工业化小型装置“洗油”的误区及其技术要领
2012-02-08 09:05阅读:
工业化小型装置“洗油”的误区及其技术要领
白云雷
有不少客户反映,使用同样的油品(主要为催化柴油、废机油炼制的柴油、废塑料裂解油、废轮胎炼制的烧火油以及二次精炼后的中低温煤焦油等)、同样的助剂,在实验室手工操作的条件下做出来的油品很漂亮,可是一旦放大到小型工业装置上就做不出那种效果来,甚至洗出来的油品的颜色、味道和透光度都比较差。不少人百思不得其解,纷纷打电话跟我探讨这种现象。在和很多有经验的炼油师傅讨论的基础上,结合我本人多年来从事炼油工作的经验,个人认为使用小型工业化装置洗油(即对油品进行后期的化学精制)会走入
几个技术上的误区,只要避开这些技术上的误区,并掌握工业化小型装置洗油的几个技术要领,同样可以做出实验室手工操作的效果来。事实上,在我本人的建议下,经过技术上的调整以后,已经有好几个炼油厂取得了很好的油品精制效果,外观和气味都和国标柴油相当。在以下章节里,本人将详细分析介绍工业化小型装置“洗油”的误区及其技术要领。
一、工业化小型装置“洗油”的误区
(一)
使用锥形罐的误区
锥形罐唯一的好处是排渣方便,但是正是这个锥形罐使一些小炼油厂破了产。原因如下:柴油的比重通常为0.84左右,塑料油二次精炼后的比重为0.806左右,而酸洗用的浓硫酸的比重为1.84,即硫酸的比重为塑料裂化油的2.83倍,如此大的重量差别,使硫酸加进去以后直接沉降到这个“锥形”的漏斗里面,不管你怎么搅拌,总有一些硫酸停留在这个死角里面,造成的后果是:搅拌罐的下部硫酸过量,油品被“烧坏”,颜色变成暗褐色,而上层的油品因为未能和硫酸进行充分的接触,等于没有经过硫酸处理,颜色仍然保持在未加工之前的状况。用这样的装置能加工出好的油品吗?个人认为能加工出好的油品纯属偶然,加工不出好的油品才是必然的结果。
走出这个误区的关键是放弃锥形罐,采用平底搅拌罐。事实上酸渣跟油品的密度差是比较大的,采用平底搅拌罐也能起到很好的分离效果。事实上,国内已经有人做过成功的试验。至于采用什么样的平底罐,在以后的章节里我们会专门介绍,这里暂且搁下。
(二)
使用压缩空气搅拌的误区
不少炼油技术人员认为使用压缩空气可以使油品得到很好的搅拌效果,其实不然。假设我们从搅拌罐的底部吹如空气,试图通过空气的流动来带动原料油的流动,从而达到搅拌的目的。但是空气的流动是不是真的可以带动硫酸的流动呢?答案是:能,但效果不佳。设想一下,仅靠压缩空气能把比重1.84的浓硫酸从锥形罐的底部吹上顶部吗?事实上这是不可能的,造成的结果是:硫酸在锥形罐的下部沉积,使下部原料油酸洗过量。而上部的油品没有得到充分的酸洗。而且,使用压缩空气搅拌造成的弊端远不止于此。比如,在压缩空气的作用下,油品中的轻质馏分被“气提”到了大气中,通俗的讲,就是一部分油被空气吹跑了,造成油品的收率降低,粘度增大。我们不妨做个简单的试验,在油罐的底部连续吹如压缩空气,一小时以后,你会发现油罐的油品明显地变少了。再比如,吹入空气会使油品的氧化速度加快,在空气潮湿的地区,空气中的水分还会使硫酸的浓度降低等等。总之是不能使用也是空气进行搅拌的。
那么,我们应该使用哪种方法进行搅拌呢?
常用的搅拌方式有机械搅拌、泵循环搅拌、压缩空气搅拌、静态搅拌等等。在以往的小型酸洗装置中,一般都是使用机械搅拌的方法,甚至在废油再生的装置中,也一直使用机械搅拌的方法。我本人曾经查阅过很多这方面的书籍和文献,没有发现使用压缩空气搅拌的酸洗装置。近年来,不知是谁发明了使用压缩空气搅拌的方法,而且得到了广泛的推广。很多小炼油厂的关闭证明这个方法是不可靠的。即使偶然洗出搞品质的油品,那也属于偶然的巧合,而不是技术上的必然结果。
走出这个误区的唯一途径就是放弃压缩空气搅拌,仍然采用机械搅拌的方法。
当然,并不是说只要你采用了机械搅拌的方法就一定能把油品处理好,这个也不一定,这就要看你采用什么样的机械搅拌方法了。
机械搅拌的原则是:一是要在罐底形成轴向流,使酸油混合液体沿搅拌轴做轴向流动,也就是向上流动,避免硫酸在罐底沉积。二是在搅拌罐的上部形成涡流。这就要求搅拌轴上必须有两组以上的搅拌桨,上部的搅拌桨水平安装,搅拌时形成涡流,下部的搅拌桨为螺旋桨,与水平面形成45°角,搅拌时形成轴向流。同时,我们要在罐壁上加装搅拌挡板,使沿着罐壁旋转的液体由径流变成湍流,这样更有利于硫酸和油品的搅拌混合。第三个原则是搅拌速度要适当,过快则容易形成乳化现象,太慢的话又达不到搅拌效果,据有经验的的炼油工程师介绍,搅拌速度以每分钟80转为宜。我这里有一张酸洗罐的图纸,是北京一家公司的一位姓崔的工程师设计的,目前仅限于该公司内部使用。有需要的朋友可以参考一下。该公司并未授权我向外公开这套图纸。诸位使用的时候低调一点,不要对外公开。
(三)、温度越高洗油效果越好的误区
我们在酸洗中加入浓硫酸的主要作用是:油品中的胶质、沥青、沥青质在硫酸的作用下产生凝聚和絮凝,然后经过沉积分离,使之从油品中分离出来。但是,油品中加入浓硫酸以后,不仅仅要发生凝聚和絮凝现象,还要和油品发生一些“磺化”反应。鉴于这一点,有的炼油厂干脆把酸洗罐叫做“磺化罐”。关于油品的磺化反应,是一个很复杂的反应过程,绝非三言两语能够说得清楚,有兴趣的朋友可以在百度上搜索一下。总之磺化反应是一种不利于油品精制的反应,尤其是温度越高,磺化反应的现象就越严重。其二,温度越高,越容易形成乳化现象,酸渣和油品混合在一起,不能沉降分离,这时候加的酸越多,油品看上去越黑。
走出这个误区的关键是避免高温操作,控制酸洗温度不要超过36°C.有条件的炼油厂酸洗罐内部或外壁加装冷却盘管,使用循环水进行降温。
二、工业化“洗油”的技术要领
关于工业化“洗油”的技术要领,我本人总结了以下五点。一是搅拌混合要充分,有的炼油厂在油品进入酸洗罐之前,已经通过一个旋涡混合器使油品和硫酸得到了充分的混合,油品进入带有机械搅拌的酸洗罐以后,在搅拌状态下保存时间至少为四十分钟,然后进入锥形罐进行沉降分离。
二是分渣要彻底。在经过锥形罐沉降分离以后,大部分的酸渣已经去除,但仍然有一部分细小的酸渣粒子悬浮在油品中,这些细小的酸渣粒子会严重影响到后期的精制效果。大的炼油厂会通过一个电精制罐来去除这些杂质。规模小的厂子不必投资建造电精制罐,可以通过一个小型的离心机来分离这些酸渣粒子,经过离心分离机的处理以后,酸洗油基本可以满足下一道工序中的脱色精制要求。没有离心机的小厂,也可以通过其他的过滤、净化方法,使酸洗残留物彻底分离干净以后再进入下一道脱色除味工序。
三是要正确选择脱色除味剂。使用我公司开发生产的HS-1油品脱色除味剂可以达到很好的精制效果,这个已经被很多厂家试验过了,这里不再赘述。
四是在酸洗精制以前,油品要经过充分的老化。不少客户反映,在经过脱色精制以后,油品在保存的过程中会有“返色”现象。这是油品中含有不饱和烃,里面的自由基碎片在存放的过程中产生了一系列的氧化、叠合反映,使油品的颜色变坏。最简单的处理办法是,油品在刚炼制好以后先不急于化学处理,而是让它先存放几天,使里面的不饱和烃得到充分的氧化、叠合,这个过程在工业上被称为“老化处理”,等老化好了以后再进行酸洗和脱色精制。经过“老化”处理的油品一般不会产生“返色”的现象。
五是防止乳化要有诀窍。在加入脱色除味剂进行精制以后,有时会出现油品浑浊的现象,油品的颜色和气味很好,但是看上去不清亮,不透明。这是因为油品在脱色精制的过程中发生了乳化现象,这种乳化现象是在一定的温度、搅拌速度下产生的,有时候很难避免。如果出现这种情况,大型炼油厂会通过一个带有高压电的电精制罐进行处理,这个电精制罐的造价很高,而且需要专业的技术人员来操作,小炼油厂就不必了,加入我公司的“酸渣沉降剂”
(也叫水洗添加剂)搅拌一下,然后沉降分离出沉淀物就可以了。注意一定是我公司生产的酸渣沉降剂(也叫水洗添加剂),其他公司生产的酸渣沉降剂无此功用,用户千万不可乱用,以免造成不必要的损失。有条件的炼油厂还可以在加入酸渣沉降剂以后再用一个离心机进行离心分离,这样的话,生产效率更高,生产出来的油品更清亮。
三,笔者推荐的油品精制流程
待精制的油品、复合酸同时进入漩涡混合器进行混合,然后进入酸洗搅拌罐进行硫酸精制,时间不低于二十分钟,精制后的酸油混合液体进入锥形罐进行沉降分离,放掉大部分酸渣,上层清油进入离心分离器,分离出少量的酸渣微粒,清油进入脱色精制罐,由罐顶加入HS-1油品脱色除味剂,在搅拌状态下进行脱色精制。精制后的油品进入离心机,分离出少量杂质,油品呈啤酒色或水白色,成品油入库。流程见附图。
以上观点仅供参考,很多细微的技术苦于无法表达,朋友们如果需要探讨的话,可以直接打电话和我本人联系。我的电话是13991881833
13201502822.