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)汗及制備皂蠟和石蠟的方法。

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、皂蠟、石蠟和微晶蠟。皂蠟和石蠟是原油中潤滑油餾分經(jīng)脫蠟、脫油、精制和成型等步驟生產(chǎn)的，一般含有C20～C30的正構(gòu)烷烴、少量異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴等組分，通常熔點(diǎn)為40℃～74℃。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%以下的粗石蠟的過程，脫油工藝主要有發(fā)汗脫油和溶劑脫油。粗石蠟再經(jīng)白土精制或加氫精制及成型、包裝等步驟，既可得到商品石油蠟。溶劑脫油方法是在選擇性溶劑（丙酮、苯和甲苯混合物；或丙酮、甲苯；或甲乙酮、甲苯）的溶液中冷凍，根據(jù)蠟與油在選擇性溶劑中溶解度不同的性質(zhì)將蠟與油進(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，會對環(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。石油蠟中各種組分的分子量和結(jié)構(gòu)的不同都會使其熔點(diǎn)不同。同為正構(gòu)烷烴結(jié)構(gòu)時，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，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。發(fā)汗脫油方法在生產(chǎn)過程中不使用溶劑，而且生產(chǎn)過程中只需要將原料加熱到熔點(diǎn)以上的溫度。普通的發(fā)汗脫油過程主要包括以下步驟：（1）準(zhǔn)備工作：墊水，用水充滿發(fā)汗裝置皿板下部空間；（2）裝料：原料加熱至熔點(diǎn)以上呈液態(tài)時裝入發(fā)汗裝置；（3）降溫結(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)由低到高的順序依次結(jié)晶形成固體；（4）升溫發(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。在升溫發(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；（5）粗產(chǎn)品收集：升溫發(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；（6）產(chǎn)品精制、成型、包裝：精制過程通常采用白土精制：將粗產(chǎn)品熔化后升溫至預(yù)定溫度，加入白土并恒溫攪拌至預(yù)定時間后過濾；再經(jīng)成型、包裝即為目的產(chǎn)品。對普通發(fā)汗脫油方法，在升溫發(fā)汗過程中蠟和油兩類組分雖然分別處于固體和液體狀態(tài)，但是也很難完全分離。為使最終產(chǎn)品的含油量符合要求，通常采用延長發(fā)汗時間并提高發(fā)汗終止溫度的方法。延長發(fā)汗時間會導(dǎo)致生產(chǎn)周期長；提高發(fā)汗終止溫度會使部分蠟隨油一起脫除，導(dǎo)致產(chǎn)品收率下降。普通的發(fā)汗脫油方法可以生產(chǎn)熔點(diǎn)在40℃～60℃的皂蠟和低熔點(diǎn)石蠟。與溶劑脫油方法相比，發(fā)汗脫油是間歇操作，且產(chǎn)品收率較低、生產(chǎn)周期較長，但是發(fā)汗脫油方法具有投資少、生產(chǎn)過程簡單、操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，目前仍有部分廠家在使用該方法生產(chǎn)皂蠟和低熔點(diǎn)石蠟產(chǎn)品。多年來，發(fā)汗脫油方法在生產(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)。但這些方法仍存在著產(chǎn)品收率較低、生產(chǎn)周期較長等缺點(diǎn)。發(fā)汗脫油方法是目前已知用于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)皂蠟和低熔點(diǎn)石蠟產(chǎn)品的唯一無溶劑脫油方法，在提倡綠色環(huán)保、低碳節(jié)能的今天日益受到人們的關(guān)注。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種發(fā)汗及制備皂蠟和石蠟的方法，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，在升溫發(fā)汗過程前在蠟層表面均勻鋪滿金屬顆粒，并在升溫發(fā)汗過程中強(qiáng)制氣流通過蠟層，攜帶出處于液態(tài)的油，加快了蠟和油的分離速度，并增強(qiáng)了蠟和油的分離效果，從而有效地提高了目的產(chǎn)品的收率并縮短了生產(chǎn)周期。本發(fā)明方法具有裝置投資低、生產(chǎn)過程簡單且操作費(fèi)用低、無溶劑污染等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明一種發(fā)汗及制備皂蠟和石蠟的方法，包括以下內(nèi)容：（1）在發(fā)汗裝置中墊水；（2）以含油量小于30%的蠟膏為原料，加熱熔化后裝入發(fā)汗裝置；（3）以1.0℃/h～4.0℃/h的速率降溫至蠟膏熔點(diǎn)以下10℃～20℃的預(yù)定溫度，并恒溫一段時間；（4）排出發(fā)汗裝置中的墊水，然后以0.5℃/h～3.0℃/h的速率升溫；在升溫過程中強(qiáng)制氣流通過蠟層；蠟層達(dá)到預(yù)定溫度后停止發(fā)汗；（5）收集蠟上；（6）蠟上經(jīng)精制、成型后即為目的產(chǎn)物。本發(fā)明的發(fā)汗及制備皂蠟和石蠟的方法中，所述的蠟膏的含油量（以質(zhì)量計）小于30%，其熔點(diǎn)范圍一般為25℃～55℃。蠟膏原料可以為常三線、常四線、減一線、減二線、減三線餾分油經(jīng)脫蠟制得的蠟膏。本發(fā)明的發(fā)汗及制備皂蠟和石蠟的方法中，優(yōu)選在步驟（3）中原料蠟膏降溫結(jié)晶以后、而在步驟（4）中升溫發(fā)汗過程前，在蠟層的表面均勻鋪滿10～100目，優(yōu)選20～50目的固體顆粒。固體顆粒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6～12g/cm3的金屬及合金顆粒，如鋅、鐵、銅、鉛及其合金等化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定的低價格金屬材質(zhì)?？梢赃x擇兩種或兩種以上的不同材質(zhì)密度的固體顆粒，兩種以上固體顆粒可按重量份數(shù)相近的比例混合，密度相鄰的兩種固體顆粒材質(zhì)的密度差為1～5g/cm3。此處所述的密度是指構(gòu)成固體顆粒的材料的密度，而非固體顆粒的堆密度。發(fā)汗過程結(jié)束后可以回收固體顆粒并清洗以重復(fù)使用。本發(fā)明的發(fā)汗及制備皂蠟和石蠟的方法中，所述的發(fā)汗裝置一般為發(fā)汗皿，發(fā)汗皿皿板與擋板間的角度一般為90°～170°，優(yōu)選為120°～150°。本發(fā)明的發(fā)汗及制備皂蠟和石蠟的方法中，所述的發(fā)汗皿在蠟層以上增加加壓裝置和/或在蠟層以下增加真空裝置。所述的強(qiáng)制氣流通過蠟層采用在蠟層上方增大壓力（氣壓）和/或在蠟層下方降低壓力（氣壓），使蠟層上下形成壓力差實(shí)現(xiàn)。所述的壓力差一般為0.1～5.0個大氣壓，優(yōu)選為0.2～2.0個大氣壓...