润滑油基础油装置工艺流程优化及节能措施_王海燕

关 键 词 ：基 础 油 溶 剂 精 制 加 氢 处 理 酮 苯 脱 蜡 白 土 精 制
中国石化济南分公司（简称济南炼化）于 ２０１２ 年建成中国石化首个重质基础油光亮油生产基地 （简称光 亮 油 基 地 ），该 基 地 采 用 中 国 石 化 石 油 化 工科学研 究 院 开 发 的 具 有 自 主 知 识 产 权 的 ＲＬＴ 工艺［１－２］，即“老 三 套”与 加 氢 组 合：溶 剂 精 制－加 氢 处理－溶剂 脱 蜡 脱 油－白 土 精 制 工 艺，生 产 高 黏 度 ＨＶＩⅡ类基础 油 和 高 熔 点 石 蜡 产 品。 其 中 “老 三 套”工艺部分是在 原 有 装 置 基 础 上，由 “老 三 套”反 序的“酮 苯 脱 蜡－糠 醛 精 制－白 土 精 制 ”工 艺 改 ［３］ 造 而来，改造前后工艺流程对比见图 １。改造后 各 装 置的原料性质及操作工况均发生了较大变化。在 光亮油基地开工运 行 过 程 中，出 现 了 流 程 不 畅、控 制不稳、现场操作 不 便、能 耗 物 耗 高 等 问 题。 为 使 生产过程 更 加 合 理 和 节 能，济 南 炼 化 根 据 装 置 现 场情况，在尽量节约 投 资 的 前 提 下，利 用 检 修 期 间 对“老三 套 ”装 置 的 工 艺 流 程 进 行 了 优 化 调 整，并 实施了多项节能措施。本文主要介绍该装置工艺 流程的优化及节能的措施。
１．２ 酮 苯 脱 蜡 装 置
济南炼化光亮油基地的酮苯脱蜡装置是以加 氢装置的重质 蜡 油 馏 分 为 原 料，采 用 甲 乙 酮－甲 苯 混合溶剂，通过３次 稀 释 工 艺，连 续 化 地 冷 却 结 晶 和过滤分离，得到脱蜡 油；通 过 ２ 段 降 温 脱 油 工 艺 得 到 脱 油 蜡 ［５］，为 白 土 精 制 装 置 提 供 原 料 。 １．２．１ 优化 换 热 流 程 酮 苯 脱 蜡 装 置 加 工 的 原 料有３种，原 设 计 中，１ 次 稀 释 溶 剂 与 原 料 共 用 的 换热器流 程 需 要 根 据 原 料 性 质 变 化 频 繁 调 整，给 操作带来 很 大 的 不 稳 定 因 素。 为 解 决 这 一 问 题， ２０１３年 大 检 修 时，新 增 １ 台 脱 蜡 滤 液－溶 剂 换 热 器，固化了原料和溶 剂 的 换 热 流 程，降 低 了 换 料 期 间的操作难度。 １．２．２ 降低 新 鲜 溶 剂 比 原 料 由 轻 质 向 重 质 切 换时，溶剂比增大，能耗上升快。２０１４年 装 置 再 次 开工 后，优 化 各 段 溶 剂 比，停 加 预 稀 释 溶 剂［６］，减 少 新 鲜 溶 剂 用 量 ４ｔ?ｈ。 １．２．３ 脱蜡 滤 机 低 真 空 阀 门 改 造 脱 蜡 工 序 采 用国产１００ｍ２ 真空转鼓滤机。由于实际加工负荷 仅为设计加工量的５０％左右，滤机液面很 难 控 制， 导致真空度和反吹压力等关键参数大幅波动。这 是由于低 真 空 阀 门 的 开 度 与 液 面 相 关，而 原 有 的 两位式气 动 阀 门 无 法 连 续 调 节 液 位。 因 此，进 行 了 增 上 定 位 器 、改 用 可 连 续 调 节 式 控 制 阀 的 改 造 。
１．３ 白 土 精 制 装 置
白土补充精制是基础油和石蜡生产的最后一 道工序，主 要 作 用 是 通 过 白 土 的 吸 附 作 用 去 除 其 中的微量溶剂、水分 等 杂 质，改 善 产 品 的 颜 色 和 安 定性。 １．３．１ 停加白土 光 亮 油 基 地 建 设 时，基 础 油 生 产设计给 定 的 白 土 加 入 量 （ｗ）为 ０．５％。 但 使 用 白土会带 来 加 工 损 失、产 生 废 白 土 以 及 废 白 土 处 理等问题。２０１３ 年 ４ 月 开 始，白 土 加 入 量 （ｗ）从 ０．５％ 逐 步 降 至 ０．４％，０．３％，０．２％，０．１％，至
图 １ 改 造 前 后 工 艺 流 程 对 比
收 稿 日 期 ：２０１５－０１－１５；修 改 稿 收 到 日 期 ：２０１５－０５－１５。 作 者 简 介 ：王 海 燕 ，硕 士 ，高 级 工 程 师 ，主 要 从 事 润 滑 油 和 石 油
蜡的生产工艺及产品应用工作。 通 讯 联 系 人 ：王 海 燕 ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｈｙ．ｊ
王 海 燕 ，等 ．润 滑 油 基 础 油 装 置 工 艺 流 程 优 化 及 节 能 措 施
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合分析和精确计算，在 泵 出 入 口 阀 外 加 设 跨 线，将 自 压 流 程 改 至 地 面 ，停 止 伴 热 。 １．１．３ 真空 系 统 互 为 备 用 糠 醛 精 制 装 置 真 空 系统主要用于回收精制油和抽出油中残 存的 溶 剂，以确保产品质 量。 光 亮 油 基 地 投 产 后，其 两 套 真空系统曾多次发 生 泄 漏，给 安 全 生 产 带 来 隐 患。 ２０１３年检修期 间，在 两 真 空 罐 顶 馏 出 线 上 分 别 增 加 隔 断 阀 ，使 两 套 真 空 系 统 的４ 台 机 泵 兼 顾 功 能 并 互 为 备 用 ，开 １ 台 即 可 满 足 正 常 生 产 。
１ 工 艺 流 程 的 优 化 调 整
１．１ 糠 醛 精 制 装 置
济南炼化光亮油基地的糠醛装置是为加氢装 置制备原料。利用糠醛溶剂对润滑油非理想组分 （多环短 侧 链 烃 类 ）具 有 较 强 的 溶 解 能 力，而 对 饱 和烃及少 环 长 侧 链 芳 烃 溶 解 能 力 较 弱 的 特 性 ， ［４］ 在抽提塔中以 液－液 萃 取 方 式 脱 除 非 理 想 组 分 （抽 出 油 ），得 到 加 氢 装 置 所 需 要 的 精 制 油 原 料 。 １．１．１ 空冷 器 流 程 的 调 整 抽 提 塔 进 料 温 度 是 由２ 台 利 旧 空 冷 器 、通 过 三 通 阀 控 制 进 入 空 冷 器 物 料流量来 调 节。 进 料 介 质 由 原 来 不 含 蜡 料 （脱 蜡 油）变为含蜡原料 （减 压 馏 分 油 与 丙 烷 脱 沥 青 油）。 开工后发现，在 冬 天，三 通 阀 热 路 开 度 大，导 致 空 冷器凝线，给生产带来波动。２０１３年 检 修 期 间，在 热路增加阀门，开工 后 采 用 热 路 全 关－走 冷 路－停 风 机的方法，用 空 冷 翅 片 的 自 然 冷 却 和 循 环 水 量 的 大小来调节抽提塔进料温度。 １．１．２ 增加 三 效 蒸 发 塔 塔 底 跨 线 阀 抽 提 塔 塔 底抽出液 三 效 蒸 发 塔 的 塔 底 料 至 闪 蒸 塔 流 程，正 常生产时，由设置在２５ ｍ 高 空 处 的 自 压 阀 门 自 压 完成；在开、停 工 或 生 产 波 动 时，则 由 地 面 泵 抽 取 完成。因此，正常生 产 时，地 面 泵 出 入 口 两 条 管 线 处于静止 状 态，只 能 常 开 伴 热 以 防 凝 线。 通 过 综
２ 节 能 措 施 的 实 施
２．１ 糠 醛 精 制 装 置
２．１．１ ０．３ ＭＰａ 蒸 汽 综 合 利 用 糠 醛 精 制 装 置 可通过 完 善 的 换 热 流 程 自 发 产 生 ０．３ ＭＰａ蒸 汽。 该蒸汽除 糠 醛 精 制 装 置 自 身 使 用 外，还 供 酮 苯 脱 蜡装置的蜡下液汽提塔和蜡液汽提塔使用。光亮 油基地投产 后，蒸 汽 发 生 量 加 大，余 量 蒸 汽 外 排， 造成浪费。２０１３年检 修 期 间，增 设 ０．３ ＭＰａ蒸 汽 至酮苯脱 蜡 塔 和 脱 油 滤 液 汽 提 塔 流 程，替 代 部 分 １．０ ＭＰａ蒸汽，使外排量降为零。 ２．１．２ 降低 加 热 炉 排 烟 温 度 精 制 液 加 热 炉 为 利旧设 备，由 原 来 的 单 进 料 改 为 双 进 料，炉 体 未 变。在以设计加工 量 生 产 时，炉 膛 温 度 高，排 烟 温 度达３００ ℃，大幅超标，造成了热量损失。２０１３年 检修时，实施了采用 热 媒 水 取 热 的 方 案，投 用 后 排 烟温度降至１５０ ℃以下。
２．２ 酮 苯 脱 蜡 装 置
２．２．１ 投用滤 液 全 循 环 ２０１３ 年 装 置 运 行 平 稳 后，开 始 进 行 全 滤 液 循 环 工 艺 试 验：１ 次 稀 释 溶 剂 加入一 段 蜡 下 液 （脱 油 一 段 滤 机 抽 出 液 ）进 行 调 节，减少新鲜溶剂 ６ｔ?ｈ；２ 次稀释溶剂全部 采 用 一 段蜡下液；３次 稀 释 溶 剂 采 用 循 环 滤 液 （脱 蜡 滤 机 高部真空抽出液）为 主、新 鲜 溶 剂 为 辅 的 流 程。 在 生产 ＨＶＩⅡ６ 和 ＨＶＩⅡ１０ 基 础 油 时，逐 步 将 新 鲜 溶 剂 降 为 ０，实 现 了 全 滤 液 循 环 。 ２．２．２ 低压变 频 泵 代 替 高 压 泵 ２０１２ 年 光 亮 油 基地投产后，根据全 厂 物 料 平 衡 情 况，酮 苯 脱 蜡 装 置加工负荷维持在５０％左右的低位水 平。 其 含 油 蜡液泵为２５０ｋＷ 高压电机，实际流量仅为额定流 量的１?３以下，造 成 电 耗 的 浪 费 和 生 产 的 不 稳 定。 经 精 确 计 算 ，于 ２０１４ 年 ４ 月 增 上 １ 台 ５５ｋＷ、３８０ Ｖ 低压变频泵。 ２．２．３ 增加循环回水回路 酮苯脱蜡装置新增的
加工工艺
石 油 炼 制 与 化 工 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＡＮＤ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ
２０１５年 ８月 第４６卷 第８期
润滑油基础油装置工艺流程优化及节能措施
王海燕，任 峰，宗 军，吴艳萍
（中国石化济南分公司，济南 ２５０１０１）
摘 要：中国石化济南分公司重质基础油光亮油生产工艺的“老三套”部分是在原糠 醛 精 制、酮 苯 脱 蜡 和 白 土精制装置基础上扩建改造而来。由于原料性质及工艺 流 程 的 改 变，各 装 置 在 开 工 初 期 均 出 现 了 流 程 不 畅 、操 作不稳和能耗、物耗较高等问题。通过实施对糠醛精制装 置 空 冷 器 流 程 及 三 效 蒸 发 塔 自 压 流 程 、酮 苯 精 制 装 置 换热流程、新鲜溶剂比的优化以及停 加 白 土 并 实 现 酮 苯 脱 蜡－白 土 精 制 装 置 热 联 合 等 技 术 改 造，解 决 了 上 述 问 题 ，改 造 后 直 接 经 济 效 益 达 ８０４．２７ 万 元?ａ。