第四节 分子筛脱蜡装置 分子筛脱蜡装置是我国近期发展起来的新型炼油装置，具有投资少见效快，工艺过程简单，
开、停工操作方便的优点。主要产品有300#液体石蜡和一35# 轻柴油，液体石蜡是生产洗涤剂、
塑料增塑剂、农药乳化剂合成醇、合成脂肪酸和石油蛋白的化工原料，脱蜡油可做为东北高寒
地区使用的低凝固点柴油。
为了改善企业产品质量，增加短线产品，厂于1982年元月建成并一次试运投产成功了处处
能力6 万吨／年的分子筛脱蜡装置。
一、生产原理
分子筛脱蜡装置是用分子筛作吸附剂，对直径大小不同的烃分子有选择性吸附这一性质来
实现的。脱蜡原料油是正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳香烃及非烃化合物组成。脱蜡装置吸
附床用5A°分子筛做吸附剂，5A分子筛的孔径是5 ～5.5A°，而脱蜡原料中除正构烷烃分子直
径为4.9A°，其余物质分子直径均大于5.6A°，因此在吸附过程中只有正构烷烃能够进入5A°
分子筛的“孔穴”内被吸附，其它大直径分子均被排斥在外，吸附在5A°分子筛内的正构烷烃
用过热水蒸汽做脱附剂而被脱出。实现正构烷烃与其它烃类的分离。该装置的精致工段属于液
体石蜡的精加工，其基本原理相似，区别在于精制使用10X 分子筛吸附剂，可吸附大直径分子
和极性分子，使正构烷烃与其它烃类及极性分子进一步分离，达到精制产品的目的，由于正构
烷烃又称为液体石蜡，故用分子筛分离正构烷烃的过程就称为分子筛脱蜡。
分子筛脱蜡装置是一个周期性变化，采取程序控制的生产装置，各阶段由主操作室的自动
程序控制机来执行。原料的加工周期过程分三个阶段，即吸附、吹中和脱附。吸附阶段是用5A
分子筛将原料油中的正构烷烃吸附到分子筛孔穴内，将其从原料油中分离出来，当5A分子筛吸
附正构烷烃达到饱和状态时，停止吸附转入吹扫中间馏分阶段。
吹扫中间馏分阶段是以过热水蒸汽为吹扫剂，除去分子筛表面吸附的及分子筛间隙之间的
其它烃类，由于吹中时间长短与蜡油产品质量和收率相关，所以一般控制时间较短即转入脱附
阶段。
脱附阶段是用过热水蒸汽为脱附剂，将分子筛孔穴中的正构烷烃尽可能的全部脱出。粗液
蜡精制加工过程分两个阶段，即吸附、脱附。吸附阶段是以10X 分子筛做吸附剂，将粗液蜡中
的残存大直径分子及极性分子吸附下来，使产品质量进一步提高。脱附阶段则以过热水蒸汽为
脱附剂，脱出分子筛孔穴中的吸附物。（即称残蜡）
分子筛吸附剂经过一段时间的吸附，分子筛孔穴逐渐被残留物占有，而使其失去一定吸附
能力，为恢复吸附性能，采取烧焦的方法使其复活，烧焦是采用低温水蒸汽及空气混合的氧化
烧焦法。
二、原料油、产品及分子筛吸附剂性质
1.脱蜡装置是以常压装置馏分油为原料油，其性质见表一13。
原料油性质表
表一13
注：设计为生产轻蜡，实际改为生产重蜡，所以设计条件与实际生产条件无可比性。
2.主要产品性质(见表一l4)
主要产品性质表 表一14
注：同表一13
3.使用吸附剂堆积比重(见表一15)
表一15
三、工艺流程简述(详见图一5：分子筛脱蜡流程图)
原料油由泵301 ／1.2 自罐区抽出，经换301 ／1 、2 、3 与吸附塔底的精制油进行换热，
温度达250 ℃左右进入炉301 ，加热到340 ～380 ℃，入塔301 、302 或303 、304 进行汽相
吸附。精制油呈气相出塔301 、302 或303 、304 ，经换301 ／3 、2 、1 冷至100 ℃左右，
经冷301 再冷至45℃后去容301 油水分离，精制油脱水后用泵302 ／1 （或302 ／2 ）抽出，
经滤302 ／1 、2 然后送出装置至成品罐。
当塔301 、302 中的5A分子筛吸饱蜡后，原料气就切入塔303 ，304 进行吸附，此时由装
置外来的8 ～10kg／平方厘米蒸汽经炉303 加热至380 ℃左右进入塔301 、302 进行脱附，开
始脱出的是分子筛表面吸附的和分子筛间隙之间存在的非正构烷烃，称中间馏分。中间馏分出
塔301 、302 后进入换306 ，换热到170 ℃左右入冷302 ／1 、2 、3 （空冷），冷却到85℃
左右再进入冷303 ，冷却到45℃入容302 进行油水分离，中间馏分油经泵303 抽送经滤301 ／
1 、2 ，以一定比例打入原料油线与原料油混合使用（或送出装置）。
中间馏分脱出后，紧接着转入被脱阶段蜡被脱出，脱附蜡和水蒸汽经换307 换至170 ℃左
右进入冷304 ／1 、2 、3 冷却到85℃入冷305 冷却到45℃，进入容303 油水分离，粗蜡油用
泵304 抽送到容304.泵305 ／1 、2 从容304 抽出粗蜡油，经换302 、303 换热到200 ℃左右
入炉302 加热到360 ℃左右入塔305 、306 ，经10X 分子筛进行气相吸附，精制蜡呈气相出塔
305 、306 经换302 换至200 ℃，进入冷306 冷却到450 ℃后入容305 进行油水分离，精制蜡
用泵306 ／1 、2 抽送出装置。当塔30 5、306 内10X 分子筛吸饱残蜡后，粗蜡气切入换303
换热至220 ℃进入冷308 ，冷却到45～60℃，进入容304 进行循环。此时由炉303 来的380 ℃
的过热蒸汽进入塔305 、306 吹脱残蜡，脱附残蜡自塔305 、306 出来进入换304 换热至110 ℃
左右，入冷307 冷却到45～65℃入容307 进行脱水，脱水后残蜡经泵307 抽送至燃料油罐作燃
油用。
再生烧焦时，烧焦蒸汽和压缩空气经混合（按比例）后，由塔301～306 底部进入塔内进
行氧化烧焦，烧焦烟气从塔顶排入大气。
四、操作条件
表一16
五、开工周期及产品收率
表—17
六、装置消耗
表—18
七、分子筛脱装置的改造
为了进一步降低能耗、提高经济效益，1985年4 ～7 月对该装置进行了改造。改造方案：
是我厂与石油化工科学院于1984年1 月共同商定的，主要是将分子筛脱蜡装置吸附部分的现有
四塔等时间吸附、脱附生产方案，改为一塔吸附两塔串联脱附的生产方案。
改造设计是由分子筛脱蜡车间、设计是和仪表车间共同完成，1985年4 月～7 月利用检修
期间进行了改造施工，同年8 月一次试车投运成功。
1、改造后的流程
这次改造主要是对原吸附部分进行三塔串联改造，在原四塔吸附流程的基础上进行塔302 、
303 、304 三塔进行控制流程改造，增设了各塔间的联通串线和相应设置了联通汽缸阀，使原
四塔（两塔吸附、两塔脱附）流程改为三塔（一塔吸附、两塔串联脱附）流程。即原料（蜡料）
经炉301 加热至汽相进入塔302 进行分子筛吸附，精制油气由塔302 底部去换301 ／1 、2 与
原料油换热，当塔302 吸附同时，塔303 底通入蒸汽进行切中，中间馏分与吹中蒸汽同去换306
与除氧水换热，此时塔304 已处于脱附暂停阶段，待塔303 切中结束，脱附蒸汽由塔304 底部
通入，经塔304 床层和塔间联通串线与塔303 共同进行脱附，脱附蜡汽去换307 与除氧水换热。
（详见图一6 改造后流程）
改造后（三塔）吸、脱阶段顺序：
①原料进入塔302进行吸附，塔303底通入蒸汽进行切中，塔304暂停脱附等待。
②塔302继续吸附，塔303切中结束，塔底蒸汽与中间馏分气缸阀关闭，塔顶汽蜡阀开，塔
304底蒸汽通入同时塔304与塔303串线导通，进行双塔脱附。
③塔302吸附结束，原料进入塔304进行吸附，塔302底通入蒸汽进行切中，塔303暂停脱附
等待。
④塔304继续吸附，塔302切中结束，塔303、302重复②进行双塔串联脱附。
⑤塔302、303、304的吸、脱阶段顺序重复按以上一塔吸附、一塔等待、一塔切中，转一
塔继续吸附、二塔串联脱附程序进行，完成三塔(一塔吸附二塔串联脱附)操作。
2.改造后的效果
这次改造使单塔脱附变为双塔串联脱附，使蒸汽得到重复利用、收到了较好的经济效益。
使装置的消耗大幅度下降。蒸汽单耗下降29.37 ％，由于过热汽量的消耗减少，使炉303
负荷下降，空气冷却器负荷下降，燃料与电耗量产生相应降低，按第一次烧焦前可比能耗相比，
改造后比改造前能耗降低25.3％，说明此项改造是成功的。
可对比周期效果情况见下表一19
第一次烧焦前；改造前、后生产情况对比表
表一19
塔改造后能耗下降，以节约能源角度考虑，降低每吨原料加工费的经济效益（见表—20）
表—20
改造后部分流程
