杜鳳(遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油化工系, 遼寧 錦州 121000)
分子蒸餾技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用
杜鳳(遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油化工系, 遼寧 錦州 121000)
本文分析了分子蒸餾技術(shù)的特點(diǎn),闡述了分子蒸餾技術(shù)在處理石油化工產(chǎn)生的渣油、回收廢潤(rùn)滑油、生產(chǎn)高粘度潤(rùn)滑油、分離催化劑與產(chǎn)品以及純化石化產(chǎn)品中間體等方面的應(yīng)用。
分子蒸餾技術(shù);石油化工;應(yīng)用
分子蒸餾技術(shù)是全新的物理分離手段,擁有非常顯著的節(jié)能效果以及穩(wěn)定性,具有極為廣闊的應(yīng)用前景。
(1)蒸餾壓強(qiáng)低 通常我們所使用的蒸餾設(shè)備,由于設(shè)備的塔板以及設(shè)備中的填料會(huì)產(chǎn)生一定的阻力,一般情況下不易達(dá)到相對(duì)高的真空度。不過(guò),分子蒸餾設(shè)備所具有的結(jié)構(gòu)更加的簡(jiǎn)易,投入使用時(shí)能夠擁有相對(duì)高的真空度,使設(shè)備中的填料不易出現(xiàn)氧化損壞的問(wèn)題。
(2)蒸餾濕度低 通常所使用的蒸餾設(shè)備,是通過(guò)對(duì)各種物質(zhì)所具有的不同沸點(diǎn)加以利用。因此,在蒸餾的過(guò)程中,要將料液加熱至沸騰才可以進(jìn)行蒸餾處理。而采用分子蒸餾技術(shù),則能夠?qū)崿F(xiàn)在溫度較低的條件下,對(duì)料液進(jìn)行蒸餾處理。通過(guò)對(duì)液相所溢出的一些蒸汽分子進(jìn)行有效的分離,使得整個(gè)過(guò)程無(wú)需將料液加熱至沸騰便可以實(shí)現(xiàn)。
(3)分離程度高 與一般的蒸餾技術(shù)比較而言,采用分子蒸餾技術(shù)可以獲得更高的分離程度,可以用在分離難以采用常規(guī)蒸餾技術(shù)分離的物質(zhì)。
(4)受熱時(shí)間短 在采用分子蒸餾技術(shù)時(shí),分子所擁有的自由程會(huì)較冷凝面與加熱面擁有的距離值要大。因?yàn)?,冷凝面與加熱面具有較小的距離值,所以,從液面位置所溢出的一些輕分子還在未發(fā)生碰撞前,就能以非常快的速度而射至冷凝面,讓所需的受熱時(shí)長(zhǎng)極短,能夠防止蒸餾物發(fā)生聚合反應(yīng)或是發(fā)生分解反應(yīng),使物料的熱損耗大大的減少。
(5)無(wú)鼓泡與沸騰現(xiàn)象 以往所采用的蒸餾技術(shù),會(huì)發(fā)生鼓泡以及沸騰的問(wèn)題。而采用分子蒸餾技術(shù),料液的內(nèi)部不會(huì)有溶解其中的空氣,而且蒸餾過(guò)程是在液面層進(jìn)行的,處于一個(gè)真空度極高的條件之下而達(dá)到蒸餾的目的。因此,全部的環(huán)節(jié)均沒(méi)有鼓泡以及沸騰的問(wèn)題。
(6)清潔環(huán)保 在使用分子蒸餾技術(shù)時(shí),不會(huì)產(chǎn)生殘留污染,也不會(huì)排放有毒、有害物質(zhì),能夠有效的使料液原本的物質(zhì)得以保護(hù),所使用的裝置相對(duì)少,工藝技術(shù)便捷,工作效率極高,能被應(yīng)用在石油的脫色以及脫臭工藝中。
不過(guò),分子蒸餾技術(shù)同樣也有一定的局限性,一些理論相對(duì)不太成熟,還未建立相對(duì)完善的數(shù)學(xué)模型。另外,分子蒸餾技術(shù)僅僅可以適用在擁有一定流動(dòng)性能的物料分離與提純過(guò)程之中。而一些物質(zhì)的分子自由程較為接近,則不具備較好的分離作用,分子蒸餾技術(shù)所采用的設(shè)備資金投入較高。
(1)處理石油化工產(chǎn)生的渣油 進(jìn)行石油的處理過(guò)程中,原油在經(jīng)過(guò)精餾之后,所得的殘余物質(zhì)大約有1/4。而通常會(huì)采取溶劑萃取的方法,來(lái)對(duì)殘留物質(zhì)進(jìn)行處理。不過(guò),采用萃取的方法,通常不能把所有的石蠟以及潤(rùn)滑油全部的提取。而且,在萃取過(guò)程中,還會(huì)將高分子有機(jī)物帶入至萃取物中,使得萃取物的質(zhì)量受到影響。采取分子蒸餾技術(shù)對(duì)渣油進(jìn)行提純,可以得到更多的蒸餾物質(zhì),同時(shí)各種物質(zhì)之間的蒸餾界限也更為清晰,使得企業(yè)的生產(chǎn)效益變得更加高。
(2)回收廢潤(rùn)滑油 以往對(duì)于廢潤(rùn)滑油的回收處理,多是采用超聲波方法或是放電方法等一些物理的方法,或者是將一些具有極性的物質(zhì)當(dāng)成是絮凝劑,而添加至廢潤(rùn)滑油之中,再對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)一步的過(guò)濾。采用這種回收方法,需要成本投入較大,且不具備較高的回收效率,在回收的過(guò)程中,極易產(chǎn)生二次污染問(wèn)題。不過(guò),采用分子蒸餾技術(shù)進(jìn)行潤(rùn)滑油的回收處理,能夠得到較高質(zhì)量的潤(rùn)滑油。同時(shí),整個(gè)過(guò)程也不會(huì)產(chǎn)生污染。
(3)生產(chǎn)高粘度潤(rùn)滑油 一些高品質(zhì)的潤(rùn)滑油,通常具有較高的粘度,其主要成分是硅氧烷類物質(zhì),該物質(zhì)可以有效的改善在高溫環(huán)境以及潮濕環(huán)境下光盤所具有的穩(wěn)定性,同時(shí)也能夠改善光盤所具有的光滑性。不過(guò),硅氧烷類物質(zhì)所擁有較高的沸點(diǎn),通常其沸點(diǎn)要在200℃之上。同時(shí),硅氧烷類物質(zhì)又為熱敏性的材料,如果通過(guò)普通蒸餾技術(shù)進(jìn)行分離,會(huì)使硅氧烷類物質(zhì)發(fā)生性變。不過(guò),通過(guò)使用分子蒸餾技術(shù),能夠有效的改善硅氧烷提純的效率,同時(shí)也能夠顯著的降低潤(rùn)滑油之中成色成分的含量。
(4)分離催化劑與產(chǎn)品 在進(jìn)行催化劑與產(chǎn)品的分離過(guò)程中,同樣能夠使用分子蒸餾技術(shù),其能夠有效的保護(hù)催化劑自身的活性,同時(shí)也能夠確保產(chǎn)品自身的品質(zhì)。比如,在碳酸酯類物質(zhì)的生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品中殘存有催化劑的問(wèn)題,而導(dǎo)致所生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)有所下降。不過(guò),采用分子蒸餾技術(shù),能夠非常顯著的降低產(chǎn)品中所殘存的催化劑,使得產(chǎn)品得以純化,促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)效率的提升,可以為企業(yè)贏得更多的經(jīng)濟(jì)效益。
(5)純化石化產(chǎn)品中間體 在石油化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,幾乎均會(huì)出現(xiàn)聚合單體不能得到徹底清除的問(wèn)題,而聚合單體的存留會(huì)使產(chǎn)品純度不高,同時(shí)也會(huì)使產(chǎn)品出現(xiàn)一定的異味,將會(huì)對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)帶來(lái)極為不利的影響。而采用以往的蒸餾技術(shù),需要消耗較多的能源,且要求具備相對(duì)高的溫度條件。而采用分子蒸餾技術(shù)之后,則可以使以往蒸餾技術(shù)所產(chǎn)生的一些問(wèn)題得以有效解決。例如,因?yàn)榄h(huán)境溫度太高,而導(dǎo)致的產(chǎn)品發(fā)生分解、聚合或者歧化等一系列問(wèn)題,使得生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)有更好的保障。
分子蒸餾技術(shù)廣泛地被應(yīng)用于石油化工。在今后的研究與探索中要進(jìn)一步的對(duì)分子蒸餾技術(shù)深入分析,開(kāi)發(fā)具有更高生產(chǎn)效率的分子蒸餾設(shè)備,找出分子蒸餾技術(shù)還存在的一些問(wèn)題,采用科學(xué)的方法加以完善,讓分子蒸餾技術(shù)可以為石油化工行業(yè)的發(fā)展起到更大的推動(dòng)作用。
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