过滤系统运行参数影响因素分析

过滤系统运行参数影响因素分析

刘世文

大庆石化公司炼油厂润滑油联合车间  黑龙江 大庆 163711

一、引言：流程简介

酮苯脱蜡装置过滤系统是油蜡分离的过程，是决定蜡膏含油的关键过程。滤机进料罐高于过滤机的位置，结晶后的原料和溶剂混合后从罐内自流进入并联的各台滤机底部，根据滤机负荷控制滤机开机台数。在滤机内部，真空密闭系统通过分配头把转鼓表面的格子抽成负压，另外在滤机壳内保持一定的密闭压力，压差提供过滤动力。部分滤鼓沉浸在油蜡和溶剂的混合液中，当滤鼓转动时，在滤鼓浸没部位的滤液穿过滤布通过低部真空小管进入滤液罐，蜡聚集在滤布表面。随着转鼓的转动蜡层增厚。当蜡层离开液面后，转至高部真空区域，用冷洗溶剂淋洗蜡饼，滤液进入滤液罐，蜡饼逐步被吸干，当转至反吹区时，反吹将蜡饼吹松，刮刀刮下蜡饼进入输蜡器槽内，由螺旋输送器将蜡液送至蜡罐内。

二、过滤的基本方程

过滤的基本方程式是描述过滤速度与过滤推动力、过滤面积料浆性质、介质特性及滤饼厚度等因素关系的数学表达式。

设u为单位时间通过单位过滤面积的进料溶液体积，称为过滤速度。通常将单位时间处理的滤机进料溶液体积称为过滤速率，单位m3/s；若过滤进程中其它因素不变，则由于滤饼厚度不断增加而使过滤速度逐渐变小。任一瞬间的过滤速度应写成如下形式：

Q=dV/dt=KAΔP/( μL)

u=dV/Adt=KΔP/( μL)

式中Q——滤机进料流量，m3/s

A——滤机进料流量，m2

t——过滤时间，s

V——时间t内累积的滤液体积，m3

u——液体通过滤饼的速度，m/s

L——滤饼的厚度，m

K——滤饼的渗透性系数，m2

ΔP——跨过滤饼的压强降，Pa

μ——滤液的黏度，Pa•s

    通过以上公式可以看出影响过滤速度的因素有：①滤饼的渗透性系数，②滤饼压差 ③滤液的黏度，④滤饼的厚度；在脱蜡装置上，滤饼的渗透性系数和滤饼的厚度，主要受加工原料及操作条件决定，滤液的黏度主要受溶剂比影响，滤饼压差通过控制密闭和真空度差调节，正常控制在20-60kPa，如果蜡的结晶颗粒较大，而且比较紧密，在过滤时，不易堵塞滤布，生成的蜡饼层孔隙较多，过滤阻力小，单位时间通过的滤液多，滤饼也容易吸干，反应在生产上是过滤速度快，处理量大，油收率高，蜡饼含油少，油蜡分离效果好。

三、酮苯脱蜡装置滤机运行现状

酮苯脱蜡装置有轻油和重油两套生产装置，轻油装置正常加工减二线糠醛精制油，蜡组成较高；重油装置正常直接加工减二线原料，重油蜡收率较轻油低，主要原因是减二线原料中的含杂质多环非理想组份，在经过糠醛精制油后去除。由于润滑油石蜡系统蜡的效益好于润滑油，所以炼油厂全力增产石蜡，努力靠下限控制蜡含油，便于调和非正常生产时产生的高含油蜡。

过滤操作的好坏对脱蜡过程有较大影响，主要有两方面：（1）单位过滤面积通过的滤液量大；（2）残留在蜡饼中的油含量小。单位过滤面积通过的滤液量主要由蜡结晶好坏、蜡饼厚度和滤鼓内部与外部的压差所决定；残留在蜡饼中的油含量则由蜡结晶好坏、冷洗状况和冷洗液吸入滤鼓情况所决定，要达到这两方面要求，需要做好以下工作。

1　控制好滤机液面高度和转速

当滤鼓转速不变时，滤机液面高度决定滤鼓表面在液体中浸没的时间。液面低，滤鼓表面在液体中浸没的时间短，通过该表面的滤液量就比较少，附在滤鼓表面的蜡饼也较薄，蜡饼脱离液面以后吸干时间相对延长，同时滤饼薄，冷洗液容易洗透，过滤效果好，但滤机处理量减小。滤鼓转速加快，可以增大滤鼓表面利用率，在一定时间通过滤鼓表面的总滤液量可以提高，但对于吸干、冷洗、再吸干的时间相对缩短，不利于蜡饼除油。所以选择适当的液面高度和滤鼓转速，需要生产经验调节。一般在蜡结晶较好的条件下，可以通过增加滤鼓转速来提高处理量，或处理量不变，用增大滤鼓转速和控制低真空的办法来提高油收率，在蜡饼不易过滤的情况下，最好选择降低液面的办法提高油蜡分离效果。

2　控制好过滤真空度

真空度过小，滤液通过滤饼速度慢，尤其是蜡饼脱离液面以后，在冷洗时不易吸干，这样会增加蜡饼中的含油量。但如果真空度过高，将会把蜡饼快速压紧，不利于洗涤和过滤。正常操作下，以维持滤鼓过滤部分真空度略比吸干真空度稍低为宜，并注意控制好每台滤机的液面和冷洗溶剂。如果其中一台滤机液面过低或冷洗中断，就会引起整个过滤系统真空度下降。

四、生产优化调整方向

根据本次分析首先对装置原料中蜡组成分析，确认出原料中蜡的最高收率，与装置实际蜡收率进行对比，找出优化蜡收率的空间有多大；装置目前溶剂比是相对固定的，但是由于溶剂性质的不同，冷洗溶剂的酮比应与一、二次溶剂酮比不同，冷洗溶剂甲苯比例高更有利于蜡含油，冷洗溶剂低酮比理论上可以降低蜡含油，间接的降低冷洗溶剂比，但受到实际生产工艺流程制约，需进行优化核算是否有效益。综上所述需要优化调整的参数：

1.针对加工的原料进行调整滤机转速；要摸索总结出每种原料对应的转速，做到“一料一方案”；

2.优化冷洗溶剂酮比，降低蜡含油；

3.控制好滤机液面，及时开停滤机。