（管理科学与工程专业论文）酮苯脱蜡装置全优石蜡产品质量优化研究.pdf

摘要 大庆炼化公司酮苯脱蜡装置生产的全优石蜡含油不是很稳定，一定程度上造 成了企业效益流失，影响公司效益和市场占有率，从而影响了企业的市场竞争能 力。而六西格玛是一套系统的业务改进方法体系，是旨在持续改进企业业务流程， 实现客户满意的管理方法。它通过系统地、集成地采用业务改进流程，实现无缺 陷的过程设计，并对现有过程进行过程定义、测量、分析、改进、控制，简称 d m a i c 流程，消除过程缺陷和无价值作业，从而提高质量和服务、降低成本、 增强企业竞争力。因此，本文采用六西格玛的d m a l c 流程对大庆炼化公司的全 优石蜡生产过程进行了改进。 在分析过程中采用六西格玛质量管理方法，根据本厂实际，确定六西格玛成 员，分配适宜的角色，对成员进行六西格玛理念和知识的培训，制定六西格玛改 进方案。利用六西格玛工具。实施d m a i c 改进活动，在活动中重点运用过程能 力指数和西格玛水平对当前和改进后的业绩进行评估。在分析过程中，保持原料、 溶剂性质基本稳定，设备完好，重点分析操作因素对石蜡产品质量的影响，从而 找出影响酮苯脱蜡全优石蜡生产的关键控制因素。在改进过程中运用了d o e 实 验设计优化以及方差分析方法。通过以上方法，使酮苯脱蜡装置生产的全优石蜡 含油基本稳定合格，产品质量得到较明显的改进。 关键词：石蜡质量；六西格玛管理；过程能力；d o e 设计优化；质量改进 a b s t r a c t d a q i n gr e 矗n e 巧a n dc h e m i c a lc o m p a n yl u b eo i lf a c t o 秽p r o d u c e st o pg r a d e l u b eo i la n dw a x nh a sf u r f u r a lr e f i n i n g ，a c e t o n e - b e n z e n ed e w a x i n g ，i s o d e w a x i n g ， p a r a 衔nh y d r o g e n a t i o na n dp a r a 衔nm o u l d i n g6 v e s e t sp l a n t s b u ti ti su n s t e a d i n e s s ， w h i c hl o s e st h ee n t e r p r i s eb e n e f i tt oac e r t a i ne x t e n ta n da 矗、e c t si t sm a r k e ts h a r e ，s o t h a ta n 、e c t st h ee n t e 印r i s e sc o m p e t i t i v e n e s s s i xs i g m am a n a g e m e n ti sas y s t e m i c o p e r a t i o ni m p r o v e m e n tm e t h o dw h i c ha i m st os u s t a i n a b l ep m c e s si m p r o v e m e n ta n d a c h i e v e m e n to fc u s t o m e r ss a t i s f a c t i o n i tg o e st h r o u g hs y s t e m i c 觚di n t e 伊a t i v e p r o c e s si m p r o v e m e n tt 0a c h i e v et h ed e f e c t - f r e ep r o c e s sd e s i g na n dd o e sd m a i c ( d e f i n e ，m e a s u r e ，a n a l y s i s ，i m p r o v e ，c o n t m l ) w i t ht h ee x i s t e mp r o c e s st oe l i m i n a t e d e f e c ta n dn o n - v a l u et a s k ，f i n a l l yi m p r o v e sq u a l i t ya n ds e r v i c e ，c u t sd o w nc o t ，b u i l d s u pe n t e 叩r i s ec o m p e t i t i v e n e s s t h ea r i c l eu s i n gs i xs i g m am a n a g ea n a l y z e st h eu n s t a b l es i t u a t i o no fp u r eg r a d e w a xo i l i n e s si na c e t o n e _ b e n z e n ep l a n t s i xs i g m ao 曙a n i z a t i o ns t m c t u r ei ss e tu pa n d t h e s i xs i g m am e m b e r sa r eo f f e r e d i nt h em e a n t i m e ，伽i n i n gf o rs i xs i g m a k n o w l e d g ea n dc o n c e p t a r ea l s oi n v o l v e d t h i st h e s i su s e st h es i xs i g m a b r e a k t h r o u 曲t o o l st 0l e a dd m a l ci m p r o v ea c t i o n p r o c e s sc 印a c 时i n d e xa n ds i g m a v a l u ea r eu s e di nm e a s u r i n gt h ea c h i e v e m e n tf o rt o d a ya n dt h e 如t u r e f r o mt h e a n a l ”i c a lp r o c e s s ，w ec o u l df i n do u tt h ek e yc o n t r o lf 犯t o r sw h i c ha f f e c tt h ep r o d u c t b yk e e p i n gt h em 砷e r i a l 锄ds o l v e n ts t a b l ea n dk e e p i n gs e t sw e l l m e a n w h i l e ，d o e ( d e s i g no fe x p e r i m e n t ) o p t i m i z a t i o na n da n a l y s i so fv a r i a n c em e t h o d sa r ee m p l o y e d i nt h ea c t i o n w i t ha l lt h ea b o v em e t h o d sb e i n gm a d e ，t o pg r a d el u b eo i la n dw a xa r e s t a b i l i z a t i o na n de l 画b i l i 劬t h eq u a l i t yo ft h ep r o d u c ti sd i s t i n c t l yi m p r o v e d k e y w o r d s ：w a xq u a l i t ) ，；s i xs i g m am a n a g e m e n t ；p r o c e s sc a p a c i 够；d o ed e s i g n o p t i m i z a t i o n ；q u a l i 够i m p r o v e m e n t 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大 学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同 志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了 谢意。 、山 学位论文作者签名：叶对签字日期：沙7 年月9 日 fi 7 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。 特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查 阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘。( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 签字日期：珈7 年f 月夕日 导师签名： 签字日期哕年月夕日 第一章问题的提出 1 1 生产过程简介 1 1 1 酮苯脱蜡装置简介 第一章问题的提出 大庆炼化润滑油厂3 8 万吨年酮苯脱蜡装置是润滑油工程的主体装置。由2 0 万吨年脱油单元和3 0 万吨年酮苯脱蜡单元两部分组成。酮苯脱蜡装置占地面积 2 3 1 6 5 平方米，由中石化北京设计院设计，由十三化建施工安装。本装置1 9 9 5 年8 月破土动工，9 7 年9 月1 8 日生产出合格产品，为润滑油厂生产高档次润滑 油和石蜡奠定基础。该装置以糠醛精制油和减二，减三蜡油为原料，以丁酮和甲 苯混合液为溶剂，通过降温结晶，过滤分离和溶剂回收等工艺过程，得到低凝点 的润滑油原料和石蜡原料。 1 1 2 装置的主要构成 装置根据加工原料不同设有脱蜡和脱油两套系统。这两套系统从工艺上可以 划分为结晶、冷冻、真空密闭、过滤和溶剂回收五个操作单元。各单元之间的联 系示意图如下： 原 图l 一1 酮苯装置各单元联系图 蜡膏 1 1 3 酮苯脱蜡原理 l 、脱蜡结晶原理 利用丁酮和甲苯混合溶剂溶解润滑油馏份的选择性，使蜡在溶剂的作用下形 成良好的结晶，并在低温下扩大析出。使油和蜡在真空转鼓过滤机的作用下，得 以分离，满足润滑油产品的低温流动性的要求。 2 、过滤机的工作原理 真空系统通过过滤机的分配头把滤机转鼓表面的格子抽成负压，并在滤机内 保持稳定的密闭压力，形成压差，作为过滤的动力。滤鼓部分浸在油、蜡、溶剂 的混合物中，当滤鼓转动时，在滤鼓浸没部分滤液通过滤布，由低部真空管导入 滤液罐。蜡聚集在滤布上，随着转鼓的转动而蜡层增厚，当蜡层离开液面后，用 中部真空抽干，再进入滤鼓上方的冷洗区用冷洗溶剂淋洗蜡饼。冷洗溶剂与部分 被洗下的油液被吸入转鼓内由真空管导入滤液罐，蜡饼随滤鼓转动而被吸干，当 转到刮刀上方的反吹区时，安全气将蜡饼吹松，通过刮刀使蜡进入小输蜡器，并 输送到蜡罐。滤鼓继续转动过死区进入油、蜡、溶剂的混合液中，重新工作。衡 量过滤效果的好坏主要有两方面： 1 ) 过滤速度：即在单位时间内，在单位过滤面积上通过的滤液或原料量， 它直接影响到装置处理量的大小。 2 ) 蜡饼的质量：主要指蜡饼中的含油量。含油量越小，脱蜡油收率越高， 生产的精蜡质量也高。 3 、真空压缩机的工作原理 4 l 6 5 o 4 o 7 型真空压缩机是通过电机与压缩机的连轴节带动压缩机的曲 轴、连杆、十字头与活塞杆，使活塞在气缸内作往复运动。当活塞由外死点向内 死点开始移动时，气缸内活塞外侧处于低压状态，介质通过吸气阀进入气缸，当 活塞由内死点向外死点移动时，吸气阀关闭，气缸内的介质则被压缩提高压力， 当压力超过排气阀外的压力时，排气阀打开，开始排出介质，当活塞达到外死点 时，排气完毕，到此完成一个工作循环。介质经过i 级气缸压缩，由中间冷却器 冷却后，进入i i 级气缸，同样再次压缩后，进入用气设备，如此活塞重复往复运 动则压缩介质不断排出。 4 、螺杆式制冷压缩机的工作原理 螺杆式制冷压缩机是一对相互啮合的转子在机体的汽缸内作回转运动，周期 性地改变其每对齿槽间的容积来达到吸、压缩、排汽的目的。具体工作过程分三 2 第一章问题的提出 步进行： 1 ) 吸汽：一对相互啮合的转子，当转角转到爹l 时，齿槽与吸汽孔连通，开 始吸入来自蒸发器的压力p o 的汽体，当转角转到爹2 时，该齿槽脱离吸汽孔口( 此 时同时新的齿槽连通吸汽孔口) 齿槽封闭，吸汽终了。 2 ) 压缩：转子连续旋转，吸汽终了后，封闭的齿槽容积逐渐缩小，压力逐 渐提高，即进行压缩，一直到转角为爹3 时，齿槽容积由v o 变到v 3 ，压力由p o 升到p 。，该齿槽端面处与排汽孔连通，即达到压缩终了。 3 ) 排汽：转子连续转动，转角从爹3 转到爹4 ，齿槽容积继续缩小，将压力 为p 。的气体全部排出，此时排汽终了，转角重新转到爹l ，该槽吸汽端再次与汽 孔连通，再重新吸入汽体，如此反复进行。 5 、回收系统的工作原理 从滤液、蜡下油液和蜡膏中回收溶剂是根据油、蜡下油、蜡与溶剂的沸点差， 用加热的方法使溶剂与油、蜡下油和蜡分离的。由于油、蜡下油和蜡同溶剂的沸 点相差很大，在操作温度下油、蜡下油和蜡的汽化量极小，所以可以采用闪蒸方 法把溶剂从油、蜡下油和蜡中分离。闪蒸分离使多效蒸发成为可能。所谓的多效 蒸发就是利用后塔温度较高溶剂蒸汽，加热前塔( 或后塔) 温度较低的进料，从 而降低加热炉的负荷，使热量重复利用过程。经多次闪蒸后的油( 蜡) 中溶剂的 含量已很小，溶剂汽液相趋于平衡，用闪蒸分离必须进一步降低操作压力或提 高温度，从塔底吹入水蒸汽，用汽提方法降低溶剂在系统中的分压，使油品中的 溶剂进一步挥发出来，汽提塔中蒸发的基本上是甲苯，由于水与甲苯不互溶，甲 苯与水蒸汽冷凝以后沉降分离，沉降罐中的水层含有微量丁酮溶剂，进入酮塔回 收，用塔底汽提蒸汽加热，蒸馏回收。蜡下油和蜡系统的塔顶含水量较大，需进 入干燥系统脱水，干燥系统是一个较典型的蒸馏塔，汽体和液体以一定比例进入 塔中，塔顶用水甲苯沉降罐中的甲苯作回流，这不但有利于打破水丁酮形成的 共沸物，而且使水在溶剂中的溶解度大幅度降低。由于水的活度系统大，易挥发， 所以水分子向塔顶富集，流入塔底的含水量较低的干燥溶剂。 1 1 4 产品性质及用途 酮苯脱蜡装置生产的产品蜡膏，是石蜡产品生产过程中的中间产品，主要控 制的是石蜡含油和溶点指标，蜡膏经过加氢处理后，脱出有害的杂环方烃和氮化 物后，颜色和性质得到改进后成为商品石蜡。 第一章问题的提出 表l 一1 产品性质及用途 主要性质 产品名称 凝点闪点含油熔点 用途 1 5 0 s n1 2 求2 2 5 去蜡 3 5 0 s n1 2术2 0 0 油 基础油 5 0 0 s n1 2 术2 2 0 全炼 脱油蜡 0 4 加氢制 蜡 半炼 1 8 5 8 6 2 蜡原料 蜡 蜡下油催化剂 1 1 5 工艺流程 1 、脱蜡结晶系统 1 ) 原料油流程 由装置外来的7 0 原料油，经原料泵p 3 0 1 1 3 从装置外抽入装置( 当处理 减四线时，需在p 3 0 l 1 3 出口注入稀释溶剂) ，分五路送出。每路分别经原料油 水器e w 3 0 1 1 5 冷却后到原料滤液换冷套管结晶器e 3 0 l 1 5 与滤液换冷。滤 液是用滤液泵p 3 0 4 1 2 从滤液罐d 3 0 4 抽出，分五路送至e 3 0 1 1 5 外套管，温 度从2 2 升到o 。原料油则经e 3 0 1 1 5 内套管。当温度降到约2 5 的部位打 入一次稀释溶剂。一次稀释溶剂分别在e 3 0 5 1 5 第八、十根套管注入。原料与 一次稀释溶剂一起混合降温到1 5 ，再打入二次稀释溶剂，然后再次混合后进 入原料一段氨冷器e 3 0 2 1 5 被15 氨系统冷却至2 ，再进入原料二段氨冷套 管结晶器e 3 0 3 1 5 被3 5 氨冷系统冷却至2 2 时五路合并后加入三次稀释溶 剂，经脱蜡过滤进料混合器d 3 35 ，进入过滤机进料罐d 3 0 1 ，再自流入真空过 滤机f l 3 0 l 1 7 。 2 ) 一、二次稀释溶剂流程 一、二次稀释溶剂采用一段脱油的蜡下油液。由一次稀释溶剂泵p 一3 0 2 1 2 从一段蜡下油罐d 3 4 5 抽出后分两路：一次溶剂经一次溶剂三次溶剂冷洗溶剂 换热器e 3 0 4 1 换热到2 5 后分五路加入e 3 0 l 1 5 第八、十根套管出口，二次 溶剂经滤液二次溶剂换热器e 3 0 4 2 后分五路加入e - 3 0 1 1 - 5 出口。 3 ) 三次冷洗溶剂流程 三次、冷洗溶剂自溶剂罐来。溶剂是由三次、冷洗溶剂泵p 一3 0 3 1 2 从干溶 4 第一章问题的提出 剂罐d 3 0 6 抽出，经一次溶剂三次冷洗溶剂换热器e 3 0 4 l ，然后经三次冷洗溶 剂一含油蜡液换冷套管结晶器e 3 0 6 1 3 ，冷却至1 5 ，再经滤液一三次冷洗溶剂 换热器e 3 0 5 1 3 ，经三次、冷洗溶剂氨冷器e 3 0 5 4 被1 5 系统氨冷器冷却， 最后经套管结晶器e 3 0 7 1 3 被3 5 系统氨冷器冷却到- 2 2 。三次溶剂打入 d 3 0 l 入口，冷洗溶剂打入f l 3 0 l 1 7 项部进行喷淋。套管结晶器e 一3 0 7 3 出口 有三次、冷洗溶剂开工循环线至d 3 0 6 。 2 、脱蜡过滤系统 原料和溶剂混合液从d 3 0 1 自流入f l 3 0 1 1 7 进行含油蜡液( 含油蜡和溶 剂混合液) 与滤液( 脱蜡油和溶剂混合液) 的分离。滤液通过滤布、滤鼓的内管 和过滤机的分配头，由低、中、高三部真空管进入滤液罐d 3 0 4 ，由p - 3 0 4 1 2 抽出，经e 3 0 l 1 5 、e - 3 0 4 2 、e 3 0 5 1 3 换热后送至滤液溶剂回收系统。f l 3 0 1 1 7 的上部有喷淋冷洗溶剂的管子，不断喷出冷洗溶剂以洗涤滤布上的蜡饼，提高脱 蜡油的收率，降低蜡含油。经冷洗后的含油蜡饼经氮气反吹，再利用f l 3 0 1 l 7 内的刮刀从滤鼓上刮下，利用f l 3 0 1 1 7 内螺旋输送器将其推送至下蜡口，经下 蜡管流入含油蜡液搅拌罐d 3 0 5 1 3 ，为保证含油蜡液顺利输送，d 3 0 5 1 3 设有 框式搅拌器不断将含油蜡和溶剂进行混合搅拌，在d 3 0 5 门3 内注入二段蜡下油 液作为一段脱油稀释溶剂，确保含油蜡液泵p 3 0 5 1 6 抽d 3 0 5 1 3 内o 左右含 油蜡液到e 3 0 6 1 3 换热到l5 ，然后经一段脱油进料混合器d 3 5 4 到一段脱油 过滤进料罐d 3 4 l 。 3 、一段脱油过滤系统 经溶剂稀释后的含油蜡液从d 3 4l 自流入一段脱油真空过滤机f l 3 0 2 门一5 中进行一段蜡下油液( 一段蜡下油和溶剂混合液) 和一段脱油蜡液( 一段脱油蜡 和溶剂混合液) 的分离。一段蜡下油液通过滤布、滤鼓的内管和过滤机的分配头， 由低、中、高三个出口进入一段蜡下油液罐d 3 4 5 后，由p 3 0 2 1 2 抽出部分一 段蜡下油液作为脱蜡一、二次稀释溶剂用。另一部分由p 3 0 7 1 2 抽出经一段蜡 下油液脱油稀释冷洗溶剂换热器e 3 0 8 换热到2 0 送到蜡下油液溶剂回收系 统。f l 3 0 2 1 5 的上部有喷淋冷洗溶剂的管子，不断喷出冷洗溶剂以洗涤滤布上 的蜡饼，降低蜡的含油率。经冷洗后的含油蜡饼经氮气反吹，再利用f l 一3 0 2 l 一5 内刮刀，从滤鼓上刮下，利用f l 3 0 2 1 5 内螺旋输送器将其推送至下蜡口，经下 蜡管进一段脱油蜡液搅拌罐d 3 0 5 4 。5 中，为了保证一段脱油蜡液能顺利输送， 在罐内设有框式搅拌器不断将蜡和溶剂进行混合搅拌，在d 3 0 5 4 5 内可注入 p 3 0 6 1 2 来的新鲜溶剂，也可注入p 3 0 3 1 2 来的常温溶剂，以确保p 3 0 9 l - 4 抽送1 5 左右的一段脱油蜡液，经二段脱油进料混合器d 3 5 5 送到二段脱油过 滤进料罐d 3 4 4 。 第一章问题的提出 4 、二段脱油过滤系统 经溶剂稀释后的一段脱油蜡液从d 3 4 4 自流入二段脱油真空过滤机 f l 3 0 3 1 4 进行二段蜡下油液和二段脱油蜡液的分离。二段蜡下油液通过滤布、 滤鼓的内管和过滤机的分配头，由低、中、高三个出口进入二段蜡下油液罐d 3 4 6 后，由二段蜡下油液泵p 3 0 8 1 2 抽出作为一段脱油稀释溶剂用，全部注入 d 3 0 5 l 一3 罐内。f l 3 0 3 1 4 的上部有喷淋冷洗溶剂的管子，不断喷出冷洗溶剂 以洗涤滤布上的蜡饼，降低蜡的含油率。冷洗后的脱油蜡饼经氮气反吹，再利用 f l 3 0 3 1 4 的刮刀，从滤鼓上刮下，利用f l 3 0 3 1 4 内螺旋输送器将其推送至下 蜡口，经下蜡管流入蜡液搅拌罐d 3 0 5 6 7 中，为了保证二段脱油蜡液能顺利输 送，在罐内设有框式搅拌器不断将蜡和溶剂进行混合搅拌，并在d 3 0 5 6 7 内可 注入p 3 0 6 1 2 来的常温溶剂，也可注入自p 3 2 6 1 2 来的热蜡液，脱油蜡液泵 p 3 1 0 1 4 抽d 3 0 5 6 7 内的二段脱油蜡液送到蜡液溶剂回收系统。借助脱蜡氮气 循环系统在f l 3 0 1 1 7 的滤鼓外面，维持滤机壳内密闭氮气正压0 0 0 2 m p a ( 表) ， 在滤鼓里面，则用氮气真空压缩机k 3 0 3 1 3 通过d 3 0 4 形成真空度使滤鼓内外 形成压差，为过滤提供了推动力。借助脱油氮气循环系统在f l 3 0 2 1 5 、 f l 3 0 3 1 4 的滤鼓外面，维持滤机壳内密闭氮气正压在0 0 0 2 m p a ( 表) ，在滤鼓 里面，则用脱油氮气真空压缩机k - 3 0 4 1 4 通过d 3 4 5 、d 3 4 6 形成真空度使滤 鼓内外形成压差，为过滤提供了推动力。此外，为了保证f l 3 0 l 1 7 、f l 3 0 2 1 5 、 f l 3 0 3 1 4 具有较高的过滤能力，应定期用干燥塔底泵p 31 9 1 2 抽干燥塔c 3l l 底的温洗溶剂洗涤滤布表面，温洗液通过滤布经高部真空管的分支线或 f l 3 0 l 1 7 、f l 3 0 2 1 5 、f l 3 0 3 1 4 底槽放空线到罐d 3 4 5 ，去蜡下油液溶剂回 收系统。 5 、溶剂回收系统 1 ) 滤液溶剂回收系统 来自结晶系统的滤液依次经滤液滤液一次塔顶二次换热器e 一3 1 0 、滤液滤 液一次塔顶一次换热器e 3 1 l ，滤液一滤液、蜡液、蜡下油液四次塔顶换热器e 3 1 2 、 滤液滤液二、三次塔顶二次换热器e 313 和滤液滤液二次塔顶换热器e 一31 4 1 2 加热到9 9 进入滤液一次蒸发塔c 3 0 1 。从c 3 0 l 顶蒸出部分溶剂，c 3 0 l 底脱 蜡油与溶剂被滤液二次塔进料泵p 31 l 1 2 抽出，依次经滤液二次塔进料脱蜡油 换热器e 3 1 5 1 2 ，滤液二次塔进料滤液三次塔顶换热器e 3 1 6 1 2 加热到1 2 6 进入滤液二次蒸发塔c 3 0 2 ，从塔c 3 0 2 顶蒸出部分溶剂。c 3 0 2 底脱蜡油与溶 剂被滤液三次塔进料泵p 3 1 2 1 2 抽出，进入滤液加热炉f 3 0 l ，加热到1 9 0 进 入滤液三次蒸发塔c 3 0 3 ，再从c 3 0 3 顶蒸发部分溶剂，c 3 0 3 底脱蜡油和溶剂 经调节阀减压闪蒸进入滤液四次蒸发塔c 3 0 4 ，再从c 3 0 4 项蒸发出部分溶剂。 6 第一章问题的提出 c 3 0 4 底脱蜡油和少量溶剂靠液体差自流入滤液汽提塔c 3 0 5 ，用水蒸汽汽提残 留在脱蜡油中的溶剂，c 一3 0 5 底脱蜡油经脱蜡油泵p 3 1 3 1 2 抽出，经e 3 1 5 1 2 ， 再经脱蜡油水冷器e w 3 0 4 冷却至6 0 出装置。c 3 0 1 顶出来的溶剂蒸汽经 e 3 1 1 、e 3 1 0 冷至4 0 至干溶剂罐d 3 0 6 。c 3 0 2 顶出来的溶剂蒸汽经e 3 1 4 门2 换热后与经e 3 1 6 1 2 换热的c 3 0 3 顶溶剂合在一起至e 3 1 3 ，再经滤液二、三 次塔顶干空冷器e c 3 0 l 1 3 滤液二、三次塔顶湿空冷器e c 3 0 2 冷到4 0 自流入 d 3 0 6 ，c 3 0 4 项出来的少量溶剂蒸汽与蜡液四次塔c 3 1 6 、蜡下油液四次蒸发塔 c 3 0 9 顶出来的少量溶剂蒸汽合在一起经滤液滤液、蜡下油液、蜡液四次塔顶换 热器e 3 1 2 ，再经过滤液、蜡液、蜡下油四次塔顶干空冷器e c 3 1 2 和滤液、蜡液、 蜡下油液四次塔顶湿空冷器e c 3 0 3 冷到4 0 ，自流入d 3 0 6 。c 3 0 5 顶出来的 少量溶剂蒸汽和水蒸汽与蜡液汽提塔c 317 、蜡下油液汽提塔c 3l o 、酮塔c 31 2 项出来的少量溶剂蒸汽合在一起经蜡下油液滤液、蜡下油液、蜡液末次塔顶换 热器e 3 1 7 ，再经滤液、蜡液、蜡下油液汽提塔顶、酮塔顶湿空冷器e c 3 0 6 冷到 4 0 自流入水溶剂罐d 3 0 8 。 2 ) 蜡液溶剂回收系统 来自脱油过滤的蜡液依次经蜡液蜡液一次塔顶二次换热器e 3 2 6 、蜡液蜡 液一次塔顶换热器e 3 2 7 ，蜡蜡液二、三次塔顶二次换热器e 3 2 8 和蜡液二次 塔顶换热器e 3 2 9 加热到9 9 进入蜡液一次蒸发塔c 3 1 3 。从c 3 1 3 顶蒸出部分 溶剂，c 313 底蜡与溶剂被蜡液二次塔进料泵p 3 2 6 1 2 抽出，依次经蜡液二次 塔进料蜡换热器e 3 3 0 门2 ，蜡液二次塔进料蜡液三次塔顶换热器e 3 31 1 2 加 热到1 2 5 进入蜡液二次蒸发塔c 3 1 4 ，从c 3 1 4 项蒸出部分溶剂。c 3 1 4 底蜡 与溶剂被蜡液三次塔进料泵p 3 2 7 1 2 抽出，经蜡液三次塔进料予热器e 3 3 2 1 2 加热至泡点，进入蜡液三次塔进料升膜加热器e 3 3 3 1 2 加热到1 7 5 进入蜡液 三次蒸发塔c 3 1 5 。再从c 3 1 5 顶蒸出部分溶剂，c 3 1 5 底蜡和溶剂经蜡液四次 塔进料加热器e 3 3 4 加热到17 5 进入蜡液四次蒸发塔c 3 1 6 ，再从c 3 1 6 顶蒸 出部分溶剂，c 3 1 6 底蜡和少量溶剂靠液位差自流入蜡液气提塔c 3 1 7 ，用水蒸 汽汽提残留在脱蜡油中的溶剂，c 317 底蜡经蜡泵p 3 2 8 1 2 抽出，经e 3 3 0 1 2 ， 再经蜡水冷器e w 3 0 6 冷却至8 0 出装置。c 3 1 3 顶出来的溶剂蒸发汽经e 3 2 7 、 e 3 2 6 至4 0 自流到干溶剂罐d 3 4 8 。c 3 1 4 项出来的溶剂蒸汽经e 3 2 9 换热后 与经e - 3 3 1 1 2 换热的c 3 1 5 顶溶剂合在一起，至e 一3 2 8 ，再经蜡液二、三次塔 顶湿空冷器e c 3 1 3 1 2 冷到4 0 自流入d 3 4 8 。 3 ) 蜡下油液溶剂回收系统 来自脱油过滤蜡下油液依次经蜡下油液滤液、蜡液、蜡下油液汽提塔顶换 热器e 3 1 7 ，蜡下油液蜡下油液一次塔顶换器e 3 1 9 ，蜡下油液蜡下油液二、三 7 第一章问题的提出 次塔顶换热器e 3l8 和蜡下油液蜡下油液二次塔顶换热器e 3 2 0 加热到9 7 进 入蜡下油液一次蒸发塔c 3 0 6 ，从c 3 0 6 顶蒸出部分溶剂。c 3 0 6 底蜡下油液与 溶剂被蜡下油液二次塔进料泵p 3 1 4 1 2 抽出，依次经蜡下油液二次进料蜡下油 换热器e 3 2 l 1 2 ，蜡下油液二次塔进料蜡下油液三次塔顶换热器e 3 2 2 1 2 加热 到1 2 3 进入蜡下油液二次蒸发塔c 3 0 7 ，从c 3 0 7 蒸出部分溶剂。c 3 0 7 底蜡 下油与溶剂被蜡下油液三次塔进料泵p 3 1 5 1 2 抽出，进入蜡下油液加热炉 f 3 0 2 ，加热到1 9 0 进入蜡油液三次蒸发塔c 3 0 8 。再从c 3 0 8 顶蒸出部分溶剂， c 一3 0 8 底蜡下油与溶剂经调节阀减压闪蒸至蜡下油四次蒸发塔c 3 0 9 ，再从c 3 0 9 顶蒸出部分溶剂，c 3 0 9 底蜡下油和少量的溶剂靠液体差自流入蜡下油液汽提塔 c 一3 1 0 ，用水蒸汽汽提残留在蜡下油中的溶剂，c 3 1 0 底蜡下油经蜡下油泵 p 一3 1 6 1 2 抽出，经e _ 3 2 l 1 2 ，再经蜡下油水冷器e w 3 0 8 冷却至8 0 出装置。c 3 0 6 项出来的溶剂蒸汽经e 3 1 9 至气液混相进入干燥脱水塔c 3 1 1 。c 3 0 7 顶出来的 溶剂蒸汽经e 3 2 0 换热后与经e 3 2 2 1 2 换热的c 3 0 8 顶溶剂合在一起至e 3 1 8 ， 再经蜡下油液二、三次塔顶干空冷器e c 3 0 4 1 2 ，蜡下油液二、三次塔顶湿空冷 器e c 3 0 5 冷到4 0 自流入d 3 0 7 。 6 、干燥脱水系统 c 3 0 6 顶溶剂蒸汽经e 31 9 换热至8 9 以汽液混相进入c 3 1 1 下部，d 3 0 8 上部湿溶剂溢流到d 3 3 4 ，用干燥塔顶回流泵p 3 1 7 1 2 抽d 3 3 4 作为c 3 1 1 顶 的冷回流，从c 3 1 1 上部打入，c 3 1 1 顶的溶剂蒸汽、水蒸汽经干燥塔顶干空冷 器e c - 3 0 7 门2 ，再经干燥塔顶湿空器e c 3 0 8 冷到4 0 进入d 3 0 8 ，进行沉降分层， 循环脱水，干燥后c 3 1 1 底溶剂经塔底泵p 3 1 9 1 2 压送到f l 3 0 1 1 ，7 、 f l 3 0 2 门5 、f l 3 0 3 门4 作温洗溶剂用，或到干燥塔底湿空冷器e c 3 0 9 冷却后流 到d - 3 0 7 中。d 3 0 8 中的含水溶剂分为两层，下层为含有甲乙酮的水，被酮塔进 料泵p 3 2 0 1 2 抽出，利用酮塔c 3 1 2 底水热量，经酮塔进料换热器e 3 2 3 换热 到8 0 进入c 3 1 2 ，c 3 1 2 底吹入蒸汽汽提其中甲乙酮，c 3 1 2 底废水排至全厂 含油污水系统，c 312 顶甲乙酮和水蒸汽进蜡下油液滤液、蜡液、蜡下油液汽提 塔顶换热器e 3 1 7 ，滤液、蜡液、蜡下油液汽提塔顶、酮塔顶湿空冷器e c 3 0 6 冷却后到d 3 0 8 分层循环。 7 、氮气循环系统 氮气自装置外经降压储存于氮气贮罐d 3 4 0 内，氮气供装有溶剂的工艺设备 密闭、滤机反吹用。由于脱蜡和脱油过滤温度不同，因此向脱蜡和脱油系统提供 的氮气分别进行冷却和压送。 1 ) 脱蜡氮气系统 来自氮气泡沫分离罐d 3 0 2 的循环氮气真空度5 0 0 6 0 0 m m h g ，经氮气压缩 第一章问题的提出 机入口分液罐d 31 2 1 2 至k 3 0 3 1 3 压缩后，进入氮气氨冷器e 3 2 4 1 2 冷到 1 0 ，再经氮气氨冷器出口分液罐d 3 1 5 分液后送到氮气中间罐d 3 0 3 。大部 分氮气去f l 3 0 l 1 7 反吹蜡饼，反吹压力控制在o 0 4 m p a ( 表) 。多余的氮气经 减压后作为有溶剂的设备及f l 3 0 1 1 7 密闭用，压力保持在0 0 0 2 m p a ( 表) 左 右。f l 3 0 l 1 7 密闭出口氮气经压控后进入d 3 0 2 ，再经d 3 1 2 1 2 ，k 3 0 3 1 3 抽出形成循环回路，d 3 0 4 与d 3 0 2 间有管线相连，保证d 3 0 4 真空度，使 f l 3 0 1 1 7 的滤鼓内外形成压差。当反吹压力不足时，通过遥控，d 3 4 0 的氮气 经氮气压缩机入口分液罐d 3 1 3 补充至k 3 0 3 1 3 入口管中。循环氮气的含氧量 过高时，必须置换排放一部分，排空的氮气到装有填料的溶剂吸收器d 3 1 6 下部， 通过水循环泵p 3 2 5 从d 31 6 上部注入，循环吸收氮气中携带的溶剂，当水吸收 溶剂一定浓度时，就用p 3 2 5 送到d 3 0 8 进行处理，不含溶剂的氮气排入大气。 2 ) 脱油氮气系统 来自氮气泡沫分离罐d 3 4 2 的循环氮气真空度5 0 0 6 0 0 m m h g ，经脱油氮气 压缩机入口分液罐d 3 5 0 1 2 至k 3 0 4 1 4 压缩，然后进氮气氨冷器e 3 3 5 冷到 1 5 ，再经氮气氨冷器出口分液罐d 3 5 2 分液后送到氮气中间罐d 3 4 3 ，大部分 去f l 3 0 2 1 5 、f l 3 0 3 1 4 反吹蜡饼，反吹压力控制在0 0 4 m p a ( 表) 。多余的氮 气经减压后作为有溶剂的设备f l 3 0 2 1 5 、f l 3 0 3 1 4 密闭用，压力保持在 o 0 0 2 m p a ( 表) 左右。f l 3 0 2 1 5 、f l 3 0 3 1 - 4 密闭出口氮气经压控后进入d 3 4 2 ， 再经d 3 5 0 1 2 、k 3 0 4 1 4 抽出形成循环回路，d 3 4 5 、d 3 4 6 与d 3 4 2 间有管 线相连，也保证d 3 4 5 、d 3 4 6 真空度，使f l 3 0 2 1 5 、f l 3 0 3 1 4 滤鼓内外形成 压差。当反吹压力不足时，通过遥控d 3 4 0 ，氮气经氮气压缩机入口分液罐d 313 补充至k 3 0 4 1 4 入口管中。循环氮气的含氧量过高时，必须置换排放一部分， 为了减少溶剂的损失，排空的氮气排入脱蜡的真空线。 8 、制冷及供冷系统 冷冻系统以氨为致冷剂。通过氨的蒸发吸收原料油、溶剂、氮气的热量，使 其降到要求的温度。液氨的蒸发分别在1 5 和3 5 下进行。1 5 系统配置三台 几g 2 5 a 4 5 0 3 ( 带经济器) 螺杆式冷冻机( k 3 0 1 1 3 ) ，3 5 系统配置四台带经 济器的螺杆式冷冻机( k 3 0 2 1 4 ) 。蒸发温度为1 5 系统有用冷设备e 3 0 2 1 5 、 e - 3 0 5 4 、e 3 0 9 1 2 、e 3 3 5 。上述设备中的液氨在一1 5 、0 1 4 m p a ( 表) 下气化， 经液氨分离器d 3 2 5 1 分液后进入k 3 0 1 1 3 ，气氨经k 3 0 1 1 3 压缩后与3 5 系统氨汇合到e c 310 1 2 、e c 311 1 18 冷到3 8 ，入液氨罐d 3 2 6 1 4 。d 3 2 6 1 4 压出的4 0 液氨去蒸发温度为1 5 和3 5 的各用冷设备j 通过节流，蒸发吸收 油品、溶剂、氮气的热量。蒸发温度为3 5 系统的用冷设备有e 3 0 3 1 5 、 e 3 0 7 1 3 、e 3 2 4 1 2 ，上述设备中的液氨在3 5 ，o 0 9 5 m p a ( 绝) 下汽化，经 9 第一章问题的提出 液氨分离器d 3 2 5 3 分液后进k 3 0 2 l 一4 ，气氨经k 3 0 2 1 - 4 压缩后与1 5 系统 的气氨汇合到e c 3 l o 1 2 、e c 3 1 1 1 1 8 后入d 3 2 6 l - 4 。 1 2 生产过程中的主要问题 石蜡广泛用于用于包装纸表面处理、合成板、热融胶、橡胶、防锈剂、化妆 品、食品、纺织等方面的工业等各领域。在石化行业，石蜡一直是以溶剂法生产 润滑油的副产品，但现在主要发达国家如美国大量改用加氢技术生产润滑油，不 再采用溶剂法生产润滑油，致使无副产品石蜡的产出，因此石蜡供给量难以 再增长，但发达国家对石蜡的需求却有增无减，统计数字显示我国每年出口石蜡 占世界石蜡贸易额5 0 左右，其中全优石蜡所占比例大于5 0 。大庆炼化石蜡 生产是以大庆石蜡基原油为原料，将常减压装置生产的减压侧线蜡油，通过溶剂 精制，溶剂脱蜡、加氢精制、石蜡成型等加工手段，最终生产出商品石蜡，设计 商品石蜡产量每年1 0 万吨。为了满足出口市场需求，0 5 年1 0 5 万吨商品石蜡中 三分之一为全优石蜡。 石蜡生产过程中最重要的装置是酮苯脱蜡装置，决定着石蜡的内在质量。全 优石蜡( 蜡含油小于o 5 ) 生产，完全由该生产过程决定。由于酮苯脱蜡装置本 身具有工艺复杂，设备多，外界影响因素较大的特点，所以操作难度比较大，造 成生产全优石蜡含有不稳定。化工生产是连续性的特点，一个或几个样品的不合 格，很可能造成中间储罐产品的不合格，损失也比较大。另外由于全优石蜡中间 产品不合格，影响全优石蜡生产周期，造成签出的供货单不能按时供货，影响石 蜡出口市场，往往造成更大的影响。如何解决酮苯脱蜡装置全优石蜡产品蜡含油 指标稳定小于0 5 ，就成为大庆炼化公司润滑油厂提高石蜡产品质量，树立石蜡 品牌形象的重要问题。 1 3 本文研究内容和方法 本文研究的重点通过测量、分析找出酮苯脱蜡生产过程中影响蜡含油的关键 工艺参数，加以控制，保证酮苯脱蜡装置生产全优石蜡时蜡含油指标稳定小于 o 5 。 六西格玛是一项以数据为基础，追求几乎完美的质量管理方法。从实质上讲， 六西格玛管理法是一种从全面质量管理方法( t q m ) 演变而来的一个高度有效 的企业流程设计、改善和优化技术，并提供了一系列同等地适用于设计、生产和 服务的新产品开发工具。六西格玛管理法的重点是将所有的工作作为一种流程， l o 第一章问题的提出 采用量化的方法分析流程中影响质量的因素，找出最关键的因素加以改进从而达 到更高的客户满意度。 衍改进方法的5 个主要步骤 定义d ：确定主要问题，定义改进项目的目标和确定关键特性c t q 度量m ：度量现有水平，建立改进基线。 分析a ：分析现有水平与目标水平的差距和问题的根本原因 改进1 ：用经济有效的方法求得突破和改进 保持c ：建立保持措施，标准化，将结果用于其他同样或类似的场台，并将其结 果用于新产品明r 务的开发 d m a l c 在企业经营层、各个战略单位( 事业部) 层和产品服务项目层均展开。 表1 2 各阶段主要工作 阶段主要工作 定义 嚣i 雷：的关键需求并识别需要改进的的产品或过程将改进项8 界定在合理 测量 i ；蕊愚! 黼篓恭隳糌鬻达到粕梳识别影响过程 分析通过数据分析确定影响输出y 的关键x s 即确定过程的关键影响因素 改进 ；茬优化过程输出7 并且消除或减小关键x 5 影响方案，使过程的的缺陷或变异 控制使改进后的过程程序化并通过有效的监利方法保持过程改进的成果 _ _ 。_ 髓啊。薷l 一 _ 7 _ 7 _ 7 _ 7 7 目目，日# k 4m 月目 帕幕托h x m r 目* 矩阵 s j l ，( ) ( 目 n ( ) v 过程能力讣* * r 目 # # * 析 k n ( ) *自* 月 假n * 多轮投g f m e 日 * “目析 散 目 月量辱统 女 娃t h * 过n n 析 圈1 一l 六西格玛改进各阶段的主要工具 第二章六西格玛管理综述 第二章六西格玛管理综述 2 1 六西格玛管理的内容和管理思想 2 1 1 六西格玛的起源和发展 从7 0 年代到8 0 年代，摩托罗拉在同日本的竞争中失掉了收音机和电视机的 市场，后来又失掉了b p 机和半导体的市场。1 9 8 5 年，公司面临倒闭。一个日本 企业在7 0 年代并购了摩托罗拉的电视机生产公司。经过日本人的改造后，很快 投入了生产，并且不良率只有摩托罗拉管理时的1 2 0 。他们使用了同样的人员、 技术和设计。显然问题出在摩托罗拉的管理上。在市场竞争中，严酷的生存现实 使摩托罗拉的高层接受了这样的结论：“我们的质量很臭”。在其c e o 的领导下， 摩托罗拉开始了六西格玛质量之路。今天，“摩托罗拉”成为世界著名品牌，19 9 8 年，摩托罗拉公司获得了美国鲍德理奇国家质量管理奖。他们成功的秘密就是六 西格玛质量之路。是六西格玛管理使摩托罗拉从濒于倒闭发展到当今世界知名的 质量与利润领先公司。 六西格玛已成为许多公司推动业务流程持续改进的一项重要活动。然而六西 格玛并不是摩托罗拉公司凭空“创造”出来的，其方法受到了戴明( w e d w a r d s d e m i n g ) 、朱兰( j o s e p hm j u r a n ) 、克劳士比( p h i l i pc r o s b y ) 、费根堡姆( a r m a n d f e i g e n b a u m ) 等多位质量大师的管理思想的影响，在此基础上形成了一种可提供 系统地发现、分析、解决问题的流程和方法。它与t q m 、k a i z e n 、精益生产等 管理方法之间既有区别又有联系，六西格玛与其它现代管理的模式和理念是兼容 并蓄的。促成六西格玛发展至今的要因有四个：质量大师的质量理念，如戴明 p d c a 持续改进环、朱兰的质量改进三部曲；企业已