潤(rùn)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(rùn)滑油是指在各種發(fā)動(dòng)機(jī)和設(shè)備上使用的石油基液體潤(rùn)滑劑，目前使用最多的潤(rùn)滑油就是從石油中提煉出來(lái)的礦物潤(rùn)滑油。礦物潤(rùn)滑油是一種很復(fù)雜的、含有多種碳?xì)浠衔镆约傲?、氮、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(diǎn)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(guò)調(diào)合以后，就得到了作為商品的潤(rùn)滑油成品油。,基礎(chǔ)油,添加劑,成品油,5,第一批礦物潤(rùn)滑油樣

2、品是在1878年的巴黎世界博覽會(huì)上推出的，當(dāng)時(shí)轟動(dòng)一時(shí)。,,潤(rùn)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(rùn)滑油工業(yè)步入了現(xiàn)代化進(jìn)程。,,潤(rùn)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(rùn)滑油工業(yè)的發(fā)展帶入了嶄新的階段。,,潤(rùn)滑油發(fā)展進(jìn)程4步曲,8,潤(rùn)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(shí)，在潤(rùn)滑油的生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)控制系統(tǒng)也被廣泛采

3、用。,,潤(rùn)滑油發(fā)展進(jìn)程4步曲,9,10,,,11,,,,,,,,,12,中國(guó)石化潤(rùn)滑油執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)情況,國(guó)標(biāo)：GB，68個(gè)行標(biāo)：SH/T，109個(gè)一級(jí)企標(biāo)：Q/SHPRD，68個(gè)二級(jí)企標(biāo)：Q/SH303，369個(gè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：375個(gè)合計(jì)：1001個(gè)ERP產(chǎn)品代碼：>10000個(gè),13,14,,,,,15,,16,,管道調(diào)合工藝,17,,,18,,潤(rùn)滑油罐式調(diào)合裝置圖,19,,20,,使用機(jī)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(duì)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(jì)及其安裝。潤(rùn)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(dòng)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(duì)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(shí)踐中不斷對(duì)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(dòng)脈沖就是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(shí)和壓力等參數(shù)，產(chǎn)生強(qiáng)大的大氣泡，大氣泡產(chǎn)生以后，自下而上、自上而下地?cái)噭?dòng)油品，使油品中的各種組份在極短的時(shí)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(dòng)脈沖的原理示意圖,27,,氣動(dòng)脈沖的優(yōu)點(diǎn),28,,管道調(diào)合工藝,29,,管道調(diào)合是將潤(rùn)滑油配方中的基礎(chǔ)油、添加劑組分，按照計(jì)算好的比例，同時(shí)送入總管，經(jīng)過(guò)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(chǔ)罐。 管道調(diào)合通過(guò)實(shí)時(shí)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(dòng)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(guò)管道加入添加劑，經(jīng)過(guò)管道上流量計(jì)計(jì)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(gè)通道，每個(gè)通道

7、適合一定比例范圍的組分，每個(gè)通道的泵流量相對(duì)固定。在線調(diào)合系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品配方，自動(dòng)計(jì)算各組分的調(diào)合量。通過(guò)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(shí)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(guò)在線儀表和在線分析儀器，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測(cè)和閉環(huán)控制。各組分匯入總管后，通過(guò)混合器混合均勻，即成為成品油。,36,,在線調(diào)合工藝的特點(diǎn)： ⑴調(diào)合批量大、速度快、效率高；

8、 ⑵整個(gè)調(diào)合過(guò)程自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便； ⑶生產(chǎn)周期短，交貨迅速，提高油罐的利用率； 其缺點(diǎn)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(shí)，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(yùn)行；由于采用模擬量控制，并且每種組分需要一個(gè)計(jì)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(jì)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(jì)量調(diào)合的原料組分

9、由各原料罐通過(guò)專用管線輸送，裝置的各個(gè)通道同時(shí)輸送至流量計(jì)計(jì)量，利用自動(dòng)閥門來(lái)控制組分的進(jìn)料量。各組分原料不是在集合管中實(shí)現(xiàn)配比，完成均勻混合，而是通過(guò)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(shí)現(xiàn)組分配比，完成均勻混合。,40,,同步計(jì)量調(diào)合的工藝特點(diǎn)： 同步計(jì)量調(diào)合系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程全部自動(dòng)控制，調(diào)合時(shí)間短，生產(chǎn)速度快；計(jì)量精度高；對(duì)配方的適用性強(qiáng)，配方中的多種組分可以同時(shí)輸送和計(jì)量；各通道對(duì)組分油

10、的適應(yīng)能力強(qiáng)，計(jì)量通道可以共用，即在一個(gè)批次的調(diào)合過(guò)程中，某些計(jì)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(duì)比,44,罐式調(diào)合與管道調(diào)合工藝對(duì)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(jì)算機(jī)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(chǔ)罐容量和資金能力時(shí)，管

11、道調(diào)合則更有其優(yōu)勢(shì)。罐式調(diào)合一般情況下，設(shè)備簡(jiǎn)單，投資較少；管道調(diào)合相對(duì)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(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，對(duì)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(guò)與蒸汽的交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)油品的加溫，降低粘度，改善其流動(dòng)性，以便于油泵的輸送。但存在一些不足：,47,48,,快速加熱器實(shí)物圖,49,50,中國(guó)石化潤(rùn)滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,,中國(guó)石化潤(rùn)滑

12、油公司自2002年5月29日正式在北京掛牌成立以來(lái)，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，生產(chǎn)、銷售能力逐年提高，目前已具備190萬(wàn)噸/年的包裝油生產(chǎn)能力，是高檔潤(rùn)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(chǔ)運(yùn)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(guó)石化潤(rùn)滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,52,,,,,中國(guó)石

13、化潤(rùn)滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,53,,各分公司潤(rùn)滑油調(diào)合能力 單位：萬(wàn)噸/年,中國(guó)石化潤(rùn)滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,54,,世界一流水平的潤(rùn)滑油調(diào)合生產(chǎn)系統(tǒng),中國(guó)石化潤(rùn)滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,55,,同步計(jì)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(jì)。同時(shí)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工藝需要，每條通道分配幾組氣動(dòng)閥門和流量控制閥門，通過(guò)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(jì)量準(zhǔn)確后的油品送到目的罐攪拌調(diào)合成合格品。,中國(guó)石化潤(rùn)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(dòng)清洗調(diào)合罐，避免了品種更換時(shí)造成的油品相互污染、控制精度高，綜合計(jì)量誤差小于10kg。,自動(dòng)批量調(diào)合系統(tǒng),中國(guó)石化潤(rùn)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(dòng)批量調(diào)合系統(tǒng)生產(chǎn)時(shí)桶裝

15、添加劑的加入。該系統(tǒng)具有自動(dòng)加熱清洗罐、自動(dòng)追蹤液面、自動(dòng)控制加入量等功能，避免了桶裝添加劑的人工手動(dòng)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(guó)產(chǎn)化。,桶抽取系統(tǒng)(DDS),中國(guó)石化潤(rùn)滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,58,,中國(guó)石化潤(rùn)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(shí)現(xiàn)了任意一個(gè)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(jī)動(dòng)。,,中國(guó)石化潤(rùn)滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,60,,中國(guó)石化潤(rùn)

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(guò)壓縮空氣推動(dòng)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(guò)1mL，從而有效的防治不同油品間的相互污染，實(shí)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(guó)石化潤(rùn)滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,62,,中國(guó)石化潤(rùn)滑油成品生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀,63,64,,65,,,,,,,,,66,,67,,

17、現(xiàn)代潤(rùn)滑油生產(chǎn)大多采用復(fù)合添加劑，不但工藝簡(jiǎn)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(shí)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(qiáng)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(guó)石化潤(rùn)滑油添加劑,全球：2008年全球添加劑總消費(fèi)量約413萬(wàn)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(dòng)機(jī)用油等三類油品合計(jì)消耗的添加劑占全部總量約95％,69,,2008年全球添加劑總消費(fèi)量約413萬(wàn)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(dòng)機(jī)用油等三類油品合計(jì)消耗的添加劑占全部總量約95％,70,,,71,,,,,72,,73,,74,