專利名稱：一種溶劑脫蠟的輔助試驗裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種溶劑脫蠟的試驗裝置，更具體地說，是一種用于靈活控制溶劑脫蠟溫度的中型試驗裝置。
背景技術(shù)：
溶劑脫蠟工藝是一種非常重要的潤滑油生產(chǎn)工藝，其主要作用是脫除原料油中的蠟，最終產(chǎn)品有脫蠟油或脫蠟油及脫油蠟。工業(yè)裝置主要由冷凍、結(jié)晶、過濾、回收四個系統(tǒng)組成，結(jié)晶系統(tǒng)的工藝流程如下原料油經(jīng)泵打出后，先經(jīng)過蒸汽加熱將原料油全部熔化，再在控制的有利的條件下，依次與水、脫蠟濾液、一次氨冷、二次氨冷換冷，重新結(jié)晶，在換冷的過程中多次加入稀釋溶劑并始終攪拌，當油樣及溶劑的混合漿液降至所需溫度后進入過濾系統(tǒng)，在恒定的溫度下進行過濾。
實驗室試驗是預先將油樣在電爐上熔化，然后依次在室溫下的水、低溫乙醇液體中進行間接冷卻，原料油全部熔化后本應在控制的有利的條件下，以1～2℃/分鐘的速度連續(xù)降溫，直至最終的溫度，但實際操作中，由于沒有連續(xù)的變溫介質(zhì)可供使用，全部實驗是由操作人員手工進行，將油樣及溶劑的混合漿液斷斷續(xù)續(xù)地放到水或低溫的乙醇液體中冷卻，人為地控制降溫速度，同時在整個降溫過程中，要不停地攪拌油樣及溶劑的混合漿液。由于沒有連續(xù)的變溫介質(zhì)可供使用，結(jié)晶過程也就不可能使用連續(xù)的機械攪拌，造成實驗人員的勞動強度很大，并且時常會因為油樣及溶劑的混合漿液與低溫的乙醇液體間的溫差太大，產(chǎn)生急冷現(xiàn)象，使蠟晶體的成長變差，影響到過濾速度及脫蠟油的收率，另外由于使用乙醇液體作為傳冷介質(zhì)，一方面由于乙醇沸點低，易揮發(fā)，實驗中要考慮防火防爆的問題，另一方面對人體產(chǎn)生毒害。實驗室的過濾系統(tǒng)，通常是把過濾漏斗放在一個有夾套的容器中，夾套中充制冷劑如液氨等，因為是手工操作，很難使漏斗的溫度正好恒定在實驗所需的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種溶劑脫蠟的輔助試驗裝置，實現(xiàn)傳冷介質(zhì)的連續(xù)變溫，進而使結(jié)晶系統(tǒng)實現(xiàn)機械化，既要滿足實驗室對結(jié)晶系統(tǒng)的變溫要求，又要滿足實驗室對過濾系統(tǒng)的恒溫要求。
本發(fā)明提供的試驗裝置為該試驗裝置由冷凍機、換熱器、兩個傳冷介質(zhì)儲存罐和溶劑脫蠟罐組成，其中冷凍機與換熱器通過管線連接構(gòu)成回路，換熱器與第一個傳冷介質(zhì)儲存罐通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，兩個傳冷介質(zhì)儲存罐之間通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，第二個傳冷介質(zhì)儲存罐與溶劑脫蠟罐的夾套通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，換熱器、第一個傳冷介質(zhì)儲存罐和溶劑脫蠟罐通過管線、泵、閥構(gòu)成回路。
本發(fā)明完全模擬工業(yè)溶劑脫蠟裝置的加熱、冷凍系統(tǒng)，在降溫過程中，無任何急冷現(xiàn)象，是實驗室進行溶劑脫蠟工藝研究的理想變溫裝置，可滿足120～-30℃溫度范圍內(nèi)的任一溫度要求，還可根據(jù)要求實現(xiàn)一段或幾段的程序升溫、降溫或恒溫過程。


附圖是本發(fā)明提供的溶劑脫蠟的輔助試驗裝置示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的試驗裝置為該試驗裝置由冷凍機、換熱器、兩個傳冷介質(zhì)儲存罐和溶劑脫蠟罐組成，其中冷凍機與換熱器通過管線連接構(gòu)成回路，換熱器與第一個傳冷介質(zhì)儲存罐通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，兩個傳冷介質(zhì)儲存罐之間通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，第二個傳冷介質(zhì)儲存罐與溶劑脫蠟罐的夾套通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，換熱器、第一個傳冷介質(zhì)儲存罐和溶劑脫蠟罐通過管線、泵、閥構(gòu)成回路。
所述冷凍機以氟利昂為制冷劑，換熱器為板式換熱器。采用的泵均為低溫泵。
所述傳冷介質(zhì)為二甲基硅油或乙二醇與水的混合物。其中二甲基硅油主要優(yōu)點是(1)、耐熱性好，可在150℃下長期使用；(2)、耐寒性好，在-60℃下不凝固，而通常的氨冷凍機或氟利昂冷凍機的蒸發(fā)溫度在-45℃以上，在-45℃時二甲基硅油的流動性仍很好；(3)、防水性好；(4)、化學穩(wěn)定性好，除鉛外對金屬無腐蝕；(5)、生物惰性表明，二甲基硅油為無毒品。二甲基硅油完全可以滿足脫蠟結(jié)晶系統(tǒng)或過濾系統(tǒng)的任一溫度要求；最好采用運動粘度(25℃)小于50mm2/s的二甲基硅油作為傳冷介質(zhì)，使低溫下便于輸送。
乙二醇和水的混合物中乙二醇與水的體積比為30∶70～60∶40最好為50∶50，該混合物特別適用于70～-20℃的溫度范圍。
冷凍機采用氟利昂為制冷劑的冷凍機，而不使用氨冷凍機，減少由于氨泄漏，對操作人員的毒害。
蒸發(fā)器采用板式蒸發(fā)器，其特點是由多個板層疊加而成，制冷劑與傳冷介質(zhì)相間而行，換冷效率很高。
第一個傳冷介質(zhì)儲存罐內(nèi)裝有電加熱器，第二個傳冷介質(zhì)儲存罐內(nèi)裝有盤管及電加熱器。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所提供的試驗裝置及其操作方法進行進一步的說明。
附圖是本發(fā)明提供的溶劑脫蠟的輔助試驗裝置示意圖。為簡化起見，溶劑脫蠟結(jié)晶系統(tǒng)和過濾系統(tǒng)均用溶劑脫蠟罐示意，兩個傳冷介質(zhì)儲存罐內(nèi)所裝的電加熱器、控溫部分均未標出，這對于本領域普通技術(shù)人員能夠理解。閥3、9、20、23、26為截止閥。閥34為氣動針型調(diào)節(jié)閥。
該試驗裝置由冷凍機28、換熱器18、第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14、第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1和溶劑脫蠟罐7組成。
其中冷凍機28與換熱器18通過管線29、30連接構(gòu)成回路即液體氟利昂從冷凍機28進入換熱器18，而換熱后的氣體氟利昂從換熱器18進入冷凍機28。
換熱器18與第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14通過管線15、泵16、管線17、管線19、閥20、管線21連接構(gòu)成回路，即傳冷介質(zhì)從第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14出來依次經(jīng)管線15、泵16、管線17進入換熱器18，冷卻后的傳冷介質(zhì)自管線19出，依次經(jīng)閥20、管線21回到第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14。
第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14、第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1之間通過管線31、泵32、管線33、閥34、管線35、管線36連接構(gòu)成回路，即傳冷介質(zhì)從第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14出來依次經(jīng)管線31、泵32、管線33、閥34、管線35進入第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1中的盤管。
第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1與溶劑脫蠟罐7的夾套通過管線2、閥3、管線4、泵5、管線6、管線8、閥9、管線10連接構(gòu)成回路，即傳冷介質(zhì)從第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1出來依次經(jīng)管線2、閥3、管線4、泵5、管線6進入溶劑脫蠟罐7的夾套，從溶劑脫蠟罐7的夾套出來的傳冷介質(zhì)則依次經(jīng)管線8、閥9、管線10返回第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1。為了保證第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1內(nèi)的傳冷介質(zhì)溫度均勻，由管線11、泵12和管線13構(gòu)成一個內(nèi)循環(huán)回路。
換熱器18、第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14和溶劑脫蠟罐7通過管線15、泵16、管線17、管線19、管線22、閥23、管線24、管線4、泵5、管線6、管線8、管線25、閥26、管線27、管線21構(gòu)成回路，即傳冷介質(zhì)從第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14出來依次經(jīng)管線15、泵16、管線17進入換熱器18，冷卻后的傳冷介質(zhì)自管線19出，依次經(jīng)管線22、閥23、管線24、管線4、泵5、管線6進溶劑脫蠟罐7的夾套，從溶劑脫蠟罐7的夾套出來的傳冷介質(zhì)則依次經(jīng)管線8、管線25、閥26、管線27、管線21回到第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14。
下面舉例說明變溫過程的實現(xiàn)方式流程1、滿足結(jié)晶系統(tǒng)對溫度的要求，設定最終所需溫度為-30℃，系統(tǒng)內(nèi)傳冷介質(zhì)為二甲基硅油。
1)、將原料油放入溶劑脫蠟罐7后，開閥3、9、20，關(guān)閥23、26，開泵5、12、16，開第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1中電加熱器，第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1中二甲基硅油升溫，按如下路徑在泵的循環(huán)作用下，溶劑脫蠟罐7夾套內(nèi)的二甲基硅油也開始升溫二甲基硅油自第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1出，依次經(jīng)管線2、閥3、管線4至泵5，出泵5經(jīng)管線6進入溶劑脫蠟罐7夾套內(nèi)，經(jīng)管線8出夾套后，再依次經(jīng)過閥9、管線10回到第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1中。30分鐘內(nèi)裝置里的油樣即可全部熔化，達到實驗所需的溫度，停第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1內(nèi)的電加熱器。
2)開冷凍機28，第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14內(nèi)的二甲基硅油開始蓄冷。二甲基硅油的循環(huán)路徑如下二甲基硅油自第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14出，依次經(jīng)管線15、泵16、管線17進板式換熱器18，與氟利昂換冷，再經(jīng)過管線19、閥20、管線21回到第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14。冷凍機內(nèi)氟利昂則經(jīng)管線29進板式換熱器18，經(jīng)管線30回冷凍機28。
3)啟動泵32，計算機控制系統(tǒng)根據(jù)實驗要求，自動調(diào)節(jié)閥34的開度，冷量不斷地由第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14取出，依次經(jīng)管線31、泵32、管線33、閥34、管線35進入第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1內(nèi)的盤管，使第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1內(nèi)的二甲基硅油溫度也不斷降低，進而使溶劑脫蠟罐7內(nèi)樣品以1～2℃/分鐘的速度，降到所需溫度即-30℃(-30℃通常為工業(yè)生產(chǎn)的極限溫度)，出盤管的二甲基硅油再經(jīng)管線36回到第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14。
流程2、滿足過濾系統(tǒng)的低溫要求溶劑脫蠟罐7準備好后，開閥23、26，關(guān)閥3、9、20，開泵5、16，開冷凍機28使系統(tǒng)溫度迅速降低，通過第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14內(nèi)的電加熱器來確保裝置溫度恒定。循環(huán)路徑如下二甲基硅油自第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14出，依次經(jīng)管線15、泵16、管線17進板式換熱器18，自管線19出，依次經(jīng)管線22、閥23、管線24、管線4、泵5、管線6進溶劑脫蠟罐7的夾套，出溶劑脫蠟罐7的夾套，依次經(jīng)管線8、管線25、閥26、管線27、管線21回到第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14。
流程3、滿足過濾系統(tǒng)的高溫要求在工業(yè)脫蠟裝置上，如果只進行低溫脫蠟，則只能得到脫蠟油和含油蠟兩種產(chǎn)品，如果對含油蠟再繼續(xù)進行脫油，又進一步可得到蠟產(chǎn)品和蠟下油，脫油過濾一般是在2～30℃的溫度下進行，其實現(xiàn)方式如下當傳冷介質(zhì)自然溫度低于脫油過濾溫度時，打開閥3、9，關(guān)閥26，打開第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1內(nèi)的電加熱器，打開泵5，通過第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1內(nèi)的電加熱器來控制裝置溫度恒定在要求值，循環(huán)路徑如下二甲基硅油自第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1出，依次經(jīng)管線2、閥3、管線4、泵5、管線6，進溶劑脫蠟罐7的夾套，出溶劑脫蠟罐7的夾套，依次經(jīng)管線8、閥9、管線10回到第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1。當傳冷介質(zhì)自然溫度高于脫油過濾溫度時，按流程1中的2)、3)兩步來控制裝置溫度恒定在要求值。
在不同的情況下，通過計算機對第一個傳冷介質(zhì)儲存罐14內(nèi)的電加熱器或第二個傳冷介質(zhì)儲存罐1內(nèi)的電加熱器或閥34來進行控制，達到裝置所需的設定溫度。
本發(fā)明完全模擬工業(yè)溶劑脫蠟裝置的加熱、冷凍系統(tǒng)，在降溫過程中，無任何急冷現(xiàn)象，是實驗室進行溶劑脫蠟工藝研究的理想變溫裝置，可滿足120～-30℃溫度范圍內(nèi)的任一溫度要求，還可根據(jù)要求實現(xiàn)一段或幾段的程序升溫、降溫或恒溫過程。
權(quán)利要求
1.一種溶劑脫蠟的輔助試驗裝置，其特征在于該試驗裝置由冷凍機、換熱器、兩個傳冷介質(zhì)儲存罐和溶劑脫蠟罐組成，其中冷凍機與換熱器通過管線連接構(gòu)成回路，換熱器與第一個傳冷介質(zhì)儲存罐通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，兩個傳冷介質(zhì)儲存罐之間通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，第二個傳冷介質(zhì)儲存罐與溶劑脫蠟罐的夾套通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，換熱器、第一個傳冷介質(zhì)儲存罐和溶劑脫蠟罐通過管線、泵、閥構(gòu)成回路。
2.按照權(quán)利要求1的輔助試驗裝置，其特征在于所述的冷凍機以氟利昂為制冷劑。
3.按照權(quán)利要求1的輔助試驗裝置，其特征在于所述的換熱器為板式換熱器。
4.按照權(quán)利要求1的輔助試驗裝置，其特征在于所述的傳冷介質(zhì)為二甲基硅油或乙二醇與水的混合物。
5.按照權(quán)利要求4的輔助試驗裝置，其特征在于所述的乙二醇與水的混合物中乙二醇與水的體積比為30∶70～60∶40。
全文摘要
一種溶劑脫蠟的輔助試驗裝置，該試驗裝置由冷凍機、換熱器、兩個傳冷介質(zhì)儲存罐和溶劑脫蠟罐組成，其中冷凍機與換熱器通過管線連接構(gòu)成回路，換熱器與第一個傳冷介質(zhì)儲存罐通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，兩個傳冷介質(zhì)儲存罐之間通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，第二個傳冷介質(zhì)儲存罐與溶劑脫蠟罐的夾套通過管線、泵、閥連接構(gòu)成回路，換熱器、第一個傳冷介質(zhì)儲存罐和溶劑脫蠟罐通過管線、泵、閥構(gòu)成回路。本發(fā)明完全模擬工業(yè)溶劑脫蠟裝置的加熱、冷凍系統(tǒng)，在降溫過程中，無任何急冷現(xiàn)象，是實驗室進行溶劑脫蠟工藝研究的理想變溫裝置，可滿足120～－30℃溫度范圍內(nèi)的任一溫度要求，還可根據(jù)要求實現(xiàn)一段或幾段的程序升溫、降溫或恒溫過程。
文檔編號C10G73/00GK1521242SQ0310227
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月30日
發(fā)明者楊文中, 丁洛, 袁方 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院