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轧制油精馏工艺

阅读:597发布:2020-05-11

专利汇可以提供轧制油精馏工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 为了解决现有 铝 轧制 油再生工艺所存在的处理单位油品能耗较大、精馏后的油品有异味、回收率较低问题,提供一种铝轧制油精馏工艺,该工艺包括供油、精馏、回流、成品油排放及 废油 排放五个过程,通过精确控制工艺中的供油流量、回流油流量、加热 温度 和 真空 度,使得经本工艺精馏后的铝轧制油理化性能接近新购铝轧制油的理化性能指标,完全满足轧制工艺的用油要求;处理污油的单位能耗相对较低,折合成 电能 的单位能耗小于0.25kwh·L-1;处理后的铝轧制油清澈透明、无异味;回收效率相对较高,达到96%以上。,下面是轧制油精馏工艺专利的具体信息内容。

1.一种轧制油精馏工艺,包括供油、精馏、回流、成品油排放 及废油排放五个过程,其特征在于,所述每个过程的操作工艺如下:
1)供油过程:污油由污油入口进入精馏系统,经过滤器去除固体颗粒后, 通过电动调节、污油流量计及列管换热器换热后由精馏塔污油入口进入精馏 塔,完成供油过程,其中电动调节阀与污油流量计组成闭环控制回路,精确控 制供油的流量;
2)精馏过程:污油在精馏塔中完成分离过程,污油中重组分部分落入塔 底,而污油中的铝轧制油被汽化,汽态的铝轧制油由精馏塔轧制油汽出口排出, 经列管换热器换热和列管冷凝器冷凝,冷凝后的液态铝轧制油及部分不凝气体 进入汽液分离器进行汽液分离,分离后的液态铝轧制油由汽液分离器液相出口 及成品罐轧制油入口进入成品罐中;
3)回流过程:为保证精馏塔汽态组份的纯度,成品罐中的部分铝轧制油 连续的由成品罐回流液出口、回流变频齿轮及精馏塔回流入口被送回精馏塔 中,完成工艺回流过程,其中回流变频齿轮泵与回流流量计组成闭环控制回路, 精确控制回流油流量;
4)成品油排放过程:当成品罐液位计达到设定的高液位后,成品齿轮泵 及成品油同轴电磁阀开启,成品罐中纯净的铝轧制油由成品罐轧制油出口、成 品齿轮泵、成品油同轴电磁阀及成品油出口排出精馏系统,当成品罐液位计降 到设定的低液位后,成品齿轮泵及成品油同轴电磁阀关闭,从而完成一次成品 油排放过程;
5)废油排放过程:当精馏塔下部的精馏塔液位计达到设定的高液位后, 废油同轴电磁阀开启,部分循环的废油经废油冷却器冷却后由废油出口排出系 统,当精馏塔液位计降到设定的低液位后,废油同轴电磁阀关闭,从而完成一 次废油排放过程。
2.根据权利要求1所述的铝轧制油精馏工艺,其特征在于,所述供油 流量的控制精度在±3%以内。
3.根据权利要求1所述的铝轧制油精馏工艺,其特征在于,所述精馏 过程所需的热量由电加热器直接提供。
4.根据权利要求3所述的铝轧制油精馏工艺,其特征在于,所述电加 热器供热过程如下:精馏塔底部的铝轧制油连续的由精馏塔循环液出口被循环 离心泵抽出,经电加热器加热后由精馏塔循环液入口返回精馏塔中,在精馏塔 循环液入口前的管路上设置有循环液温度测量仪表,进行连续监测返回精馏塔 的铝轧制油温度,并与电加热器形成闭环控制回路,精确控制循环铝轧制油的 加热温度不超过130℃。
5.根据权利要求4所述的铝轧制油精馏工艺,其特征在于,所述加热 温度控制在120~129℃,控制精度在±1℃以内。
6.根据权利要求1所述的铝轧制油精馏工艺,其特征在于,所述精馏 过程中的真空环境按以下过程实现:精馏塔通过列管换热器、列管冷凝器、汽 液分离器、真空冷凝器与真空泵连通,真空泵连续抽气,保证真空管道内的真 空度小于280Pa,设在真空管路上的真空计连续测量真空管路中的真空度,并 与真空调节阀形成闭环控制回路,精确控制真空度。
7.根据权利要求6所述的铝轧制油精馏工艺,其特征在于,所述真空 度控制在180~280Pa,控制精度在±50Pa以内。
8.根据权利要求1所述的铝轧制油精馏工艺,其特征在于,所述回流 油流量的控制精度在±3%以内。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种精馏工艺,具体说,是涉及一种轧制油精馏工 艺,属于铝板、带、箔加工技术领域。

背景技术

铝板、带、箔加工过程中采用循环使用的轧制油冷却和润滑轧辊及轧料, 轧制油作为铝板、带、箔轧制生产线的主要辅材,其质量和纯度直接影响板、 带、箔材的表面质量。轧制油的特性是低粘度(40℃的运动粘度为1.6~2.2× 10-6m2/s)、窄馏程(200℃~250℃),其主要组成为C9~C18之间的烷,以 及少量的添加剂。由于轧制过程中各种机械设备用油(相对铝轧制油称为重油, 如液压油、齿轮润滑油等)不可避免地泄漏到循环的铝轧制油系统中,从而使 铝轧制油中的重油含量增加、粘度及馏程升高,其结果是这些重油将在板、带、 箔的后续退火工艺中无法去除,其滞留在材料表面形成黄斑、褐斑等表面缺陷, 降低了产品表面质量。
目前国内外对铝轧制油中重油去除方法多是利用铝轧制油与重油沸点的 不同,采用化工中精馏技术进行两组分的分离,但由于铝轧制油窄馏程的特性, 以及铝轧制油中含有各种添加剂成份,所以工艺路线、操作参数以及单体元器 件的设计和选型将直接影响精馏后铝轧制油的品质、运行费用和日常操作管理 维护。
国外阿申巴赫公司(Achenbach)铝轧制油再生工艺为:将需要再生处理 的铝轧制油,先进行过滤,然后入污油箱,之后穿过连续运行的精馏系统, 最后作为纯净蒸馏物排入成品油罐,然后通过泵送回铝轧制油循环系统,蒸馏 残存物收集到废油收集罐中,由废油泵排掉。国内洛阳有色院金通设备有限公 司的铝轧制油再生工艺为:将需要再生处理的铝轧制油,先进行过滤,然后通 过泵泵入精馏塔之后,在真空条件下,通过对塔底油的循环加热,实现减压蒸 馏,使低馏程的铝轧制油蒸发、冷凝后回收,高馏程的废油排放。现有国内外 铝轧制油再生工艺的主要技术指标见表1所示:
表1国内外铝轧制油再生工艺的主要技术指标
    公司名称     DEMAG公司   ACHENBACH公司   洛阳有色院金通公司     运行方式     在线/离线     在线/离线     在线/离线     加热方式     导热油     蒸汽     蒸汽     轧制油初馏点/℃     ≥200     ≥202     ≥205     轧制油终馏点/℃     ≤280     ≤280     ≤280     运行温度/℃     ≤160     ≤145     ≤143     馏程回收率/%     85     90     93     单位能耗/kwh·L-1     0.48     0.33     0.35     再生后轧制油异味     有     有     有
综上所述,现有铝轧制油再生工艺处理单位油品的能耗较大,精馏后的油 品有异味,回收率较低。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术所存在的缺陷,提供一种铝轧制油精 馏工艺,使处理后的铝轧制油不仅理化性能满足要求,且处理单位污油的 电能消耗较低,精馏后的铝轧制油无异味,回收效率较高。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
本发明的铝轧制油精馏工艺包括供油、精馏、回流、成品油排放 及废油排放五个过程,每个过程的具体操作工艺如下:
1.供油过程
污油由污油入口进入精馏系统,经过滤器去除固体颗粒后,通过电动调节 、污油流量计及列管换热器换热后由精馏塔污油入口进入精馏塔,完成供油 过程。其中电动调节阀与污油流量计组成闭环控制回路,精确控制供油的流量, 控制精度在±3%以内。
2.精馏过程
污油在精馏塔中完成分离过程,污油中重组分部分落入塔底,而污油中的 铝轧制油被汽化,汽态的铝轧制油由精馏塔轧制油汽出口排出,经列管换热器 换热和列管冷凝器冷凝,冷凝后的液态铝轧制油及部分不凝气体进入汽液分离 器进行汽液分离,分离后的液态铝轧制油由汽液分离器液相出口及成品罐轧制 油入口进入成品罐中。
3.回流过程
为保证精馏塔汽态组份的纯度,成品罐中的部分铝轧制油连续的由成品罐 回流液出口、回流变频齿轮泵及精馏塔回流入口被送回精馏塔中,完成工艺回 流过程。其中回流变频齿轮泵与回流流量计组成闭环控制回路,精确控制回流 油流量,控制精度在±3%以内。
4.成品油排放过程
当成品罐液位计达到设定的高液位后,成品齿轮泵及成品油同轴电磁阀开 启,成品罐中纯净的铝轧制油由成品罐轧制油出口、成品齿轮泵、成品油同轴 电磁阀及成品油出口排出精馏系统,当成品罐液位计降到设定的低液位后,成 品齿轮泵及成品油同轴电磁阀关闭,从而完成一次成品油排放过程。
5.废油排放过程
当精馏塔下部的精馏塔液位计达到设定的高液位后,废油同轴电磁阀开 启,部分循环的废油经废油冷却器冷却后由废油出口排出系统,当精馏塔液位 计降到设定的低液位后,废油同轴电磁阀关闭,从而完成一次废油排放过程。
上述工艺过程中所需的热量由电加热器提供,精馏塔底部的铝轧制油连续 的由精馏塔循环液出口被循环离心泵抽出,经电加热器加热后由精馏塔循环液 入口返回精馏塔中。在精馏塔循环液入口前的管路上设置有循环液温度测量仪 表,进行连续监测返回精馏塔的铝轧制油温度,并与电加热器形成闭环控制回 路,精确控制循环铝轧制油的加热温度不超过130℃,控制精度在±1℃以内。
上述工艺过程中铝轧制油的汽化过程是在一定的真空环境下完成,精馏塔 所需的真空环境由真空泵提供,精馏塔通过列管换热器、列管冷凝器、汽液分 离器、真空冷凝器与真空泵连通,真空泵连续抽气,保证真空管道内的真空度 小于280Pa;设在真空管路上的真空计连续测量真空管路中的真空度,并与真 空调节阀形成闭环控制回路,精确控制真空度,控制精度在±50Pa以内。
上述工艺过程中的冷却介质为循环冷却,需提供冷却水的真空冷凝器、 列管冷凝器、废油冷却器,由循环冷却水管道依次串联组成冷却管路,冷却水 连续由循环冷却水入口进入,逐一经过真空冷凝器、列管冷凝器和废油冷却器, 由循环冷却水出口排出。
上述工艺在真空泵前设置有真空冷凝器,真空冷凝器残液出口通过油路管 道与成品罐残液入口连接,使少量的残液能回收到成品罐中,可防止少量铝轧 制油汽的排出,提高回收率。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1)经本发明的铝轧制油精馏工艺精馏后的铝轧制油理化性能接近 新购铝轧制油的理化性能指标,完全满足轧制工艺的用油要求。
2)处理污油的单位能耗相对较低,折合成电能的单位能耗小于 0.25kwh·L-1。
3)处理后的铝轧制油清澈透明、无异味。
4)回收效率相对较高,达到96%以上。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图
图中:11-污油入口;12-油路管道;13-过滤器;14-电动调节阀;15 -污油流量计;16-列管换热器污油入口;17-列管换热器污油出口;18-精 馏塔污油入口;21-精馏塔;22-精馏塔轧制油汽出口;23-列管换热器;24 -列管冷凝器轧制油汽入口;25-列管冷凝器;26-汽液分离器入口;27-汽 液分离器;28-汽液分离器液相出口;29-成品罐轧制油入口;31-成品罐回 流液出口;32-回流变频齿轮泵;33-回流流量计;34-精馏塔回流入口;41 -真空冷凝器残液出口;42-成品罐残液入口;43-成品罐;44-成品罐液位 计;45-成品罐轧制油出口;46-成品齿轮泵;47-成品油同轴电磁阀;48- 成品油出口;51-精馏塔液位计;52-废油冷却器入口;53-废油冷却器;54 -废油冷却器出口;55-废油同轴电磁阀;56-废油出口;61-精馏塔循环液 出口;62-循环离心泵;63-电加热器入口;64-电加热器;65-电加热器出 口;66-循环液温度测量仪表;67-精馏塔循环液入口;71-汽液分离器汽 相出口;72-真空管道;73-真空冷凝器入口;74-真空冷凝器;75-真空冷 凝器出口;76-真空计;77-真空调节阀;78-真空泵;79-真空泵出气口; 81-循环冷却水入口;82-循环冷却水管道;83-真空冷凝器冷却水入口;84 -真空冷凝器冷却水出口;85-列管冷凝器冷却水入口;86-列管冷凝器冷却 水出口;87-废油冷却器冷却水入口;88-废油冷却器冷却水出口;89-循环 冷却水出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,其目的仅在于更好理解本 发明的内容而非限制本发明的保护范围:
如图1所示,本发明的铝轧制油精馏工艺包括供油、精馏、回流、 成品油排放及废油排放五个过程,每个过程的具体操作工艺如下:
1.供油过程
污油由污油入口11通过油路管道12进入精馏系统,先经过滤器13去除 固体颗粒后,通过电动调节阀14、污油流量计15,由列管换热器污油入口16 进入列管换热器23换热,换热后的污油由列管换热器污油出口17流出,通过 精馏塔污油入口18进入精馏塔21,完成供油过程。其中电动调节阀14与污油 流量计15组成闭环控制回路,精确控制供油的流量,控制精度在±3%以内。
2.精馏过程
污油在精馏塔21中完成分离过程,其中污油中重油部分落入塔底,污油 中的铝轧制油被汽化,汽态的铝轧制油由精馏塔轧制油汽出口22排出,经列 管换热器23换热,换热后的汽态铝轧制油由列管冷凝器轧制油汽入口24进入 列管冷凝器25冷凝,经冷凝后的液态铝轧制油及部分不凝气体通过汽液分离 器入口26进入汽液分离器27进行汽液分离,经分离后的液态铝轧制油由汽液 分离器液相出口28及成品罐轧制油入口29进入成品罐43中。
3.回流过程
为保证精馏塔汽态组份的纯度,成品罐43中的部分铝轧制油连续的由成 品罐回流液出口31、回流变频齿轮泵32及精馏塔回流入口34被送回精馏塔 21中,完成工艺回流过程。其中回流变频齿轮泵32与回流流量计33组成闭环 控制回路,精确控制回流油流量,控制精度在±3%以内。
4.成品油排放过程
当成品罐液位计44达到设定的高液位后,成品齿轮泵46及成品油同轴电 磁阀47开启,成品罐43中纯净的铝轧制油由成品罐轧制油出口45、成品齿轮 泵46、成品油同轴电磁阀47及成品油出口48排出精馏系统,当成品罐液位计 44降至设定的低液位后,成品齿轮泵46及成品油同轴电磁阀47关闭,从而完 成一次成品油排放过程。
5.废油排放过程
当精馏塔下部的精馏塔液位计51达到设定的高液位后,废油同轴电磁阀 55开启,部分循环的废油经废油冷却器入口52进入废油冷却器53冷却,经冷 却后的废油由废油冷却器出口54流出,最后由废油出口56排出系统,当精馏 塔液位计51降至设定的低液位后,废油同轴电磁阀55关闭,从而完成一次废 油排放过程。
上述工艺过程中所需的热量由电加热器64提供,精馏塔底部的铝轧制油 连续的由精馏塔循环液出口61被循环离心泵62抽出由电加热器入口63进入 电加热器64,经电加热器64加热后由电加热器出口65流入精馏塔循环液入口 67而返回精馏塔21中。在精馏塔循环液入口67前的管路上设置有循环液温度 测量仪表66,进行连续监测返回精馏塔的铝轧制油温度,并与电加热器64形 成闭环控制回路,精确控制循环铝轧制油的加热温度不超过130℃,控制精度 在±1℃以内。
上述工艺过程中铝轧制油的汽化过程是在一定的真空环境下完成,精馏塔 所需的真空环境由真空泵78提供,汽态的铝轧制油由精馏塔轧制油汽出口22 排出,经列管换热器23换热,换热后的汽态铝轧制油由列管冷凝器轧制油汽 入口24进入列管冷凝器25冷凝,经冷凝后的液态铝轧制油及部分不凝气体通 过汽液分离器入口26进入汽液分离器27进行汽液分离,分离后的汽相由汽液 分离器汽相出口71通过真空管道72流入真空冷凝器入口73进入真空冷凝器 74,经冷凝后的气体通过真空管道72由真空冷凝器出口75依次流经真空计76、 真空调节阀77、真空泵78,最后由真空泵出气口79排出。真空冷凝器74与 真空泵78连通,真空泵78连续抽气,保证真空管道内的真空度小于280Pa; 设在真空管路上的真空计76连续测量真空管路中的真空度,并与真空调节阀 形成闭环控制回路,精确控制真空度,控制精度在±50Pa以内。
上述工艺过程中的冷却介质为循环冷却水,需提供冷却水的真空冷凝器 74、列管冷凝器25、废油冷却器53,由循环冷却水管道82依次串联组成冷却 管路,冷却水连续由循环冷却水入口81通过循环冷却水管道82进入,依次由 真空冷凝器冷却水入口83、真空冷凝器冷却水出口84、列管冷凝器冷却水入 口85、列管冷凝器冷却水出口86、废油冷却器冷却水入口87、废油冷却器冷 却水出口88经过真空冷凝器74、列管冷凝器25和废油冷却器63,最后由循 环冷却水出口89排出。
上述工艺在真空泵78前设置有真空冷凝器74,真空冷凝器残液出口41 通过油路管道12与成品罐残液入口42连接,使少量的残液能回收到成品罐43 中,以防止少量铝轧制油汽的排出。
经本发明的铝轧制油精馏工艺精馏后的铝轧制油理化性能接近新 购铝轧制油的理化性能指标,完全满足轧制工艺的用油要求;处理污 油的单位能耗相对较低,折合成电能的单位能耗小于0.25kwh·L-1;处理后的 铝轧制油清澈透明、无异味;回收效率相对较高,达到96%以上。
实施例1
将新购的铝轧制油注入油循环系统中,运行2个月后抽出部分被污染的铝 轧制油,通过上述铝轧制油精馏工艺处理,处理后的铝轧制油无异味,其理化 性能满足要求,回收率达到97.2%,处理每升铝轧制油的能耗折合成电能为 0.244kwh。处理前后的铝轧制油理化性能指标对比见表2所示:
表2处理前后的铝轧制油理化性能指标对比
    理化性能指标 新购的铝轧 制油 被污染后的铝轧 制油 经处理后的铝轧 制油 馏程范围/℃   205~250     219~260     206~251 粘度范围(40℃)/×10-6m2/s   1.75     2.18     1.77 重油含量(质量分数)/%   未检出     1.21     未检出 外观   清澈透明     淡黄色     清澈透明
实施例2
将新购的铝轧制油注入油循环系统中,运行3个月后抽出部分被污染的铝 轧制油,通过上述铝轧制油精馏工艺处理,处理后的铝轧制油无异味,其理化 性能满足要求,回收率达到96.3%,处理每升铝轧制油的能耗折合成电能为 0.235kwh。处理前后的铝轧制油理化性能指标对比见表3所示。
表3处理前后的铝轧制油理化性能指标对比
    理化性能指标 新购的铝轧 制油 被污染后的铝轧 制油 经处理后的铝轧 制油 馏程范围/℃   205~250     225~269     207~249 粘度范围(40℃)/×10-6m2/s   1.75     2.33     1.77 重油含量(质量分数)/%   未检测出     1.86     0.03 外观   清澈透明     棕黄色     清澈透明
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