石蜡成型脱模困难原因分析及对策研究

徐近林

中国石油化工股份有限公司荆门分公司，湖北 荆门 448002

1 概述

目前，市场上所销售的块状石蜡多数是通过链盘式连续成型机将液体石蜡冷冻成型生产出来的。其生产原理是将液体石蜡定量浇注到不锈钢蜡盘，蜡盘在传动链条带动下进入冷室。经过一定时间后，液体石蜡在冷室内逐渐放热而冷冻成蜡盘形状的固体石蜡，并随着传动链条的带动移出冷室，在石蜡脱模机构作用下自动脱模（即脱离不锈钢蜡盘），然后包装码垛入库。其中，石蜡脱模是石蜡成型生产过程中关键环节之一，石蜡脱模能否顺利完成，对石蜡生产具有重要影响。

2008年8月份以来，中石化荆门分公司加工的石蜡经冷冻成型后，很难自动脱模，对石蜡生产造成较大影响。笔者认为，造成石蜡成型脱模困难的主要原因包括生产原料性质变化、生产工艺控制条件，以及设备状况等几方面的因素，并通过对症解决后即可彻底改变石蜡成型脱模困难的不利局面。

2 造成石蜡成型脱模困难的主要原因

2.1 设备类原因

1）石蜡脱模机构弹簧老化，造成脱模滚轮压力减小，导致石蜡成型脱模困难。石蜡脱模时，蜡盘朝下，脱模滚轮通过杠杆作用借助脱模弹簧拉力紧压在蜡盘背部滚动，促使石蜡从蜡盘内脱落。由于荆门分公司石蜡成型机已经运行了20多年，其脱模弹簧一直没有更新，弹簧拉力降低甚至丧失，造成脱模滚轮在蜡盘背部滚动时压力下降，从而造成石蜡无法顺利自动脱模；

2）蜡盘受损，蜡盘内易于石蜡脱模的树脂涂层大面积破坏，蜡盘变形，造成石蜡脱模困难。

2.2 工艺操作类原因

1）液体石蜡浇注温度过高。根据石蜡结晶理论，高温下蜡液遇到急冷，高熔点的蜡首先析出，生成大量的结晶中心[1]。由于结晶中心过多，使最终形成的蜡结晶颗粒较小，这样就形成了质地比较致密的蜡结晶体，紧紧粘附在不锈钢蜡盘上，造成脱模困难；

2）石蜡脱模温度偏高。石蜡脱模温度即石蜡冷冻成型后脱模时的温度，石蜡冷室温度低，石蜡冷冻时间长，则石蜡脱模温度就较低。反之，石蜡脱模温度就较高。实验表明，石蜡脱模温度在20℃以下时，脱模较为容易，20℃以上时，脱模较为困难，高于35℃时就很难脱模。所以石蜡脱模温度偏高时，石蜡脱模会比较困难。

2.3 原料性质类原因

石蜡原料中碳分布偏宽、大分子量组份和异构烃含量偏多，导致石蜡成型脱模困难。碳分布偏宽，大分子量组份偏多的石蜡原料冷冻成型时，部分粘附性强的大分子量、高熔点的蜡组分首先结晶[2]，形成致密的针状晶体，造成脱模困难。而且据文献资料[3]，石蜡甲基百分含量与其歧化程度有关，甲基含量越大，歧化度就越大。而石蜡的收缩率由又取决于其歧化度，歧化度越大，收缩率就越小。石蜡原料中异构烃含量偏多，甲基含量相对较大，收缩率小，自然造成石蜡冷冻成型时脱模就比较困难。

2.4 其它原因

1）蜡盘上残留较多蜡沫，造成石蜡脱模较为困难。据分析研究表明，石蜡脱模时，会有少量异构烃和大分子量组份蜡沫残留在蜡盘上，如不及时进行清除，就会造成石蜡脱模较为困难；

2）原油开采、输送过程中加入的各种添加剂，对石蜡成型脱模也会造成一定影响[4]。对脱模困难的石蜡进行实验室白土补充精制试验，发现经白土补充精制后的石蜡脱模比较容易，这说明石蜡成型脱模困难与其中含有的极性、活性物质有一定关系，如原油生产、运输中加入的助采剂、清蜡剂、流动性改进剂等。

3 改善石蜡脱模困难状况的主要对策

1）更换石蜡脱模弹簧，恢复石蜡脱模滚轮对蜡盘的压力。根据分析，石蜡脱模滚轮压力不足，是造成石蜡脱模困难的原因之一。对石蜡脱模弹簧更换后，可改善石蜡脱模状况；

2）更换部分受损蜡盘。石蜡蜡盘内树脂涂层脱落，以及蜡盘变形是造成石蜡脱模困难的重要原因之一。根据实际情况，分期分批对部分受损蜡盘进行更新，可以较好地改善了石蜡脱模困难状况；

3）控制石蜡浇注温度在靠近工艺卡片要求的下限范围内。试验结果表明，蜡在适宜的温度下结晶，易生成纤维状结构和分散的片状结构，结晶体之间有较大的空隙，蜡块容易脱模。所以，通过控制石蜡浇注温度在靠近工艺卡片要求的下限范围内（即高于熔点8℃～10℃），石蜡脱模状况将得以明显改善；

4）降低石蜡脱模温度。实践表明，脱模温度对脱模难易有明显的影响，控制脱模温度在20℃以下，脱模状况有明显好转；

5）调整加工方案，减少石蜡原料中的异构烃及C40以上含量。通过调整上游生产装置加工方案，适当降低滑料的干点，减少石蜡原料中的异构烃及C40以上含量，石蜡脱模困难的状况将会得到彻底改变；

6）及时清除蜡盘上残留的蜡沫。通过定期用蒸汽对残留在蜡盘上的蜡沫进行清除，可以较好地改善石蜡脱模的困难局面；

7）通过白土补充精制装置对石蜡原料进行精制，脱除石蜡原料中含有的极性、活性物质后再冷冻成型，也可解决石蜡成型脱模困难的现象。

4 结论

1）石蜡原料中异构烃含量和高分子含量增加是导致石蜡成型脱模困难的主要原因。通过选择有利生产方案，控制好石蜡原料性质，适当降低滑料的干点，减少石蜡原料中的异构烃及C40以上含量，可从根本上解决石蜡成型脱模困难的难题；

2）加强生产工艺过程控制。一是控制石蜡浇注温度高于熔点8℃～10℃；二是控制脱模温度不高于20℃，为有效改善石蜡脱模困难的不利局面；

3）加强设备维护，一是要定期检测石蜡脱模弹簧，发现拉力降低时及时更新；二是发现受损蜡盘及时更换；三是定期用蒸汽清除残留在蜡盘上的蜡沫。

[1]温慧颖，等.高分子结晶理论的新概念与新进展[J].高分子学报，2008(2)：7-10.

[2][匈]弗罗因德.M.Freund,等.石蜡成品的性质、生产及应用[M].北京：烃加工出版社，1988.

[3]徐坚，瞿金平，薛忠民.高分子材料与工程[M].科学出版社，2008,1.

[4]陆士庆.炼油工艺学[M].石化出版社，2007,4.