CN105419863A - 一种高酸稠油脱酸工艺方法 - Google Patents

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Abstract

一种高酸稠油脱酸工艺方法，该方法是先测定原料油40℃时的粘度，当原料油的粘度≤30mm2·s-1按下述步骤进行，而当原料油的粘度>30mm2·s-1时，先将原料油预热至粘度≤30mm2·s-1，然后再按下述步骤进行：将原料油与脱酸剂在密闭条件下搅拌或震荡，直至溶剂相与油相充分反应完全，静置至混合剂油体系分为上下两层，上层为溶剂相，下层为油相；然后提取下层油相，经常压蒸馏蒸出混入油相中的溶剂即得；所述的脱酸剂为氨水与乙醇的混合溶液，原料油与脱酸剂的质量比为1：0.75～1.5，在脱酸剂中，氨水与乙醇的质量比为3:97～2:23。本发明工艺流程简单，操作条件温和，两相混合后无乳化现象产生且分层速度快，脱酸效果明显。

Description

一种高酸稠油脱酸工艺方法
技术领域
本发明涉及油品脱酸方法，具体说是一种高酸稠油脱酸工艺方法。
背景技术
润滑油是国民经济发展不可缺少的重要物资之一，被称为维持机械运转的血液，在现代社会发展过程中作用十分明显。润滑油基础油的合理开发与利用，使得润滑油逐步成为具有高价值、高科技产品。高酸值馏分油中环烷酸具有一定的腐蚀性，容易使设备及管道腐蚀甚至发生泄露。含有环烷酸的原油在加工过程中，会发生由环烷酸引起的金属腐蚀。环烷酸腐蚀过程是腐蚀介质的性质和流体的冲刷强度共同作用的结果。腐蚀严重的将影响装置的正常运转，甚至危及生产和人身安全，造成巨大的经济损失并且污染环境，另外制成的润滑油基础油还会影响到油品的安定性。环烷酸工业应用价值很高，因此，脱除提取环烷酸对于工业应用前景很高。
碱洗法脱酸是一种比较经典的脱酸方式，主要是利用碱中和石油酸分子中的羧基来实现脱酸过程的。该方法对于高酸值原料油脱酸彻底，可以有效控制环烷酸腐蚀现象，并且操作简单、投资费用少、反应温度温和，广泛应用于国内外各大炼厂中，但碱洗法的反应过程中容易产生乳化现象，强酸强碱消耗大，且产生废水，虽然已经做了大量的研究来改进该方法，但仍然未能彻底解决问题。
加氢法脱酸即让石油酸和氢气结合并发生反应生成碳氢化合物和水。该法可以改变石油酸的结构，有效地脱除馏分油中的石油酸并改善油品的质量。加氢法可以有效的脱除馏分油中的石油酸，而且彻底消除了对环境和设备的危害，避免了碱渣污染等问题，但反应过程中需要使用大量的氢气，工艺建设投资和操作成本较高，并且破坏了石油酸这一宝贵的化工原料资源，以上缺点限制了加氢技术的使用。
热分解法是利用原料油中的环烷酸热稳定性较差，容易脱羧生成CO2和烃，在200℃以上会发生分解，因此环烷酸的该性质被广泛应用。但是考虑到分解产物为CO、CO2和水蒸汽对分解反应有一定的抑制作用，为了使反应向正向移动，通常要设法降低分解产物的压力。普遍采用的比较简便有效的措施是通入惰性气体来吹除生成的水蒸气、CO2和CO。对于热分解法脱酸来说最大的优点就是操作费用较低、分离效果较好、简单易行，但也存在一定的问题需要进一步研究，其中包括分解前的加热或换热流程以及热分解装置自身的腐蚀问题。
溶剂抽提法主要是依据相似相容原理，选择适当的溶剂从油料中提取环烷酸，根据环烷酸与馏分油组分存在极性的差异得以实现。为降低其酸值和腐蚀性常采用醇、醛、酚等溶剂对馏分油进行精制，该方法对于高酸值馏分油脱酸效果并不显著，且溶剂消耗量大，对于高酸值馏分油制润滑油基础油不太适宜。
醇氨脱酸法是以醇氨-水混合溶剂代替苛性碱，将环烷酸转化为水溶性较强的铵盐，从而分离出馏分油中的环烷酸。馏分油中的环烷酸与溶剂中的氨生成环烷酸铵，由于水相和油密度不同将两相分离开来，加热环烷酸铵使其分解为环烷酸和氨，利用环烷酸与溶剂的沸点差异，将氨蒸发回收，最后得到环烷酸产品。目前该法大多应用于高酸原料油脱酸以达到低酸原料油标准（即酸值低于0.5mgKOH/g），而以润滑油基础油酸值标准（即酸值低于0.05mgKOH/g）脱酸还尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种高酸稠油脱酸工艺方法，该方法工艺简单，脱酸成本低，脱酸处理后能将原料油酸值降至0.05mgKOH/g以下，达到润滑油基础油标准，在脱酸过程中无乳化现象产生，基本无废水产生，脱酸剂可回收再利用。
本发明提供的高酸值馏分油脱酸工艺方法，该方法是先测定原料油40℃时的粘度，当原料油的粘度≤30mm2·s-1按下述步骤进行，而当原料油的粘度>30mm2·s-1时，先将原料油预热至粘度≤30mm2·s-1，然后再按下述步骤进行：
将原料油与脱酸剂在密闭条件下搅拌或震荡，直至油相与溶剂相充分反应完全，静置至混合剂油体系分为上下两层，上层为溶剂相，下层为油相；然后提取下层油相，经常压蒸馏蒸出混入油相中的溶剂即得；
所述的脱酸剂为氨水与乙醇的混合溶液，脱酸剂与脱酸剂的质量比为1：0.75～1.5，在脱酸剂中，氨水与乙醇的质量比为3:97～2:23。
上述中，乙醇为质量百分比浓度为95%乙醇，氨水为质量百分比浓度为25%的氨水。
上述中，优选的是，原料油与脱酸剂的质量比为1：1。
在脱酸剂中，优选的是，氨水与乙醇的质量比为1：19。
上述中，原料油预热的温度范围为50℃～60℃。
在本发明中，上层溶剂相中含有环烷酸及环烷酸盐，将上层溶剂相在蒸馏温度为103℃～153℃下进行常压蒸馏，环烷酸盐分解，分解成环烷酸和氨气，氨气回收，并得到深褐色粘稠液体—粗环烷酸，提取环烷酸可对其进行精加工获得精环烷酸或其他环烷酸衍生物。
下层油相是脱酸后的原料油，对下层油相在蒸馏温度为103℃～153℃下进行下层油相，将原料油中的少量溶剂蒸出，再经过其他一些工艺加工即可获得润滑油基础油。
本发明所述的原料油是指含有有机酸且酸值在1mgKOH/g以上的馏分油或润滑油，所述的有机酸包括酚类、含硫的酸和环烷酸。
本发明对设备要求较低，工艺流程简单，操作方便。
本发明对含酸馏分油进行脱酸处理，在常温下进行，不需要高温加热，也不需要添加特殊设备，处理后得到的原料油总酸值降低到0.05mgKOH/g以下，达到润滑油基础油酸值标准。这样酸值的原料油在输送和加工中基本不会对设备、管线产生腐蚀，能达到设备要求。其次，在处理脱酸剂过程中可以提取有工业价值的环烷酸，变废为宝。第三，处理过程中的脱酸剂得到回收，重复利用，减少了处理过程中脱酸剂的投放量。第四，脱酸处理过程中基本不产生废水，对环境无污染影响，克服了现有脱酸技术有的需要增添特殊设备，有的需要加温，有的污水排放没有处理，脱酸剂不能回收利用的不足。
具体实施方式
在下面的实施例中，所用到的乙醇的质量百分比浓度为95%，氨水的质量百分比浓度为25%。
实施例1：
以绥中减二线馏分油为例，该原料油酸值为3.4mgKOH/g，运动粘度为98.03mm2·s-1（40℃），密度为0.9517g·cm-3（20℃）。取该原料油100g，将原料油在预热温度为55℃下预热至粘度为28mm2·s-1，原料油降至常温后，将原料油与脱酸剂按质量比1:0.5混合，在密闭条件下搅拌至溶剂相与油相充分反应完全，静置至混合剂油体系分为上下两层，上层为溶剂相，下层为油相；然后提取下层油相，重复以上操作，脱酸后原料油经常压蒸馏蒸出混入油相中的溶剂，蒸馏后的原料油测得酸值为0.046mgKOH/g，达到润滑油基础油标准；提取上层脱酸剂加热蒸馏回收，回收脱酸溶剂，并回收粗环烷酸9.36g，测得精制环烷酸酸值219.725mgKOH/g。
所述的脱酸剂为氨水与乙醇的混合溶液，氨水与乙醇的质量比为1：19。
实施例2：
以润滑油二线馏分油油为例，该油酸值为酸值为1.1746mgKOH/g，密度0.8765g/cm3，运动粘度为4.56mm2·s-1（40℃）。将原料油与脱酸剂按质量比1：1.5混合，在密闭条件下搅拌至溶剂相与油相充分反应完全，静置至混合剂油体系分为上下两层，上层为溶剂相，下层为油相；然后提取下层油相，经常压蒸馏蒸出混入油相中的溶剂即得，蒸馏后的原料油测得酸值为0.044mgKOH/g，达到润滑油基础油标准；提取上层脱酸剂加热蒸馏回收，回收脱酸溶剂，并回收粗环烷酸3.28g，测得精制环烷酸酸值174.28mgKOH/g。
所述的脱酸剂为氨水与乙醇的混合溶液，氨水与乙醇的质量比为1：19。
实施例3：
以润滑油二线馏分油油为例，该油酸值为酸值为1.1746mgKOH/g，密度0.8765g/cm3，运动粘度为4.56mm2·s-1（40℃）。将原料油与脱酸剂按质量比1：1混合，在密闭条件下搅拌至溶剂相与油相充分反应完全，静置至混合剂油体系分为上下两层，上层为溶剂相，下层为油相；然后提取下层油相，经常压蒸馏蒸出混入油相中的溶剂即得，蒸馏后的原料油测得酸值为0.040mgKOH/g，达到润滑油基础油标准；提取上层脱酸剂加热蒸馏回收，回收脱酸溶剂，并回收粗环烷酸2.82g，测得精制环烷酸酸值192.19mgKOH/g。
所述的脱酸剂为氨水与乙醇的混合溶液，氨水与乙醇的质量比为2：23。

Claims (6)

1.一种高酸稠油脱酸工艺方法，其特征在于，该方法是先测定原料油40℃时的粘度，当原料油的粘度≤30mm2·s-1按下述步骤进行，而当原料油的粘度>30mm2·s-1时，先将原料油预热至粘度≤30mm2·s-1，然后再按下述步骤进行：
将原料油与脱酸剂在密闭条件下搅拌或震荡，直至溶剂相与油相充分反应完全，静置至混合剂油体系分为上下两层，上层为溶剂相，下层为油相；然后提取下层油相，经常压蒸馏蒸出混入油相中的溶剂即得；
所述的脱酸剂为氨水与乙醇的混合溶液，原料油与脱酸剂的质量比为1：0.75～1.5，在脱酸剂中，氨水与乙醇的质量比为3:97～2:23。
2.如权利要求1所述的一种高酸稠油脱酸工艺方法，其特征在于，乙醇的质量百分比浓度为95%，氨水的质量百分比浓度为25%。
3.如权利要求1所述的一种高酸稠油脱酸工艺方法，其特征在于，原料油与脱酸溶剂的质量比为1：1。
4.如权利要求1所述的一种高酸稠油脱酸工艺方法，其特征在于，在脱酸溶剂中，氨水与乙醇的质量比为1：19。
5.如权利要求1所述的一种高酸稠油脱酸工艺方法，其特征在于，原料油预热的温度为50℃～60℃。
6.如权利要求1所述的一种高酸稠油脱酸工艺方法，其特征在于，经常压蒸馏蒸出混入油相中的溶剂的蒸馏温度为103℃～153℃。
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