降低酮苯脱蜡装置溶剂含水有效途径.docVIP

降低酮苯脱蜡装置溶剂含水有效途径 　　（中国石化燕山分公司炼油厂，北京 102500）?? 　　 　　摘要：介绍了酮苯脱蜡装置溶剂含水原因及对生产过程的不利影响。通过对溶剂干燥系统的操作因素进行分析，找出了造成含水偏高的关键因素，主要是干燥塔进料温度受系统负荷影响较大，自身无调节手段，影响了干燥效果。通过分析探讨，指出干燥系统的操作重点是干燥塔进料温度、水分离罐界面及酮塔进料温度与汽提量，针对含水偏高问题提出了干燥塔底增设重沸器的解决对策。?? 　　关键词：溶剂；含水；干燥；重沸器? 　　 　　中图分类号：TE624.53 文献标识码：A?? 　　 　　0 前言? 　　 　　酮苯脱蜡装置是生产润滑油基础油的重要装置之一，装置以糠醛精制油为原料，以丁酮、甲苯为溶剂，通过冷却、结晶、过滤、回收等工艺过程，生产具有较好低温流动性的去蜡油，同时获得副产品――石蜡。由于工艺过程在低温下进行，而目前装置溶剂含水偏高，对生产过程影响很大。溶剂干燥系统是装置溶剂脱水的最有效途径，本文拟通过对溶剂含水的诸多影响因素进行分析，找出溶剂干燥系统存在的问题，并提出对策，以解决这一困扰装置稳定运行的难题。? 　　 　　1 含水对生产过程的影响? 　　 　　1.1 溶剂的作用? 　　酮苯脱蜡过程是利用丁酮、甲苯混合溶剂对油和蜡具有选择溶解性以及冰点低、粘度小的特点，使 　　 　　 （注：作者简介：林崧（1975-），男，工程师，1998年毕业于华东理工大学化学工程石油化工专业，目前正攻读华东理工大学化学工程硕士，现从事润滑油基础油生产技术、炼油装置技术改造方面的工作。）? 　　?? 　　蜡在溶剂作用下形成良好的结晶体，并在低温下扩大析出。丁酮是一种极性溶剂，是蜡的凝结剂，对蜡几乎不溶解，对油的溶解度也较小，有利于蜡晶的扩大析出；甲苯是一种非极性溶剂，对油的溶解度很大，对蜡也有一定的溶解度，甲苯把油充分溶解、稀释，减少蜡晶含油，降低粘度，便于输送。? 　　1.2 含水对溶剂低温性能的影响? 　　溶剂在酮苯脱蜡过程中起到改善结晶和便于输送的目的，因此在溶剂质量方面要求有良好的选??性、低温输送性能，并且要粘度小、冰点低。含水高低对溶剂浊点、冰点影响的实验数据见表1。? 　　含水量升高，溶剂冰点上升，从而影响蜡结晶过程的正常进行。?? 　　表1 含水对溶剂质量的影响 　　 　　1.3 含水对结晶系统的影响? 　　酮苯脱蜡冷却结晶系统使用低温去蜡油液、-20 ℃、-42 ℃液氨进行逐步冷却，冷却过程中加入溶剂，混合物料最低冷却温度可达-30 ℃。由于水的存在，随着温度的降低，水析出结成冰粒，造成结晶套管压力上升，化套管频次增加，影响生产。同时，水容易在套管结晶器冷却面上结冰，影响了传热效果，增加冷冻系统负荷，甚至造成去蜡油凝点超标。? 　　1.4 含水对过滤系统的影响? 　　水在低温下结成冰粒，由于结晶颗粒小，极易堵塞滤布，增加过滤阻力，对洗涤、吸干、抽净都产生不利影响，使蜡饼含油量增加，油收率和处理量均下降，严重时造成滤机失效频繁，增加温洗频次，不仅易造成生产波动，而且影响滤机使用寿命。? 　　1.5 能耗分析? 　　蜡结晶热约168 kJ/kg，有资料表明，水结晶热约为蜡的2倍，溶剂带水增加了冷冻负荷。丁酮、甲苯、水汽化热如表2所示。? 　　由表2可以看出，蒸发1 kg水的能耗约是蒸发1 kg溶剂能耗的5倍，因此，水的存在增加了溶剂回收系统的能耗。?? 　　表2 丁酮、甲苯、水汽化热kJ/kg 　　 　　1.6 含水对脱蜡温差的影响? 　　溶剂含水降低了其对油的溶解能力，实际操作中需降低酮比以保证对油的溶解能力，酮比越低，溶剂对蜡的溶解能力增加，从而增加脱蜡温差。? 　　 　　2 溶剂中水的来源及含水现状? 　　 　　酮苯脱蜡过程溶剂通过闪蒸、汽提的方法回收并循环使用，经过闪蒸、汽提后的馏出口物料中不含水，生产过程中的水全部进入溶剂系统。生产过程中水主要来自以下几个方面：（1）原料携带；（2）水冷器、加热器内漏；（3）扫线、处理设备等的冷凝水；（4）汽提蒸汽；（5）水环式真空泵分液罐切水；（6）碳纤维吸附装置回收的含溶剂冷凝水。? 　　目前，装置溶剂含水量在0.6%～1.0%之间，高于国内同类装置水平，见表3，成为影响装置运行的难题之一。?? 　　表3 国内酮苯装置溶剂含水情况% 　　 　　3 溶剂干燥脱水原理及流程? 　　丁酮―甲苯―水系统中，水的活度系数很大，因此，在精馏塔分离过程中，水将向塔顶馏出物中富集，而水在此三元物系中溶解度很低，塔底将获得干燥溶剂。基于以上原理，溶剂干燥系统采用一般分离非均项混合物的双塔流程来实现。? 　　溶剂干燥系统简要流程如图1所示。