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润滑油加氢装置提高石蜡收率的调整及其优化方案分析

2020-06-29海明月王翱

大众科学·上旬 2020年8期
关键词:改进措施

海明月 王翱

摘 要:现在工业发展追求精细化,对品质的要求也越来越严苛,相对应对润滑油的要求也越来越高。在汽车行业,高速、节能、低油耗这三个方面的需求也需高端的润滑油做基本支撑,要发展升级工业制造以及各种技术所需的高端机器也离不开不断提升润滑油的质量,最重要的就是绿色低碳的发展理念更加明确了润滑油的品质要求。高端的润滑油一方面和添加剂的性质有关联,另一方面和润滑油基础油的性质也有关系。而我们文章中提到的加氢装置不仅可以提高润滑油自身的品质,而且也可以提高基础油自身的黏度。这种技术最大的优势就是提高了在低温环境下的流动率,更主要的是降低了油中硫元素的含量。这种相对环保的技术,已经成为世界上润滑油未来发展的趋势。

关键词:润滑油加氢技术;改进措施;方案分析

加氢处理这种工艺是60-70年代时候慢慢发展并应用在工业上的。这象征着润滑油的生产已经有原来的物理法转换成化学法。我们以汽车为例,现代汽车工业的发展,对润滑油的要求越来越高,比如需要其稳定的抗氧化性、黏温性,以及能够在低温环境下还可以保持流动性,高标准的要求现有技术不能够满足,那润滑油产业为了满足现阶段工业需求,就需要选择产业升级,使得润滑剂品质快速得到提升,还能够让润滑油剪切稳定性、抗磨性等物理性质也得到大幅度提升,更加满足现阶段的环保要求。因此,随着加氢理论不断深化,研究不断提高,从原料的来源、产品收率以及产品的种类都得到不断优化。我国在工业技术改进上也有很多优化方案,比如说中石化研发的润滑油馏分加氢脱酸处理,还有抚研院的润滑油组合工艺技术以及兰州化工的两段加氢工艺。这些案例里面不变的都是应用到了加氢处理。下文中对加氢处理做详细介绍。

一、润滑油加氢工艺

加氢工艺在生产中大致分为四个步骤,第一步首先是加氢补充精制[1],这个步骤主要是对润滑油的基础原材料进行处理,加氢深度比较浅。这个步骤首先对原料中的一些不理想的物质比如、等气体进行分离,得到气味以及氧化性比较稳定的原料。然后在通过氧化性的稳定性指标来判断加氢补充精制的深度,比较适合原料杂质比较大的原料。第二步就是加氢处理,这个步骤是第一步的延伸,通过这个步骤使得原油的纯净度更加高,含硫量、含氮量更加大幅度降低,原料的收率更加高,并且原料的适用性也更广泛。第三步就是将加氢工艺进行催化脱蜡,这个主要是进行生产凝点比较低的油。第四步就是异构脱蜡加氢技术,这个技术主要可以生产无色、稳定的基础油。通过这四个步骤我们总结了一套更加优化的“全氢法”的加工工艺[2],这个工艺不仅保证了可以生产品质比较高的、黏度指数比较好的基础油,而且也保证了油自身的氧化稳定性,是一种综合效果最好的工艺流程。下面从一个表格分析对比一下国内外工艺的差别,如表1-1.

从上面表格中我们发现主要是两个方面的不同,一是国外比我们好的是加氢技术中的化学氢耗低于国内的氢耗,另一方面是在液收的方面,这方面国内则高于国外。在其他比如说流程、条件以及设备之类的都基本一样。得益于我国整体工业产业链的完整,我们整体装置的购买必到国外可以节省至少18000万元。那么在商业角度来说,我们国家更有发展的优势。

二、加氢装置提高石蜡收率的优化改进方案

要想提高石蜡收率,要做的首先是对原料的监控,一方面原料的性质会影响到蒸馏工艺的进行,另一方面是与减四线运动黏度有关系。原料的性质如果不稳定则直接会影响后续产品的产出,所以对原料的性质要进行实时监控。当原料的性质发生改变时候,要及时的通过工艺的调整对原料进行改质。这个过程中我们要做到各装置之间有一个完美的联动性,能够充分利用时间,优化加氢方案,及时操作装置。

另一方面是要对在反应进行过程中,对反应温度也要进行控制。通过实验中发现,在相同原料的性質、同一个反应条件之中,当反应温度不一样的时候,发现当反应温度升高,产品的质量会随着温度的升高而提高,并且轻油收率也会逐渐升高。但是在产品质量稳定之后,如果没有及时的对反应温度进行降低,反而又会导致重油的收率下降,因此在整个过程中我们要及时的通过调整反应温度,来保证我们主要获取的轻油或者重油的产品质量。通过我们需求,及时调整工艺温度,就可最大程度提高生产质量,并且也降低了整个工艺中的运行能耗,充分利用反应所需的催化剂[3]。

在设备装置上,对常压塔和减压塔进行优化。首先通过提高常压塔出口的温度来提高常压塔蒸汽量,通过实验得出,将出口处温度提高3℃的时,气化率就增加1%,通过气化率的提高从而提高收率。减压塔通过控制流量的调节作用,在不停工检修的情况下,就可以采取控制液压阀的开合程度来调节,这样在满足流量的供应需求下,也进一步保证了收率和质量。

通过控制原料的品质、反应过程中温度以及对装置在常压塔、减压塔的装置调节,在保证品质的情况下,提高了收率。从产品源头出发,在工艺中变通,设备同时优化这三个方面考虑对石蜡收率进行优化,整套流程中,收率也有了明显的提高。下面1-2图,通过图表可以得出,轻油收率在原来的基础上提高了1.49%,而蜡油的收率是轻油的两倍还多,实现了目标。

从效益出发,轻质油的收率提高1.49%,蜡油收率4.57%,如果按照原油的加工量60万吨/年的话,我们一面的合计增效261万元。从这方面来说,不仅带来巨大的经济效益,也有助于节省成本。

结语:

在实际生产中,在对工艺参数的控制下以及在设备正常运行的监控下,通过不断的优化加氢改质的各项指标及在操作过程中对温度、原料的及时调节,不仅提高了产品的收率,而且也获得了一些附加值比较好的副产品,比如说高品质的润滑油基础油、溶剂油等。工业化需求越来越明确的今天,生产高品质、低耗能、环保型的产品是一个趋势。在传统工艺中加入新的理念,创新新的技术才能实现可持续发展。在润滑油领域,还有更多的方案需要去验证。

参考文献:

[1]王娟.润滑油加氢装置开工中存在的问题及对策[J].石化技术与应用,2019,37(06):406-409.

[2]李立峰,马洋,李平,等.润滑油加氢装置高压空冷器腐蚀及防护措施[J].石油化工腐蚀与防护,2019,36(05):32-36.

[3]王娟.润滑油加氢装置的工艺改进及效果[J].石化技术与应用,2019,37(05):340-344.

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