糠醛精制装置溶剂损耗原因及应对措施探讨

居增南

(中国石油化工股份有限公司济南分公司，山东 济南 250101)

糠醛精制装置是传统“老三套”生产工艺的主要组成装置之一，广泛用于润滑油基础油的生产过程。其工艺原理是利用糠醛对原料油中不同组分溶解能力的差异，通过抽提的方法将原料油中的胶状物质、多环短侧链的芳烃及重芳烃、环烷酸类等非理想组分脱除，从而实现对原料油精制的目的。

糠醛作为萃取溶剂其重要性不言而喻，但目前糠醛精制装置在运行过程中存在着糠醛消耗较大的问题，这一方面影响了装置的运行效率；另一方面糠醛价格较高，也增加了装置的运行成本。在当前追求节能减排、绿色环保的大背景下，降低糠醛损耗得到了越来越多的重视。

本文主要介绍了工业生产中引起糠醛损耗的主要原因及一些降低溶剂损耗的措施。

1 糠醛损耗途径

1.1 携带损耗

糠醛精制装置溶剂回收系统主要由精制液回收系统、抽出液回收系统和水溶液回收系统组成，一般采用 “闪蒸+汽提”的回收方式。回收完成后仍会有少量糠醛会随着精制油、抽出油以及脱水塔底的废水一起外送出装置而造成溶剂损失。虽然其中携带的糠醛含量很低，但经一个运行周期的累积，这部分糠醛损失却能占到糠醛损耗总量的20%左右[1]。

1.2 变质损耗

糠醛属于杂环呋喃族醛类，化学性质活泼，氧化安定性和热安定性较差，室温下放置就能与氧气发生反应，尤其是温度超过230 ℃时就会发生明显的分解缩合反应。在实际生产中系统内往往存有少量的氧气，并且为保证溶剂回收效果加热炉出口温度一般需要维持在200～220 ℃，当加热炉波动时局部温度容易超过230 ℃。在这种情况下糠醛很容易氧化成过氧化糠酸，并且过氧化糠酸又会起到促进作用，加速糠醛的氧化，最后缩合成焦，造成大量糠醛的变质损耗[2]。有研究表明，糠醛氧化产生的焦类物质能占到整个装置积碳的85%[3]。

1.3 腐蚀泄露损耗

腐蚀泄漏损耗主要是设备、管道因腐蚀减薄而引起的溶剂外泄，此类问题一般很难预测，一旦出现往往会造成糠醛大量跑损。腐蚀产生的主要原因有以下几方面[4]：一是原料环烷酸含量过高，酸值太大，对金属产生腐蚀；二是生产中糠醛不断氧化成糠酸并在装置中一直积累，系统酸值不断增大，腐蚀速度加快；三是金属材质与附着在其表面缩合产生的焦垢存在有特殊的狭小缝隙发生了电化学腐蚀，即垢下腐蚀。

以上三种损耗中，变质损耗和泄露损耗是造成糠醛损失的主要原因，且降低携带损耗目前并不经济，故下文主要讨论其他两种损耗的降损措施。

2 糠醛降损措施

2.1 降低原料含氧量

装置中存在氧气是糠醛发生氧化的主要原因，其来源于微量氧气溶于原料中，并不断随原料进入系统，因此降低原料的含氧量可以大大缓解糠醛的变质损失。降低含氧量一般有以下两种途径[5]：一是对润滑油原料储罐加设氮气密封，防止原料油与空气接触，避免携带氧气，同时也能够降低脱气塔的负荷；二是控制好脱气塔的操作，维持脱气塔真空度在0.06 ～0.09 MPa，保证原料脱气效果。

2.2 严控溶剂回收加热温度

加热炉超温能引起大量糠醛分解缩合。在确保糠醛回收效果的前提下，尽量降低加热炉炉出口温度，同时调整出口温度控制阀灵敏度，削弱瓦斯管网、进料量波动对加热炉出口温度的影响。

此外，已有炼厂的糠醛精制装置采用操作更为简单、控制更加精准的蒸汽加热器来替代加热炉对精制液和抽出液加热。其出口温度更为稳定，糠醛损耗也有减少，取得了不错的效果[6]。

2.3 加注KQ-1型缓蚀剂

KQ-1型缓蚀剂是一种结构复杂的有机胺化合物，呈碱性，可以糠酸发生络合反应，且不与糠醛反应。其缓蚀机理是利用KQ-1与系统中的糠酸生成络合物，破坏糠醛、水、糠酸形成的三元共沸体系，使绝大部分糠酸和废水一起从脱水塔底排除装置，从而避免了糠酸随循环糠醛再次进入系统[7]。添加KQ-1型缓蚀剂后返回系统的糠酸量可减少75%～90%，循环糠醛的酸值也较之前有较大幅度下降[8]，从而抑制了糠醛的氧化、结焦以及对金属的腐蚀，降低了溶剂损耗。

2.4 易蚀部位材质升级

糠醛对不同金属的腐蚀能力有很大的差异，在温度为60 ℃、糠醛酸值为15 mgKOH/g的条件下，糠酸对碳钢的腐蚀速率为1.2 mm·a-1，而对18-8不锈钢的腐蚀速率为0.0015 mm·a-1，仅为碳钢的0.125%[4]。国内炼厂糠醛精制装置采用的金属材料等级通常较低，多为普碳钢，生产中经常腐蚀穿孔。因此对高温部位、气液相变部位以及抽真空系统等容易发生腐蚀的位置进行材料升级，能有效减少穿孔腐蚀次数，降低糠醛外漏，延长装置运行周期。

3 结束语

糠醛溶剂损耗的高低反映了企业生产技术水平，直接影响着装置的经济效益。各大炼厂在降低糠醛精制装置溶剂损耗方面做了很多工作和改进，取得了显著效果。但目前糠醛降损的关注点多集中在减小糠醛的变质损耗和泄漏损耗方面，对降低携带损耗方面研究不多。在日益严格的环保要求下，如何降低溶剂携带损耗可能是今后的热点方向。