常晶晶
(晉能控股裝備制造集團(tuán)金鼎山西煤機有限責(zé)任公司,山西 晉城 048000)
隨著社會發(fā)展及環(huán)保形勢的緊迫,各行各業(yè)均在逐步向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。潤滑油行業(yè)作為石油化工的下游,也同樣受到影響。除了潤滑油原料、添加劑由原來的礦物油向環(huán)保型、生物基原材料發(fā)展,潤滑油的生產(chǎn)工藝也在向節(jié)能、降耗、環(huán)保方向發(fā)展。
調(diào)和是潤滑油生產(chǎn)過程中最后一道重要工序。目的是為了能夠調(diào)整潤滑油的品種,改善潤滑油質(zhì)量,最終得到所需的潤滑油。而在此過程中,選用的方法、設(shè)備、方式既要滿足潤滑油質(zhì)量要求,又能適應(yīng)當(dāng)下節(jié)能降耗形勢,符合環(huán)保要求,顯得尤為重要。
潤滑油調(diào)和較為常用的方式有罐式調(diào)和與管道調(diào)和。管道調(diào)和是將基礎(chǔ)油和添加劑按配方比例泵送至管道中,通過混合器達(dá)到均勻混合的目的。該類調(diào)和工藝可運用于大批量生產(chǎn),調(diào)和時間短,工藝簡單,設(shè)備少,但無法調(diào)和高品質(zhì)油品。罐式調(diào)和是將基礎(chǔ)油和添加劑按配方比例泵送至調(diào)和罐中,通過機械攪拌、泵循環(huán)攪拌或脈沖調(diào)和完成混合均勻的目的。
機械攪拌和泵循環(huán)攪拌是早期潤滑油生產(chǎn)的主要攪拌方式,操作簡單,但生產(chǎn)周期長,維護(hù)成本高、適應(yīng)性差。
脈沖氣動調(diào)和是20 世紀(jì)80 年代初興起的一種調(diào)合技術(shù),目前該技術(shù)在國內(nèi)外已應(yīng)用廣泛,主要由壓縮空氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、調(diào)節(jié)閥、脈沖閥、進(jìn)氣管、集氣盤等組成[1]。采用壓縮空氣作為攪拌動力,通過控制裝置和安裝在調(diào)合罐內(nèi)的集氣盤,產(chǎn)生動力強大的大氣流,自下而上、自上而下攪動,在極短的時間內(nèi)均勻地調(diào)合,達(dá)到合格的產(chǎn)品質(zhì)量,大幅度提高攪拌效率。對于含固體顆粒的液體能夠充分?jǐn)嚢瑁潭ㄋ澜?,克服了罐底固體沉積物不易參與混合的特點。相比傳統(tǒng)攪拌生產(chǎn)時間,可提高3 倍~4 倍,不僅節(jié)約了工時,而且提高生產(chǎn)效率達(dá)75%左右。節(jié)約電能消耗近90%,大幅度降低了生產(chǎn)運行成本,并達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
壓縮空氣系統(tǒng)安裝有過濾器、干燥器等裝置,能夠確保沒有水分和雜質(zhì)通過管網(wǎng)進(jìn)入調(diào)合罐。由于耗氣量不大,油品被氧化的可能性很??;同時,調(diào)合溫度較低(50℃~55℃),一定程度上又抑制了油品氧化。
如第93 頁表1 所示,通過對具有代表性的6 種油品,以機械攪拌和脈沖氣動調(diào)和兩種方式進(jìn)行調(diào)和,然后對6 種油品進(jìn)行全分析,可以看出與傳統(tǒng)機械攪拌調(diào)合相比,脈沖氣動調(diào)合的潤滑油質(zhì)量沒有任何變化。
表1 不同調(diào)和方式6 種油品分析
為了生產(chǎn)出品牌繁多的高品質(zhì)潤滑油,在理想狀態(tài)下,潤滑油生產(chǎn)工藝所需的每一種原料和產(chǎn)品應(yīng)有各自獨立的輸送管線,以避免介質(zhì)相互污染。如此,將會導(dǎo)致工藝裝置煩瑣復(fù)雜、管線布置困難、廠區(qū)擁擠,并會耗費大量的資金。故舊的生產(chǎn)工藝使用軟連接方式實現(xiàn)調(diào)和罐和基礎(chǔ)油罐的任意連接是較為常見的設(shè)計。但在管道切換過程中,管道中油品殘留導(dǎo)致“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象非常多,不符合環(huán)保各項標(biāo)準(zhǔn)要求,同時增加了安全環(huán)保工作的管理難度。故在新建的潤滑油廠該種方式逐步被取代。
取而代之的是采用共用管道設(shè)計,通過采用球掃線或管道吹掃方式,實現(xiàn)一管多用又不使物料相互污染的工藝。如第93 頁圖1 所示:幾個原料罐共用一條管道,罐體出料口設(shè)計有出料管道和回流管道,在泵送物料后,通過球掃線或管道吹掃方式,讓管道中余料由回流管道回到基礎(chǔ)油罐中。球掃線對管道要求較高,需要管道內(nèi)部干凈、平滑,一般采用冷拔或冷軋精密無縫鋼管[2],在管道設(shè)計過程中盡量避免過多彎頭,適用于大管徑且長距離管道吹掃。管道吹掃采用壓縮空氣吹掃,對管道要求不高,適用于小管徑且輸送距離較短的管道。
圖1 基礎(chǔ)油罐群的共用管道設(shè)計
在成品油管道同樣可以采用共用管道及球掃線或管道吹掃方式方式,減少管道殘留,降低頂線油的產(chǎn)生。
合理的管道設(shè)計,既能減少管道投資,節(jié)省生產(chǎn)空間,利于管理控制,又能避免“跑、冒、滴、漏”,減少管道內(nèi)殘余物料,避免油品間的污染,保證油品的高質(zhì)量,使得生產(chǎn)具有非常大的靈活性和產(chǎn)出量。同時還能適應(yīng)當(dāng)下節(jié)能降耗形勢,符合環(huán)保要求。
要想通過氣動調(diào)和及合理的管道設(shè)計實現(xiàn)潤滑油生產(chǎn)的高效、節(jié)能、環(huán)保,那么自控系統(tǒng)成為合成整個流程的關(guān)鍵。在基礎(chǔ)油、調(diào)和罐上安裝自動化儀表,管道自控閥門、全自動灌裝線,通過遠(yuǎn)程控制模塊及自控編程即可完成潤滑油生產(chǎn)過程的自動控制,可以實現(xiàn)原料輸送、調(diào)和攪拌、稱重計量、灌裝和實時監(jiān)控等過程的完全自動化操作,從而提高調(diào)和合格率、計量精度和安全性,降低原料、能源損耗和人工勞動強度,使生產(chǎn)能夠高效、節(jié)能、可靠、穩(wěn)定進(jìn)行。同時,能夠徹底解決人工成本高的問題,即使在生產(chǎn)高峰期,整個生產(chǎn)線也僅需4 人即可完成操作。(圖2 為系統(tǒng)構(gòu)成示意圖)
圖2 系統(tǒng)構(gòu)成示意圖
無論是管道設(shè)計、脈沖調(diào)和還是自動控制,都是潤滑油調(diào)和工藝的提升,也是節(jié)能降耗的措施。潤滑油行業(yè)的“小作坊”時代已成為過去式,只有采取在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及對環(huán)境友好的措施,降低消耗、減少損失和污染物排放,合理利用資源,才不會被行業(yè)乃至整個社會淘汰。