射流系统应用于ABB调合装置的研究

裴文军，李冰，柳敏华，江巍

（1.中国石化润滑油公司，北京 100085;2.中国石化润滑油茂名分公司，广东茂名 525011）

射流系统应用于ABB调合装置的研究

裴文军1，李冰1，柳敏华2，江巍2

（1.中国石化润滑油公司，北京 100085;2.中国石化润滑油茂名分公司，广东茂名 525011）

调合是润滑油生产过程中的一个重要工艺环节，使各种原材料混合均匀，因此调合方式是确保产品质量的关键。文章考察了射流式喷射搅拌器应用ABB调合装置中的润滑油调合，试验证明射流式喷射可以用于润滑油的调合，并能满足润滑油调合的要求。

调合;射流式喷射搅拌器;ABB调合装置

0 引言

调合是润滑油生产过程中的一个重要工艺环节，使各种原材料混合均匀，因此调合方式是确保产品质量的关键。油品调合主要分为管道调合和罐式调合，罐式调合主要有机械桨叶搅拌、气体脉冲、泵循环方式。

射流式喷射搅拌器是一种新型的内置、立体全方位搅拌器，开创了介质混合的新型模式，具有良好的搅拌效果。射流式搅拌器工作原理是直接利用了调合过程中输送泵输送液体介质作为搅拌动力，介质通过法兰输入到搅拌器内部，通过两边的全方位喷射头高速喷出，对周边介质进行喷射混合，同时流体驱动搅拌器绕输入法兰中轴进行旋转，带动全方位喷射头绕水平轴心进行旋转，使喷射出的流体柱覆盖搅拌器周围的所有空间，达到全方位喷射搅拌的目的。

为了考察新型搅拌方式在润滑油调合中的应用，开展了射流系统应用于ABB调合装置的研究。

1 试验设备

1.1 ABB调合装置

试验使用的装置为ABB调合装置，主要配置如表1所示。

表1 ABB调合装置组成

试验所用的ABB调合装置主要有四个模块组成:自动进料系统、ABB称量系统、自动电加热系统、射流搅拌系统。工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程

1.2 射流搅拌原理

射流式搅拌器动作原理示意图见图2。

图2 射流式搅拌器动作示意

其喷嘴复合了横向旋转运动及纵向旋转运动，使喷射出的流体柱在运动过程中基本覆盖搅拌器周围的空间。搅拌器喷嘴喷射出的射流柱相当于机械式搅拌器的搅拌桨，对其周边的介质不断搅动。喷射喷嘴等同于调合喷嘴，对直接喷射的介质进行喷射撞击混合。搅拌器内部相当于管道静态混合器，使介质在搅拌器内部形成湍流混合。

2 试验部分

试验利用ABB自动调合系统进行润滑油搅拌效率、清洗效率、称量系统稳定性的研究。分别选取了船用气缸油5070、CF－4 20W－50柴油机油、LHM 68无灰抗磨液压油等有代表性的的油品进行试验。

试验参数如表2所示。

表2 试验参数

2.1 搅拌效果的考察

2.1.1 试验材料

试验使用的物料如表3所示。

表3 射流搅拌ABB调合试验物料表

2.1.2 试验过程的采样要求

调合样品采样采集调合釜内顶部与底部的样品;

船用气缸油5070调合条件:在室温（24℃）状态下搅拌50 min，每隔10 min采样，共计采样5次。

CF－4 20W－50柴油机油调合条件:由室温（24℃）逐步升温的状态下搅拌50 min，搅拌30 min后（40℃）采样，之后每隔搅拌5 min采样，共计采样5次。

L－HM 68无灰抗磨液压油调合条件:室温（24℃）状态下搅拌10 min后采样，之后每隔搅拌5 min采样，共计采样5次。

采样量:每次1000 mL，并记录采样时的油品温度。

采样按照射流搅拌时间分段进行。

2.1.3 试验油品的检测项目

通过测定样品的运动黏度、碱值、元素、破乳化等数据，判定样品是否搅拌均匀及是否满足相关产品的国家标准或企业标准的指标要求。试验油品的检测项目如表4所示。

表4 试验油品的检测项目

2.2 清洗效果的考察

每次调完成油品后，为了进行下一次的调合工作，需清洗调合釜。根据釜的容积、形状以及射流搅拌器安装位置，清洗工艺为:采用HVI Ia 150基础油清洗釜，每次搅拌10min。清洗用量第一次约为100 kg/次，第二次起用油量约为50 kg/次，采样测试清洗油的碱值、元素，以确定清洗的效果，直至不影响下批调合产品的质量为止。

清洗油采样及分析要求:清洗油采样由调合釜底部的放空阀处采集，每次500 mL，测试碱值、元素。

3 结果与讨论

3.1 油品调合分析结果及讨论

调合船用气缸油5070不同时间采样分析结果见表5。

表5 船用气缸油5070相关样品分析结果（室温）

续表

表6 船用气缸油5070同一时间顶部和底部样品黏度再现性分析

表7 船用气缸油5070同一时间顶部和底部样品碱值和钙含量再现性分析

由表6、表7可见，船用气缸油5070同一时间顶部和底部样品黏度、碱值和钙含量偏差在方法的再

现性分析范围内。

表8 船用气缸油5070不同时间样品黏度再现性分析

续表

表9 船用气缸油5070不同时间碱值和钙含量再现性分析

由表8、表9可见，从10 min至50 min的黏度、碱值、钙含量数据均在方法的再现性范围内，说明射流搅拌10 min油品已均匀，并满足油品指标要求。

在加热状态下调合CF－4 20W－50柴油机油不同时间采样的分析结果见下表10。

表10 CF－4 20W－50柴油机油相关样品分析结果（加热）

在室温状态下调合L－HM 68无灰抗磨液压油不同时间采样的分析结果见表11。

表11 L－HM 68无灰抗磨液压油相关样品分析结果（室温）

续表

3.2 清洗结果及讨论

船用气缸油5070调合试验完成后，选用HVI Ia 150为清洗油对调合釜进行清洗。清洗基础油分析结果如表12所示。

表12 船用气缸油5070清洗结果

由表13可见，清洗三次后，添加剂基本无残留，因下批调合油品为CF－4 20W－50柴油机油，因此不再继续清洗。

CF－4 20W－50柴油机油的清洗结果如表13所示。

表13 CF－4 20W－50柴油机油清洗结果

由表14可见，清洗三次后，添加剂基本无残留，试验在此清洗状态下对调合无灰抗磨液压油无影响，因此不再继续清洗。但是从表14的分析结果可以看出，清洗CF－4 20W－50柴油机油后再调合L－HM 68无灰抗磨液压油，对产品的破乳化项目存在有一定的影响。

L－HM 68无灰抗磨液压油调合后的清洗结果见表14。

表14 L－HM 68无灰抗磨液压油清洗结果

由表15可见，清洗用的基础油中和值为0.02 mgKOH/g，而且从元素变化的情况分析，经过两次清洗后基本无残留。

综合以上数据分析，调合釜经基础油清洗三次后（共用油200 kg），清洗油的碱值、元素迅速下降，表明釜内基本无残留。调合釜能够满足改调新品种的需要。

4 结论

通过利用装有射流式搅拌器的ABB调合装置进行了多次、多品种的调合试验结论如下:

（1）射流搅拌器调合是一种新型的内置、立体全方位搅拌器，开创了介质混合的新型模式，具有良好的搅拌效果。

（2）射流搅拌调合具有能耗低，方便的特点，可用于润滑油调合。

（3）调合完成后清洗效果良好，能够满足下一次调油的要求。

［1］温华，王俊，冯洁泳.润滑油调合温度及搅拌时间研究［J］.石油商技，2012（2）:88－92.

Research on the App lication of Jet－Stirring System in Auto Batch Blending

PEIW en－jun1，LIBing1，LIU M in－hua2，JIANG W ei2
（1.Lubricant Com pany，Sinopec Corp.，Beijing 100085，China; 2.M aom ing Branch，Lubricant Com pany，Sinopec Corp.，M aom ing 525011，China）

The blending is an im portant part of lubricant producing process，and blending pattern often decides w hether or not the w ell－distributed m ixture can be obtained.In this paper，Jet－Stirring System w as used in the ABB equipm ent.The test proved that Jet－Stirring System can m eet the requirem ents of lubricant blending process.

blending;Jet－Stirring System;Auto Batch Blending

TE624.61

A

1002-3119（2012）06-0049-07

2012－04－28。

裴文军（1964－），男，高级工程师，1985年毕业于青岛化工学院化工专业，现从事润滑油生产管理工作，已经公开发表论文数篇。