培训教程1润滑油调和工艺（PPT59页).ppt

润滑油调和工艺 油品储运调和操作工培训教程 润滑油调和的作用与目的 1 使油品具有使用要求的各种性质与性能符合规范标准 并保持产品质量的稳定性 2 提高产品的质量等级 改善油品的使用性能 使工厂获得较大的经济效益 增加社会的作用效益 3 使组分合理使用 可以有效地提高产品的收率 增加促进批产量 4 可以降低二次加工费用 增加效益 润滑油调和机理 润滑油调和大部分为液 液相互相溶解的均相混合 个别情况下也有不互溶的液 液相系 混合后形成液 液分散体 当润滑油添加剂是固体时 则为液 固相系的非均相混合或溶解 固态的添加剂为数并不多 而且最终互溶 形成均相 一般认为液 液相系均相混合是以3种扩散机理的综合作用 第一 分子扩散 由分子的相对运动引起的物质传替 这种扩散是在分子尺度的空间内进行的 第二 涡流扩散 当机械能传递给液体物料时 在高速流体和低速流体界面上的流体 受到强烈地剪切作用 形成大量的涡旋 由涡旋分裂运动所引起的物质传递 这种混合过程是在涡旋尺度的空间进行的 第三 主体对流扩散 包括一切不属于分子运动或涡旋运动的而使大范围的全部液体循环流动所引起的物质传递 如搅拌槽内对流循环所引起的传质过程 这种混合过程是在大尺度空间内进行的 润滑油调和工艺 常见的润滑油调和工艺 一般分两种基本类型 罐式调和和管道调和 不同的调和工艺具有独特的特点和适用不同的场合 罐式调和 根据各组分油的比例和量 按照先重后轻的原则将组分油倒入油罐内 或者是先用管道按比例将组分油倒入油罐内 然后启动搅拌机进行搅拌调匀 润滑油调和工艺 管道调和 就是将两种或两种以上组分油或添加剂 按规定比例同时送入总管和管道混合器 达到混合均匀的调和方法 管道调和又分为简单管道调和和自动管道调和 在调和过程中 各组分的比例和质量标准完全由自动化仪表和计算机检测 控制和自动操作的称管道自动调和 用常规控制仪表 人工操作掌握调和比例的 直接经一条管线混和均匀进入成品罐的属半自动调和或简单管道调和 润滑油调和工艺 一 间隙调和1 机械搅拌调和被调和物料是在搅拌器的作用下 形成主体对流和涡流扩散传质 分子扩散传质 使全部物料性质达到均一 罐内物料在搅拌器转动时产生两个方向的运动 一是沿搅拌器的轴线方向的向前运动 当受到罐壁或罐底的阻挡时 改变其运动方向 经多次变向后 最终形成近似圆周的循环流动 二是沿搅拌器浆叶的旋转方向形成的圆周运动 使物料翻滚 最终达到混合均匀的目的 润滑油罐式调和装置简图 润滑油调和釜的结构 润滑油调和工艺 2 泵循环搅拌调和用泵不断地将罐内物料从罐底部抽出 再返回调和罐 在泵的作用下形成主体对流扩散和涡流扩散 使油品调和均匀 为了提高调和效率 降低能耗 在实际生产中不断对泵循环调和的方法进行改进 主要有 泵循环喷嘴搅拌调和即在调和油罐内增设喷嘴 被调和物料经过喷嘴的喷射 形成射流混合 高速射流传过罐内物料时 一方面可以推动其前方的流体流动形成主体对流运动 另一方面在高速射流作用下 射流边界可形成大量涡流使传质加快 从而大大提高混合效率 这种混合方法使用于中低粘度油品的调和 静态混合器调和即在循环泵出口 物料进调和罐之前增加一个合适的静态混合器 用静态混合器强化混合 可大大提高调和效率 一般可比机械搅拌缩短一半以上的调和时间 而调和的油品质量也优于机械搅拌 泵循环喷嘴搅拌调和 射流混合器这种混合器由容器 射流元件和循环泵等组成 图4 射流混合器和流型 液体的高速射流穿过低速的液体时 一方面推动前方的液体运动 一方面在界面上产生高剪切力 从而形成大量旋涡 进一步将周围液体卷入射流中 从而得到混合 润滑油调和工艺 3 脉冲气动调和工艺 脉冲气动调和系统 就是把现代的控制理论应用到油品生产中 以先进的控制方式来操纵润滑油调和的整个生产过程 按事先设定好的脉冲频率 延时和压力等参数 通过现场一整套特殊的控制装置和安装在调和罐内的集气盘 产生动力强大的大气泡 大气泡产生以后 自下而上 自上而下地搅动油品 使油品中的各种组份在极短的时间内被均匀地混合 从而达到合格产品质量 脉冲气动调和系统 的特点和优越性 高效 节能 安全 灵活 免维修 降低加热要求 多罐控制 脉冲气动调和 润滑油调和工艺 二 连续调和连续调和是把被调和的润滑油的各组分 包括所需要的各种基础油和添加剂 按产品开发时确定的比例 同时送入调和总管和混合器 经过均匀混合的油品从另一端出来 其理化指标和使用性能即可达到预定要求 油品直接灌装或进入成品油罐储存 润滑油调和工艺 连续调和装置一般由下列部分组成 基础油 添加剂组分罐和成品油罐 组分通道 每一个通道应包括配料泵 计量表 过滤器 排气罐 控制阀 温度传感器 止回阀 压力调节阀等 组分通道的多少看调和油品的组分数而定 一般5 7个通道 也可再多一些 通道的口径和泵的派排量 由装置的调和能力和组分比例的大小而定 各组分通道的口径和泵的排量是不同的 总管 混合器和脱水器 各组分通道出口均与总管相连 各组分按预定的准确比例汇集到总管 混合器也有叫均质器 物料在此被混合均匀 该设备可为静态的 也可是电动型的 脱水器是将油品中的微量水脱除 一般为真空脱水器 也有采用其它形式的 在线质量仪表 主要是粘度表 倾点表 闪点表和比色表 尤其在采用质量闭环控制或优化控制调和时 必须设置在线质量仪表 自动控制和管理系统 根据控制管理水平的要求 可选用不同的计算机及辅助设备 润滑油调和工艺 三 两种调和工艺的比较间隙调和是把定量的各组分依次或同时加入到调和罐中 加料过程中不需要度量或控制组分的流量 只需确定最后的数量 当所有的组分配齐后 调和罐便可开始搅拌 使其混合均匀 调和过程中随时采样化验分析油品的性质 也可随时补加某种不足的组分 直至产品完全符合规格标准 这种调和方法 工艺和设备比较简单 不需要精密的流量计和高度可靠的自动控制手段 也不需要在线的质量检测手段 因此 建设此种调和装置所需投资少 易于实现 此种调和装置的生产能力受调和罐大小的限制 只要选择合适的调和罐 就可以满足一定生产能力的要求 但劳动强度大 润滑油调和工艺 连续调和是把全部调和组分以正确的比例同时送入调和器进行调和 从管道的出口即得到质量符合规格要求的最终产品 这种调和方法需要有满足混合要求的连续混合器 需要有能够精确计量 控制各组分流量的计量器和控制手段 还要有在线质量分析仪表和计算机控制系统 由于该调和方法具备上述这些先进的设备和手段 所以连续调和可以实现优化控制 合理利用资源 减少不必要的质量过剩 从而降低成本 连续调和顾名思义是连续进行的 其生产能力取决于组分调和成品油罐容量的大小 润滑油调和工艺 间隙调和适合批量少 组分多的油品调和 在产品品种多 缺少计算机装备的条件下更能发挥其作用 而生产规模大 品种和组分数较少 又有足够的吞吐储罐容量和资金能力时 连续调和则更有其优势 批量调和一般情况下 设备简单 投资较少 连续调和相对投资较大 具体的调和厂的建设采用何种调和方法 需作具体的可行性研究 进行技术经济分析再最后确定 影响调和质量的因素 影响润滑油调和质量的因素很多 调和设备的调和效率 调和组分的质量等都直接影响调和后的油品质量 这里主要分析工艺的和操作的因素对调和后油品质量的影响 1 组分的精确计量无论间隙调和还是连续调和 精确的计量都是非常重要的 精确的计量是各组分投料时正确比例的保证 批量调和虽然不要求投料时流量的精确计量但要保证投料最终的精确数量 组分流量的精确计量对连续调和是至关重要的 流量计量的不准 将导致组分比例的失调 进而影响调和产品的质量 连续调和设备的优劣 除混合器外 就在于该系统的计量及控制的可靠性和精确的程度 它应该确保在调和总管的任何部位取样 其物料的配比是正确的 影响调和质量的因素 2 组分中的水含量组分中含水会直接影响调和产品的浑浊度和油品的外观 有时还会引起某些添加剂的水解 而降低添加剂的使用效果 因此因该防止组分中混入水分 但在实际生产中系统有水是难免的 为了保证油品的质量 连续调和器负压操作 以脱除水分 或采用在线脱水器 影响调和质量的因素 3 组分中的空气组分中和系统内混有空气是不可避免的 对调和也是非常有害的 空气的存在不仅可能促进添加剂的反应和油品的变质 而且也会因气泡的存在导致组分计量的不准确 影响组分的正确配比 因为计量器一般使用的容积式的 为了消除空气的不良影响 在管道连续调和装置中不仅混合器负压操作 还在辅助泵和配料泵之间安装自动空气分离罐 当组分通道内有气体时配料泵自动停机 直到气体从排气罐排完配料泵才自动开启 从而保证计量的准确 影响调和质量的因素 4 调和组分的温度要选择适宜的调和温度 温度过高可能引起油品和添加剂的氧化或热变质 温度偏低使组分的流动性能变差而影响效果 一般以55 65 为宜 5 生产过程的混合均匀度对于不同粘度级别的成品油 原料油的粘度不同 轻重原料的比例不同 混合 搅拌 形式 混合设备功率不同 调和温度不同 混合的时间不同 混合的均匀效果也不同 混合时间过长 过多的空气混入油中 会加速油的氧化 对液压油 汽轮机油 变压器油的抗泡性和空气释放性也有不利影响 影响调和质量的因素 6 添加剂的稀释有些添加剂非常粘稠 使用前必须熔融 稀释 调制成合适浓度的添加剂母液 否则即可能影响调和的均匀程度 又可能影响计量的精确度 但添加剂母液不应加入稀释剂太多 以免影响润滑油的产品质量 影响调和质量的因素 7 调和系统的清洁度调和系统内存在的固体杂质和非调和组分的基础油和添加剂等 都是对系统的污染 都可能造成调和产品质量的不合格 因此润滑油调和系统要保持清洁 从经济的观点出发 无论是管道调和还是罐式调和 一个系统只调一个产品的可能性是极小的 因此非调和组分对系统的污染是免不了的 管道连续调和采用空气 氮气 反吹处理系统 罐式调和在必要时则必须彻底清扫 实际生产中一方面尽量清理污染物 另一方面则应安排质量 品种相近的油在一个系统调和 以保证调和产品质量 润滑油生产调合工艺组成要素 润滑油生产配方润滑油生产计量要求润滑油生产过程中生产条件要求 如搅拌方式 调合温度 调合时间 真空脱水 生产调合的工艺要求将会在生产工艺卡上体现 工程师需要指导工人操作 并且进行有效监控 以免因为操作失误造成的产品质量问题 润滑油生产配方 生产配方前面已经讲过如何推算和确定 但是在工艺卡上生产配方的规范写法要求很严格 如果表达不明确 或者计量单位不标明 会引起操作工人误解 造成工作失误 所有配方的比例是按照重量来计算的 工程师需要将投料的材料投量换算成工人能够操作的计量单位和计量数据 如基础油使用流量计计算的 将它换算成L 添加剂是按照重量计算的 写明是kg 生产配方如何确定比例这里就不详细讲述了 配方工艺卡上配方的写法 调合计量方法 流量计计量罐体体积计量添加剂采用称重法 基础油采用的计量方法 流量计计量罐体体积计量如果进料管道上安装了流量计 可以将配方工艺卡上投料量 换算为基础油的体积进行计量 如果进料管道上没有安装流量计 可以根据罐体的形状 粗算体积进行计量 计量方法 实际的读数 现在的读数 原来的读数流量计一般按照升 L 来计量的 生产调合的时候我们的工艺配方是按照重量比例来加料的 基础油需要将重量换算成体积 然后才可以用流量计计量加料量温磬提示 流量计是需要在使用前校正 并且需要一年一次校正 确定其准确的计量 罐体计量 调合罐大部分都是一个圆柱体和一个圆锥体组成 我们可以看作是圆柱体和圆锥体的体积总合 h H r 罐体体积计算方法 1 先计算锥体的体积 按照圆锥体的体积计算公式 每一个调合釜的圆锥体的体积都是固定的 每次加入基础油的时候 首先充盈的是圆锥体 因此可以将它作为固有体积来看 2 根据圆柱体的体积计算公式 以及需要加入的基础油的量 体积 反算出达到这个体积的罐体高度 在加料的时候以这个标志来确定加料的进罐量 如需要调和的时候 假设圆锥体的体积是76L 那么某配方需要总体加入的基础油150SN的体积是2366L 那么它首先先充盈圆锥体 体现在圆柱体上的基础油量是2366L 76L 2290L 根据圆柱体的体积计算公式 可以得到计算公式 从而计算出需要达到的罐体高度H 生产时在罐体标注需要达到的高度 可以让工人执行操作 h H r 添加剂的计量采用称重计量法 添加剂的计量常规方法 如果在200公斤以下的都是采用磅秤计量 直接称重加入调合的油品中 如果是增粘剂 如果加量大 也可以采用体积计量方法 一般都是采用称重计量 少量添加剂计量 按照公斤计算 是使用磅秤 比如 小批量调合 添加剂加量在几公斤到几十公斤之间 降凝剂 复合剂等等 机械磅秤 微量计量 如果生产过程中需要加入的材料是在1KG以下 属于微量材料 那么使用电子秤或者在实验室使用药物天平计量好再投放 这些材料包括 抗泡剂 染料 防腐剂 杀菌剂 水剂润滑剂调合 等 调合搅拌工艺 机械搅拌管道混合空气搅拌 机械搅拌 竖式搅拌横式搅拌 管道混合 静态混合器管道混合工艺简单介绍 静态混合器 调合釜 静态混合器 静态混合器搅拌工艺 小循环的管道调合 可以配合机械搅拌加强油料的搅拌程度 投资少 效果好 但是单独使用时没有机械搅拌的混合效果好 如果静态混合器作成大型的 强度大的 就完全可以独立为单一的调合手法 发展为管道调合 管道调合 图解 混合器 基础油 添加剂 成品 说明 不同品种的基础油可以通过各自独立的输送道输送到混合器 添加剂时经过基础油稀释过的 便于输送 所有物料经过预处理 如脱水 过滤等处理通过物料的流速来控制加料量 计算机监控实现调合 适合连续生产的大批量调合 空气搅拌工艺 气泡搅拌内容 适合场合 特点 可以实现同时调合多个品种 不需要机械搅拌装置 能够解决大批量调合时 机械搅拌工艺所不能够解决的问题 如过大的调合量搅拌难以充分 空气搅拌可以解决 但是需要一定的投资 并且设置外监控程序 脱水工艺 真空脱水 脱水原理 水分的沸点比基础油低很多 在真空泵的作用下 在油中的水分在接近真空的低压下 在调合温度之下 水分达到沸点而形成水蒸气 从油层脱离出来 被真空泵抽出去 从而达到从油中清除的目的 工艺说明 真空脱水工艺在调合实现时 要求调合釜能够密封 能够耐压 真空脱水实施时 注意根据油品中含水的量控制真空脱水的时间 时间过短脱水不干净 如果原材料中添加剂已经水解或者内含结晶水 是难以通过这个工艺处理掉 真空脱水只能够脱离微量游离水分 调合温度 按照不同的油品和不同的添加剂量选择不同的调合温度 调合温度确定原则 一般按照添加剂制造商建议的混合温度将会是55 65度 但是考虑到生产实际问题 还有是否有利于脱水的问题 大部分工艺趋向于采用65 75度之间的温度来调合 油料加热的手法有电加热和热置换两种 电加热直接用加热棒加热 热置换方式有导热油加热和水蒸汽加热 在调合釜体安装一个温度观察表 来观察釜内油料的温度变化情况 一般生产是加热到70度左右就撤去热源 让油品在该温度底下搅拌均匀 调合时间 按照不同的调合量以及调合产品来选择调合时间这个需要一定的经验数据 在不同调和量的调和时间是不同的 大概调整的原则如下 1 调合量大的需要的搅拌时间长一些 调合量小的需要的搅拌时间短一些 一般10吨调合在30 40分钟左右 2 如果加入难以混溶的添加剂