润滑油石蜡装置热联合流程浅析

黄宏全　丁泳波

摘要：对中国石油广西田东石油化工总厂有限公司润滑油石蜡装置能耗现状进行了分析。特别介绍了酮苯脱蜡装置由脱蜡改为脱蜡脱油联合装置，充分利用装置的高温热源，实现了酮苯脱蜡脱油、脱蜡油白土精制、石蜡精制间的热联合。并对热联合流程进行了总结。

关键词：润滑油；石蜡；脱蜡；脱油；热联合

中图分类号：TE626.3 文献标识码：A

Analyses on Heat Integration Process of Paraffin Lubricating Oil Unit

HUANG Hong-quan1， DING Yong-bo2

(1.PetroChina Tiandong Petrochemical Limited Company, Tiandong 531500,China; 2.PetroChina Yumen Blending Plant, Yumen 735200, China)

Abstract:Technologies of energy saving and consumption reduction for paraffin lubricating oil unit of PetroChina Tiandong Petrochemical Limited Company are introduced, focusing on transforming ketone-benzol dewaxing unit from dewaxing unit into dewaxing & deoiling integrated unit, making full use of the high-temperature heat source of the ketone-benzol dewaxing & deoiling integrated unit, and realizing the heat integration among ketone-benzol dewaxing & deoiling unit, clay treating unit and paraffin treating unit. At last, the heat integration process is summarized．

Key words:lubricating oil； paraffin wax； dewaxing； deoiling； heat integration

0 前言

中国石油广西田东石油化工总厂有限公司润滑油石蜡装置始建于1996年，由10万t/a糠醛精制装置、5万t/a酮苯脱蜡装置、2万t/a脱蜡油白土补充精制装置、1.6万t/a石蜡精制装置组成。目前由于受工艺路线制约，生产成本高，产品档次低，未能充分发挥最佳经济效益。如何利用热联合工艺路线，降低生产成本，这里将就这些方面作出阐述。

1 润滑油石蜡装置现状

2008年以前公司的润滑油石蜡装置流程长，能量消耗很大，糠醛精制出来的精制蜡油降温至80 ℃后送至罐区，如果酮苯脱蜡装置不能马上生产，在罐区还要用蒸汽保温，然后再用泵打至酮苯脱蜡装置进行生产。酮苯脱蜡出来的脱蜡油不是直接进白土补充精制装置 ，而是先冷却至40 ℃后送到罐区，白土补充装置生产时 ，再用泵从罐区抽取，然后经过换热与加热炉升温至160~190 ℃。酮苯脱蜡由于只有一段脱蜡，没有二段脱油联合系统，所以蜡膏由于含油量高，达不到半精蜡要求，所以只能采取以下两个方案：（1）直接进石蜡发汗精制，酮苯脱蜡生产出来的蜡膏冷却至80~90 ℃后送至罐区，然后再用泵从罐区送至石蜡精制车间，石蜡经冷却发汗，发汗脱油后粗蜡再用蒸汽加热至90 ℃加酸反应，排完酸渣后，再用蒸汽加温升至110~120 ℃加白土精制脱色。发汗工艺虽然加工成本较低，但是石蜡的收率低（43%）。（2）含油蜡膏再重新返酮苯进行重结晶脱油，虽然石蜡收率高（60%），但因重复加工，加工成本高。因而 ，在加工中耗费了大量的能量，而且使生产周期也有所延长。具体加工路线见图1。

从表1~表4数据可以看出中国石油广西田东石油化工总厂有限公司润滑油石蜡装置与中国石油（大庆石化（Ⅱ））的同类装置能耗相差极大，进行技术改造节能降耗是必然的。

2 节能技术在润滑油石蜡装置的应用

酮苯脱蜡装置是润滑油生产核心装置，改造前汽塔底潜热采用水冷进行冷凝冷却，能耗相当大，设备投资也很大。为了节约能耗，充分挖掘利用联合装置中的潜热资源，最大限度地降低操作费用和能耗，将大量无利用价值的低位热能转变为有利用价值的高位热能，2008年提出了高度热联合流程工艺技术大改造，将酮苯脱蜡改为脱蜡脱油联合装置，同时对下游装置提出装置间热联合加工工艺。改造后润滑油石蜡加工路线见图2。

2.1 酮苯脱蜡改脱蜡脱油联合流程

酮苯脱蜡没实施技术改造前蜡膏的加工路线是把蜡膏重新返回装置进行重结晶脱油，无形中增加了表2的加工成本，落实国家节能减排政策，公司要求酮苯脱蜡装置一步加工就能直接生产出合格的脱蜡油与半精炼粗蜡，为此进行了以下脱蜡脱油联合工艺流程改造，具体工艺原则流程见图3。

按图3流程进行设计改造，需新增两台50 m2真空转鼓过滤机作为二段脱油设备，新增一台70 m2结晶换冷套管，新增一套蜡下油回收系统以及部分容器。

2.2 脱蜡油白土补充精制热联合流程

酮苯脱蜡油回收是把脱蜡油中溶剂通过蒸发和汽提后回收，然后脱蜡油经水冷后出装置，部分工艺流程见图4。

从表5中数据可以看出，经换12后的温度还有150 ℃，如果不经水冷，把脱蜡油直接输送至脱蜡油白土补充精制加入白土，就可以回收这部分能量了。为了充分利用换热后余热，在实验室进行了脱蜡油白土精制温度对色号影响的实验，实验数据见表6。

从表6中可以看出达到一定精制温度后，再提高精制温度，对基础油色号影响趋于平稳，可以把脱蜡油白土精制温度降至120~140 ℃也能满足客户对质量的要求［1］，从而可以省掉一台加热炉。具体联合流程见图5。

工业生产时，当酮苯油回收正常稳定后，物料不过冷15，直接输送至脱蜡油白土精制的白土混料罐。

（1）当白土混料罐温度不达工艺要求时，把换12的部分物料走副线，从而调节输送温度。

（2）当脱蜡油白土精制流程出现故障，酮苯油回收物料改冷15正线，把油冷却后送储罐。

（3）当脱蜡油白土精制加工储罐原料时或混料罐出口温度不达标时，再点炉辅助升温。

2.3 石蜡白土精制热联合流程

酮苯粗蜡回收是把粗蜡中溶剂通过蒸发和汽提后回收，然后粗蜡经水冷后出装置，部分工艺流程见图6。

从表7中数据可以看出，经换17后的温度还有160 ℃，如果不经水冷，把粗蜡直接输送至粗蜡白土补充精制加入白土，就可以回收这部分能量了。为了充分利用换热后余热，在实验室进行了粗蜡白土精制温度对石蜡色号影响实验，实验数据见表8。

从表8中可以看出：

（1）低精制温度需要加1%~2%的浓硫酸才能达到产品质量要求，但所产生的酸渣又出现了环保新问题。

（2）高精制温度对石蜡色号影响极大，通过提高精制温度，可以不使用浓硫酸，解决了环保问题。

（3）石蜡白土精制温度提至130~150 ℃只需加入3%白土就可以完全达至半精炼石蜡的质量要求，从而缩短石蜡加工工艺周期。

如果用蒸汽加热至130~150 ℃，必然耗用大量蒸汽（95 kg/t），为了充分利用换17后粗蜡热量，如果不经水冷，把粗蜡直接输送至粗蜡白土精制加入白土，就可以回收这部分能量了。具体工艺流程见图7。

工业生产时，当酮苯粗蜡回收正常稳定后，物料不过冷16，直接输送至石蜡白土精制的白土混料罐。

（1）当白土混料罐温度不达工艺要求时，把换17的副线物料走部分，从而调节输送温度。

（2）当石蜡白土精制流程出现故障，酮苯粗蜡回收物料改冷16正线，把粗蜡冷却后送储罐。

（3）当石蜡白土精制加工储罐原料时或混料罐出口温度不达标时，再用蒸汽加热器辅助加热并循环回白土混料罐，直至温度达到工艺指标止，变为间歇生产。

3 经济技术分析

润滑油石蜡联合装置热联合流程配套工程总投资约 1900万元左右，改造后能耗从表1~表4 数据可以算出节约831.8万元/a（燃料油价按3900元/t、电价按0.55元/kW•h、蒸汽按300元/t计），同时产品质量和收率也有了提高，按目前蜡下油5500元/t、基础油9000元/t、石蜡9800元/t计，增收效益3655万元/a。因此，热联合取得的经济效益是非常可观的。

4 结论

(1)热联合流程的优点

①酮苯脱蜡经技术改造变成了脱蜡脱油联合装置，不用重复加工蜡膏脱油，达到了降低本装置能耗的目的。

②改造后，加强了后序装置的热联合，充分利用了上游装置的低温热能，达到了节能降耗的目的。

（2）热联合中应注意的问题

技术改造后，装置间相互影响程度增加，对装置的平稳运行提出了更高要求。

热联合流程对各单元间与装置间的操作容易引起相互影响。特别是酮苯脱蜡脱油装置的脱蜡系统与脱油系统，当脱蜡系统物料波动比较大时，对脱油系统的温度控制就会受到极大影响，从而影响了粗蜡含油量。因此，优化操作，某一单元因故障停工尽量减少其他单元的操作波动将是脱蜡脱油生产操作中需要注意的地方。另外热联合流程中上下游装置间的平稳运行将成为联合装置监控的重中之重。当上游酮苯脱蜡脱油装置的设备、仪表出现故障，结晶套管上压，回收加热炉熄火或者误操作等非正常情况发生时，很有可能引起整个联合装置的大范围操作波动，进而可能影响到下游装置脱蜡油白土补充精制与石蜡白土精制的产品质量、收率以及装置的平稳运行。因此，必须注意关键部位设备的先进性和可靠性，流程的合理性，在生产中一定要做到精心操作，对关键部位和关键参数加强监控，在保证装置安全平稳运行的同时获得最大的经济效益，最大程度地发挥热联合流程技术的优势。

参考文献：

［1］ 赵良，张莉苹，朱军，等.降低白土精制反应温度的研究［J］.高桥石化，2003，18（3）：3-8.

收稿日期:2008-07-22。

作者简介：黄宏全（1972-），男，工程师，1996年毕业于武汉化工学院化学工程系，同年进润滑油厂后长期从事润滑油生产技术管理工作。