潤滑油調(diào)合工藝技術(shù)20090611

1、1,趙 江2009年6月11日,2,3,3,3,4,,潤滑油是指在各種發(fā)動機和設(shè)備上使用的石油基液體潤滑劑，目前使用最多的潤滑油就是從石油中提煉出來的礦物潤滑油。礦物潤滑油是一種很復(fù)雜的、含有多種碳?xì)浠衔镆约傲颉⒌?、氧等多種微量元素的烴類混合物。其原料一般取自石油中沸點高于300℃或350℃的餾分，稱為基礎(chǔ)油。再加入各種功能性的添加劑，經(jīng)過調(diào)合以后，就得到了作為商品的潤滑油成品油。,基礎(chǔ)油,添加劑,成品油,5,第一批礦物潤滑油樣

2、品是在1878年的巴黎世界博覽會上推出的，當(dāng)時轟動一時。,,潤滑油發(fā)展進(jìn)程4步曲,6,直到20世紀(jì)20年代，選擇性溶劑精制、分離工藝的蓬勃發(fā)展，才使世界礦物潤滑油工業(yè)步入了現(xiàn)代化進(jìn)程。,,潤滑油發(fā)展進(jìn)程4步曲,7,隨著30年代添加劑的誕生把潤滑油工業(yè)的發(fā)展帶入了嶄新的階段。,,潤滑油發(fā)展進(jìn)程4步曲,8,潤滑油配方中加氫基礎(chǔ)油和合成油的比例在逐漸增大，添加劑也由單劑向復(fù)合劑轉(zhuǎn)變。與此同時，在潤滑油的生產(chǎn)過程中，自動控制系統(tǒng)也被廣泛采

3、用。,,潤滑油發(fā)展進(jìn)程4步曲,9,10,,,11,,,,,,,,,12,中國石化潤滑油執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)情況,國標(biāo)：GB，68個行標(biāo)：SH/T，109個一級企標(biāo)：Q/SHPRD，68個二級企標(biāo)：Q/SH303，369個協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：375個合計：1001個ERP產(chǎn)品代碼：>10000個,13,14,,,,,15,,16,,管道調(diào)合工藝,17,,,18,,潤滑油罐式調(diào)合裝置圖,19,,20,,使用機械攪拌混合是油罐調(diào)合的常用方法。被

4、調(diào)合物料是在攪拌器的作用下，形成主體對流和渦流擴(kuò)散傳質(zhì)、分子擴(kuò)散傳質(zhì)，使全部物料性質(zhì)達(dá)到均一。攪拌調(diào)合的效率，取決于攪拌器的設(shè)計及其安裝。潤滑油成品油調(diào)合常用的攪拌方式主要有側(cè)向伸入式攪拌及立式中心式攪拌兩大類。,21,,自動批量調(diào)合系統(tǒng),22,,23,,用泵不斷地將物料從罐內(nèi)抽出，再送回調(diào)合罐，在泵的作用下主要形成主體對流擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散，使油品調(diào)合均勻。為了提高調(diào)合效率，降低能耗，在生產(chǎn)實踐中不斷對泵循環(huán)調(diào)合的方法進(jìn)行了改進(jìn)。主要有：

5、,24,25,,26,,氣動脈沖就是通過現(xiàn)場一整套特殊的控制裝置和安裝在調(diào)合罐內(nèi)的集氣盤，按事先設(shè)定好的脈沖頻率，延時和壓力等參數(shù)，產(chǎn)生強大的大氣泡，大氣泡產(chǎn)生以后，自下而上、自上而下地攪動油品，使油品中的各種組份在極短的時間內(nèi)被均勻地混合，從而達(dá)到合格的產(chǎn)品質(zhì)量。,氣動脈沖的原理示意圖,27,,氣動脈沖的優(yōu)點,28,,管道調(diào)合工藝,29,,管道調(diào)合是將潤滑油配方中的基礎(chǔ)油、添加劑組分，按照計算好的比例，同時送入總管，經(jīng)過混合器均勻混合

6、后即為成品油，其理化指標(biāo)和使用性能即可達(dá)到技術(shù)要求，可以直接灌裝或送入儲罐。 管道調(diào)合通過實時在線調(diào)整管道泵的轉(zhuǎn)速，以使得各條管道中原料油的流量進(jìn)行動態(tài)地調(diào)整，以達(dá)到預(yù)設(shè)定的比例，保證最優(yōu)的調(diào)合精度。另外一種管道調(diào)合，也是通過管道加入添加劑，經(jīng)過管道上流量計計量，但需要在調(diào)合罐中混合均勻方為成品油。,30,31,,32,,,33,34,,35,,在線調(diào)合（ILB）是比較典型的連續(xù)式管道調(diào)合方式。系統(tǒng)一般設(shè)有4－9個通道，每個通道

7、適合一定比例范圍的組分，每個通道的泵流量相對固定。在線調(diào)合系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品配方，自動計算各組分的調(diào)合量。通過調(diào)節(jié)分流量泵出口調(diào)節(jié)閥的開度，使各流量按指定的比例控制，以保證各組分在總管中瞬時的配比符合預(yù)先設(shè)定的比例要求，從而保證最優(yōu)的調(diào)合精度。在線調(diào)合系統(tǒng)通過在線儀表和在線分析儀器，對產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行實時質(zhì)量檢測和閉環(huán)控制。各組分匯入總管后，通過混合器混合均勻，即成為成品油。,36,,在線調(diào)合工藝的特點： ⑴調(diào)合批量大、速度快、效率高；

8、 ⑵整個調(diào)合過程自動化程度高，操作簡便； ⑶生產(chǎn)周期短，交貨迅速，提高油罐的利用率； 其缺點是配方變化的適應(yīng)性差，當(dāng)配方改變需改變各泵的流量時，由于泵的額定流量不能改變，所以部分原料還需打循環(huán)，以保證低流量運行；由于采用模擬量控制，并且每種組分需要一個計量通道，設(shè)備投資高；由于集合管中已是成品油，不能用基礎(chǔ)油清洗管線。,37,38,,39,,同步計量調(diào)合SMB與在線調(diào)合ILB結(jié)構(gòu)與工藝相似，所不同的是同步計量調(diào)合的原料組分

9、由各原料罐通過專用管線輸送，裝置的各個通道同時輸送至流量計計量，利用自動閥門來控制組分的進(jìn)料量。各組分原料不是在集合管中實現(xiàn)配比，完成均勻混合，而是通過出料的集合管送至調(diào)合罐，最后采用球掃線方式將管內(nèi)存油推入調(diào)合罐。在調(diào)合罐中實現(xiàn)組分配比，完成均勻混合。,40,,同步計量調(diào)合的工藝特點： 同步計量調(diào)合系統(tǒng)生產(chǎn)過程全部自動控制，調(diào)合時間短，生產(chǎn)速度快；計量精度高；對配方的適用性強，配方中的多種組分可以同時輸送和計量；各通道對組分油

10、的適應(yīng)能力強，計量通道可以共用，即在一個批次的調(diào)合過程中，某些計量通道可以使用兩次以上，可有效地節(jié)省通道數(shù)量，節(jié)約投資成本。只是成品罐必須設(shè)攪拌裝置。,41,42,,43,,罐式調(diào)合與管道調(diào)合工藝對比,44,罐式調(diào)合與管道調(diào)合工藝對比,,綜上所述，罐式調(diào)合適合批量小、組分多的，具有特殊工藝要求或特殊產(chǎn)品特性的油品調(diào)合，在產(chǎn)品品種多、缺少計算機技術(shù)裝備的條件下更能發(fā)揮其作用。而生產(chǎn)規(guī)模大、品種和組分較少，又有足夠的儲罐容量和資金能力時，管

11、道調(diào)合則更有其優(yōu)勢。罐式調(diào)合一般情況下，設(shè)備簡單，投資較少；管道調(diào)合相對投資較大。具體應(yīng)用中，需作具體的可行性研究，根據(jù)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)分析而確定。,45,46,,在油品儲運過程中，對罐內(nèi)油品的加熱，基本上仍采用罐內(nèi)安裝列管式或盤管式加熱器等傳統(tǒng)的加熱方式，通過與蒸汽的交換，實現(xiàn)對油品的加溫，降低粘度，改善其流動性，以便于油泵的輸送。但存在一些不足：,47,48,,快速加熱器實物圖,49,50,中國石化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,,中國石化潤滑

12、油公司自2002年5月29日正式在北京掛牌成立以來，得到了長足的發(fā)展，生產(chǎn)、銷售能力逐年提高，目前已具備190萬噸/年的包裝油生產(chǎn)能力，是高檔潤滑油專業(yè)產(chǎn)銷集團(tuán)。,51,,北京分公司重慶分公司濟(jì)南分公司荊門分公司茂名分公司上海分公司天津分公司天津儲運分公司武漢分公司燕化分公司鄭州分公司北京研發(fā)中心上海研發(fā)中心,在華北、華東、華南、華中、西南五大區(qū)域合理布局,中國石化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,52,,,,,中國石

13、化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,53,,各分公司潤滑油調(diào)合能力 單位：萬噸/年,中國石化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,54,,世界一流水平的潤滑油調(diào)合生產(chǎn)系統(tǒng),中國石化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,55,,同步計量調(diào)合系統(tǒng),它由五條通道組成，每條通道均配備高精度質(zhì)量流量計。同時，結(jié)合實際生產(chǎn)工藝需要，每條通道分配幾組氣動閥門和流量控制閥門，通過控制系統(tǒng)發(fā)出的命令將不同原料罐的基礎(chǔ)油組分經(jīng)設(shè)在室外罐區(qū)的泵組及各通道的控制閥門輸送到同一根母管

14、中，進(jìn)而將這些計量準(zhǔn)確后的油品送到目的罐攪拌調(diào)合成合格品。,中國石化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,56,,系統(tǒng)由2噸罐和10噸罐構(gòu)成，各組分基礎(chǔ)油及添加劑的加入由高精度電子稱重元件控制而精確加入。適合于小批量特殊油品的調(diào)合，調(diào)合最小可達(dá)到700kg，自動清洗調(diào)合罐，避免了品種更換時造成的油品相互污染、控制精度高，綜合計量誤差小于10kg。,自動批量調(diào)合系統(tǒng),中國石化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,57,,本系統(tǒng)主要是用于自動批量調(diào)合系統(tǒng)生產(chǎn)時桶裝

15、添加劑的加入。該系統(tǒng)具有自動加熱清洗罐、自動追蹤液面、自動控制加入量等功能，避免了桶裝添加劑的人工手動加入，極大的提高了生產(chǎn)效率。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)成功國產(chǎn)化。,桶抽取系統(tǒng)(DDS),中國石化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,58,,中國石化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,59,管匯輸送系統(tǒng)：本系統(tǒng)實現(xiàn)了任意一個成品罐與任意一條灌裝線的連接，顯著減少了頂線油的數(shù)量和工藝管線的數(shù)量，操作靈活機動。,,中國石化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,60,,中國石化潤

16、滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,上海分公司管匯系統(tǒng),61,本系統(tǒng)利用球外套與輸油管道間的緊密結(jié)合，通過壓縮空氣推動掃線球在輸油管道中行走，將管道中殘油掃入目的地。平均每米管線內(nèi)油品殘留量不超過1mL，從而有效的防治不同油品間的相互污染，實現(xiàn)了同一管道可輸送不同種類的油品，最大程度上杜絕了串油現(xiàn)象的發(fā)生。,,球掃線系統(tǒng),中國石化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,62,,中國石化潤滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,63,64,,65,,,,,,,,,66,,67,,

17、現(xiàn)代潤滑油生產(chǎn)大多采用復(fù)合添加劑，不但工藝簡單還可以降低總加劑量、節(jié)約成本。將具有不同功能的官能團(tuán)結(jié)合于同一分子內(nèi)，使一種添加劑同時達(dá)到多種功能，減少了添加劑使用量，從環(huán)保的角度講，也是大有裨益的。此外，還應(yīng)該研究增強添加劑之間的協(xié)同效應(yīng)，使其產(chǎn)生1+1大于2的效果。,68,中國石化潤滑油添加劑,全球：2008年全球添加劑總消費量約413萬噸，其中包含稀釋油；車用油消耗了最多的添加劑，約占銷售量的66％、銷售額的59％；其次為金屬

18、加工油，約占銷售量的17％、銷售額的24％；車用油、金屬加工油和工業(yè)發(fā)動機用油等三類油品合計消耗的添加劑占全部總量約95％,69,,2008年全球添加劑總消費量約413萬噸，其中包含稀釋油；車用油消耗了最多的添加劑，約占銷售量的66％、銷售額的59％；其次為金屬加工油，約占銷售量的17％、銷售額的24％；車用油、金屬加工油和工業(yè)發(fā)動機用油等三類油品合計消耗的添加劑占全部總量約95％,70,,,71,,,,,72,,73,,74,