王宏偉 馬媛慧

摘要:隨著能源枯竭這一問題的日益突出,作為煉油行業(yè)末端的潤滑油產業(yè),高效生產、節(jié)能降耗將成為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然之路,文章主要介紹潤滑油生產過程三種調合工藝,并對各自工藝特點進行闡述。同步計量自動調合SMB(Simultaneous Metering Blender)在大批量潤滑油生產過程中具有效率高、能耗低以及計量準確的優(yōu)勢;自動批量調合ABB(Automatic Batch Blender)適應于批量小、原料種類多、原料加入精度要求高特點下的小批量生產;在線調合ILB(In Line Blender)適合在原料質量水平穩(wěn)定、產品分析周期短、批量大狀況下的快速生產。

關鍵詞:潤滑油;同步計量自動調合;自動批量調合;在線調合;特點

中圖分類號:TE626.3 文獻標識碼:A

Applications of Three Blending Processes in Lubricating Oil Production

WANG Hong-wei1, MA Yuan-hui2

(1.Yanhua Branch of SINOPEC Lubricant Company, Beijing 102503,China;2.PetroChina Dalian Petrochemical Company, Dalian 116032, China)

Abstract:With the graveness of energy issues, as the end of refinery industry, lubricants industry will develop in the direction of efficient production, saving energy and reducing consumption. Three types of lubricants blending processes and their respective characteristics are introduced in this paper. Simultaneous Metering Blender(SMB)technology is used in large quantity production with the advantages of high efficiency, low energy consumption and accurate measurement; Automatic Batch Blender(ABB)technology is adapted to the small batch production with the characteristics of many types and high adding precision for raw materials; In Line Blender (ILB) technology is suitable for the rapid production under the condition of stable raw material quality, short period for products analysis and large-batch production.

Key words:lubricant; SMB; ABB; ILB; characteristic

0 前言

隨著我國經濟的飛速發(fā)展,能源供需平衡日顯脆弱,潤滑油行業(yè)作為石油加工行業(yè)末端能耗較大產業(yè),面臨巨大的壓力,許多潤滑油企業(yè)通過技術改造,優(yōu)化物流,精益生產來降低消耗,消化成本上升對企業(yè)生產經營的影響,因此大批先進的潤滑油生產工藝及其裝置被引入現(xiàn)今的潤滑油生產中來,其中SMB、ABB以及ILB是現(xiàn)代潤滑油調合過程較為先進的調合生產工藝,現(xiàn)將這三種工藝的應用情況進行闡述。

1 同步計量自動調合技術(SMB)

同步計量自動調合,目前國際上ABB和FMC公司的潤滑油調合技術較為成熟,也為國際石油公司在中國的潤滑油生產廠所普遍使用,無論是ABB還是FMC其裝置的主要組成大同小異,調合單元主要包括:計量回路(計量通道)、給料系統(tǒng)、調合母管,典型裝置如圖1。

圖1所示為一個具有4計量通道的SMB系統(tǒng),可最多同時進行4種組分的注入,以下是采用此SMB系統(tǒng)一次調合280 t某潤滑油產品的過程,具體工藝過程參數(shù)如表1,調合組分依次注入過程如圖2。

整個調合生產過程包括:調合設備啟動、注料、原料切換、管線清洗及沖掃以及儲罐油品脈沖攪拌,整個生產周期所需時間為315 min,而注完料的儲罐油品脈沖攪拌時間只有100 min,為對比SMB調合工藝與原采用加劑槽配母液,泵循環(huán)傳統(tǒng)調合生產工藝兩者的效率,將同樣的生產計劃采用加劑槽配母液,泵循環(huán)傳統(tǒng)調合工藝進行生產,采用調合完畢后儲罐三點測粘度的方法,判定油品是否混合均勻,原始數(shù)據(jù)如表2,并對其進行雙因素分析、方差分析,結果如表3、表4所示。

從表4中的兩種調合工藝和取樣部位的P值均大于0.05,則可說明兩種生產工藝在最終產品的粘度性能指標上已無差異,對比兩種生產工藝生產同品種280 t產品所需時間,如表5所示。

可見SMB調合工藝在大批量的油品調合生產中較傳統(tǒng)的加劑槽配母液,泵循環(huán)傳統(tǒng)調合工藝可將生產周期縮短60%,其投料精度也遠遠高于傳統(tǒng)計量方式。

2 自動批量調合技術(ABB)

自動批量調合工藝就是根據(jù)調合配方要求采用基礎油、添加劑原料依次注入調合釜,然后開啟攪拌器,通過機械攪拌至混合均勻的調合方式,原料計量是通過調合釜設備上所帶的稱重計量原件來控制,一般的ABB裝置采用鋼結構支撐的上下兩層調合釜裝置結構,添加劑進料預調合釜位于裝置上層,底釜一般用于基礎油和加入比例較大添加劑的混配,并配置桶裝添加劑抽提單元(DDU:Drum Decanting Unit)用于桶裝添加劑的加入,具體工藝流程如圖3。

由于ABB是采用稱重電子原件對進料量進行控制,投料的精度比SMB高,因此ABB調合一般用于生產添加劑加入比例精度高(一般不低于0.1%),加入組分種類多的小批量高檔產品調合,典型的ABB裝置投料精度如表6所示。

ABB所配套的DDU裝置可實現(xiàn)對桶裝添加劑的抽提,自身所帶的清洗裝置可實現(xiàn)對桶身掛壁添加劑的回用,一般的稱重精度能達到±0.2 kg。

3 在線調合技術(ILB)

在線調合技術是一種潤滑油調合生產過程最高效的調合工藝,生產時各種組分按照工藝配方要求被同時按照比例注入調合母管,通過管道上的混合裝置,通過在線混合直接生產出潤滑油產品。這種調合工藝過程示意如圖4。

ILB裝置的主要組成部分包括:原料通道、脫氣罐、在線流量計、流量調節(jié)閥、調合母管、管線混合器以及球線組成。原料通道一般只能用于液態(tài)原料的輸送,粘度過大的添加劑(如粘度指數(shù)改進劑)以及固體添加物需預先配成固定比例的添加劑稀釋液,為確保在線輸送原料的計量精度,ILB設置一氣體脫除罐,用于除掉液態(tài)原料中夾帶的氣體;流量調節(jié)閥的開閉程度是根據(jù)調合配方要求設定,一般只要生產方案確定,調節(jié)閥的開度也相應的確定,但會因為系統(tǒng)原料溫度變化引起的密度變化在開閉程度上進行相應修正。

在線調合適用于成品配方組分相對較少(一般不超過6種組分),常規(guī)潤滑油產品的大批量調合,最突出的特點是:啟動迅速,生產效率高,但相對來說生產彈性較差,遇到原料物性參數(shù)變化,設備需按照參數(shù)變化規(guī)律曲線修正在線輸送原料的流量,可能會導致生產出的成品質量出現(xiàn)較大波動,因此,這種技術在國內尚未大范圍普及,不過它的高效、快捷為眾多潤滑油生產企業(yè)所青睞,是現(xiàn)代化潤滑油生產的發(fā)展方向。

4 結論

(1)SMB調合工藝用于目前中高檔潤滑油產品的大批量調合生產中,相對于傳統(tǒng)的泵循環(huán)式的落后生產工藝能大幅縮短生產周期并降低生產過程能源消耗。

(2)ABB調合工藝用于生產小批量、多頻次的高檔潤滑油生產過程,能充分發(fā)揮其計量精確、操作簡單、原料切換容易的優(yōu)勢。

(3)ILB適合在原料物理性能穩(wěn)定的大批量狀況下的快速生產,是目前潤滑油生產過程最先進的工藝,是今后潤滑油調合生產的發(fā)展方向,隨著在線控制技術發(fā)展尤其配套的潤滑油在線分析技術的進步將會快速得到大范圍普及。

(4)潤滑油調合過程將ABB工藝與SMB以及ILB工藝相互結合,合理制定裝置排產計劃定會在潤滑油調合生產中發(fā)揮更加快速、高效的功效。

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收稿日期:2009-03-16。

作者簡介:王宏偉(1977-),男,工程師,2002年畢業(yè)于西北大學化學工程專業(yè),現(xiàn)主要從事潤滑油生產工藝管理工作。