CN109731369B - 一种多级吸附抽提生产ⅱ类基础油装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多级吸附抽提生产Ⅱ类基础油装置，该装置基于若干个设有进油口、出油口、通气口、进料口和排渣口的吸附罐，该装置由多级吸附系统、吹脱进料系统和排渣系统组成。本发明的优点在于可以有效去除I类基础油中的芳香烃、胶质以及含N、O、S、Cl、P等有机化合物，制得的Ⅱ类基础油中饱和烃的含量能达到99.5％以上，相对于传统加氢工艺，基础油品质得到明显提高；另外，在某个吸附罐进行吹脱、排渣和进料的过程中，本装置的另外的吸附罐仍能正常运行，且备用吸附罐的并入使得总吸附次(级)数不会减少，由此保证了同样的吸附效率；装置操作方便，安全性、稳定性高。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油加工技术领域，具体涉及一种多级吸附抽提生产Ⅱ类基础油装置。
背景技术
润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。API于1993年将基础油分为五类(API-1509)，其中，I类基础油是指由传统的“老三套”工艺生产制得，生产过程基本以物理过程为主，不改变烃类结构，生产的基础油质量取决于原料中理想组分的含量和性质，因此在性能上受到限制；Ⅱ类基础油是指通过组合工艺(溶剂工艺和加氢工艺结合)制得，工艺主要以化学过程为主，不受原料限制，可以改变原来的烃类结构。因而Ⅱ类基础油杂质少(芳烃含量小于10％)，饱和烃含量超过90％，黏度指数为90-120，氧化安定性时长大于220min，抗乳化性好，低温和烟炱分散性能均优于I类基础油，相对的Ⅱ类基础油的价格也较贵。
目前的生产技术中，可以将I类基础油中通过加氢工艺得到再生Ⅱ类基础油，但是加氢工艺存在成本高、设备投姿大、生产周期短、安全稳定性差、效率低等缺点，并且制得的Ⅱ类基础油中非饱和烃(芳香烃和胶质)以及非金属有机化合物(N、O、S、Cl和P的化合物)残留量较多，对油的氧化安定性、粘度指数、抗乳化性影响较大，特别是碱性氮化合物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多级吸附抽提生产Ⅱ类基础油装置，其解决了传统吸附装置只能进行一次吸附抽提，吸附效率低，吸附抽提后的润滑油品质很难完全达到Ⅱ类基础油标准的缺陷。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种多级吸附抽提生产Ⅱ类基础油装置，该装置基于若干个设有进油口、出油口、通气口、进料口和排渣口的吸附罐，该装置由多级吸附系统、吹脱进料系统和排渣系统组成；
所述多级吸附系统包括一根总进油管、若干根分进油管、若干个分级吸附罐、一个备用吸附罐、一根总出油管、若干根分出油管、若干根中间管以及一根回流管，其中所述分级吸附罐和备用吸附罐前后依次排列，所述分进油管将每个分级吸附罐以及备用吸附罐的进油口与总进油管前后依次连通，所述分出油管将每个分级吸附罐以及备用吸附罐的出油口与总出油管连通，所述中间管将前一个分级吸附罐上的分出油管与后一个分级吸附罐或备用吸附罐上的分进油管连通，所述回流管将备用吸附罐的分出油管与最前端分级吸附罐上的分进油管连通；
所述吹脱上料系统包括一个气泵、一根总通气管、若干根分通气管、一根总积液管、若干根分积液管以及袋装吸附剂，所述气泵设在总通气管的端头，所述分通气管将每个分级吸附罐以及备用吸附罐的通气口与总通气管连通，所述分积液管将每个分级吸附罐以及备用吸附罐的分出油管与总积液管连通，所述袋装吸附剂连接在每个分级吸附罐以及备用吸附罐的进料口上；
所述排渣系统包括螺旋输送机以及若干根排渣管，所述排渣管将每个分级吸附罐以及备用吸附罐的排渣口与螺旋输送机连通。
进一步改进在于，所述总进油管上设有以导热油为热载体的换热器。
进一步改进在于，所述总出油管的尾端设有Ⅱ类基础油储罐。
进一步改进在于，所述分出油管上均设有油泵。
进一步改进在于，所述分级吸附罐有四个。
进一步改进在于，所述总积液管的尾端设有存液罐。
本发明的有益效果在于：
(1)通过本装置可以有效去除I类基础油中的芳香烃、胶质以及含N、O、S、Cl、P等有机化合物，制得的Ⅱ类基础油中饱和烃的含量能达到99.5％以上，相对于传统加氢工艺，基础油品质得到明显提高；
(2)另外，当其中某个吸附罐内吸附剂需要更换时，先进行吹脱步骤将附着在吸附剂表面的油份吹脱下来并收集，避免可用油份的浪费，再进行排渣和真空负压进料(吸附剂)步骤，排渣和进料速度快，节省时间；
(3)在某个吸附罐进行吹脱、排渣和进料的过程中，本装置的另外的吸附罐仍能正常运行，且备用吸附罐的并入使得总吸附次(级)数不会减少，由此保证了同样的吸附效率；
(4)操作方便，安全性、稳定性高。
附图说明
图1为本发明所采用吸附罐的其中一种实施例结构图；
图2为本发明的整体结构示意图；
图3为本发明在不需要更换吸附剂时的工作状态图；
图4为本发明在最前端分级吸附罐需要更换吸附剂时的工作状态图；
图5为本发明在第二个分级吸附罐需要更换吸附剂时的工作状态图；
图中：1-总进油管，2-分进油管，3-分级吸附罐，4-备用吸附罐，5-总出油管，6-分出油管，7-中间管，8-回流管，9-气泵，10-总通气管，11-分通气管，12-总积液管，13-分积液管，14-袋装吸附剂，15-螺旋输送机，16-排渣管，17-换热器，18-Ⅱ类基础油储罐，19-油泵，20-存液罐；
100-进油口，200-出油口，300-通气口，400-进料口，500-排渣口。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
本发明介绍的装置基于若干个吸附罐，所采用的吸附罐为现有技术中的常规结构，具体结构不唯一。为了方便说明，介绍一种实施例结构：如图1所示，展示的是本发明采用的其中一种吸附罐结构图，罐体上设有进油口100、出油口200、通气口300、进料口400和排渣口500，罐体内部分隔为上、中、下三个腔体，进油口100和通气口300接通上腔体，进料口400和排渣口500均接通中间腔体，用于存在吸附剂，出油口200接通下腔体。使用时，润滑油从进油口100进，经过中间腔体被吸附剂吸附后，从出油口200排出。另外，吸附剂优选的采用硅胶。
本发明介绍的多级吸附抽提生产Ⅱ类基础油装置由多级吸附系统、吹脱进料系统和排渣系统组成：
其中，多级吸附系统包括一根总进油管1、若干根分进油管2、若干个分级吸附罐3、一个备用吸附罐4、一根总出油管5、若干根分出油管6、若干根中间管7以及一根回流管8，其中分级吸附罐3和备用吸附罐4前后依次排列，分进油管2将每个分级吸附罐3以及备用吸附罐4的进油口与总进油管1前后依次连通，分出油管6将每个分级吸附罐3以及备用吸附罐4的出油口与总出油管5连通，中间管7将前一个分级吸附罐3上的分出油管6与后一个分级吸附罐3或备用吸附罐4上的分进油管2连通，回流管8将备用吸附罐4的分出油管6与最前端分级吸附罐3上的分进油管2连通。
并且，总进油管1上设有以导热油为热载体的换热器17，用于为输送进来的润滑油加热，使润滑油中的非理想组分其更容易被吸附走；必要时，在总出油管5的尾端设有Ⅱ类基础油储罐18，用于直接收集再生的Ⅱ类基础油；分出油管6上均设有油泵19，可作为辅助动力，增快润滑油整体的流动速率。
作为一种实施例结构，分级吸附罐3有四个。
其中，吹脱进料系统包括一个气泵9、一根总通气管10、若干根分通气管11、一根总积液管12、若干根分积液管13以及袋装吸附剂14，气泵9设在总通气管10的端头，分通气管11将每个分级吸附罐3以及备用吸附罐4的通气口与总通气管10连通，分积液管13将每个分级吸附罐3以及备用吸附罐4的分出油管6与总积液管12连通，袋装吸附剂14连接在每个分级吸附罐3以及备用吸附罐4的进料口上。
并且，总积液管12的尾端设有存液罐20，用于直接收集吹脱下来的油分。
其中，排渣系统包括螺旋输送机15以及若干根排渣管16，排渣管16将每个分级吸附罐3以及备用吸附罐4的排渣口与螺旋输送机15连通。
需要说明的是，上述所有的管体均配备有阀门，用于控制各个管体的通断。
下面详细介绍本装置的使用过程，为了方便说明，将四个分级吸附罐3依次标记为A1罐、A2罐、A3罐和A4罐，备用吸附罐标记为B罐。
如图3所示，展示的是本装置在正常状况下的工作流程。此时，其中的A1罐、A2罐、A3罐和A4罐参与吸附过程，B罐不参与吸附过程。润滑油的流通路径为图中实心箭头表示。流通经过的对应管体上的阀门均打开，其他管体的阀门均关闭(下同)。吸附过程的具体路径：润滑油从总进油管输送进来，经换热器加热，再由A1罐上的分进油管导入其罐体内，经罐内的吸附剂吸附后，从A1罐的分出油管排出，经A1罐和A2罐之间的中间管，润滑油流至A2罐的分进油管内，接着导入A2罐罐体内，依次类推，接着导入A3罐和A4罐，润滑油在A4罐的分出油管排出后，直接流至总出油管内，并由Ⅱ类基础油储罐收集。由此，润滑油先后经过了四级次(级)吸附。
当四个分级吸附罐内其中某一个罐的吸附剂吸附饱和后，这时需要更换吸附剂。具体情况分两种，一种情况是位于第一个分级吸附罐(即A1罐)需要更换吸附剂，另一种情况就是其他非第一个分级吸附罐(即A2罐、A3罐或A4罐)需要更换吸附剂。
如图4所示，展示的是A1罐需要更换吸附剂的工作状态图。此时，其中的A2罐、A3罐、A4罐和B罐参与吸附过程，A1罐进行吹脱-排渣-进料过程。吸附过程中润滑油的流通路径为图中实心箭头表示，吹脱过程中气体的流通路径为图中空心箭头表示。吸附过程的具体路径：润滑油从总进油管输送进来，经换热器加热，再由A2罐上的分进油管导入其罐体内，经罐内的吸附剂吸附后，从A2罐的分出油管排出，经A2罐和A3罐之间的中间管，润滑油流至A3罐的分进油管内，接着导入A3罐罐体内，依次类推，接着导入A4罐和B罐，润滑油在B罐的分出油管排出后，直接流至总出油管内，并由Ⅱ类基础油储罐收集。此时，润滑油同样先后经过了四级次(级)吸附。吹脱-排渣-进料过程的具体操作：气泵鼓气，气体经总通气管流通至A1罐上的分通气管，接着导入A1罐内，对罐内的吸附剂进行吹脱，将吸附剂表面粘覆的油份(不是吸收的杂质)吹脱下来，并A1罐的分出油管排出，接着经A1罐对应的分积液管排至总积液管内，最后由存液罐收集，作为I类基础油使用；吹脱完成后，排渣管打开，废吸附剂从排渣管排至螺旋输送机内；排渣完成后，气泵改为抽气，A1罐的分出油管以及其他管路保持关闭，这样会对A1罐内部进行抽真空，在内部负压状态下，与A1罐进料口连接的袋式吸附剂被压进罐内，从而实现进料过程。待进料完成后，就可以改为上述正常状况下的工作流程。
如图5所示，以A2罐需要更换吸附剂为例介绍另一种情况。此时，其中的A1罐、A3罐、A4罐和B罐参与吸附过程，A2罐进行吹脱-排渣-进料过程。吸附过程中润滑油的流通路径为图中实心箭头表示，吹脱过程中气体的流通路径为图中空心箭头表示。吸附过程的具体路径：润滑油从总进油管输送进来，经换热器加热，再由A3罐上的分进油管导入其罐体内，经罐内的吸附剂吸附后，从A3罐的分出油管排出，经A3罐和A4罐之间的中间管，润滑油流至A4罐的分进油管内，接着导入A4罐罐体内，依次类推，接着导入B罐，润滑油在B罐的分出油管排出后，经回流管排至A1罐的分进油管内，接着导入A1罐内，经罐内的吸附剂吸附，再从A1罐的分出油管排出，接着直接流至总出油管内，并由Ⅱ类基础油储罐收集。此时，润滑油同样先后经过了四级次(级)吸附。A2罐吹脱-排渣-进料过程的具体操作与A1罐的流程同理。
当然，备用吸附罐虽然只有在需要更换吸附剂时参与吸附工作，其在使用一定的期限后，本身也是需要更换吸附剂的，其是在正常工作状态下进行的，其吹脱-排渣-进料过程的具体操作与上述同理。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种多级吸附抽提生产Ⅱ类基础油装置，该装置基于若干个设有进油口、出油口、通气口、进料口和排渣口的吸附罐，其特征在于：该装置由多级吸附系统、吹脱进料系统和排渣系统组成；
所述多级吸附系统包括一根总进油管（1）、若干根分进油管（2）、若干个分级吸附罐（3）、一个备用吸附罐（4）、一根总出油管（5）、若干根分出油管（6）、若干根中间管（7）以及一根回流管（8），其中所述分级吸附罐（3）和备用吸附罐（4）前后依次排列，所述分进油管（2）将每个分级吸附罐（3）以及备用吸附罐（4）的进油口与总进油管（1）前后依次连通，所述分出油管（6）将每个分级吸附罐（3）以及备用吸附罐（4）的出油口与总出油管（5）连通，所述中间管（7）将前一个分级吸附罐（3）上的分出油管（6）与后一个分级吸附罐（3）或备用吸附罐（4）上的分进油管（2）连通，所述回流管（8）将备用吸附罐（4）的分出油管（6）与最前端分级吸附罐（3）上的分进油管（2）连通；
所述吹脱进料系统包括一个气泵（9）、一根总通气管（10）、若干根分通气管（11）、一根总积液管（12）、若干根分积液管（13）以及袋装吸附剂（14），所述气泵（9）设在总通气管（10）的端头，所述分通气管（11）将每个分级吸附罐（3）以及备用吸附罐（4）的通气口与总通气管（10）连通，所述分积液管（13）将每个分级吸附罐（3）以及备用吸附罐（4）的分出油管（6）与总积液管（12）连通，所述袋装吸附剂（14）连接在每个分级吸附罐（3）以及备用吸附罐（4）的进料口上；
所述排渣系统包括螺旋输送机（15）以及若干根排渣管（16），所述排渣管（16）将每个分级吸附罐（3）以及备用吸附罐（4）的排渣口与螺旋输送机（15）连通；
所述总进油管（1）上设有以导热油为热载体的换热器（17），所述总出油管（5）的尾端设有Ⅱ类基础油储罐（18）；
该装置在正常工作时，所有分级吸附罐（3）参与吸附过程，且吸附过程中润滑油的具体路径为：润滑油从总进油管（1）输入，再由第一个分级吸附罐（3）的分进油管（2）导入其罐体内，经罐内的吸附剂吸附后，再经第一个分级吸附罐（3）的分出油管（6）、第一个分级吸附罐（3）和第二个分级吸附罐（3）之间的中间管（7）以及第二个分级吸附罐（3）的分进油管（2）导入第二个分级吸附罐（3）内，依次类推，导入剩余所有分级吸附罐（3）并经各罐内的吸附剂吸附后，由最后一个分级吸附罐（3）的分出油管（6）排出，并流至总出油管（5）内实现收集；
当第一个分级吸附罐（3）的吸附剂吸附饱和时，则该分级吸附罐（3）进行吹脱-排渣-进料过程，剩余分级吸附罐（3）以及备用吸附罐（4）参与吸附过程，且吹脱-排渣-进料过程为：气泵（9）鼓气，气体经总通气管（10）流通至第一个分级吸附罐（3）的分通气管（11）并导入罐内，对罐内的吸附剂进行吹脱，将吸附剂表面粘覆的油份吹脱下来，并由分出油管（6）排出，接着经分积液管（13）排至总积液管（12）内实现收集，作为I类基础油使用，吹脱完成后，排渣管（16）打开，废吸附剂从排渣管（16）排至螺旋输送机（15）内；排渣完成后，气泵（9）抽气，第一个分级吸附罐（3）的分出油管（6）以及其他管路保持关闭，对分级吸附罐（3）内部进行抽真空，使与分级吸附罐（3）进料口连接的袋装吸附剂（14）被压进罐内，实现进料；此时吸附过程中润滑油的具体路径为：润滑油从总进油管（1）输入，再由第二个分级吸附罐（3）的分进油管（2）导入其罐体内，经罐内的吸附剂吸附后，再经第二个分级吸附罐（3）的分出油管（6）、第二个分级吸附罐（3）和第三个分级吸附罐（3）之间的中间管（7）以及第三个分级吸附罐（3）的分进油管（2）导入第三个分级吸附罐（3）内，依次类推，导入剩余所有分级吸附罐（3）以及备用吸附罐（4）并经各罐内的吸附剂吸附后，由备用吸附罐（4）的分出油管（6）排出，并流至总出油管（5）内实现收集。
2.根据权利要求1所述的一种多级吸附抽提生产Ⅱ类基础油装置，其特征在于：所述分出油管（6）上均设有油泵（19）。
3.根据权利要求1所述的一种多级吸附抽提生产Ⅱ类基础油装置，其特征在于：所述分级吸附罐（3）有四个。
4.根据权利要求1所述的一种多级吸附抽提生产Ⅱ类基础油装置，其特征在于：所述总积液管（12）的尾端设有存液罐（20）。
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2019
- 2019-02-19 CN CN201910121164.2A patent/CN109731369B/zh active Active
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