射流系統應用于ABB調合裝置的研究

裴文軍，李冰，柳敏華，江巍

（1.中國石化潤滑油公司，北京 100085;2.中國石化潤滑油茂名分公司，廣東茂名 525011）

射流系統應用于ABB調合裝置的研究

裴文軍1，李冰1，柳敏華2，江巍2

（1.中國石化潤滑油公司，北京 100085;2.中國石化潤滑油茂名分公司，廣東茂名 525011）

調合是潤滑油生產過程中的一個重要工藝環節，使各種原材料混合均勻，因此調合方式是確保產品質量的關鍵。文章考察了射流式噴射攪拌器應用ABB調合裝置中的潤滑油調合，試驗證明射流式噴射可以用于潤滑油的調合，并能滿足潤滑油調合的要求。

調合;射流式噴射攪拌器;ABB調合裝置

0 引言

調合是潤滑油生產過程中的一個重要工藝環節，使各種原材料混合均勻，因此調合方式是確保產品質量的關鍵。油品調合主要分為管道調合和罐式調合，罐式調合主要有機械槳葉攪拌、氣體脈沖、泵循環方式。

射流式噴射攪拌器是一種新型的內置、立體全方位攪拌器，開創了介質混合的新型模式，具有良好的攪拌效果。射流式攪拌器工作原理是直接利用了調合過程中輸送泵輸送液體介質作為攪拌動力，介質通過法蘭輸入到攪拌器內部，通過兩邊的全方位噴射頭高速噴出，對周邊介質進行噴射混合，同時流體驅動攪拌器繞輸入法蘭中軸進行旋轉，帶動全方位噴射頭繞水平軸心進行旋轉，使噴射出的流體柱覆蓋攪拌器周圍的所有空間，達到全方位噴射攪拌的目的。

為了考察新型攪拌方式在潤滑油調合中的應用，開展了射流系統應用于ABB調合裝置的研究。

1 試驗設備

1.1 ABB調合裝置

試驗使用的裝置為ABB調合裝置，主要配置如表1所示。

表1 ABB調合裝置組成

試驗所用的ABB調合裝置主要有四個模塊組成:自動進料系統、ABB稱量系統、自動電加熱系統、射流攪拌系統。工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

1.2 射流攪拌原理

射流式攪拌器動作原理示意圖見圖2。

圖2 射流式攪拌器動作示意

其噴嘴復合了橫向旋轉運動及縱向旋轉運動，使噴射出的流體柱在運動過程中基本覆蓋攪拌器周圍的空間。攪拌器噴嘴噴射出的射流柱相當于機械式攪拌器的攪拌槳，對其周邊的介質不斷攪動。噴射噴嘴等同于調合噴嘴，對直接噴射的介質進行噴射撞擊混合。攪拌器內部相當于管道靜態混合器，使介質在攪拌器內部形成湍流混合。

2 試驗部分

試驗利用ABB自動調合系統進行潤滑油攪拌效率、清洗效率、稱量系統穩定性的研究。分別選取了船用氣缸油5070、CF－4 20W－50柴油機油、LHM 68無灰抗磨液壓油等有代表性的的油品進行試驗。

試驗參數如表2所示。

表2 試驗參數

2.1 攪拌效果的考察

2.1.1 試驗材料

試驗使用的物料如表3所示。

表3 射流攪拌ABB調合試驗物料表

2.1.2 試驗過程的采樣要求

調合樣品采樣采集調合釜內頂部與底部的樣品;

船用氣缸油5070調合條件:在室溫（24℃）狀態下攪拌50 min，每隔10 min采樣，共計采樣5次。

CF－4 20W－50柴油機油調合條件:由室溫（24℃）逐步升溫的狀態下攪拌50 min，攪拌30 min后（40℃）采樣，之后每隔攪拌5 min采樣，共計采樣5次。

L－HM 68無灰抗磨液壓油調合條件:室溫（24℃）狀態下攪拌10 min后采樣，之后每隔攪拌5 min采樣，共計采樣5次。

采樣量:每次1000 mL，并記錄采樣時的油品溫度。

采樣按照射流攪拌時間分段進行。

2.1.3 試驗油品的檢測項目

通過測定樣品的運動黏度、堿值、元素、破乳化等數據，判定樣品是否攪拌均勻及是否滿足相關產品的國家標準或企業標準的指標要求。試驗油品的檢測項目如表4所示。

表4 試驗油品的檢測項目

2.2 清洗效果的考察

每次調完成油品后，為了進行下一次的調合工作，需清洗調合釜。根據釜的容積、形狀以及射流攪拌器安裝位置，清洗工藝為:采用HVI Ia 150基礎油清洗釜，每次攪拌10min。清洗用量第一次約為100 kg/次，第二次起用油量約為50 kg/次，采樣測試清洗油的堿值、元素，以確定清洗的效果，直至不影響下批調合產品的質量為止。

清洗油采樣及分析要求:清洗油采樣由調合釜底部的放空閥處采集，每次500 mL，測試堿值、元素。

3 結果與討論

3.1 油品調合分析結果及討論

調合船用氣缸油5070不同時間采樣分析結果見表5。

表5 船用氣缸油5070相關樣品分析結果（室溫）

續表

表6 船用氣缸油5070同一時間頂部和底部樣品黏度再現性分析

表7 船用氣缸油5070同一時間頂部和底部樣品堿值和鈣含量再現性分析

由表6、表7可見，船用氣缸油5070同一時間頂部和底部樣品黏度、堿值和鈣含量偏差在方法的再

現性分析范圍內。

表8 船用氣缸油5070不同時間樣品黏度再現性分析

續表

表9 船用氣缸油5070不同時間堿值和鈣含量再現性分析

由表8、表9可見，從10 min至50 min的黏度、堿值、鈣含量數據均在方法的再現性范圍內，說明射流攪拌10 min油品已均勻，并滿足油品指標要求。

在加熱狀態下調合CF－4 20W－50柴油機油不同時間采樣的分析結果見下表10。

表10 CF－4 20W－50柴油機油相關樣品分析結果（加熱）

在室溫狀態下調合L－HM 68無灰抗磨液壓油不同時間采樣的分析結果見表11。

表11 L－HM 68無灰抗磨液壓油相關樣品分析結果（室溫）

續表

3.2 清洗結果及討論

船用氣缸油5070調合試驗完成后，選用HVI Ia 150為清洗油對調合釜進行清洗。清洗基礎油分析結果如表12所示。

表12 船用氣缸油5070清洗結果

由表13可見，清洗三次后，添加劑基本無殘留，因下批調合油品為CF－4 20W－50柴油機油，因此不再繼續清洗。

CF－4 20W－50柴油機油的清洗結果如表13所示。

表13 CF－4 20W－50柴油機油清洗結果

由表14可見，清洗三次后，添加劑基本無殘留，試驗在此清洗狀態下對調合無灰抗磨液壓油無影響，因此不再繼續清洗。但是從表14的分析結果可以看出，清洗CF－4 20W－50柴油機油后再調合L－HM 68無灰抗磨液壓油，對產品的破乳化項目存在有一定的影響。

L－HM 68無灰抗磨液壓油調合后的清洗結果見表14。

表14 L－HM 68無灰抗磨液壓油清洗結果

由表15可見，清洗用的基礎油中和值為0.02 mgKOH/g，而且從元素變化的情況分析，經過兩次清洗后基本無殘留。

綜合以上數據分析，調合釜經基礎油清洗三次后（共用油200 kg），清洗油的堿值、元素迅速下降，表明釜內基本無殘留。調合釜能夠滿足改調新品種的需要。

4 結論

通過利用裝有射流式攪拌器的ABB調合裝置進行了多次、多品種的調合試驗結論如下:

（1）射流攪拌器調合是一種新型的內置、立體全方位攪拌器，開創了介質混合的新型模式，具有良好的攪拌效果。

（2）射流攪拌調合具有能耗低，方便的特點，可用于潤滑油調合。

（3）調合完成后清洗效果良好，能夠滿足下一次調油的要求。

［1］溫華，王俊，馮潔泳.潤滑油調合溫度及攪拌時間研究［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。

裴文軍（1964－），男，高級工程師，1985年畢業于青島化工學院化工專業，現從事潤滑油生產管理工作，已經公開發表論文數篇。