本發(fā)明屬于石油蠟生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種發(fā)汗及生產(chǎn)高滴熔點(diǎn)微晶蠟的方法。
背景技術(shù):
石油蠟是原油經(jīng)過煉制加工后從含蠟餾分油中制得的各類蠟產(chǎn)品的總稱,包括液體石蠟、皂用蠟、石蠟和微晶蠟。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范的微晶蠟產(chǎn)品的滴熔點(diǎn)為67℃~92℃,一般由C30~C60的異構(gòu)烷烴和少量正構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴組成,固態(tài)下具有比石蠟更細(xì)小的針狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
微晶蠟是減壓渣油經(jīng)丙烷等溶劑脫瀝青后再經(jīng)脫蠟、脫油、精制和成型等步驟生產(chǎn)的。
脫蠟是以潤滑油餾分為原料制備含油量為10~30%左右的蠟膏的過程,脫蠟工藝主要有壓榨脫蠟和溶劑脫蠟。脫油是以蠟膏為原料制備含油量2%以下的粗蠟的過程,脫油工藝主要有發(fā)汗脫油和溶劑脫油。粗蠟再經(jīng)白土精制或加氫精制及成型、包裝等步驟,即可得到微晶蠟產(chǎn)品。
溶劑脫油方法是根據(jù)蠟與油在選擇性溶劑(丙酮、苯和甲苯混合物;或丙酮、甲苯;或甲乙酮、甲苯)中溶解度不同的性質(zhì)進(jìn)行分離的。溶劑脫油工藝具有生產(chǎn)過程連續(xù)、蠟收率高、成品蠟含油量可以很低、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點(diǎn),是目前大規(guī)模生產(chǎn)石油蠟產(chǎn)品的主流脫油工藝。但溶劑脫油工藝生產(chǎn)設(shè)備投資大;生產(chǎn)過程中需要大量使用溶劑,回收溶劑需要消耗大量的能量;溶劑中含有苯系物,會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響;溶劑易燃,容易造成生產(chǎn)事故。
發(fā)汗脫油方法是利用蠟和油熔點(diǎn)不同的性質(zhì)進(jìn)行分離的。石油蠟中各種烴類的分子量和結(jié)構(gòu)的不同都會(huì)使其熔點(diǎn)不同。同為正構(gòu)烷烴結(jié)構(gòu)時(shí),分子量較大的正構(gòu)烷烴的熔點(diǎn)較高,而分子量較小的正構(gòu)烷烴的熔點(diǎn)較低;分子量相同時(shí),異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴的熔點(diǎn)要低于正構(gòu)烷烴,且異構(gòu)程度越高熔點(diǎn)就越低,甚至在常溫下就呈液體狀態(tài),即通常所說的油。
普通的發(fā)汗脫油工藝主要包括以下步驟:(1)準(zhǔn)備工作:墊水,用水充滿發(fā)汗裝置皿板下部空間;裝料,原料加熱至熔點(diǎn)以上呈液態(tài)時(shí)裝入發(fā)汗裝置;(2)結(jié)晶:將原料以不大于4℃/h的降溫速率緩慢冷卻到其熔點(diǎn)以下10~20℃。在冷卻過程中,各種組分按熔點(diǎn)由高到低的順序依次結(jié)晶形成固體;(3)發(fā)汗:當(dāng)蠟層溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的降溫終止溫度之后,放掉墊水;再將原料緩慢地加熱到預(yù)設(shè)的發(fā)汗終止溫度。在發(fā)汗過程中,各種組分按熔點(diǎn)由低到高的順序先后熔化成液態(tài)并流出(蠟下),最后得到的蠟層剩余物(蠟上)就是高熔點(diǎn)、低含油的蠟;發(fā)汗過程結(jié)束后繼續(xù)升高溫度,以熔化取出蠟上,即為粗產(chǎn)品;(4)精制:粗產(chǎn)品熔化后升溫至預(yù)定溫度,加入白土并恒溫?cái)嚢柚令A(yù)定時(shí)間后過濾,再經(jīng)成型、包裝即為目的產(chǎn)品。
普通發(fā)汗脫油工藝可以生產(chǎn)熔點(diǎn)在40℃~60℃的固態(tài)下具有粗大片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)的皂用蠟和低熔點(diǎn)石蠟,不能生產(chǎn)固態(tài)下具有細(xì)小針狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)的微晶蠟產(chǎn)品。有試驗(yàn)表明,普通發(fā)汗脫油工藝生產(chǎn)微晶蠟產(chǎn)品時(shí),即使采用延長發(fā)汗時(shí)間并提高發(fā)汗終止溫度的方法,發(fā)汗后期蠟上的含油量與收率無關(guān),即蠟上的含油量不隨收率的下降而下降,所以至今未見以發(fā)汗脫油工藝生產(chǎn)微晶蠟和高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品的報(bào)導(dǎo)。
與溶劑脫油相比,發(fā)汗脫油工藝是間歇操作,且產(chǎn)品收率較低、生產(chǎn)周期較長,但是發(fā)汗脫油工藝具有投資少、生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單、操作費(fèi)用低、生產(chǎn)過程安全、節(jié)能且對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn),目前仍有部分廠家在使用該方法生產(chǎn)皂用蠟產(chǎn)品。
目前國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范的微晶蠟產(chǎn)品的最高牌號(hào)為90號(hào)的一級(jí)品微晶蠟產(chǎn)品(滴熔點(diǎn)87~92℃),目前也僅有一個(gè)廠家生產(chǎn)90號(hào)的一級(jí)品微晶蠟產(chǎn)品。對(duì)更高滴熔點(diǎn)的微晶蠟產(chǎn)品,未見相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品的報(bào)導(dǎo)。
多年來,發(fā)汗方法在生產(chǎn)設(shè)備和工藝方面得到了一些發(fā)展,如CN89214332(立式方形多段隔板發(fā)汗罐)、CN94223980.6(皿式發(fā)汗裝置)、CN98233254.8(石蠟發(fā)汗罐)、CN200920033500.X(新型石蠟發(fā)汗罐)、CN201210508905.0(一種高效石蠟發(fā)汗裝置)、CN201320127680.4(管式石蠟脫油裝置)等,在發(fā)汗脫油生產(chǎn)設(shè)備上作了改進(jìn);CN91206202(一種高效石蠟發(fā)汗罐)在發(fā)汗脫油工藝上作了改進(jìn),但這些改進(jìn)仍不能生產(chǎn)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的微晶蠟產(chǎn)品,更不能生產(chǎn)高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品。
發(fā)汗工藝是目前已知用于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石油蠟產(chǎn)品的唯一無溶劑脫油方法,在提倡綠色低碳、環(huán)保節(jié)能的今天,采用發(fā)汗脫油工藝生產(chǎn)微晶蠟產(chǎn)品的需求更加迫切。同時(shí),開發(fā)90號(hào)以上(滴熔點(diǎn)92℃以上)的高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品以滿足相關(guān)社會(huì)需求,也是很迫切的任務(wù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種發(fā)汗及生產(chǎn)高滴熔點(diǎn)微晶蠟的方法,具體地說是采用發(fā)汗裝置,在普通發(fā)汗脫油工藝的基礎(chǔ)上,在降溫過程中的適當(dāng)溫度增加高溫恒溫階段和低溫恒溫階段以及發(fā)汗過程的恒溫階段;在發(fā)汗過程中利用氣流通過蠟層攜帶出液態(tài)組分(油和較低熔點(diǎn)的蠟)以強(qiáng)制分離固態(tài)組分(較高熔點(diǎn)的蠟)與液態(tài)組分,增強(qiáng)了分離效果并加快了分離速度。在發(fā)汗過程中在蠟層上放置固體重物對(duì)蠟層施加壓強(qiáng)以加快固態(tài)組分和液態(tài)組分的分離速度并確保氣流通過蠟層,使發(fā)汗這種無溶劑分離方法可以生產(chǎn)出高滴熔點(diǎn)的微晶蠟產(chǎn)品。本發(fā)明方法具有生產(chǎn)設(shè)備投資低、生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單且操作費(fèi)用低、安全、節(jié)能且無溶劑污染等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的一種發(fā)汗及生產(chǎn)高滴熔點(diǎn)微晶蠟的方法,包括以下內(nèi)容:
(1)裝料:以滴熔點(diǎn)為87℃~92℃的商品微晶蠟為原料,加熱熔化后裝入發(fā)汗裝置;
(2)降溫-高溫恒溫-降溫-低溫恒溫結(jié)晶:以1.0℃/h~3.0℃/h的速率將蠟層降溫至適當(dāng)溫度,高溫恒溫一段時(shí)間;再以0.5℃/h~2.5℃/h的速率降溫至原料熔點(diǎn)以下5℃~20℃的降溫終止溫度,并低溫恒溫一段時(shí)間;
(3)升溫-恒溫發(fā)汗:以0.5℃/h~2.5℃/h的速率升溫;蠟層達(dá)到預(yù)定溫度并恒溫一段時(shí)間后停止發(fā)汗;在發(fā)汗過程中強(qiáng)制氣流通過蠟層;
(4)精制:蠟上經(jīng)精制、成型、包裝后即為高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品。
本發(fā)明的方法中,所述的商品微晶蠟的滴熔點(diǎn)為87℃~92℃。所述的高滴熔點(diǎn)微晶蠟是指滴熔點(diǎn)在92℃以上的微晶蠟。
本發(fā)明的方法中,在步驟(3)發(fā)汗過程中,優(yōu)選通過在蠟層表面放置固體重物以對(duì)蠟層施加0.5kPa以上的壓強(qiáng)(壓力)。固體重物表面平整、外型尺寸略小于發(fā)汗裝置內(nèi)壁尺寸、內(nèi)部有上下貫穿的空隙。固體重物邊緣與發(fā)汗裝置內(nèi)壁的間隙一般為0.01~50mm,優(yōu)選0.1~20mm。固體重物的密度一般要求大于4g/cm3,可以是非金屬、金屬及合金等材質(zhì),優(yōu)選密度為6~12 g/cm3的金屬及合金,如鋅、鐵、銅、鉛及其合金等化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定的低價(jià)格金屬材質(zhì)。
本發(fā)明中,可以采用以下方式之一在蠟層表面放置固體重物以對(duì)蠟層施加壓強(qiáng)(壓力):(1)在發(fā)汗過程中一次性加入可產(chǎn)生0.5kPa以上壓強(qiáng)的固體重物,優(yōu)選在發(fā)汗開始時(shí)一次性加入可產(chǎn)生1.4~20.0kPa壓強(qiáng)的固體重物。(2)在發(fā)汗過程中分多次(優(yōu)選2~3次)加入,即在每0.1~20.0 h內(nèi)加入可產(chǎn)生0.5kPa以上壓強(qiáng)的固體重物,優(yōu)選在每0.1~10.0 h內(nèi)加入可產(chǎn)生1.4~10.0kPa壓強(qiáng)的固體重物。
本發(fā)明的方法中,所述的發(fā)汗裝置是發(fā)汗皿,并在蠟層以上增加加壓裝置和/或在蠟層以下增加真空裝置。在步驟(3)發(fā)汗過程中,所述的強(qiáng)制氣流通過蠟層采用在蠟層上方增加氣壓和/或在蠟層下方降低氣壓,使蠟層上、下方形成壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)。所述的壓強(qiáng)差一般為10~500 kPa,優(yōu)選為20~200kPa,以強(qiáng)制氣流通過蠟層。
本發(fā)明的方法中,所述步驟(2)結(jié)晶的降溫過程中,在高溫恒溫段之前的降溫速率優(yōu)選1.5℃/h~2.5℃/h。所述的降溫過程的高溫恒溫段的適當(dāng)溫度是原料微晶蠟滴熔點(diǎn)-1.0℃~滴熔點(diǎn)+2.0℃,優(yōu)選為原料微晶蠟滴熔點(diǎn)~滴熔點(diǎn)+1.0℃。降溫過程的高溫恒溫段的時(shí)間為0~4.0小時(shí),優(yōu)選為0.1~4.0小時(shí),更優(yōu)選為1.0~4.0小時(shí)。
本發(fā)明的方法中,所述步驟(2)結(jié)晶的降溫過程在高溫恒溫段之后的降溫速率優(yōu)選1.0℃/h~2.0℃/h。所述的降溫終止溫度優(yōu)選為原料微晶蠟滴熔點(diǎn)以下8℃~15℃。所述的降溫至終止溫度后,增加低溫恒溫階段以使固體結(jié)晶更充分,低溫恒溫階段的時(shí)間為0~3.0小時(shí),優(yōu)選為0.1~3.0小時(shí),更優(yōu)選為1.0~3.0小時(shí)。
本發(fā)明的方法中,所述步驟(3)的發(fā)汗過程的升溫速率優(yōu)選1.0℃/h~2.0℃/h。其中升溫過程的終止溫度即預(yù)定溫度為低于目的產(chǎn)品滴熔點(diǎn)2℃~10℃。所述的升溫至預(yù)設(shè)溫度后,增加恒溫階段以使固態(tài)組分與液態(tài)組分分離更充分,恒溫階段的時(shí)間為0~5.0小時(shí),優(yōu)選為0.1~5.0小時(shí),優(yōu)選為1.0~5.0小時(shí)。
本發(fā)明的方法中,所述蠟層的升溫速度和降溫速度,可以通過空氣浴、水浴、油浴或者其他可行的方式進(jìn)行控制,優(yōu)選采用水浴或油浴。采用水浴或油浴方式控制蠟層升溫速率和降溫速率時(shí),可在發(fā)汗皿外增加夾套,夾套與可移動(dòng)盤管及循環(huán)系統(tǒng)相連,循環(huán)系統(tǒng)具有程序降溫/加熱功能,循環(huán)系統(tǒng)加入水或?qū)嵊偷任镔|(zhì)作為循環(huán)介質(zhì);裝料后將盤管浸沒并固定在蠟層中,可使蠟層升/降溫過程更快、蠟層溫度更均勻。
本發(fā)明的方法中,所述步驟(3)的強(qiáng)制氣流通過蠟層可以在發(fā)汗過程任意階段實(shí)施,優(yōu)選在發(fā)汗初期實(shí)施。
本發(fā)明的方法中,所述步驟(3)的強(qiáng)制氣流通過蠟層是采用在蠟層上方增加氣壓實(shí)現(xiàn)的,如可在蠟層上方施加20~200 kPa(表壓)的氣壓,而蠟層下方保持為常壓。
本發(fā)明的方法中,所述步驟(3)的強(qiáng)制氣流通過蠟層是采用在蠟層下方降低氣壓實(shí)現(xiàn)的,如可在蠟層上方的氣壓保持常壓,而在蠟層下方維持-20~-80 kPa(表壓)的氣壓。
發(fā)汗分離方法是利用各種組分熔點(diǎn)不同的性質(zhì)進(jìn)行分離以生產(chǎn)石油蠟的,針對(duì)石油蠟發(fā)汗過程的研究表明,發(fā)汗過程中液態(tài)組分是順著結(jié)晶部分逐漸排出的,類似于液體在毛細(xì)管中流動(dòng)的情況。對(duì)于微晶蠟產(chǎn)品,由于其主要成分是異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴,化學(xué)組成復(fù)雜,導(dǎo)致結(jié)晶時(shí)晶體結(jié)構(gòu)更加細(xì)小致密,對(duì)液態(tài)組分的排出形成巨大的濾流阻力,這就造成僅靠重力自然分離的普通發(fā)汗過程中固態(tài)組分與液態(tài)組分難以完全分離。因此普通發(fā)汗脫油工藝不能生產(chǎn)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的微晶蠟產(chǎn)品,更不能生產(chǎn)高滴熔點(diǎn)的微晶蠟產(chǎn)品。
本發(fā)明為了使發(fā)汗這種無溶劑生產(chǎn)石油蠟的方法可以生產(chǎn)高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品,通過對(duì)普通發(fā)汗過程的深入研究,針對(duì)固態(tài)組分與液態(tài)組分難以分離的原因,通過在發(fā)汗過程中采用強(qiáng)制氣流通過蠟層,同時(shí)還優(yōu)選在結(jié)晶過程中增加高溫恒溫階段和低溫恒溫階段以及發(fā)汗過程的恒溫階段等過程;并在發(fā)汗過程中通過在蠟層表面放置固體重物的方式對(duì)蠟層施加壓強(qiáng),這些措施使產(chǎn)物的性質(zhì)能夠滿足相關(guān)的技術(shù)要求。
針對(duì)發(fā)汗過程中蠟和油難以分離的原因,通過在發(fā)汗過程中采用氣流通過蠟層攜帶出液態(tài)油的方法強(qiáng)制液態(tài)組分與固態(tài)組分的分離,增強(qiáng)了分離效果并加快了分離速度;在結(jié)晶過程中增加高溫恒溫階段可以使石油蠟的結(jié)晶更大,有利于發(fā)汗過程中液態(tài)組分的排出。針對(duì)微晶蠟結(jié)晶過程的研究表明,原料的化學(xué)組成是決定結(jié)晶形態(tài)的最主要因素,同時(shí)冷卻過程的條件也會(huì)影響結(jié)晶形態(tài),尤其是在熔點(diǎn)附近的溫度下的冷卻條件對(duì)結(jié)晶形態(tài)的影響最明顯。微晶蠟在冷卻到滴熔點(diǎn)附近時(shí)已有部分結(jié)晶析出,這部分結(jié)晶體可以作為后續(xù)形成結(jié)晶的晶核,此時(shí)增加高溫恒溫階段,可以使晶核能夠充分增長,形成更大尺寸的晶體,這種更大尺寸的晶體雖然不如皂用蠟和低熔點(diǎn)石蠟的結(jié)晶那樣粗大,但對(duì)發(fā)汗階段排出液態(tài)組分也是十分有利的。
普通發(fā)汗過程中,隨著液態(tài)組分的逐漸排出,蠟層會(huì)產(chǎn)生垂直方向的收縮和水平方向的收縮,當(dāng)在蠟層上下形成壓強(qiáng)差以強(qiáng)制氣流通過蠟層時(shí),有時(shí)會(huì)發(fā)生氣流經(jīng)蠟層與皿板間縫隙流過而不經(jīng)過蠟層的現(xiàn)象。本發(fā)明方法中,通過在蠟層表面放置固體重物的方式對(duì)蠟層施加壓強(qiáng)的手段,可擠出蠟結(jié)晶中包覆的液態(tài)組分從而加快了固態(tài)組分和液態(tài)組分的分離速度,更重要的是可以使蠟層只產(chǎn)生垂直方向的收縮而不產(chǎn)生水平方向的收縮,增大了蠟層與擋板和皿板間的阻力;同時(shí)由于固體重物內(nèi)部有上下貫穿的空隙,可以確保氣流通過蠟層以攜帶出液態(tài)組分。再輔以結(jié)晶過程的低溫恒溫階段使固體結(jié)晶更充分,以及發(fā)汗過程的恒溫階段使固態(tài)組分與液態(tài)組分分離更充分等方法,使得發(fā)汗工藝可以生產(chǎn)高滴熔點(diǎn)的微晶蠟產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:采用高溫結(jié)晶增大晶體尺寸;采用氣流通過蠟層攜帶出液態(tài)組分的方法增強(qiáng)了固態(tài)組分與液態(tài)組分的分離效果并加快了分離速度;同時(shí)在發(fā)汗過程中通過在蠟層上放置固體重物以加快固態(tài)組分與液態(tài)組分的分離速度并確保氣流通過蠟層,從而使發(fā)汗工藝可以生產(chǎn)高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品。本發(fā)明的方法具有裝置投資低、生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單且操作費(fèi)用低、安全、節(jié)能且無溶劑污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
發(fā)汗皿上部連接可拆卸的密封裝置并與加壓緩沖罐和壓縮機(jī)連接,和/或在發(fā)汗皿下部連接減壓緩沖罐和真空泵;微晶蠟原料加熱熔化后裝入發(fā)汗皿;以油浴控制蠟層升、降溫速度;蠟層溫度降至原料滴熔點(diǎn)溫度附近并恒溫一段時(shí)間;繼續(xù)降溫至預(yù)設(shè)溫度并恒溫一段時(shí)間;在發(fā)汗過程中,啟動(dòng)壓縮機(jī)以在蠟層以上形成正壓,和/或啟動(dòng)真空泵以在蠟層以下形成負(fù)壓,用以強(qiáng)制氣流通過蠟層;在發(fā)汗過程中優(yōu)選在蠟層表面逐漸增大固體壓強(qiáng);蠟層溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度并恒溫一段時(shí)間后停止發(fā)汗過程;蠟上經(jīng)精制、成型、包裝后即為高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品。
以下通過具體實(shí)施例說明本發(fā)明發(fā)汗及生產(chǎn)高滴熔點(diǎn)微晶蠟的方法。
比較例1
本比較例包括:(1)準(zhǔn)備工作、(2)降溫—高溫恒溫—降溫—低溫恒溫結(jié)晶(3)升溫—恒溫發(fā)汗、(4)產(chǎn)品精制等過程。
(1)準(zhǔn)備工作
將發(fā)汗皿(內(nèi)壁為1m×1m的正方形)的密封系統(tǒng)與加壓緩沖罐和壓縮機(jī)連接好;在發(fā)汗皿下部安裝減壓緩沖罐并連接真空泵;將發(fā)汗皿夾套和可移動(dòng)盤管與循環(huán)系統(tǒng)連接,以導(dǎo)熱油為介質(zhì);啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)的加熱功能,使循環(huán)油升溫至97℃。發(fā)汗皿皿板下方方水。
以90號(hào)微晶蠟(南陽石蠟精細(xì)化工廠,熔點(diǎn)90.35℃;滴熔點(diǎn)90.77℃;含油量1.76%)為原料,加熱熔化后加入發(fā)汗皿。將盤管浸沒在原料蠟層中并固定。
(2)降溫—高溫恒溫—降溫—低溫恒溫結(jié)晶
啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)的制冷功能,以2.0℃/h的降溫速率使蠟層溫度下降至91.0℃并恒溫2.0小時(shí)進(jìn)行高溫恒溫,以使晶體充分增長;再以1.5℃/h的降溫速率使蠟層溫度下降至80.0℃并恒溫2.0小時(shí)進(jìn)行低溫恒溫,以使結(jié)晶更充分。關(guān)閉循環(huán)系統(tǒng)的制冷功能。
(3)升溫—恒溫發(fā)汗
排出發(fā)汗皿墊水。發(fā)汗皿出口連接中間儲(chǔ)罐(Ⅰ)以接收蠟下;連接發(fā)汗皿上部密封裝置;啟動(dòng)壓縮機(jī)并保持加壓緩沖罐內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定在130~150kPa(表壓),發(fā)汗皿皿板下方保持常壓;啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)加熱功能,以1.5℃/h的升溫速率使蠟層溫度升高到88.0℃。停壓縮機(jī),拆除密封裝置。
開啟真空泵并保持緩沖罐內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定在-40~-60 kPa(表壓),蠟層上方氣壓保持常壓;以1.0/h的升溫速率使蠟層溫度升高到94.0℃并恒溫4.0小時(shí),以使蠟層中的固態(tài)組分與液態(tài)組分充分分離。停真空泵,終止發(fā)汗脫油過程。
發(fā)汗皿出口換接粗產(chǎn)品儲(chǔ)罐(Ⅰ)以接收蠟上;繼續(xù)升高循環(huán)油的溫度到110℃,以熔化取出蠟上,即為粗產(chǎn)品(Ⅰ)。
(4)產(chǎn)品精制
粗產(chǎn)品(Ⅰ)經(jīng)白土精制、成型、包裝后即為高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品(Ⅰ)。
高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品(Ⅰ)性質(zhì):滴熔點(diǎn):96.5℃、含油量:0.87%。微晶蠟產(chǎn)品(Ⅰ)的收率為14.8%(相對(duì)于原料微晶蠟)。
實(shí)施例1
本實(shí)施例包括:(1)準(zhǔn)備工作、(2)降溫—高溫恒溫—降溫—低溫恒溫結(jié)晶(3)升溫—恒溫發(fā)汗、(4)產(chǎn)品精制。
(1)準(zhǔn)備工作
制備不銹鋼板若干,每塊不銹鋼板外型尺寸為0.98 m×0.98m×0.02 m,并在不銹鋼板上鉆均勻分布的φ0.0015 m的貫穿孔(距邊緣0.01m處起鉆孔,孔中心間距0.04m)(每塊不銹鋼板產(chǎn)生的壓強(qiáng)約1.5kPa),備用。
將發(fā)汗皿(同比較例1)的密封系統(tǒng)與加壓緩沖罐和壓縮機(jī)連接好;在發(fā)汗皿下部安裝減壓緩沖罐并連接真空泵;將發(fā)汗皿夾套和可移動(dòng)盤管與循環(huán)系統(tǒng)連接,以導(dǎo)熱油為介質(zhì);啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)加熱功能,使循環(huán)油介質(zhì)升溫至97℃。發(fā)汗皿皿板下方墊水。
以90號(hào)微晶蠟(同比較例1)為原料,加熱熔化后加入發(fā)汗皿。將盤管浸沒在原料蠟層中并固定。
(2)降溫—高溫恒溫—降溫—低溫恒溫結(jié)晶
啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)的制冷功能,以2.0℃/h的降溫速率使蠟層溫度下降至91.0℃并恒溫2.0小時(shí)進(jìn)行高溫恒溫,以使晶體充分增長;再以1.5℃/h的降溫速率使蠟層溫度下降至80.0℃并恒溫2.0小時(shí)進(jìn)行低溫恒溫,以使結(jié)晶更充分。關(guān)閉循環(huán)系統(tǒng)的制冷功能。
(3)升溫—恒溫發(fā)汗
排出發(fā)汗皿墊水。發(fā)汗皿出口連接中間儲(chǔ)罐(Ⅱ)以接收蠟下;在蠟層表面水平放置第一塊前述不銹鋼板;連接發(fā)汗皿上部密封裝置;啟動(dòng)壓縮機(jī)并保持加壓緩沖罐內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定在130~150kPa(表壓),發(fā)汗皿皿板下方保持常壓;啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)加熱功能,以1.5℃/h的升溫速率使蠟層溫度升高到88.0℃。停壓縮機(jī)。拆除密封裝置。
在蠟層表面加放第二塊前述不銹鋼板;開啟真空泵并保持緩沖罐內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定在-40~-60 kPa(表壓),蠟層上方氣壓保持常壓;以1.0/h的升溫速率使蠟層溫度升高到94.0℃;在蠟層表面加放第三塊前述不銹鋼板;并恒溫4.0小時(shí)以使蠟層中的固態(tài)組分與液態(tài)組分充分分離。停真空泵,終止發(fā)汗脫油過程。
發(fā)汗皿出口改為連接粗產(chǎn)品儲(chǔ)罐(Ⅱ)以接收蠟上。繼續(xù)升高循環(huán)油的溫度到110℃,以熔化取出蠟上,即為粗產(chǎn)品(Ⅱ)。
(4)產(chǎn)品精制
粗產(chǎn)品(Ⅱ)經(jīng)白土精制、成型、包裝后即為高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品(Ⅱ)。
高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品(Ⅱ)性質(zhì):滴熔點(diǎn):97.2℃、含油量:0.41%。微晶蠟產(chǎn)品(Ⅰ)的收率為17.6%(相對(duì)于原料微晶蠟)。
通過實(shí)施例1與比較例1可以看出,本發(fā)明發(fā)汗及生產(chǎn)高滴熔點(diǎn)微晶蠟的方法,通過增加加壓和/或真空設(shè)施等對(duì)發(fā)汗裝置的改進(jìn);通過在蠟層上放置固體重物,并在升溫發(fā)汗過程中強(qiáng)制氣流通過蠟層、增加降溫和升溫過程的恒溫階段等對(duì)發(fā)汗工藝的改進(jìn);增強(qiáng)了固態(tài)組分與液態(tài)組分的分離效果并加快了分離速度,從而使發(fā)汗脫油這種無溶劑工藝生產(chǎn)出高滴熔點(diǎn)微晶蠟產(chǎn)品。