L-QB300合成导热油在10万t/a润滑油脂装置的应用
2020-09-17于百杰王光社
于百杰 王光社
1 中国石化润滑油有限公司山东销售分公司
2 中国石化润滑油（新加坡）有限责任公司
本文介绍了中国石化润滑油（新加坡）有限责任公司10万t/a润滑油脂装置的工艺概况及导热油系统，详细阐述了长城L-QB300合成型导热油在该装置上的成功应用和全过程技术支持方案的探索与实施。
中国石化润滑油（新加坡）有限责任公司于2010年5月12日正式成立，按照国际化的经营规则建立董事会治理结构，旨在担任中国石化润滑油公司的海外生产、物流、结算、贸易与服务平台，塑造SINOPEC鲜明的国际化企业形象，为中国石化的海外业务发展做积极探索。
2011年，中国石化润滑油新加坡润滑油脂项目，在新加坡工业区奠基。产品系列覆盖内燃机油、齿轮油、液压油和润滑脂等产品。该项目是中国石化炼化板块第一个在海外直接投资建厂的项目，标志着中国石化炼化业务的国际化水平进入到了新的发展阶段。该项目的建设推动了中国石化润滑油公司实现海外业务由产品贸易到技术、品牌输出的新转变，在海外市场建立起投资、生产、营销、管理一体化的经营模式。
2013年，习近平主席提出共建“一带一路”战略构想以来，中国与沿线国家一系列务实合作结出了早期的果实。中国石化润滑油公司在更加开放、互利合作的国际潮流中，携手更多的合作伙伴一起合作共赢、融入全球。10万t/a润滑油脂项目由中国石化宁波工程有限公司总承包，其中90%以上的装备设施选用中国制造，工程施工充分发挥新加坡PEC公司当地优势，互利共赢携手发展。
润滑油脂装置简介
中国石化润滑油（新加坡）有限责任公司新建10万t/a润滑油脂装置，其中润滑油装置规模为7万t/a，润滑脂装置规模为3万t/a。设计年运转天数为250 d，操作时数为16 h/d，间歇操作，年操作时间4 000 h。润滑油调合生产线采用2条ABB（自动批量调合系统）、1条SMB（同步计量调合系统）、3套DDU（自动桶抽提系统、脉冲系统、管汇系统和球扫清管系统）。润滑脂炼制生产装置包括2套接触反应釜、2套压力反应釜及相关配套系统。润滑油脂灌装线4条。
导热油系统
10万t/a润滑油脂装置的导热油传热系统初装油为长城L-QB300合成导热油，装填后每年进行一定数量新油补充。该装置的导热油系统的工艺流程见图1。
加热器
热媒站由3台导热油锅炉构成，导热油锅炉主要参数见表1。热媒站的附属设备及主要附件参数见表2。
用热设备
用热设备为润滑脂炼制的一系列反应釜和润滑油调合的一系列储罐及工艺管道的伴热。润滑脂炼制：接触反应釜、压力反应釜等工艺温度一般在210～220 ℃，最高温度可达240 ℃。润滑油调合：添加剂罐、基础油罐、成品罐、预调合罐、称重罐等工艺温度一般控制在常温到60 ℃，最高温度可达85 ℃。根据具体产品性能的差异进行工艺温度调节。用热设备参数见表3。
传热系统
循环泵强制对流传热，配备惰性气体炉膛灭火系统，配备系统异常报警装置和连锁保护装置，高位膨胀槽设置氮气密封的闭式传热系统，系统总容积约110 m3。
导热油性能介绍
长城L-QB300合成导热油是中国石化润滑油公司自主研发的导热油产品，采用烷基苯型基础油和抗氧剂、清净分散剂等多种功能添加剂调合而成，具有优良的热氧化安定性和热稳定性，技术指标完全符合GB 23971—2009《有机热载体》的要求。同国际知名品牌美国首诺公司的Therminol 50/Therminol 55合成导热油、美国陶氏公司的Dowtherm T合成导热油、法国道达尔公司的Seriola K 22/Seriola K 3120合成导热油、日本综研公司的NeoSK OIL 500合成导热油相比，属于同种类型且性能相当的导热油产品。
烷基苯型导热油原料来源于合成洗涤剂中直链烷基苯的副产物重质的烷基苯。2009年全球直链烷基苯产量超过了30万t，这就使得作为导热油原料的重烷基苯来源和成本得到了较好保证。特殊精制的重烷基苯具有优异的低温性能，倾点可以达到-60 ℃，初馏点则可以高达350 ℃，作为一种重要的液相传热导热油，其使用温度最高可以达到300 ℃。同样由于其属于芳烃衍生物产品，具有一定生理毒性，但因长链烷基结构的存在，又大大降低了其水体毒性。据了解，在中国使用烷基苯型导热油的系统，最长使用期已经超过30年，这充分印证了烷基苯型合成导热油具有突出的性价比［1］。
图1 导热油系统流程示意
表1 热媒站导热油锅炉主要参数
长城L-QB300合成导热油与进口合成导热油相比，自燃点与初馏点更高，热氧化安定性更好，不仅适用于惰性气体密封的闭式系统，也可以应用于无惰性气体密封的开式系统。长城L-QB300合成导热油与国际品牌同类型合成导热油的典型数据对比见表4。
表2 热媒站附属设备及主要附件参数
表3 润滑油脂生产主要用热设备参数
技术支持及应用方案
按照工艺配方的要求进行规模生产，产品出厂前按照检验规范的要求进行批次检测，成品分析数据见表5。
由表5可见，拟装填使用的L-QB300合成导热油技术指标完全符合GB 23971—2009的要求，为合格产品。
2013年初10万t/a润滑油脂装置顺利中交，同时进行了L-QB300合成导热油的配套装填。对预装填的导热油进行了随机取样分析，结果见表6。
由表6可以看出，预装填油品完全满足GB 24747—2009对未用有机热载体的验证检验判定指标的要求，同时检测的硫含量和热氧化安定性满足新油指标要求。
系统装填开车运行
2013年7月，10万t/a润滑油脂装置一次试车成功，开车后装置产出合格润滑油脂产品，表明装置可以稳定正常运行。
GB 24747—2009对在用有机热载体的质量指标分允许使用质量指标、安全警告质量指标和停止使用质量指标3个等级，具体要求见表7。
2014年4月、2015年4月、2016年6月，对10万t/a润滑油脂装置的在用导热油进行跟踪取样分析，结果见表8。
由表8可以看出，2014—2016年的在用导热油取样分析结果完全满足GB 24747—2009对在用有机热载体的允许使用质量指标的要求，其余指标保持稳定。
结论与建议
☆长城L-QB 300合成导热油是中国石化润滑油有限公司自主研发的导热油产品，其各项技术指标满足GB 23971—2009要求，满足中国石化新加坡10万t/a润滑油脂装置对导热油的性能要求。
☆润滑油脂生产的一系列反应釜调和罐用热单元的用热过程存在间歇性和不连贯性，易造成锅炉主回路中导热油流量的强烈波动，应当密切关注切换过程时锅炉内的导热油流量应满足最低流量的要求，防止造成导热油液膜温度过高，造成导热油的裂化变质。
☆润滑油脂用热温度的调整和使用锅炉的切换，易造成传热系统中导热油体积的膨胀和收缩，应当密切关注高位槽中导热油的液位变化、温度变化、惰性气体密封压力变化，防止高位槽中油品与空气进行长时间接触，造成导热油的氧化变质。
☆影响导热油使用寿命的因素包括导热油自身的原因及外界原因。导热油长时间处于高温条件下工作，其自身在使用过程中会不断发生裂解、聚合等反应，导致其性质变化。这一变化趋势是有规律的，可预测的。在用油跟踪分析可有效诊断导热油传热系统事故发生的原因，同时也是有效避免事故发生的重要手段。
表4 长城L-QB300合成导热油与国际品牌合成导热油的典型数据对比
表5 L-QB300合成导热油批次分析数据
表6 预装填导热油现场随机取样分析结果
表7 在用有机热载体质量指标
表8 2014—2016年导热油跟踪取样分析结果
