一种用于润滑油生产的溶胶制备系统及工艺方法与流程

本发明属于化工工艺技术领域，尤其是涉及一种用于润滑油生产的溶胶制备系统及工艺方法。

背景技术：

润滑油生产过程中通过向油品中加入粘度指数改进剂用以改善润滑油的粘温性能，以获得低温启动性能好而在高温下又能保持适当粘度的多级油品。粘度指数改进剂在室温下一般呈橡胶或固体形态，故被称为“干胶”；在润滑油生产过程中干胶需溶解于基础油后以一定的配比加入到油品中，故溶解后的粘度指数改进剂被称为“溶胶”。溶胶的加入可显著提高润滑油的增粘性、剪切稳定性、高温清净性和热氧化安定性，故在车用油、航天油、工业油等润滑油生产中均大量使用。

目前的溶胶制备工艺主要为，将固体干胶通过尺寸较大的投料口直接投入溶解罐中，然后通过搅拌装置和罐内环式加热管对干胶进行加热和搅拌，使其溶解在基础油中。此方法的溶胶速度非常慢，生产效率较低；另外加热管位于罐内，若出现破裂则罐内物料无法再利用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于润滑油生产的溶胶制备系统及工艺方法，以克服现有技术的不足，该制备系统控制简单，便于实现自动化，普及推广，通过提高输送、切胶、溶胶速率大幅减少溶胶时间，并实现工人操作的安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于润滑油生产的溶胶制备系统，包括自动提升机、自动移裁机以及自动切胶机；且所述自动提升机的进料端设有进料输送机，出料端设有出料输送机；出料输送机的另一端通过皮带输送机连接至有自动移裁机；自动移裁机的另一端皮带输送机连接至有自动切胶机，且自动切胶机的另一端通过皮带输送机连接至溶胶釜；且溶胶釜与基础油储备装置连通。

在进行溶胶作业时，自动提升机、自动移裁机、自动切胶机、进料输送机、出料输送机以及阀门控制等均可以与自动控制系统(如plc控制系统)电连接，这里的连接采用现有技术中常规的连接方式或者按照plc控制系统的连接要求进行连接即可，在这里不再进行多余的说明。

进一步的，所述进料输送机的进口端设置真空吸盘，干胶料通过真空吸盘进入进料输送机；且进料输送机为辊筒式；所述自动提升机为链条驱动板式输送机。仅需人工在地面上采用真空吸盘将干胶块放入进料输送机，不用人工的进行物料转移等过程。进料输送机为辊筒式，简单耐用，便于控制。自动提升机为链条驱动板式输送机，可根据生产需要进行变频调速。

进一步的，所述溶胶釜的内壁上设有均匀分布四块条形的溶胶釜内部挡板，且溶胶釜内部挡板的长度与溶胶釜高度的比例是是0.6～1；优选的，0.8；且溶胶釜内部挡板的宽度与溶胶釜内部直径的比例是0.02～0.04；优选的，0.03。设置的挡板，改变流体的切线流动，从而增大溶胶的湍动程度，缩短溶胶制备时间。

进一步的，所述溶胶釜上设置的搅拌器共有三层桨叶；且所述溶胶釜的外部设有加热伴管，加热伴管共设置三层，且相对高度与搅拌器的三层桨叶相对应。可根据液位高度选择加热伴管的投用层数，既满足加热要求又降低蒸汽消耗。

搅拌器设置三层桨叶，提高搅拌强度；最下层桨叶靠近溶胶釜锥底，可实现小批量溶胶的制备。搅拌器配备变频调速器，可根据不同胶块特性调节搅拌器转速。

同时，溶胶釜可设置为锥底型式，溶胶的批次制备过程完成后需将釜内溶胶清空，此设置便于自流出料。溶胶釜外部设置保温绝热层，绝热材料高温离心玻璃棉。

进一步的，还包括压缩空气管线，压缩空气管线与溶胶釜的底端连通，且压缩空气管线上设有压力变送器以及空气压力控制阀。可根据胶块的性质和生产需求调节压缩空气的压力，当打开压缩空气阀门，通过釜底的空气喷射器向物料中通入压缩空气，进一步加速溶胶速率。

进一步的，溶胶釜与基础油储备装置连通的管路上设有基础油重量控制阀，在溶胶釜内设置有称重模块；加热伴管与加热蒸汽的生成装置连通，且管路上设有加热蒸汽开关阀；管路分为三路，分别与三层加热伴管连通，且各自管路上设有阀门；

溶胶釜可通过称重模块计算加入的干胶重量，再按预先设定的配方比例折算基础油加入量，待基础油加入量达到计算值的90％时，通过控制系统减小基础油进料阀门开度，降低进油速度以便精确计量。当进油量达到计算值的100％时自动关闭进料阀门。

溶胶釜内设置的称重模块将称重传感器加载传递装置和安装连接板等联成一体；通过称重模块可计量干胶加入量并根据配比计算所需基础油量，实现进料的控制。称重模块分为三个，放在设备的挂耳下面，通过结构梁支撑，“三点决定一个平面”的原理，三点式不会出现重心偏离，每个模块承担的重量都是均匀的。

进一步的，所述溶胶釜的底部出口连接的管路上设有溶胶输送泵，且在溶胶输送泵与溶胶釜之间的管路上设有音叉液位开关。

当溶胶釜内物料全部送出后，此液位开关发联锁信号自动停止溶胶输送泵。此设置既实现了溶胶釜内物料全部清空的需求，同时避免了输送泵的空转风险。

进一步的，溶胶釜上还连接有温度变送器以及液位变送器。温度高于设定值时通过联锁信号关闭加热蒸汽进口阀门，停止对溶胶釜的加热。温度变送器以及液位变送器均为带传感器的变送器，即能实现测温，从测温元件输出信号送到变送器模块，然后经过一系列的电路处理后，输出信号；温度变送器以及液位变送器采用现有技术中的既可以实现，不进行过多陈述。

本发明还提供一种利用如上所述用于润滑油生产的溶胶制备系统进行溶胶的工艺方法，包括如下步骤，

1)干胶块通过进料输送机送入自动提升机中，然后通过自动提升机提升到溶胶釜顶部的操作平台，待提升至顶部后，出料输送机将干胶块送至自动移裁机；

2)自动移裁机将干胶块裁剪为宽度为20～50mm的条状干胶，再通过传送带送至自动切胶机，干胶在自动切胶机中被切为粒径3～5mm的胶粒后，然后进入溶胶釜；

3)在溶胶釜中的基础油与干胶的重量比为8:1～10:1；优选的，9:1；待溶胶釜被搅拌并加热1～2小时后，温度上升至100～150℃，通过取样分析确定干胶粒已完全溶解在基础油中，再根据生产需要，通过溶胶输送泵将釜内物料送至缓冲罐或直接送至润滑油调和罐。

优选的，所述基础油为150n或250n；干胶为氢化苯乙烯二烯烃共聚物；所述溶胶釜内的操作温度为120～150℃。

相对于现有技术，本发明所述的用于润滑油生产的溶胶制备系统及工艺方法，具有以下优势：

(1)本发明所述的溶胶制备系统，采用将大块干胶先切粒再溶解的生产过程，大幅提高溶胶制备速率，显著增强生产效率。

(2)本发明所述的溶胶制备系统，便于实现自动化控制，干胶块的输送及提升、胶块的移裁及切胶、基础油的进料、溶胶的制备与出料等过程全部实现自动控制。

(3)溶胶釜设置液位、温度、称重等监测仪表，全面监测设备运行情况，同时可通过设置自动联锁，保证物料和设备安全。

(4)仅需要人工在地面上采用真空吸盘将干胶块放入进料输送机，后面的切胶和投料过程均不再需要人工操作。减少了人工操作步骤，节约劳动力，避免了工人机械伤害和高空坠落的风险，实现了操作的本质安全。

(5)本发明所述的工艺方法，增加了干胶溶解的速率，提高生产效率，且可根据溶胶的需求量，选择加热伴管的投用层数，以及压缩空气的流量控制，既满足加热要求又降低蒸汽消耗。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的制备系统的结构示意图；

附图标记说明：

11进料输送机；12自动提升机；13出料输送机；14自动移裁机；15自动切胶机；16溶胶釜；17搅拌器；18溶胶釜内部挡板；19加热伴管；20溶胶输送泵。

21称重模块；22温度变送器；23液位变送器；24压力变送器；25音叉液位开关；26基础油重量控制阀；27加热蒸汽开关阀；28空气压力控制阀。

物料代号为：31干胶块提升；32干胶块进移裁机；33条状干胶进切胶机；34胶粒进溶胶釜；35溶解用基础油进料；36溶胶成品出料；37压缩空气；41上层伴管加热蒸汽；42上层伴管冷凝液；43中层伴管加热蒸汽；44中层伴管冷凝液；45下层伴管加热蒸汽；46下层伴管冷凝液。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种用于润滑油生产的溶胶制备系统，包括自动提升机12、自动移裁机14以及自动切胶机15；且所述自动提升机12的进料端设有进料输送机11，出料端设有出料输送机13；出料输送机13的另一端通过皮带输送机连接至自动移裁机14；自动移裁机14的另一端通过皮带输送机连接至有自动切胶机15，且自动切胶机15的另一端通过皮带输送机连接至溶胶釜16；且溶胶釜16与基础油储备装置连通。

所述进料输送机11的进口端设置真空吸盘，干胶料通过真空吸盘进入进料输送机11；且进料输送机11为辊筒式；所述自动提升机12为链条驱动板式输送机。

所述溶胶釜16的内壁上设有均匀分布四块条形的溶胶釜内部挡板18，且溶胶釜内部挡板18的长度与溶胶釜16高度的比例是0.8；且溶胶釜内部挡板18的宽度与溶胶釜16内部直径的比例是0.03。

所述溶胶釜16上设置的搅拌器17共有三层桨叶；且所述溶胶釜16的外部设有加热伴管19，加热伴管19共设置三层，且相对高度与搅拌器17的三层桨叶相对应。三层加热伴管19各自循环，也就是上层伴管加热蒸汽41进入上层伴管，然后上层伴管排出上层伴管冷凝液42；中层伴管加热蒸汽43进入中层伴管，然后中层伴管排出中层伴管冷凝液44；下层伴管加热蒸汽45进入下层伴管，然后下层伴管排出下层伴管冷凝液46；

还包括压缩空气管线，压缩空气管线与溶胶釜16的底端连通，且压缩空气管线上设有压力变送器24以及空气压力控制阀28。

溶胶釜16与基础油储备装置连通的管路上设有基础油重量控制阀26，在溶胶釜16内设置有称重模块21；加热伴管19与加热蒸汽的生成装置连通，且管路上设有加热蒸汽开关阀27；管路分为三路，分别与三层加热伴管连通，且各自管路上设有阀门；

所述溶胶釜16的底部出口连接的管路上设有溶胶输送泵20，且在溶胶输送泵20与溶胶釜16之间的管路上设有音叉液位开关25；

溶胶釜16上还连接有温度变送器22以及液位变送器23。

实施例1

根据生产任务需制备约20吨溶胶供润滑油调配车间使用，干胶(氢化苯乙烯二烯烃共聚物)与基础油(150n)的重量比为1/9。首先将干胶通过真空吸盘放入进料输送机11，再经自动提升机12、出料输送机13、自动移裁机14(裁剪为宽度30mm的条状干胶)、自动切胶机15将干胶块切为胶粒(粒径为3mm左右)放入溶胶釜16中，此时称重模块21得胶粒的重量信号，然后计算基础油加入量并打开基础油重量控制阀门26。待基础油加入量达到计算值时，关闭基础油重量控制阀门26。再根据基础油液位选择三层加热伴管全部投用，打开加热蒸汽开关阀27(蒸汽为0.5mpag饱和蒸汽，159℃，已饱和凝液型式排出。过溶胶釜温度控制蒸汽流量)对溶胶釜进行加热。启动选择搅拌器17，转速设定为90rpm，同时打开空气压力控制阀28向溶胶釜中通入空气(空气流量大约是10～20nm3/h)，进一步加快胶粒溶解速率。经过2小时的加热搅拌后，溶胶温度达到140℃，胶粒完全溶解在基础油中，先停搅拌器17、关闭空气压力控制阀28和加热蒸汽开关阀27，再启动溶胶输送泵20将制备好的溶胶送至调配车间，待溶胶釜内物料全部被打出后，溶胶出料管线的音叉液位开关25发出停泵信号，停止溶胶输送泵20。

实施例2

根据生产任务需制备约5吨溶胶供润滑油调配车间使用，干胶(氢化苯乙烯二烯烃共聚物)与基础油(250n)的配比为1.5/8.5。首先将干胶通过真空吸盘放入进料输送机11，再经自动提升机12、出料输送机13、自动移裁机14(裁剪为宽度30mm的条状干胶)、自动切胶机15将干胶块切为胶粒(胶粒粒径为5mm)放入溶胶釜16中，此时称重模块21得胶粒的重量信号，然后计算基础油加入量并打开基础油重量控制阀门26。待基础油加入量达到计算值时，关闭基础油重量控制阀门26。再根据基础油液位选择投用下层加热伴管，打开加热蒸汽开关阀27(蒸汽为0.5mpag饱和蒸汽，159℃，已饱和凝液型式排出。过溶胶釜温度控制蒸汽流量)对溶胶釜进行加热。启动选择搅拌器17，转速设定为75rpm。经过1.5小时的加热搅拌后，溶胶温度达到150℃，胶粒完全溶解在基础油中，先停搅拌器17、加热蒸汽开关阀27，再启动溶胶输送泵20将制备好的溶胶送至调配车间，待溶胶釜内物料全部被打出后，溶胶出料管线的音叉液位开关25发出停泵信号，停止溶胶输送泵20。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。