酮苯过滤系统影响因素分析与调节

南远方 陈阳 吕忠

摘      要：基于部分酮苯脱蜡脱油装置蜡产品含油高、润滑油基础油收率低、过滤机处理量低的情况，阐述了酮苯装置的过滤原理和一些过滤基本知识，分析了过滤动力、过滤速度、反吹、冷洗等几个影响过滤的因素，从处理量和蜡饼中的油溶液量体现过滤机运转好坏的两个方面进行研究，找出蠟结晶形态、过滤机操作、过滤动力、温洗、冷洗等影响因素，并针对不同情况找出适合的解决办法，通过采取这些办法可以提高蜡产品质量、油收率和过滤机处理量，降低装置的能耗。

关  键  词：过滤;动力;因素;措施

中图分类号：TQ 028.5       文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2020）04-0696-04

Abstract： Based on the situation of high oil content in wax product， low yield of lube base oil and low capacity of filter in some Mek-Tol unit， the filtration principle and some basic knowledge of Mek-Tol unit were expounded， and several factors affecting filtration were analyzed， such as filtration power， filtration speed， back blowing and cold washing. From the two aspects of the treatment capacity and the oil solution amount in the wax product to reflect the operation effect of the filter， the influencing factors of wax crystal form， filter operation， filter power， warm washing and cold washing were studied. And according to different situations， suitable solutions were put forward to improve product quality， increase oil yield and filter processing capacity and reduce energy consumption of the unit.

Key words：  Filter; Power; Factor; Measure

酮苯装置过滤系统把已经形成良好结晶的原料油与溶剂的混合物送入由真空泵提供过滤动力的真空过滤机内，使油、蜡分离，经过过滤以后的滤液、蜡液和蜡下油分别进入相应的溶剂回收单元，然后分离出产品。过滤系统是酮苯脱蜡脱油装置（简称酮苯装置）的核心部分，不论是仅用于生产石蜡的酮苯脱油装置，仅用于生产一类润滑油基础油的酮苯脱蜡装置，还是兼顾生产石蜡、润滑油基础油的酮苯脱蜡脱油装置，油、蜡分离是装置的唯一目的，而过滤系统正是油、蜡分离的场所，过滤系统设计及使用的好坏，直接影响到酮苯装置是否能够平稳运行、石蜡和润滑油基础油的收率和质量。几十年的国内外生产经验表明，酮苯装置经常出现蜡产品含油量高、收率低，润滑油基础油收率低，装置运行不平稳、处理量低等问题，因此对过滤系统进行深入研究是十分必要的。

1  过滤原理及基本知识

1.1  过滤原理

过滤是将固体物质与液体或者气体通过滤布或者滤纸等介质分离的工艺过程。过滤的原理是在过滤动力的作用下（过滤动力一般是通过过滤介质两端压力存在差值而产生），物料中的液体或者气体透过过滤介质的孔隙，而大直径的固体颗粒无法通过，被截留，从而实现固液分离或固气分离。一般称过滤物料为悬浮液，可以通过介质孔隙的液体称为滤液，被过滤介质截留的物质附在介质表面，形成滤饼[1]。

过滤介质如滤布、滤纸等，它们具有大小相差不多的微孔，如果将它们支托起来，倒上悬浮液，在重力或在压差的作用下，滤液将克服滤布（滤纸）的阻力，从滤布下方流出;而悬浮液中的固体颗粒，由于粒度较大，则无法通过滤布（滤纸）上的微孔被截留在滤布（滤纸）上。经过一段时间，滤布（滤纸）上堆积一层滤饼。滤饼通常也具有一定的微孔，可以起到过滤材料的作用，滤液经过滤饼时，也要损失一部分动力，其过程可参见图1。

由图1可知，如果滤布微孔没有被堵塞，滤饼层厚度较薄，孔隙较多，则过滤阻力就较小，滤液易于流过。

实现过滤应具备的两个条件：（1）具有实现分离过程所必需的设备;（2）要有过滤动力，即过滤物料两侧存在压力差。

1.2  过滤方法

根据过滤动力的不同，石油炼制工业上主要有重力、真空、加压、离心等几种过滤方法，从安全等方面考虑，酮苯装置采用的是真空过滤。图2为酮苯装置采用的真空转鼓过滤机。

真空转鼓过滤机是采用真空泵等真空系统通过分配头把转鼓抽成负压，一般为50～70 kPa（绝压），并在滤机壳内保持一定微正压的密闭压力，一般为15～40 kPa（表压），即过滤界面两端通过真空氮气系统形成压差，作为过滤动力。转鼓的一小部分浸没在油蜡和溶剂的混合物中，在转鼓转动过程中，在转鼓浸没位置的滤液通过过滤动力的作用下，穿过滤布进入滤液罐，蜡结晶在滤布表面上积聚，实现油、蜡分离。随着转鼓在混合液中的浸没时间增加，滤布上形成的蜡层逐渐增厚，随着转鼓转动当蜡层离开液面后，再经过中部真空抽干蜡饼中携带的大部分滤液后，进入转鼓上方的冷洗区，用与进料温度相同或者略低温度的溶剂冲洗蜡饼，冲洗混在蜡结晶缝隙间极少量的油，通过高部真空抽出，进入滤液罐。当转鼓旋转到反吹区时，反吹气由内向外将蜡饼吹松，与滤布分隔开，便于由刮刀刮下掉落在输蜡器槽内，通过输蜡器输送到蜡罐，过滤机运转一周完成，转鼓继续旋转到滤机底部，进入油蜡混合液区，循环操作。

在生产时可以根据生产经验和实际情况，适时进行温洗，同时应增设自动温洗系统，保证温洗工作有序进行，防止出现工人误操作事故发生[4]。

过滤机经过合格的温洗再次投入使用后，蜡饼变得较干，真空度下降，滤机液面下降，处理量增加。

2.5  冷洗的影响

冷洗在优化产品质量方面对过滤有一定帮助，同时也影响到装置能耗。过滤机冷洗溶剂要均匀，溶剂量应按照蜡饼厚度、蜡饼干燥程度、裂纹情况、过滤真空度等情况来设定调整。一般以冷洗溶剂能被吸干、且没有多余溶剂流入滤机下部液面为宜，数值一般为（0.7～1.2）∶1（对进料），可以根据蜡饼结晶形态和过滤实际情况及时进行调整[5]。

2.6  密闭气系统含氧的影响

过滤机的密闭气、抽真空和反吹气都是采用密闭气系统，因设备、管道密封等部位泄露，易混入空气，时间一长密闭气中氧含量会超过标准值，会有爆炸风险，需要定期采用新鲜氮气置换部分含氧高的氮气，降低其中氧含量，一般保证氧含量在5%以下，确保过滤系统安全[6]。

同时做好过滤机的润滑，定期检查滤布绕线情况，如出现绕线松动或者断开的情况及时处理。

2.7  其他影响因素

影响过滤系统平稳运行的因素还有蜡打卷、蜡循环、滤布破损等。

蜡打卷是指抽滤形成的蜡饼不能吸附在滤布上，剥落下来，过滤机失去过滤能力，造成这个情况的原因主要是原料馏程过轻，蜡结晶颗粒大，蜡饼过干、孔隙大，吸附力小于蜡本身重力，可尝试加大溶剂量，增加蜡饼的湿润程度，同时检查真空管道是否阻塞，保证过滤动力。

蜡循环是指蜡饼经过铰刀上方时，一部分或者全部蜡饼不能顺利进入输蜡器，而返回到底槽的现象，导致过滤机失效。产生此情况的因素主要有滤机刮刀间隙大，蜡饼不能正常掉到输蜡器内;反吹压力小，蜡软粘在转鼓上，或者反吹晚，蜡饼没有脱离转鼓，直接返回到底槽内;过滤动力太大，蜡饼紧密，反吹不下来。此现象发生后需要根据具体情况做出相应调整。

滤布破损会造成蜡损失、油产品不合格，可以通过观察反吹区是否溶剂喷出，如有喷出则此处滤布有破损情况，需要更换滤布。

3  结束语

通过对過滤原理进行研究，和对影响装置过滤系统的因素进行分析，同时针对因素提出相应的解决方法，有效保证装置运行平稳，降低生产成本，保证蜡产品和基础油的质量和收率，同时提高装置生产能力。

参考文献：

[1]梁朝林，梁文雄.炼油工业技术知识丛书-溶剂脱蜡[M].北京：中国石化出版社，2011.

[2]郭建新.酮苯脱蜡装置降低蜡膏含油技术研究[D].黑龙江：东北石油大学，2010.

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

[4]陈娟，南远方，邵琪程，等.酮苯装置自动温洗技术[J].当代化工，2016，45（8）：1867-1869.

[5]江泽政.润滑油溶剂脱蜡[M].北京：中国石化出版社，1994.

[6]苗忠.溶剂脱蜡装置技术问答[M].北京：中国石化出版社，2015.