王明路
摘 要：在大庆原油供应量不足，不断掺炼外油的情况下，尿料质量每况愈下，致使尿素脱蜡装置的产品质量以及液蜡收率受到很大影响。以二连、沈北、大庆三种原油的直馏柴油馏分为原料，在常温常压下，对这三种尿料参与的络合反应、络合物洗涤等过程进行比较，寻找到更好的尿料，并生产出高品质的-35#柴油和300#液体石蜡。
关键词：尿料；尿素脱蜡工艺；络合反应
1 前言
锦西石化公司尿素脱蜡装置简介尿素脱蜡装置是我国自行研究、设计始建于1965年，于1966年6月份投产，原设计加工能力3.5万吨/年，是中石油唯一的一套尿素湿法脱蜡装置。装置以大庆原油常压二线为原料，生产-35#军用柴油和300#液体石蜡。其中，300#液体石蜡用途广泛，可用来生产能够被生物降解的表面活性剂、增塑剂、氯化石蜡、蛋白—微生物浓缩物、洗涤剂，以及润滑添加剂，是石油化学和微生物工业中的重要原料。两种产品均获得了国家银奖。
目前国内外生产液蜡的主要方法为尿素脱蜡和分子筛脱蜡。尿素脱蜡包括水溶液法和结晶法，根据活化剂的不同，水溶液尿素脱蜡工艺又可分为二氯甲烷法、甲醇法和异丙醇法等等。相比之下，异丙醇水溶液尿素脱蜡法，可生产-35#柴油、-50#柴油、重蜡、轻蜡四种质量好、杂质少、收率高的产品，还具有生产机制灵活，可根据市场需求情况及时调整生产方案的优点。
近年来，由于我厂炼油结构不断调整，掺炼外油的比例逐渐增大，导致北蒸馏车间为尿素车间提供的尿料组分越来越轻，使络合反应难以进行。为保证一定的脱蜡深度及-35#军用柴油的出厂质量，车间采取提高尿液饱和度的方法，但这样的操作又会造成液蜡中的芳烃含量增加。为寻找适于车间生产的尿料，车间委托研究院真对二连、沈北、大庆的柴油馏分做了一系列尿素脱蜡小型试验。
2 试验部分
2.1试验原理
尿素[CO（NH2）2]的结晶是四方晶格，在一定条件下能与长直链烃类发生络合反应，形成具有六角形晶格的络合物。络合物以长直链烃类为中心轴，尿素分子中的氧原子与另一尿素分子中的-NH2以氢链相连接，呈螺旋状围绕在轴上。这些螺旋体形成的蜂巢状网眼结构，分布着被尿素分子吸住的直链烃类。尿素与正构烷烃的络合反应过程是可逆放热反应。其反应方程式如下：
CnH2n+2+mCO（NH2）2=CnH2n+2[CO（NH2）2]m+△H
作为络合反应的活化剂，异丙醇能很好地溶解油品，使尿素与正构烷烃在反应混合物中充分接触，既便于分子重新排列，又可加快传热、传质，加快反应速度，利于输送。
2.2工艺过程
脱蜡试验在研究院实验室小型试验装置进行，工艺流程与尿素车间生产流程一致。尿液和原料油经络合反应、沉降、水洗、共沸蒸馏等工序，生产出脱蜡油和液蜡。
3 分析讨论
3.1三种尿油比对比
尿素异丙醇水溶液与原料油之比，即尿油比，是络合反应的重要参数。适宜的尿油比有利于脱蜡液分离，并保证产品的合理收率。
研究院模拟车间生产工艺，使用循环尿液，分别记录了沈北、二连和大庆原油在不同尿油比下的液蜡收率。如见表1所示。
3.2三种原油络合物的洗后试验比较
工作人员选用轻馏分溶剂油对络合物中的脱蜡油进行洗涤，以提高液体石蜡的正构烷烃含量，降低芳香烃含量。在反应终温为30℃，尿油比8：1的条件下，工作人员统计了不同的洗油比（洗油与原料油之比为洗油比）和洗涤段数对液蜡中芳烃含量的影响，结果见表2、表3。
4 总结与讨论
大庆、二连、沈北原油的220～310℃馏分都是很好的尿素脱蜡原料，大庆、二连油的性质、产品质量较为相似；沈北油柴油馏分含蜡量较高，适合采用高尿油比、高饱和度进行脱蜡处理。沈北油的芳烃含量虽然较高，但其络合物状态松散，便于洗涤。在同等条件下，芳烃含量都能达到标准。
近年来，尿素脱蜡装置加工量不断增加，油、蜡蒸馏塔的负荷增大。为降低蒸馏系统的负荷，洗油比已经不能保证在1：1，基本控制在0.69-0.80之间。因此，尿素脱蜡装置液蜡芳烃含量的实际值要高于试验值。
二连、沈北的-35柴油胶质含量高较，不可单独做尿料使用，但可在加工大庆油时，适当掺炼一定比例的沈北油或二连油，以保证产品质量合格。
