论酮苯脱蜡脱油装置提升经济效益措施范文

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摘要：介绍了酮苯脱蜡脱油装置的生产现状，就目前条件下能够提高装置整体效益的有效措施，分析得出了提高石蜡收率、产量和降低动装置动力消耗的调整方向，在操作中如何具体提高效益的低温过滤和低稀释比例运行方案，以及在操作条件变化后如何避免指标调整带来的负面影响。

关键词：酮苯脱蜡脱油装置；收率；能耗；效益

原油经过加工后主要是三大类产品：燃料油、润滑油和化工产品。一般的炼油厂也分为三种主要类型，即燃料型、燃料-润滑油型和燃料-化工型[1]。润滑油生产工艺多种多样，按其工艺加工方式大致可分为三种即物理方式、化学方式以及物理化学相结合方式。物理方式主要生产工艺是溶剂脱蜡，化学方式以加氢为主，物理化学方式则是将溶剂脱蜡与加氢工艺组合在一起生产。随着科技的不断发展，润滑油生产已有被加氢异构降凝装置取代的趋势，但“老三套”装置生产润滑油基础油依然有着投资少、加工方案灵活、产品多样性等优势，更多企业选择加氢工艺与传统“老三套”相结合的生产方式，以达到高品质、高效益、高回报的目的。但以石蜡基原油为原料生产润滑油和石蜡，酮苯脱蜡脱油装置还是能发挥其自身优势和不可替代的作用[2]。石蜡广泛应用于国民经济各个行业。近年来，随着国内外石蜡生产装置陆续关停，石蜡产量逐年下降，据统计到2019年全球石蜡市场缺口将接近27.2万t。通过调研对比分析国内的润滑油和石蜡产品市场，润滑油基础油受市场价格、税率、国外高品质基础油冲击等因素影响大，其产品力远不及石蜡。因此，酮苯脱蜡脱油装置顺应市场形势变化，逐渐将石蜡由副产品变成主产品，脱蜡油改走催化加氢路线。

1装置概况

某厂目前有三套酮苯脱蜡脱油装置，分别加工蒸馏装置减三线和减四线蜡油，生产54#-66#全系列石蜡产品。30万t/a酮苯脱蜡脱油装置和40万t/a酮苯脱蜡脱油装置以减三线蜡油为原料，生产54#或56#石蜡，由于现阶段Ⅰ类润滑油基础油使用量的下降和基础油产品指标的调整，生产润滑油基础油产品效益低，30万t/a酮苯脱蜡脱油装置和40万t/a酮苯脱蜡脱油装置现为单脱加工方式，目的产品为石蜡。从工艺角度分析，装置特点是工艺复杂、操作难度大、连续生产中带有间歇性操作、操作波动大、设备切换频繁。定期操作包括热化套管、温洗滤机等，定期操作带来的是产品收率降低、能耗上升，所以，酮苯装置提高目的产品收率、降低装置能耗、降低加工成本对装置整体运行是十分重要的。酮苯脱蜡脱油装置的工艺原理是：将丁酮-甲苯二元溶剂与原料混合并降温，随着温度的下降，蜡在混合溶液中的溶解度也下降，最终蜡达到过饱和状态结晶析出，通过过滤达到蜡、油固、液两相分离的过程。溶剂在系统中除起选择性溶解作用外，还起降低油液黏度，为结晶形成和过滤分离创造有利条件的作用，其中丁酮为极性溶剂，具有很好的选择性，在低温下对蜡不溶解，对油有一定的溶解能力，甲苯为非极性溶剂，具有很好的溶解能力，但选择性差。丁酮和甲苯在混合溶剂中的比例不同而表现出不同的性质，在脱蜡脱油过程中，根据生产工艺要求和原料的不同，调整选用不同的丁酮、甲苯比例[3,4]。酮苯脱蜡脱油装置为冷点稀释脱蜡方式，主要是利用溶解度随温度的变化，物料在降温过程中逐步加入稀释溶剂，原料中的结晶析出的蜡在过滤机中与油进行分离[5]。溶剂脱油过程是将低温的固态含油蜡液升温，使熔点较低的蜡组分和高凝点的油组分从蜡中溶出，通过过滤分离出液相，从而达到脱油的目的[6]。30万t/a酮苯脱蜡脱油装置生产流程采用先酮苯脱蜡脱油后糠醛精制工艺，装置由结晶、过滤、真空密闭、冷冻、溶剂回收五个系统组成，装置脱蜡脱油溶剂采用丁酮、甲苯二元溶剂[7]。30万t/a酮苯装置以常减压蒸馏装置减三线蜡油为原料，由于装置产品方案的调整，原设计两种产品的装置转为只生产一种产品，产品为54#或56#石蜡。因为不生产基础油，装置整体效益下降，而企业的创效要求一直在提高，企业生产的产品根据市场变化，随时进行调整，对装置运行也提出了更高的要求。为了提高装置的创效和生存能力，需要装置保持较高的机动性，对装置加深研究，提高增效降耗能力。30万t/a酮苯脱蜡脱油装置在实际生产中遇到了同类问题，需要考虑如何充分利用资源、挖掘装置潜能，降低成本，提高企业效益。通过对30万t/a酮苯脱蜡脱油装置加工的蒸馏装置减三线蜡油石蜡潜含量分析，结果为41%~45%，而实际生产中的蜡收率只能达到37.6%，与蜡的潜含量存在一定的差值，说明石蜡没有被完全分离出来，也就是蜡收率提高还有一定空间。所以把提高蜡收率作为一个技术攻关目标。另外，从能耗数据上对比，30万t/a酮苯脱蜡脱油装置较加工同样原料的同类装置能耗高13.5kg标油/t，把能耗降低作为了另一个技术攻关目标。

2装置的调整

2.1提高蜡收率的工艺调整

装置改为单脱以后，设计的脱蜡段制冷量出现过剩情况，为充分利用装置冷量，把脱蜡段过剩的冷量移至脱油段使用，通过降低段脱油段过滤温度，减少了低熔点石蜡组分的损失，达到增产石蜡的目的。在实际生产中，通过现场改造，把原并联的溶剂氨器冷却器改为串联，把一台-15℃氨气冷却器改为-25℃，以达到深冷降温的作用。新增一条溶剂管线用于转移脱蜡段溶剂至脱油段，控制脱油段温度提升幅度，实现脱油段低温过滤。

2.1.1装置原料装置加工的原料为蒸馏装置减三线蜡油，从原料性质分析数据看，原料性质基本保持稳定，主要性质见表1。

2.1.2调整过程装置为了提高蜡收率，在调整脱油段过滤温度操作中，按以下两步进行。第一步，装置设计数据是以双脱制定的，装置冷冻能力大，脱蜡段进料温度低，单脱时可以通过停用脱油段加热器来降低脱油段进料温度，提高蜡收率。第二步，为进一步降低脱油一段、二段过滤温度，对装置进行适应性改造，将剩余制冷能力和脱蜡段低温溶剂挪到脱油段使用，来降低脱油段溶剂温度。装置调整前后温度变化见表2。

2.1.3产品蜡收率装置调整前5d和调整后5d的蜡收率数据见表3。

2.1.4产品蜡馏出口质量调整后连续4d2个时间点馏出口分析数据见表4。

2.1.5其他调整为防止由于过滤温度降低带来的质量波动，脱油一段增开了一台滤机，通过增加过滤面积达到降低过滤速度的目的，有效的控制了蜡含油指标，保证产品质量合格。

2.2降低能耗的调整

酮苯脱蜡脱油装置的能耗主要体现在电和蒸汽消耗上，在电的使用上，主要消耗在制冷上，重点用电设备是氨压机；蒸汽主要消耗在回收系统的溶剂和油品的加热器上。从理论上分析，制冷量主要是用在套管结晶机上，套管结晶机的用冷量相关的参数一个是冷却介质的流量，另一个是冷却介质的初温，在套管结晶机里，原料量是不可调的，可调的是预稀释流量和温度、一次稀释流量和温度。蒸汽加热器的蒸汽消耗，主要与加热介质流量有关系，产品量是固定的，可调的只有需要加热的溶剂量。蜡收率调整后对动力消耗进行了对比，由于主要影响电耗，所以只是对比电耗。表5为蜡收率调整前、后3周的电单耗数据。通过充分利用装置的制冷能力实现了蜡收率的提高，但同时增加了装置的电耗。为降低能耗，达到增收不增耗的目的，通过系统分析，进行了操作参数的调整，实现了装置能耗的下降。表6为装置调整前、后相关操作参数对比表。操作参数调整前后装置的能耗数据对比见表7。

3存在问题及下一步调整方向

3.1存在的问题

酮苯脱蜡脱油装置通过各系统的工艺优化调整，蜡收率大幅提高，最高可到41.2%，同时蜡含油可控制在0.5%以下，产品质量相对稳定。但是提高蜡收率是通过降低过滤温度来实现的，而低温过滤带来的是装置电耗的增加。虽然在整个工艺调整阶段蜡含油指标都合格，但从后期连续生产来看，还是有个别馏出口质量不合格，主要是部分操作参数波动、或者原料出现变化以及蒸馏装置调整减压侧线产品造成，由于低温下的溶剂溶解能力下降，脱油段脱油能力下降，导致装置在质量方面的抗干扰能力下降，所以产品质量有时出现不合格。在装置进行节能调整后，装置的总能耗得到了降低，增加了效益。由于装置运行中新鲜溶剂循环比例的变化，装置能耗下降了6.82kg标油/t,使装置的生产成本得到了进一步的降低。

3.2下一步调整方向

为进一步节约加工成本、增产增收，酮苯脱蜡脱油装置从工艺、设备两方面着手进行分析，还有诸多改善、提高的措施，主要有以下三个方面，一是降低蜡含油，继续提高蜡收率；二是降低装置能耗，比如进一步提高保温、保冷效果；三是降低其他各项消耗，比如设备配件消耗、三剂消耗、润滑油消耗、人工成本等。原料的蜡潜含量决定和限制了蜡收率，通过比对，现阶段的蜡收率与原料蜡含量还有一定差距。这就需要从精细操作着手，避免由于生产波动带来的蜡损失。酮苯脱蜡脱油装置通过生产调整，现已基本实现了单脱生产，但装置的能耗高于原设计为单脱的装置。为迚一步节能降耗、优化生产，装置还需要迚行适当的工艺动改，除此之外，引迚兇迚的集成控制系统、自动温洗滤机系统、节能变频设备使用等，都是行之有敁的节能措施。另外，生产的调整要以原料的分析数据为依据，要根据分析数据变化及时调整操作，努力实现高质量、高收率的目标。

4结束语

随着市场竞争的不断加剧，企业需要转型和提高，装置更要适应不断变化的形势，特别是“可持续、绿色、低碳”发展对于酮苯脱蜡脱油装置来说尤为重要，这就需要掌握兲键技术，在已成熟的工艺上改迚提高，挖潜增敁，扬长避短，持续增迚经济敁益和技术水平，利用近些年出现的新设备、新技术，提高装置整体竞争力，采用新技术、开发新产品、拓展新业务，提高产品竟争力，在环保方面努力推迚清洁生产，持续调整产品结构和产业结构，在润滑油、蜡产业链上取得更大突破。

参考文献：

［1］侯祥麟.中国炼油技术[M].北京：中国石化出版社，1991.

［2］侯晓明.润滑油基础油生产装置技术手册[M].北京：中国石化出版社，2014．

［3］刘家明.炼油装置工艺与工程[M].北京：中国石化出版社，2017．

［4］水天德.现代润滑油生产工艺[M].北京：中国石化出版社，1997．

［5］江泽政.润滑油溶剂脱蜡[M].北京：中国石化出版社，1994．

［6］梁朝林.溶剂脱蜡[M].北京：中国石化出版社，2011．

［7］李贺，孙福奇，陈洋，等.原料对酮苯装置蜡结晶的影响[J].当代化工，2017，46(4)：629-632．

［8］沈大建.荆门石化的酮苯装置技术改造[J].当代化工，2011，40(5)：481-483．

作者：杨青松 张士博 郭瑞昕 单位：中国石油抚顺石化公司