(1)糠醛精制技术的发展与应用

工艺特点和现状
32.25
主要加工减二线油，回收采用二 效蒸发，萃取塔为填料塔 主要加工减三线、减四线馏份和 丙烷轻脱油，回收采用二效蒸 发，萃取塔为填料塔 采用清华大学的QH-2型填料，精 制液回收采用先闪蒸后汽提的双 塔回收流程，抽出液回收采用五 塔三效蒸发工艺，没有原料脱气 塔 萃取塔采用QH-1型填料，萃取塔 底溶剂沉降后循环，抽出液回收 采用四塔二效蒸发工艺
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6 糠醛精制技术进展
6.1 萃取塔的发展历程： (4)在已有的工业装置中,糠醛精制萃取塔 一般采用转盘塔,塔内主要由若干块转盘和固 定盘构成,传质面积较小,转盘在旋转时,将溶 剂分散为很小的液滴,而接近刚性球的液滴其 扩散传质系数较小,因此,从传质面积和传质 系数两方面来看,转盘萃取塔不是一种高效萃 取设备
润滑油糠醛精制技术的 发展与应用
1
主要内容
1 2 3 4 5 6 7 糠醛精制是润滑油精制的主要模式 糠醛精制的原理及溶剂要求 国内目前糠醛精制装置现状 糠醛精制过程的节能措施 糠醛精制过程的降耗措施 糠醛精制技术进展 糠醛精制操作点讨论
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2
1糠醛精制的地位
具有精制效果好、适应原料范围宽等优点， 在我国润滑油溶剂精制中占据主导地位，在溶剂 精制装置中占总加工能力 87%(至2003年，中国石 化集团公司的12套溶剂精制装置中，糠醛精制装 置占 10 套，占加工能力 87% ，中国石油天然气集 团公司的19套溶剂精制装置中，糠醛精制装置占 16套，占加工能力86%。)
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6 糠醛精制技术进展
6.1 萃取塔的发展历程： (5)许多炼油厂反映,转盘“转与不转”一 个样，特别是早期的转盘塔为内驱动，由于 各方面的原因，转盘长期处在不转的状态， 给人一个错误的信号。
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6 糠醛精制技术进展
6.1 萃取塔的发展历程： (6)近年来由于新型填料的发展，抽提塔 由转盘塔改造成填料塔已成为趋势。萃取塔 经历了从内驱动转盘、外驱动转盘、短矩阶 梯环填料、QH/1扁环填料、二段萃取等几个 阶段的发展 。
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4 糠醛精制过程节能措施
4.4溶剂回收改三效蒸发工艺 溶剂回收能耗在溶剂精制中占总能耗的 75%-80%，而抽出液回收系统的能耗又约占溶 剂回收总能耗的70 %，所以国内外一直将抽 出液的溶剂回收作为研究重点，实现了多效 蒸发。三效蒸发工艺不仅降低加热炉负荷及 装置加工能耗，而且可减少因炉管局部过热 引起的糠醛高温氧化分解。
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5
2糠醛精制原理及溶剂要求
指标 指标名称 优级品 相对密度(d2020) 折光率(nD20) 水分，ω/％ 酸度，n/L ≤ ≤
1.160～1.161 1.524～1.527
检验方法 一级品
1.159～1.161 1.524～1.527
检验项目
GB1926-80中三第9条
GB1926-80中三第10条
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4 糠醛精制过程节能措施
4.6新型萃取技术的应用 双溶剂萃取工艺等新技术的应用，减少 系统糠醛量。
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5 糠醛精制过程的降耗措施
5.1严把糠醛溶剂质量关 新鲜糠醛溶剂的优劣是糠醛氧化结焦跑 损的一大诱因，对糠醛溶剂的馏程控制是一 大关键指标。
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5 糠醛精制过程的降耗措施
5.2严控装置的跑、冒、滴、漏 通过机泵采用变频控制，减少机泵的维 修频次；提高工艺操作水平；做好设备防腐 等工作，减少糠醛跑损。
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4 糠醛精制过程节能措施
4.5防止糠醛氧化结焦 由于糠醛氧化、聚合而降低溶剂的溶解能 力，相对降低了有效溶剂的量，为了达到一 定的精制效果，势必提高溶剂比，从而导致 装置能耗增加。为了从根本上解决这个问题， 可采用氮气密封浮顶罐，采用水封和氮气密 封携带油罐，从而防止了糠醛的氧化结焦。 另外，在糠醛中加人抗氧剂也是行之有效的 措施。
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2 糠醛精制原理及溶剂要求
2.2糠醛精制原理 ⑴糠醛精制的生产目的： 通过除去润滑油中的非理想组份，使润 滑油的粘温性能、抗氧化安定性以及油品的 颜色得到改善，使油品的酸值和残炭降低 。
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2 糠醛精制原理及溶剂要求
（2）糠醛精制原理 根据糠醛具有选择性较大，对润滑油组 份中所含各种烃类的溶解度不同，即对非理 想组份(多环短侧链的芳烃和异构环烷烃、胶 质、硫和氮的化合物等)溶解能力强而对理想 组份(少环长侧链的芳烃和正构环烷烃、烷烃 等)溶解能力差，在低于临界温度的条件下与 润滑油馏份油比重差大的特点，在抽提塔中 逆流接触分层，从而使润滑油理想组份和非 理想组份分开 。
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4 糠醛精制过程节能措施
4.2新型分布器的应用，减少系统糠醛量 在糠醛萃取过程中，分散相得到良好的 分散和液滴群沿塔截面均匀分布是使塔内传 质过程得以顺利进行的必要条件，分布器的 合理化设计和良好使用可以改善塔内液体的 分布状况，增加相际传质面积，促进表面更 新，在保证产品质量的前提下降低醛油比， 降低装置加工能耗。
0.05 0.008 99.0
0.20 0.008 98.5
GB1926-80中第11条
GB1926-80中三第12条 GB1926-80中三第13条
√ √ √
糠醛含量,ω/％ ， ≥ 馏程： 初馏点，℃ ≥
155 3 94.0 99 170 1 无
150
158℃前馏分，mL ≤ 158～164℃馏分,mL≥ 总馏出量，% 干点，℃ 残渣，% 硫酸盐(SO4) ≥ ≤ ≤
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3
1糠醛精制的地位
近10年来，溶剂精制工艺虽没有重大突破， 但国内外为了适应原油质量变差以及市场对产品 质量的要求，同时为了节能，提高收率，对工艺 和设备不断进行改进，工艺技术指标不断提高
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4来自百度文库
2 糠醛精制原理及溶剂要求
2.1糠醛制造 (1)糠醛又名呋喃甲醛(C5H4O2) 具有苦杏仁味的浅黄色至琥珀色透明液 体，贮存中色泽逐渐加深，直至变为棕褐色。 植物纤维的多缩戊糖水解可得糠醛，如 玉米芯、棉籽壳、甘蔗渣、稻壳等。 (2)糠醛质量指标
92.0 98.5 170(终馏点)
GB1926-80中三第14条
√
GB1926-80中三第15条
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2糠醛精制原理及溶剂要求
（3）表2-2
项目 分子量M 比重D 2 0 4 沸点℃ 闪点(开)℃ 颜色 气味 状态(常温常压) 学名
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糠醛理化性质表
性质 项目 96.08 自燃点℃ 1.1598 冰点℃ 161.7 60 无色透 明 苦杏仁 味 液体 呋喃甲 醛 比热20～40℃ 汽化潜热（常压） 折光率η200 凝点℃ 与水共沸温度（常 压）℃ 水共沸物含醛% 性质 320 -35.5 1.7395J/g. ℃ 449.522J/kg 1.5261 -36.5 97.45 35
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3国内糠醛精制技术现状
(2) 中石油典型糠醛精制装置现状
装置名称 辽河石化
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2000年 2001年 能耗 加工能 物耗t.t 加工量/ 加工量/ 1 力/万 t /KgEO.t - 1 万 t 万 t
工艺特点和现状
糠醛精制
25
18.59
24.66
27.97
0.98
萃取塔采用SMR+型扁环填料，注 KQ-1防焦剂，精制液回收采用先 闪蒸后汽提工艺，抽出液回收采 用五塔三效蒸发工艺，机泵采用 变频控制
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6 糠醛精制技术进展
6.1 萃取塔的发展历程： (1)润滑油精制过程经历了从混合澄清槽 到填料塔，再发展到转盘塔，再向填料发展 的过程。 随着工业技术的迅速发展，润滑油广泛 应用于国民经济的各个领域，对其品质的要 求也越来越高。 因当时填料水平低，美国的SHELL公司、 TEXAS发展有限公司相继开发了用转盘塔精制 润滑油的工艺。
独山子石 化 糠醛Ⅰ套 糠醛Ⅱ套 20 20 5.94 15.93 3.14 20.49 30.95 32.58 0.97 0.92 萃取塔采用全填料，回收采用多 效蒸发，增加KQ-1防焦剂措施
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3 国内糠醛精制技术现状
⑶中石化股份糠醛装置现状
装置名称 加工能 力 /万t 燕山 Ⅰ糠醛精制
， Ⅱ糠醛精制
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4 糠醛精制过程节能措施
1995年，茂名分公司三糠醛装置与石油大学合作，采 用狭点理论对抽出液回收系统进行优化，调整三效回收换 热网络，增加中压塔压力控，低压塔采用微负压操作，适 度提高高压塔压力，拉开各效间的蒸发压力差，从而增大 传热温差，提高换热蒸出率和热回收利用率，降低了装置 能耗。 经过优化后，中压塔蒸出率(相对总进料糠醛量)由原 来的19.03%提高到31.35%，总换热蒸出率由51.26%提高到 55.46%，燃料消耗下降8%，热量回收率从76.04%提高到 78.35%，总能耗由997.96MJ/t下降到982.78MJ/ t(1998年 标定结果)。
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4 糠醛精制过程节能措施
4.3应用抽余液沉降分离糠醛溶剂工艺 糠醛精制装置在大处理量时，轴向返混 较严重，抽余液携带糠醛溶剂较大，含糠醛 可达 20 ％左右，致使加热炉燃料消耗增大。 经过对抽出液进行冷却沉降，使糠醛抽余液 降到适当温度，并在沉降罐中经自然分离， 分离的糠醛直接作循环溶剂使用，沉降后的 抽余液经系列换热，再经加热炉回收剩余溶 剂，达到减少回收系统糠醛量，节约能耗的 目的。
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5 糠醛精制过程的降耗措施
5.3搞好回收系统平稳，减少物料挟带。 5.4搞好装置糠醛的干燥工作。
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5 糠醛精制过程的降耗措施
5.5 降低糠醛氧化、结焦 糠醛溶剂精制润滑油为物理过程,糠醛溶 剂的理论消耗较小,但在实际生产过程中消耗 较大，其主要原因是其氧化、结焦。试验证 明,通过采取有效的措施抑制氧化,其消耗可 大大降低, 国外已有糠醛装置的溶剂消耗降 至0.15kg/t。
2008年 加工量/万 t 未开工 51.1 13.49 13.26
2008年能 耗 /kgEO· t-1
物耗 Kg/· t原 料 工艺特点和现状
21 70 25 15
17.45 36.49 22.16
0.45 0.91 1.62
抽提塔用 FG-Ⅱ 型规整填料改造 成二段抽提
济南 南阳 荆门 Ⅰ糠醛精制 Ⅱ糠醛精制 高桥 茂名 Ⅱ糠醛精制 Ⅲ糠醛精制
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3国内糠醛精制装置技术现状
(1) 中石油典型糠醛精制装置现状
装置名称 大庆石化 糠醛Ⅰ套 糠醛Ⅱ套 大庆炼化 糠醛Ⅰ套 抚顺石化 糠醛精制 16 15.25 16.08 20.69 0.8 33 24.25 24.69 26.22 0.8 30.5
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能耗 2000年 2001年 加工能 物耗t.t加工量/万 加工量/万 /KgEO.t 1 力/万 t -1 t t 25.8 27.04 14.71 29.76 27.8 32.74 0.73 0.73
30 30 25
30.2 16.88 21.26
19.98 19.98 21.37
1.06 1.06 0.85 二效回收 二效回收，原料脱气不吹气
22 37
21.29 35.46
22.8 16.30
0.80 0.45
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3 国内糠醛精制装置技术现状
2008年中石化糠醛装置技术指标 能耗平均20.38千克标油/吨，最高 36.49千克标油/吨，最低16.30千克标油/ 吨（大部分装置在20~22千克标油/吨之间）。 精制油收率平均75.31%，最高为 82.09%，最低为67.15%。 糠醛能耗平均0.78kg/t原料，最高为 1.65kg/t原料，最低为0.45kg/t原料。
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4 糠醛精制过程节能措施
4.1萃取塔技术进步，减少系统溶剂量 萃取塔又是糠醛精制的核心设备，其效 率的高低对装置能耗、溶剂消耗及所加工精 油质量有很大影响，近年来由于新型填料的 发展，抽提塔由转盘塔改造成填料塔已成为 趋势，某厂萃取塔改造中，理论级数从外驱 动转盘的2. 5级提高到二段萃取的5.0级，可 大大降低系统溶剂量加入量，同样的精制深 度下，精制油收率提高了4.58%，装置加工能 耗降低了11.66 kg标油/t。
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6 糠醛精制技术进展
6.1 萃取塔的发展历程： (2)用转盘塔精制润滑油的工艺结果表明: 无论是油品生产量还是品质指标，都较以前 有了很大的提高。
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6 糠醛精制技术进展
6.1 萃取塔的发展历程： (3)萃取的物理过程是在萃取塔中经过多 级逆流接触实现的，过程中传质效率主要受 扩散控制,因此在萃取塔中要取得较高的萃取 效率,就必须提高设备的传质面积和传质系数。