股份有限公司 山东省滨州市滨城区256600
摘要:本文针对润滑油糠醛精制装置优化运行方法进行了深入探究,详细分析了其中存在的问题,提出了改进方案,有益于将装置的优势作用发挥出来。
关键词:润滑油;糠醛;精制装置;运行方法
润滑油的市场需求越来越大,无论是性能还是质量,需有很大的提升。因此,针对润滑油生产工艺的改进,优化运行方式,使生产当中存在的能耗降低,有益于强化润滑油的质量以及相应的性能,于企业而言,还能使其具备更强的竞争力。其中,生产润滑油过程中,回收糠醛溶剂,尽管涵盖了抽出液回收系统以及精制液回收系统,但抽出液回收系统能够达到90%的含量,所以要对相应的装置运行进行优化,强化抽出液回收系统的换热条件,进而使装置产生的能耗有相应的减少。本文针对润滑油糠醛精制装置优化运行方法给出了详细分析。
1、糠醛精制装置的作用
糠醛精制为保障润滑油馏份中的理想组分能够分离非理想组分,可将油品之前的粘温性加以改善,进而使其残炭值和酸值有所降低,有益于油品具体更强的抗氧化安定性。同时,还能使油品的颜色得到降低。
在润滑油基础油进行生产的环节,非常关键的一个环节便是溶剂精制,生产基础油涵盖了溶剂精制、溶剂脱蜡、加氢精制、白土补充精制等。因为糠醛的优势非常明显,如选择性理想,有合理的溶解能力,无较大毒性,所以原料有着极好的适应性,产品收率也非常高,因此糠醛精制装置在溶剂精制中,有着非常突出的地位。
糠醛精制的具体作用,总结来说便是:可以将润滑油馏份中的理想组份分离非理想组份,有益于油品粘温性能的进一步改善,使其残炭值和酸值有所降低,进而强化油品具备的抗氧化安定性,也会使油品的颜色有所降低[1]。
2、原料分配器孔速大于适宜范围
该公司对于填料塔分配器的设置,对其他先进炼油厂酚精制填料抽提塔进行了参照,其中有孔共1468个,也就是734对。但是,在设计施工图纸误认为有孔734个,所以少了50%的分布点,但喷口速度却有一倍的增加,达到了40cm/s。针对润滑油糠醛精制体系没有较高的界面张力情况,最合理的盘口速度大概为25cm/s左右。如果喷口速度比较高,会有非常多的微小分散相液滴形成,以至于糠醛会对非常多的微小分散相液滴夹带,使润滑油的收率有所降低[2]。这一理论分析在具体生产时得到了充分验证,详细数据如表二所示。
通过对表2的分析可以明确,提高当比负荷,相应的收益率也会有所提升,但因为有过高的分配器孔速,使收率有所下降。所以说合理的喷口速度,有益于产品收率提高,是非常关键的一项保障措施。
3、提升E-3,强化抽出液后温度
三效塔底抽出液到抽出液闪蒸塔入口时,温度会有降低,达到56℃,这便说明该段管线存在的糠醛发生了气化[3]。其中需要将E-3的位置抬高,这样在E-3内部,便会出现气化,进而使抽出液闪蒸汽提塔当中的抽出油温度有所提升,使气体蒸汽用量有所缩减。
4、醛气流程改造,强化热能应用率
二次以及三次醛气经过换热,在汽包发汽经过之后,会达到糠醛干燥塔。因为设计存在的因素,干燥塔距离三效蒸发塔有较远距离,并且在完成二次以及三次醛气的换热之后,由下往上爬,会有10米的上升,一直到蒸汽发生器发汽之后,在到达糠醛干燥塔。因为存在U型转弯,所以相应的流程非常长,存在的热量损失比较大,液体发生积聚非常容易,以至于前期在换热器以及管线当中会增大压强。糠醛需要在压力较高的环境下进行蒸发,所以建设的背压温差损失如果有所加大,并不会产生非常理想的蒸发效果,也会增大抽出液加热炉负荷。在具体操作当中,为了将蒸发塔压力降低,使循环糠醛回流到干燥塔的时间有所缩短,会将ER-4醛气复线经常开启,尽管这样做可以降低蒸发塔压力,使糠醛第一时间循环到干燥塔。但热能在向后转移之后会抵达干燥,使干扰塔的负荷有增加,热能的有效应用效率有所下降。
对于这一问题的解决措施便是改造醛气流程。在三效塔当中流出的三路醛气,利用相应的换热,会使管线直接抬高,规避后部的醛气冷凝之后产生的增大阻力问题,将蒸发以及换热的效果有所提升,有益于热能有更高的利用率,并使得后部干燥塔产生的负荷有所降低。
5、增加抽出油循环线,解决回收系统不平稳运行问题
该装置有4条实际加工侧线,分别为(1)常二(2)常三(3)减二(4)减三。因为4条侧线存在的收率有一定的差异性,常二线最高可达到75%,减二线最低为55%,有20%的差异,因此在提高收率之后,会减少回收系统抽出的油量,并增加糠醛量,以至于抽出液闪蒸器塔会有更大的负荷,降低汽提塔底的温度,并将油含醛抽出。
为这一问题进行解决,在详细探究和分析之后,制定的方案为:对超出由循环线进行增加,具体实施过程包括:针对抽出液汽提塔底抽出油,将一条跨线加设于塔底泵出口,使其与一效塔底泵入口进行连接,并在中间对控制阀以及流量表进行加设。通过这样的方式可以结合回收系统的具体情况,对抽出液中糠醛以及抽出油的比例进行有效调整,使得抽出油比例有所加大,进而使抽出液汽提塔的底温有一定程度的升高,使得抽出油带的醛有相应的减少。该项方法正式应用之后,在实践当中,抽出液汽提塔底部温度有所上升,大概为20℃,对之前存在的由于收率提升导致抽出流量减少,而形成的抽出油带醛问题进行了有效解决。
6、合并气提醛汽真空系统以及干燥塔抽空系统
针对装置的设计,方案中的真空系统共有三套,分别包括:原料脱气系统、汽提醛汽回收系统、糠醛干燥系统。在生产无任何异常情况时,三套系统对自身的运转,需要有三台水泵给予支持。如果原料脱气系统以及干燥系统并没有较多的气体,那么醛汽量会比较少,始终保持低负荷的运行环境[4]。为了将节能的效果提升,需要合并串联三套系统。在日常生产时,对汽提醛汽回收系统进行运转,剩下两套系统保持挺转的状态。经过实践证明,两台水泵的停转,每年为企业节省电能大概有17.7万KW·h,节约电费大概10万元左右,且相应的维护工作量也有所减少。
7、结语:
总之,对于润滑油糠醛精制装置的应用,因为工艺流程以及管线布置层面还有一些缺陷存在,以至于装置会产生非常大的波动,能耗方面也需要进一步降低,不能全面将装置的优势作用发挥出来。所以需要改造润滑油糠醛精制装置。其中,对于改造糠醛抽提塔的实施,使得抽提塔精制效率有了很大的提升,进一步强化了精制油的质量。利用优化装置换热系统,对抽真空系统的合并等,使得装置的能耗有了很大的降低,每年可为企业节约大量电费,同时维护设备的数量也有所下降。此外,对于抽出油循环线的增加设置,使回收系统存在的不平衡运行问题得到了彻底解决。
参考文献:
[1]韩镇,杨鹏. 润滑油糠醛精制装置工艺参数优化对能耗的影响[J]. 润滑油, 2020, 035(002):62-64.
[2]陈广锋. 探讨优化糠醛精制溶剂回收三效蒸发操作参数[J]. 广东化工, 2019, 046(006):71-73.
[3]胡建清, 王侃, 张冰剑,等. 基于相图分析的润滑油糠醛精制工艺改进[J]. 化工学报, 2020.
[4]板俊, 张莹. 润滑油加氢补充精制装置的用能分析及优化措施[J]. 中国化工贸易, 2019, 011(013):185.