CN110041963A - 一种废矿物油均相加氢预处理及脱氯的工艺 - Google Patents

Abstract

目前，废矿物油的预处理，一般是施行过滤、减压蒸馏。其处理方法可举出，例如经过滤处理，除去废润滑油中的水和机械杂质，用减压蒸馏将废润滑油切割成不同馏分的润滑油基础油毛油。但此工艺在减压蒸馏部分容易造成减压塔堵塞，导致装置不能长时间运行，另由于废矿物油含氯导致在废矿物油回收利用时氯化物对设备腐蚀严重，甚至导致废矿物油回收利用装置不能正常运转，另这些氯化物在废矿物油高压加氢精制装置会生成氯化铵，堵塞管道，甚至进入循环氢系统，严重影响循环氢压缩机的正常运转。本发明通过废矿物油的预处理进行了大量的试验研究，发明了一种废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯的工艺。

Description

一种废矿物油均相加氢预处理及脱氯的工艺

技术领域

本发明属于危险废弃物资源再利用及环境保护技术领域，涉及一种废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯的工艺。

背景技术

矿物油目前世界范围内利用最广泛的化工物质，但矿物油使用后产生的废油如不妥善处理，将会对水体和土壤造成严重污染，危害动植物的生长和人类的生存环境，被国家列为优先管理的高危废弃物。但是废润滑油中的变质的部分不到10％，可以生产用于工业动力的燃料油和润滑油基础油。因此将废矿物油综合利用，对于缓解我国资源紧缺的局面、解决油品供不应求的瓶颈问题，提高现有资源利用率、保护生态环境都具有十分重要的意义。

现代润滑油添加剂性能优越，使得润滑油的使用性能和使用寿命大大提高，添加剂种类繁多，特别是无灰清净分散剂，使得废油中的金属粉末、炭粒、其他固体颗粒、胶质和沥青质能够均匀稳定地分散在机油中，这些添加剂还会使废润滑油中的S、N、Ca、Zn、P、Cu、Mg、Cl等元素的含量显著提高，这些物质就是造成废润滑油再生过程中的各种结焦、堵塞、腐蚀、二次污染的原因，另由于分散的添加剂多为聚合物，这类物质极易聚合结垢，尤其是在较高温度环境下，这对在高温下操作的分馏塔和换热器都带来不利影响，严重的导致停工和堵塞。目前废润滑油再生核心技术是如何在预处理部分将这些物质去除。

目前，废矿物油的预处理，一般是施行过滤、减压蒸馏。其处理方法可举出，例如经过滤处理，除去废润滑油中的水和机械杂质，用减压蒸馏将废润滑油切割成不同馏分的润滑油基础油毛油。但此工艺在减压蒸馏部分容易造成减压塔堵塞，导致装置不能长时间运行，另由于废矿物油含氯导致在废矿物油回收利用时氯化物对设备腐蚀严重，甚至导致废矿物油回收利用装置不能正常运转，另这些氯化物在废矿物油高压加氢精制装置会生成氯化铵，堵塞管道，甚至进入循环氢系统，严重影响循环氢压缩机的正常运转。

针对此以上问题发明人对废矿物油的预处理进行了大量的试验研究，特发明一种废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯的工艺。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯的工艺，具体步骤为：

步骤一，废矿物油均相加氢：从罐区来的常温废矿物油经过进料泵(1)加压至2.0-8.0Mpa后，与氢气混合进入混合器(2)，再进入进料换热器(3)与加氢脱氯反应产物换热至100℃-300℃，再进入进料加热炉(4)升温至220℃-420℃与PPM级的复合分子均相催化剂混合进入均相反应器(5)，反应温度为 220-420℃，压力为2.0-8.0Mpa；复合分子均相催化剂放置在催化剂罐(16)中。

步骤二，废矿物油加氢脱氯：均相反应产物再进入热高压分离器(6)中进行气液相分离，热高压分离器(6)顶部的气相进入加氢脱氯反应器(7)及脱氯吸附反应器(8)中进行加氢脱氯反应及脱氯吸附反应，加氢脱氯反应器装有一种加氢脱氯催化剂及脱氯吸附反应器装有一种脱氯吸附催化剂，加氢脱氯反应温度为150-360℃，压力为1.0-8.0Mpa，体积空速为：0.1-10.0h-1；脱氯吸附反应温度为150-360℃，压力为1.0-8.0Mpa，体积空速为：0.1-10.0h-1；加氢脱氯反应产物进入进料换热器(3)与废矿物油原料换热，将原料升温至100℃-300℃，加氢脱氯反应产物温度降至180℃-280℃再进入空冷器(12)冷却至40℃ -60℃，此产物在冷高压分离器(13)及低压分离器(14)中分离出脱氯轻油、循环气及低分气，冷高压分离器(13)顶部循环氢进入循环氢压缩机(15)增压后与废矿物油原料混合；冷高压分离器(13)的分离温度为40-60℃，压力为 1.0-8.0Mpa；低压分离器(14)的分离温度为40-60℃，压力为0.1-3.0Mpa。

步骤三，废矿物油分馏：热高压分离器(6)底部的液相经过减压进入热低压分离器(9)进行气液相分离，热低压分离器(9)的分离温度为220-360℃，压力为0.3-3.0Mpa；热低压分离器(9)底部的液体进入减压加热炉(10)将介质加热至330-390℃后再进入减压蒸馏塔(11)中进行分馏，减压蒸馏塔(11) 分别将油品分馏为2-4种馏分油进入罐区储存，且减压蒸馏塔(11)底将废矿物油金属、聚合添加剂等杂质分离出来作为道路沥青添加剂。

本发明的有益效果是此步骤可以实现废矿物油预处理连续长期运转，且可以很好的脱除废矿物油金属、聚合添加剂等杂质，尤其对高含氯废矿物油中氯脱除有了更明确的方法，为废矿物油后续处理装置保驾护航。并且此步骤可以和废矿物油高压加氢精制配套，即可以保证废矿物油预处理部分连续运转且保证后续高压加氢精制设备不受氯腐蚀，防止冷换设备堵塞，增加废矿物油高压加氢精制装置开工时间。

附图说明

附图1为本发明废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯步骤的工艺流程图。

图中：1是进料泵、2是混合器、3是进料换热器、4是进料加热炉、5是均相反应器、6是热高压分离器、7是加氢脱氯反应器、8是脱氯吸附反应器、9 是热低压分离器、10减压加热炉、11是减压蒸馏塔、12是空冷器、13是冷高压分离器、14是低压分离器、15是循环氢压缩机、16是催化剂罐。

具体实施方式

废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯工艺中的废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯步骤的基本原理是：

废矿物油在低压工况下与氢气混合在PPM级的复合分子均相催化剂的作用下加氢反应，此反应可以将废矿物油中的添加剂聚合物、残碳等容易结焦的物质分解，另针对含氯废矿物油中的氯存在型式为有机氯，有机氯不能被脱氯吸附催化剂反应，因此需要将含氯废矿物油中的有机氯加氢反应改变为无机氯，无机氯会与脱氯吸附催化剂反应，这样达到将含氯废矿物油中的氯脱除。

下面结合附图1和具体实施方式对本发明进行详细说明，但本发明并不局限于实例说明。

实施例一：

废矿物油通过进料泵1与循环氢压缩机14出口的循环氢混合进入混合器2，混合均匀后的原料进入原料换热器3与加氢脱氯反应产物换热,将温度换热至 200℃再进入进料加热炉4，将原料加热至320℃再与复合分子均相催化剂混合进入均相加氢反应器5进行加氢反应，反应温度为320℃，压力为3.0Mpa；自均相反应器5出来的反应产物进入热高压分离器6，热高压分离器6顶部的气相进入加氢脱氯反应7及脱氯吸附反应器8，在温度320℃，压力2.5MPa的条件下进行加氢脱氯及脱氯吸附反应，热高分气相经过反应后进入进料换热器3与废矿物油原料换热，热高分气相温度从320℃将至220℃进入空冷器12冷却至 50℃再进入冷高压分离13分离出循环氢，循环氢经过循环氢压缩机15增压至3.6MPa与原料混合；冷高压分离器13底部液体经过降压进入低压分离器14，低压分离器14操作温度为50℃，压力为0.7Mpa，分离出低分气进下游处理部分，低分油进入储罐储存；热高压分离器6底部的液相经过降压进入热低压分离器9，热低压分离9器操作温度为320℃，压力为0.7Mpa，热低压分离器9 底部的液相进入减压加热炉10将温度升至360℃再进入减压蒸馏塔11，减压蒸馏塔11的操作温度为：塔顶70℃，塔底350℃；操作压力为：塔顶2Kpa(绝)，塔底7Kpa(绝)，在减压蒸馏塔11分馏出石脑油组分、润滑油基础组分及塔底尾油。此完成了废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯工艺的步骤。

实施例二：

废矿物油通过进料泵1与循环氢压缩机14出口的循环氢混合进入混合器2，混合均匀后的原料进入原料换热器3与加氢脱氯反应产物换热,将温度换热至 260℃再进入进料加热炉4，将原料加热至360℃再与复合分子均相催化剂混合进入均相加氢反应器5进行加氢反应，反应温度为360℃，压力为4.0Mpa；自均相反应器5出来的反应产物进入热高压分离器6，热高压分离器6顶部的气相进入加氢脱氯反应7及脱氯吸附反应器8，在温度360℃，压力3.2MPa的条件下进行加氢脱氯及脱氯吸附反应，热高分气相经过反应后进入进料换热器3与废矿物油原料换热，热高分气相温度从360℃将至280℃进入空冷器12冷却至 45℃再进入冷高压分离13分离出循环氢，循环氢经过循环氢压缩机15增压至 4.4MPa与原料混合；冷高压分离器13底部液体经过降压进入低压分离器14，低压分离器14操作温度为45℃，压力为1.2Mpa，分离出低分气进下游处理部分，低分油进入储罐储存；热高压分离器6底部的液相经过降压进入热低压分离器9，热低压分离9器操作温度为360℃，压力为1.2Mpa，热低压分离器9 底部的液相进入减压加热炉10将温度升至380℃再进入减压蒸馏塔11，减压蒸馏塔11的操作温度为：塔顶85℃，塔底360℃；操作压力为：塔顶5Kpa(绝)，塔底8Kpa(绝)，在减压蒸馏塔11分馏出石脑油组分、润滑油基础组分及塔底尾油。此完成了废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯工艺的步骤。

对比一：

上表废矿物油经过实例一废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯工艺后，原料与产品对比情况如下：

对比例二：

上表废矿物油经过实例二废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯工艺后，原料与产品对比情况如下：

从实施例一、二和对比例一、二可以看出本发明对废矿物油预处理脱除重金属、胶质沥青质及脱氯有着明显的效果。

Claims (8)

1.一种废矿物油低压均相加氢预处理及脱氯的工艺，其特征在于将废矿物油在临氢状态下和一定温度下进行低压均相加氢反应，热高分气相进去加氢脱氯反应及脱氯吸附反应，所涉及的方法步骤在于：(A)废矿物油加氢反应：废矿物油进入一个低压均相加氢反应器；(B)废矿物油加氢脱氯：热高分气相进入加氢脱氯反应器及脱氯吸附反应器；(C)废矿物油分馏：热高分液相减压后进入减压蒸馏塔分离出不同馏分润滑油基础油。

2.如权力要求1的低压均相加氢反应体系临氢状态是2.0-8.0MPa的压力，所涉及的均相加氢温度为220-420℃,且此加氢反应需要在复合分子均相催化剂环境中进行。

3.如权力要求1的加氢脱氯反应体系临氢状态是1.0-8.0MPa的压力，所涉及的加氢脱氯温度为150-360℃，最好是260-320℃。

4.如权力要求1减压蒸馏塔11的操作温度为：塔顶50-110℃，塔底300-390℃；操作压力为：塔顶1-10Kpa(绝)，塔底4-13Kpa(绝)，且减压塔为填料塔。

5.根据权利要求1所述的热高分气相加氢脱氯工艺，其特征在于在加氢脱氯反应器后串联一个脱氯吸附反应器或串联两个并联的脱氯吸附反应器。

6.如权力要求1涉及的废矿物油是一种含氯的废矿物油，所涉及的废矿物油加氢脱氯工艺是在加氢脱氯反应器(7)及脱氯吸附反应器(8)中进行加氢脱氯反应及脱氯吸附反应，其中脱氯反应器装有一种加氢脱氯催化剂及脱氯吸附反应器装有一种脱氯吸附催化剂。

7.根据权利要求1所述的均相加氢预处理及脱氯的工艺，其特征在于废矿物油总氯含量为5ppm～3000ppm。

8.根据权利要求1所述的均相加氢预处理及脱氯的工艺,其特征在于脱氯废矿物油总氯含量为0ppm～10ppm。