国外溶剂脱蜡技术进展□安军信    国外溶剂脱蜡先进技术水平主要表现在工艺的改进，新技术、新
    国外溶剂脱蜡先进技术水平主要表现在工艺的改进，新技术、新材料及新设备的开发和应用，先进控制技术和仿真技术的开发及应用3个方面。一、工艺改进1.德士古工艺德士古工艺问世时采用一点稀释一段脱蜡，不久就改为两点稀释一段脱蜡，以提高脱蜡油收率，降低溶剂消耗量。后来为进一步降低溶剂比、提高脱蜡油收率、降低套管中压降，改为多点稀释或控制急冷稀释两段脱蜡工艺。主要改进如下：    采用二段过滤、多点稀释和全滤液循环工艺  其中多点稀释流程
    采用二段过滤、多点稀释和全滤液循环工艺  其中多点稀释流程已从20世纪80年代的5点发展到7点。在多点稀释的溶剂配比上，日本的做法是全部使用滤液；而美国则采用滤液和新溶剂混合后作为稀释剂，即在第一点注入新鲜溶剂，2～4点注入一段滤液，其余各点用计算机控制注入二段滤液和新鲜溶剂的混合物，采用该技术后，可使装置处理能力提高30%～50%，并能提高脱蜡油收率。据报道，由一段过滤改造为两段过滤，且采用多点稀释，则过滤速度提高28%～42%；装置综合能耗降低37%～62%。    油回收系统通常选择三效蒸发，个别的采用四效蒸发  当采用低
    油回收系统通常选择三效蒸发，个别的采用四效蒸发  当采用低-高-中方案操作时，3个蒸发塔分别蒸出约30%的溶剂，余下的10%在末次闪蒸塔和汽提塔内蒸出。据报道，二效改三效，可以降低装置能耗28%左右。采用惰性气体（一般为氮气）代替水蒸气进行汽提  该工艺是诺夫辛格（Nofsinger）公司的专利。用惰性气体代替水蒸气作为油蜡汽提气具有以下优点：不存在相变，因而降低了能耗；溶剂干燥彻底，因而改善了蜡的结晶，消除了水在装置内的循环，降低了能耗；确保溶剂不带水、冷却器不漏的前提下，可省去脱酮塔，节省投资。目前，美国阿什兰石油公司27万t/a溶剂脱蜡装置已采用该技术，每年可节省49万元美元。    在滤机上采用冷反洗代替温洗  由于蜡和水的结晶，经常堵塞滤
    在滤机上采用冷反洗代替温洗  由于蜡和水的结晶，经常堵塞滤布孔隙，必须定期清洗过滤机。冷反洗就是利用与滤机进料温度相近的二段滤液，用泵抽送打入滤机，用带压溶剂在滤布内反洗，清除滤布孔隙中所堵塞的蜡晶粒。与温洗相比，冷反洗具有下列优点：不用停机，可提高过滤机处理能力；减少了过程中溶剂、滤液循环量；滤机运转时间延长，过滤速度提高。应用结果表明，冷反洗可使滤机运转时间增加1.4%，过滤速度提高4.2%。2.脱蜡脱油联合工艺为了降低能耗，节省操作费用，减少投资，国外广泛采用油蜡联产工艺。该工艺包括三部分：脱蜡；打浆过滤，主要是溶解蜡中之油，其次是化去一部分蜡；蜡分馏，主要是化去软蜡，再溶去蜡中之油。近年来，由于脱蜡两段过滤工艺的出现，使现在脱蜡脱油联合流程变为：两段脱蜡-两段（或三段）同温脱油，滤液在脱蜡脱油两个系统内全循环。如独联体格罗兹内石油研究院加工设计的处理西乌克兰油田原油的丁酮（甲乙酮）/甲苯脱蜡脱油联合装置。二、新技术、新材料及新设备开发和应用1.室温脱蜡技术    为了降低能耗,美国高级炼油技术（ART）公司推出室温脱蜡技术。
    为了降低能耗,美国高级炼油技术（ART）公司推出室温脱蜡技术。该技术在室温下一段脱油可以生产合格的蜡产品，也可以用来获得倾点-9℃以下的基础油。由于在室温下脱蜡，省去了昂贵的冷冻装置和氨冷套管结晶器，降低成本同时也降低了能耗，但目前该技术还未工业化。２．渗透膜溶剂回收技术    目前，国外很重视膜技术在溶剂回收中的应用，申请了很多专利。
    目前，国外很重视膜技术在溶剂回收中的应用，申请了很多专利。Mobil联合Grace公司开发的Max-Demax膜技术,直接从脱蜡油的滤液中分离出溶剂并循环使用，避免了高温蒸馏和冷却，降低了溶剂脱蜡能耗，这一技术在Mobil最大的炼油厂成功地进行了工业示范，是21世纪很有工业应用前景的技术。    1998年5月，36万t/a的膜分离装置在博芒特炼油厂开工。经
    1998年5月，36万t/a的膜分离装置在博芒特炼油厂开工。经过2年多的运转表明，使用Max-Demax膜技术可使基础油的产量提高25%，溶剂含油量低于1%，溶剂回收率达到70%，单位能耗降低近20%。薄膜分离装置的投资仅为按常规方法扩建至同等规模装置所需投资的1/3，投资回收期小于1年。3.选择更好的溶剂1986年，美国联合油公司推出了以甲基异丁基酮为脱蜡溶剂的脱蜡技术，该溶剂的特点是：脱蜡温差小（2℃左右），汽化潜热小；选择性和油溶性较好，蜡的结晶好；热稳定性好，对设备腐蚀很轻微；沸点高、毒性小。实践证明：采用甲基异丁基酮脱蜡过滤温度高，过滤和冲洗容易，蜡质量好，含油量低，脱蜡温差小，适于蜡脱油和脱蜡脱油联合工艺。甲基异丁基酮处理较重原料，如减四线及残渣润滑油原料，效果较明显。另外甲基异丁基酮脱蜡工艺操作费用低，加工能力高。目前，美国和意大利等国都有此类装置投产，国外总计已有6套该类装置。4.脱蜡助剂的应用    脱蜡助剂属于蜡结晶改良剂，也叫助滤剂，是加入到脱蜡进料中
    脱蜡助剂属于蜡结晶改良剂，也叫助滤剂，是加入到脱蜡进料中的能够改变石蜡结晶结构的聚合物，国外从上世纪20年代就开始进行研究和开发。目前常用的脱蜡助剂有：埃克森公司生产的PDA-1、PDA-2（蜡萘缩合物），ECA7433（醋酸乙烯酯和高级醇不饱和酯共聚物）；杜邦公司生产的Lubran A.D和Lubran BS（蜡萘缩合物）；罗门哈斯公司生产的聚甲基丙烯酸酯类脱蜡助剂；壳牌公司生产的SDA-1615蜡萘缩合物脱蜡助剂。5.高效节能设备开发和应用目前，国外在套管结晶器、真空过滤机、静态混合器、加热炉、流化床换热器的开发和应用方面取得了一定的成就。套管结晶器是溶剂脱蜡装置的关键设备，目前国外的发展趋势是大型化及结构合理化。美国的套管结晶器内管直径从152mm发展到304mm。采用大直径带刮刀的套管结晶器的优点是：压力降低，冷却速度慢，节能；运转可靠，故障率低；采用多点稀释和快速冷却法，可有效利用能量。真空过滤机也向大型化、系列化发展，直径多为3.3m，长度由用户自选。大型过滤机的优点是：分配头密封合理；刮刀结构先进，过滤效率高；有超负荷连锁保护系统；冷洗覆盖均匀；安装维修方便。在溶剂脱蜡过程的混合段和冷却段应用凯尼克斯静态混合器，并取得多项专利。    另外，把流化床换热技术引入润滑油脱蜡装置。在使用沸腾丙烷
    另外，把流化床换热技术引入润滑油脱蜡装置。在使用沸腾丙烷为制冷剂的小规模酮苯脱蜡试验装置上，对流化床换热器和套管结晶器进行比较，结果表明：流化床换热器所需传热面积，为套管结晶器的20%；流化床换热器所需总功率，为套管结晶器的10%，前者比后者维修费用低得多。三、先进控制技术和仿真技术开发和应用目前世界上已公布的几种控制技术见表1。根据国外的工业实践，采用先进控制技术，可以提高产品质量，降低能耗和劳动强度。美国Honeywell公司设计开发的SDWAX-WIMOPI仿真技术，可用于评价溶剂脱蜡操作条件的变化对装置性能和经济性的影响。该系统的标准溶剂为甲乙酮-甲苯混合物，也适用于其他溶剂。通过进料速度、稀释比、清洗比、滤液循环速度、滤机水平、溶剂浓度、压降等变量计算出脱蜡油、软蜡和产品蜡收率、蜡的组成、所需过滤温度和速度。该系统可优化现行操作条件，在特定条件下使脱蜡油产率最大。另外该系统还具有研究装置可能存在的问题以及确定新设备的要求和尺寸等功能。目前已在3个炼厂得到应用。国内溶剂脱蜡装置现状根据最新的统计资料，目前国内溶剂脱蜡装置已经达到32套，总加工能力为718万t/a，主要有脱蜡脱油联合装置、脱蜡装置和脱油装置。全部装置均采用甲乙酮-甲苯溶剂，有42.3%的溶剂回收系统采用三效蒸发，有44.4%的加工重质原料采用或保留了两段过滤工艺流程，有71.4%的脱蜡脱油联合装置采用滤液循环工艺，大多数装置采用了多点稀释和溶剂干燥工艺，少数装置采用或保留了高真空滤液循环工艺流程。国内溶剂脱蜡装置通过近几年的不断改造，其工艺、设备和仪表控制水平已有了较大提高，如1994年7、8月份相继投产的高桥石化公司炼油厂Ⅲ套酮苯脱蜡装置，大连石化公司Ⅳ套酮苯脱蜡装置，汇集了多种先进技术，代表着国内先进水平。尽管如此，与国外先进水平仍有较大差距，主要表现在惰性气体汽提、助滤剂、过滤机冷反洗等方面。另外，先进控制技术和仿真技术方面，我国与国外还存在很大的差距。尽管有些装置采用了DCS系统，但由于后期开发和维护跟不上，目前只停留在微机数据采集水平上。改变制冷方式，控制蜡结晶结构，完善过滤操作，强化溶剂回收，应用先进控制技术和仿真技术，仍是我国溶剂脱蜡装置今后的主要发展方向。表1  溶剂脱蜡先进控制技术技术拥有者          控制软件包特征            经济效益          推广应用Honeywell  控制软件包包括6个模块,         收率提高1.5%,     已有6套装置应用            能平衡操作,有效利用溶剂,      进料量提高8%,
            能平衡操作,有效利用溶剂,      进料量提高8%,            提高收率,降低能耗,提高产      能耗降低3%～8%
            提高收率,降低能耗,提高产      能耗降低3%～8%            品质量,自动切换原料         
            品质量,自动切换原料         ICOTRON    使脱蜡油收率最高,能耗最        收率提高1%～2%,      1套装置应用            低,约束控制可使进料量最       进料量增加10%,
            低,约束控制可使进料量最       进料量增加10%,            大,模型控制可使溶剂最有       投资回收期0.33～2年
            大,模型控制可使溶剂最有       投资回收期0.33～2年            效利用,使回收系统能耗降低
            效利用,使回收系统能耗降低C.F.Picu   淘汰人工控制过滤机清洗操作  处理量提高1%～2%   3套装置共16台Associates 采用热洗控制软件包,实现遥   收率提高2%～5%,       过滤机使用            控,洗涤均匀,节省人力               投资回收期0.5～2年
            控,洗涤均匀,节省人力               投资回收期0.5～2年KBC        COMPAC控制软件包供MEK           每立方米进料节省      4套装置应用            脱蜡装置在线控制和优化,使   0.943～2.201美元
            脱蜡装置在线控制和优化,使   0.943～2.201美元            进料率最大,有效地使用溶剂   投资回收期小于3年
            进料率最大,有效地使用溶剂   投资回收期小于3年 Simcon    最大量回收符合规格的脱蜡油, 处理能力提高5%,产    已有几套装置应用            能耗低,提高装置处理能力,    率提高2%,能耗降低
            能耗低,提高装置处理能力,    率提高2%,能耗降低            有效利用溶剂                6%
            有效利用溶剂                6%