CN112625723B - 废矿物油残渣再利用的方法及其系统 - Google Patents

废矿物油残渣再利用的方法及其系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112625723B
CN112625723B CN202011432740.4A CN202011432740A CN112625723B CN 112625723 B CN112625723 B CN 112625723B CN 202011432740 A CN202011432740 A CN 202011432740A CN 112625723 B CN112625723 B CN 112625723B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mineral oil
waste mineral
extraction
oil
tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011432740.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112625723A (zh
Inventor
王鸣
刘然升
张帅
孟家平
侯东阳
周光林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Zhongxun Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Ningbo Zhongxun Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Zhongxun Environmental Protection Technology Co ltd filed Critical Ningbo Zhongxun Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202011432740.4A priority Critical patent/CN112625723B/zh
Publication of CN112625723A publication Critical patent/CN112625723A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112625723B publication Critical patent/CN112625723B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/002—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G67/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only
    • C10G67/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only
    • C10G67/14—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only including at least two different refining steps in the absence of hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10—Feedstock materials
    • C10G2300/1003—Waste materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/10—Lubricating oil

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本发明涉及废矿物油深加工综合利用技术领域，具体涉及一种废矿物油残渣再利用的方法及其系统，包括萃取单元、电吸附单元、高效脱氯单元、膜分离单元、分馏单元和加氢精制单元。本发明不仅可以解决废矿物油残渣深加工利用的问题，提高了废矿物油再生装置的润滑油回收率；还可以解决再生过程中溶剂的环保问题，附产得到高粘度、品质佳、具有极高经济价值的高沸点润滑油基础油，为后续的加氢装置提供了最优质的原料。

Description

废矿物油残渣再利用的方法及其系统
技术领域
本发明涉及废矿物油深加工综合利用技术领域，具体涉及一种废矿物油残渣再利用的方法及其系统。
背景技术
随着石油资源的日益减少以及对石油污染问题的重视和保护环境的呼声日益强烈，国内逐渐提高了对废矿物油回收和资源化利用意义的认识，不断加强对废矿物油综合利用化的产业支持。我国润滑油表观消费量达800万吨左右，其中50％的润滑油可以回收，经过再精炼重新利用，产值可达500亿。
我国的废矿物油再生工艺以蒸馏—酸洗—白土精制路线和酸洗—白土蒸馏精制路线为主，目前又进一步发展了预处理—薄膜蒸馏—糠醛精制和萃取—蒸馏—加氢工艺。大体可分为以下五个步骤：1)脱除机械杂质和碳颗粒；2)脱水脱残燃油；3)脱沥青质；4)蒸馏；5)精制。有的废矿物油再生工艺技术不仅产品收率低、质量差，而且二次污染严重。根据中国物资再生协会再生油专业委员会公布的数据显示，我国废矿物油再生的基础油工艺收率只能达到70％左右。
以某废矿物油综合利用企业为例，废油进厂标准中，水分和机械杂质一般占到2～5％，汽柴油和轻烃的含量为8％以下。以质量平衡计算，除去少部分变质及颗粒组分，废矿物油中可回收的矿物油为80％以上。而生产企业一般只能再生处理回收到70％的润滑油基础油。这些未回收的润滑油大部分剩余在废矿物油减压残渣油中，少部分在机械杂质和油泥中，且这部分未回收的润滑油沸点较高，馏程在500℃以上，属于品质较好的高粘度润滑油，具有极高的利用价值。
中国专利CN110776989A公开一种利用废润滑油残渣油对废润滑油精制的方法，将废润滑油残渣油进行焦化处理，焦化的温度为400-500℃，得到气相产物和固体产物，将固体产物研磨，研磨后的固体产物与废润滑油混合，沉淀后，过滤后的油品为润滑油的初步产品，其色度高，油品清，黏度大。该专利采用高温焦化处理进行裂化生焦，对残渣的高粘度润滑油组分进行了结构性的破坏，裂解为小分子的汽柴油组分，失去了残渣可回收的意义。
由于废矿物油收购具有混合多样性和性质复杂性，废矿物油再生装置仍然存在连续运转的问题，装置运转到1-3个月的时间需要进行停工检修，有些企业甚至需要半个月检修一次。大部分再生利用企业仍在对废矿物油装置的再生连续性进行考察，未对废矿物油减压残渣进行深入探索，这一块具有较大的空白。因此形成一套完善的残渣综合再利用工艺极为重要，既可以增加润滑油再生收率，又可以附产高粘度、高经济价值的润滑油，一举两得。
发明内容
本发明的目的是提供一种废矿物油残渣再利用的方法，不仅可以解决废矿物油残渣深加工利用的问题，提高了废矿物油再生装置的润滑油回收率；还可以解决再生过程中溶剂的环保问题，附产得到高粘度、品质佳、具有极高经济价值的高沸点润滑油基础油，为后续的加氢装置提供了最优质的原料。本发明同时提供废矿物油残渣再利用的系统。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
所述的废矿物油残渣再利用的方法，包括以下步骤：
(1)萃取单元
废矿物油残渣换热后与萃取溶剂混合进入萃取装置中进行萃取，萃取后进入三相分离器中，分离得到萃取相；
(2)电吸附单元
萃取相进入电吸附装置进行电吸附，利用静电发生器产生高压静电场，通过控制高压静电场的强度使萃取相中带电的杂质粒子在电场的作用下朝各自相反的方向移动，使悬浮在萃取相中的杂质粒子失稳并相互碰撞而吸附，进一步降低萃取相中的废矿物油杂质的含量，得到废矿物油油液；
(3)高效脱氯单元
废矿物油油液中加入脱氯剂，换热后，进入脱氯反应罐中进行脱氯反应，将有机氯转化为无机氯进行脱除；
(4)膜分离单元
脱氯后的油液进入膜分离装置进行分离，利用陶瓷纳滤膜分离出油液中的胶体物质和超细颗粒物质，得到膜后清液；
(5)分馏单元
膜后清液经过换热后，进入分馏塔进行减压分馏，上部馏分冷凝后与萃取溶剂混合循环再利用，下部馏分为高粘度润滑油原料，进入加氢精制单元；
(6)加氢精制单元
高粘度润滑油原料进入加氢精制反应器中进行加氢反应，得到润滑油基础油产品。
其中
步骤(1)中，废矿物油残渣与萃取溶剂的质量比为1:0.5～2；所述的萃取溶剂为柠檬烯和200#溶剂油的混合物，其中柠檬烯与200#溶剂油的质量比为1:0.1～20，优选1:05～10；萃取温度为60～120℃；萃取溶剂能够溶解大部分的高粘度饱和基础油烃类，但不能溶解胶质、沥青质等杂质，将基础油萃取出来的同时将固体杂质沉降下来。经三相分离器分离后，萃取出来的基础油即萃取相进入电吸附单元，固体杂质进入尾料罐，气体冷凝后与萃取溶剂混合，循环利用。
步骤(2)中，电吸附过程中正极板与负极板的工作电压为500～2400V，电吸附温度为60～120℃。
步骤(3)中，脱氯反应温度为150～250℃，脱氯反应压力为0.5～5MPa，脱氯反应的停留时间为5～10min；脱氯剂用量为废矿物油油液质量的0.01～1％。脱氯剂由甘油、有机季铵碱类和强碱性离子液体复配得到，其中甘油、有机季铵碱类、强碱性离子液体的质量比为40～60:20～35:15～25；
有机季铵碱类为十六烷基三甲基氢氧化铵或四丁基氢氧化铵；
强碱性离子液体为聚乙二醇功能化双咪唑型离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑类离子液体或1,3-二甲基咪唑类离子液体。
脱氯反应罐中通过增加隔板来增加停留时间，以确保连续工况下，使废矿物油油液中氯含量达到最低。
步骤(4)中，陶瓷纳滤膜的孔径为30～200nm，陶瓷纳滤膜的进出口压力为0.4～0.8MPa，分离的温度为80～120℃。所述的陶瓷纳滤膜为矿物陶瓷膜，膜表面镀一层疏水层，且陶瓷纳滤膜上设置反冲洗和压力恒定回流系统。
步骤(5)中，分馏塔压力为0.1～0.5MPa，分馏塔上部温度为150～220℃。
步骤(6)中，高粘度润滑油原料进入加氢精制反应器中发生加氢反应，在催化剂的催化作用下，与H2作用发生C-S，C-N和C-O键断裂以及不饱和烃类的饱和反应，改变废矿物油的性能，使产品的质量更好、更安定。加氢反应压力为12～16MPa，加氢反应温度为340～360℃，体积氢油比为300～800:1。
本发明所述的废矿物油残渣再利用的系统：包括依次相连的萃取装置、电吸附装置、脱氯反应罐、膜分离装置、分馏塔、加氢精制反应器、产品罐，萃取装置还与萃取溶剂罐、废矿物油残渣原料罐连接，萃取装置和电吸附装置之间设置有三相分离器；三相分离器、膜分离装置、分馏塔均与尾料罐连接，三相分离器、分馏塔还与萃取溶剂罐连接。
电吸附装置与脱氯反应罐之间的管路上设置有第一换热器，膜分离装置与分馏塔之间的管路上设置有第二换热器。
本发明废矿物油残渣经过热交换后，与由柠檬烯和200#溶剂油组成的萃取溶剂进行混合萃取，萃取相进入电吸附单元进行吸附操作，进一步降低萃取相中的杂质含量。再通过高效脱氯单元进行有机氯转化，用陶瓷纳滤膜分离萃取相中的大部分杂质以及少部分氯盐，换热后进入分馏单元，减压分馏上部得到的馏分冷凝后与萃取溶剂混合循环再利用，下部馏分为高粘度润滑油原料，送往加氢精制单元，经过加氢精制单元得到质量更好、更安定的高粘度润滑油基础油。本发明利用环保萃取溶剂处理废矿物油残渣，萃取溶剂可回收且不污染环境；同时本发明引进电吸附单元、膜分离单元和加氢精制单元相结合的工艺进行处理，还原得到优质的高粘度高沸点的润滑油基础油，提高了废矿物油综合利用的回收率。
本发明经三相分离器分离产生的气体与分馏塔减压分馏产生的上部馏分中含有＜200℃的轻烃，分别冷凝后，得到的液体进入萃取溶剂罐，与萃取溶剂混合循环再利用；未冷凝的气体进入放空系统。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明将柠檬烯和200#溶剂油作为萃取溶剂处理废矿物油残渣，不使用二甲苯、NMP或者糠醛等有毒有机溶剂，不污染环境。柠檬烯主要起到溶解作用，200#溶剂油作为调合稀释和溶剂分散成分，解决了废矿物油残渣处理过程中的溶解问题，也解决了溶剂的环保问题。
(2)本发明电吸附单元中，利用静电发生器产生高压静电场，通过控制高压静电场的强度使萃取相中带电的杂质粒子在电场的作用下朝各自相反的方向移动，使悬浮在萃取相中的杂质粒子失稳并相互碰撞而吸附。以最简单高效的方式进行分离，进一步降低萃取相中废矿物油杂质的含量，防止杂质在后续流程单元中结焦。
(3)本发明在高效脱氯单元加入油溶性脱氯剂，通过增加隔板的方式来增加停留时间，以确保连续工况下，使废矿物油油液中氯含量达到最低，能够减小后续装置的腐蚀以及加氢精制单元的催化剂中毒等问题。
(4)本发明膜分离单元中，利用陶瓷纳滤膜分离出油液中的胶体物质和超细颗粒物质，大幅度降低了金属含量和脱氯后的小颗粒，延缓了分馏塔的结焦压力。
(5)本发明分馏单元与加氢精制单元并用，分馏得到下部馏分高粘度润滑油原料，同时上部馏分冷凝后与萃取溶剂混合循环再利用；高粘度润滑油原料在三级加氢精制反应器中，经加氢处理、临氢降凝和补充异构精制，还原得到优质的高粘度高沸点的润滑油基础油产品。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
其中：1、萃取溶剂罐；2、废矿物油残渣原料罐；3、萃取装置；4、三相分离器；5、电吸附装置；6、第一换热器；7、尾料罐；8、脱氯反应罐；9、膜分离装置；10、第二换热器；11、分馏塔；12、加氢精制反应器；13、产品罐。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
(1)萃取单元
来自废矿物油残渣原料罐2的废矿物油残渣经过热交换达到70℃后，与来自萃取溶剂罐1的萃取溶剂混合进入萃取装置3中，于85℃下进行萃取，萃取后通过三相分离器4分离得到萃取相，进入电吸附单元；三相分离产生的固体杂质进入尾料罐7，气体经冷凝得到的液体进入萃取溶剂罐1中与萃取溶剂混合，循环利用，未冷凝的气体进入放空系统。其中，废矿物油残渣与萃取溶剂的质量比为1:1；所述的萃取溶剂为柠檬烯和200#溶剂油的混合物，柠檬烯与200#溶剂油的质量比为1:0.5；该萃取溶剂能够溶解大部分的高粘度饱和基础油烃类，但不能溶解胶质、沥青质等杂质，将基础油萃取出来的同时将固体杂质沉降下来。
(2)电吸附单元
分离得到的萃取相进入电吸附装置5进行电吸附，控制电吸附过程中正极板与负极板的工作电压为2200V，电吸附温度为85℃；利用静电发生器产生高压静电场，通过控制高压静电场的强度使萃取相中带电的杂质粒子在电场的作用下朝各自相反的方向移动，使悬浮在萃取相中的杂质粒子失稳并相互碰撞而吸附，进一步降低萃取相中的废矿物油杂质的含量，得到废矿物油油液。
(3)高效脱氯单元
废矿物油油液中加入脱氯剂，经第一换热器6换热后，进入脱氯反应罐8中进行脱氯反应，将有机氯转化为无机氯进行脱除，控制脱氯反应温度为200℃，脱氯反应压力为3.5MPa，脱氯反应的停留时间为8min。脱氯反应罐8中通过增加隔板来增加停留时间，以确保连续工况下，使废矿物油油液中氯含量达到最低。
其中脱氯剂用量为废矿物油油液质量的0.8％；脱氯剂由甘油、有机季铵碱类和强碱性离子液体复配得到，甘油、有机季铵碱类、强碱性离子液体的质量比为40:35:25；
有机季铵碱类为十六烷基三甲基氢氧化铵；强碱性离子液体为聚乙二醇功能化双咪唑型离子液体。
(4)膜分离单元
脱氯后的油液进入膜分离装置9进行分离，利用孔径为100nm的陶瓷纳滤膜分离出油液中的胶体物质和超细颗粒物质，得到膜后清液；分离出的胶体物质和超细颗粒物质进入尾料罐7中。陶瓷纳滤膜的进出口压力为0.6MPa，分离的温度为100℃。所述的陶瓷纳滤膜为矿物陶瓷膜，陶瓷纳滤膜表面镀一层疏水层，且陶瓷纳滤膜上设置反冲洗和压力恒定回流系统。
(5)分馏单元
膜后清液经第二换热器10换热后，进入分馏塔11进行减压分馏，分馏塔压力为0.5MPa，分馏的上部采出温度换算为常压实际温度为200℃。上部馏分冷凝后进入萃取溶剂罐1中与萃取溶剂混合循环再利用，下部馏分为高粘度润滑油原料，进入加氢精制单元；分馏产生的固体杂质进入尾料罐7中。
(6)加氢精制单元
高粘度润滑油原料进入加氢精制反应器12中进行加氢反应，控制加氢反应压力为16MPa，加氢反应温度为350℃，体积氢油比为800:1。在催化剂的催化作用下，高粘度润滑油原料与H2作用发生C-S，C-N和C-O键断裂以及不饱和烃类的饱和反应，得到优质的高粘度高沸点的润滑油基础油产品，进入产品罐13。
实施例2
(1)萃取单元
来自废矿物油残渣原料罐2的废矿物油残渣经过热交换达到85℃后，与来自萃取溶剂罐1的萃取溶剂混合进入萃取装置3中，于90℃下进行萃取，萃取后通过三相分离器4分离得到萃取相，进入电吸附单元；三相分离产生的固体杂质进入尾料罐7，气体经冷凝得到的液体进入萃取溶剂罐1中与萃取溶剂混合，循环利用，未冷凝的气体进入放空系统。其中，废矿物油残渣与萃取溶剂的质量比为1:1.5；所述的萃取溶剂为柠檬烯和200#溶剂油的混合物，柠檬烯与200#溶剂油的质量比为1:1；该萃取溶剂能够溶解大部分的高粘度饱和基础油烃类，但不能溶解胶质、沥青质等杂质，将基础油萃取出来的同时将固体杂质沉降下来。
(2)电吸附单元
分离得到的萃取相进入电吸附装置5进行电吸附，控制电吸附过程中正极板与负极板的工作电压为1800V，电吸附温度为90℃；利用静电发生器产生高压静电场，通过控制高压静电场的强度使萃取相中带电的杂质粒子在电场的作用下朝各自相反的方向移动，使悬浮在萃取相中的杂质粒子失稳并相互碰撞而吸附，进一步降低萃取相中的废矿物油杂质的含量，得到废矿物油油液。
(3)高效脱氯单元
废矿物油油液中加入脱氯剂，经第一换热器6换热后，进入脱氯反应罐8中进行脱氯反应，将有机氯转化为无机氯进行脱除，控制脱氯反应温度为250℃，脱氯反应压力为5MPa，脱氯反应的停留时间为6min。脱氯反应罐8中通过增加隔板来增加停留时间，以确保连续工况下，使废矿物油油液中氯含量达到最低。
其中脱氯剂用量为废矿物油油液质量的0.2％；脱氯剂由甘油、有机季铵碱类和强碱性离子液体复配得到，甘油、有机季铵碱类、强碱性离子液体的质量比为50:25:25；
有机季铵碱类为四丁基氢氧化铵；强碱性离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑类离子液体。
(4)膜分离单元
脱氯后的油液进入膜分离装置9进行分离，利用孔径为50nm的陶瓷纳滤膜分离出油液中的胶体物质和超细颗粒物质，得到膜后清液；分离出的胶体物质和超细颗粒物质进入尾料罐7中。陶瓷纳滤膜的进出口压力为0.7MPa，分离的温度为120℃。所述的陶瓷纳滤膜为矿物陶瓷膜，陶瓷纳滤膜表面镀一层疏水层，且陶瓷纳滤膜上设置反冲洗和压力恒定回流系统。
(5)分馏单元
膜后清液经第二换热器10换热后，进入分馏塔11进行减压分馏，分馏塔压力为0.3MPa，分馏的上部采出温度换算为常压实际温度为210℃。上部馏分冷凝后进入萃取溶剂罐1中与萃取溶剂混合循环再利用，下部馏分为高粘度润滑油原料，进入加氢精制单元；分馏产生的固体杂质进入尾料罐7中。
(6)加氢精制单元
高粘度润滑油原料进入加氢精制反应器12中进行加氢反应，控制加氢反应压力为15MPa，加氢反应温度为360℃，体积氢油比为300:1。在催化剂的催化作用下，高粘度润滑油原料与H2作用发生C-S，C-N和C-O键断裂以及不饱和烃类的饱和反应，得到优质的高粘度高沸点的润滑油基础油产品，进入产品罐13。
实施例3
(1)萃取单元
来自废矿物油残渣原料罐2的废矿物油残渣经过热交换达到95℃后，与来自萃取溶剂罐1的萃取溶剂混合进入萃取装置3中，于100℃下进行萃取，萃取后通过三相分离器4分离得到萃取相，进入电吸附单元；三相分离产生的固体杂质进入尾料罐7，气体经冷凝得到的液体进入萃取溶剂罐1中与萃取溶剂混合，循环利用，未冷凝的气体进入放空系统。其中，废矿物油残渣与萃取溶剂的质量比为1:2；所述的萃取溶剂为柠檬烯和200#溶剂油的混合物，柠檬烯与200#溶剂油的质量比为1:3；该萃取溶剂能够溶解大部分的高粘度饱和基础油烃类，但不能溶解胶质、沥青质等杂质，将基础油萃取出来的同时将固体杂质沉降下来。
(2)电吸附单元
分离得到的萃取相进入电吸附装置5进行电吸附，控制电吸附过程中正极板与负极板的工作电压为2000V，电吸附温度为100℃；利用静电发生器产生高压静电场，通过控制高压静电场的强度使萃取相中带电的杂质粒子在电场的作用下朝各自相反的方向移动，使悬浮在萃取相中的杂质粒子失稳并相互碰撞而吸附，进一步降低萃取相中的废矿物油杂质的含量，得到废矿物油油液。
(3)高效脱氯单元
废矿物油油液中加入脱氯剂，经第一换热器6换热后，进入脱氯反应罐8中进行脱氯反应，将有机氯转化为无机氯进行脱除，控制脱氯反应温度为160℃，脱氯反应压力为3MPa，脱氯反应的停留时间为10min。脱氯反应罐8中通过增加隔板来增加停留时间，以确保连续工况下，使废矿物油油液中氯含量达到最低。
其中脱氯剂用量为废矿物油油液质量的0.1％；脱氯剂由甘油、有机季铵碱类和强碱性离子液体复配得到，甘油、有机季铵碱类、强碱性离子液体的质量比为60:20:20；
有机季铵碱类为十六烷基三甲基氢氧化铵；强碱性离子液体为1,3-二甲基咪唑类离子液体。
(4)膜分离单元
脱氯后的油液进入膜分离装置9进行分离，利用孔径为150nm的陶瓷纳滤膜分离出油液中的胶体物质和超细颗粒物质，得到膜后清液；分离出的胶体物质和超细颗粒物质进入尾料罐7中。陶瓷纳滤膜的进出口压力为0.7MPa，分离的温度为110℃。所述的陶瓷纳滤膜为矿物陶瓷膜，陶瓷纳滤膜表面镀一层疏水层，且陶瓷纳滤膜上设置反冲洗和压力恒定回流系统。
(5)分馏单元
膜后清液经第二换热器10换热后，进入分馏塔11进行减压分馏，分馏塔压力为0.3MPa，分馏的上部采出温度换算为常压实际温度为210℃。上部馏分冷凝后进入萃取溶剂罐1中与萃取溶剂混合循环再利用，下部馏分为高粘度润滑油原料，进入加氢精制单元；分馏产生的固体杂质进入尾料罐7中。
(6)加氢精制单元
高粘度润滑油原料进入加氢精制反应器12中进行加氢反应，控制加氢反应压力为16MPa，加氢反应温度为350℃，体积氢油比为500:1。在催化剂的催化作用下，高粘度润滑油原料与H2作用发生C-S，C-N和C-O键断裂以及不饱和烃类的饱和反应，得到优质的高粘度高沸点的润滑油基础油产品，进入产品罐13。
实施例4
(1)萃取单元
来自废矿物油残渣原料罐2的废矿物油残渣经过热交换达到105℃后，与来自萃取溶剂罐1的萃取溶剂混合进入萃取装置3中，于110℃下进行萃取，萃取后通过三相分离器4分离得到萃取相，进入电吸附单元；三相分离产生的固体杂质进入尾料罐7，气体经冷凝得到的液体进入萃取溶剂罐1中与萃取溶剂混合，循环利用，未冷凝的气体进入放空系统。其中，废矿物油残渣与萃取溶剂的质量比为1:1；所述的萃取溶剂为柠檬烯和200#溶剂油的混合物，柠檬烯与200#溶剂油的质量比为1:5；该萃取溶剂能够溶解大部分的高粘度饱和基础油烃类，但不能溶解胶质、沥青质等杂质，将基础油萃取出来的同时将固体杂质沉降下来。
(2)电吸附单元
分离得到的萃取相进入电吸附装置5进行电吸附，控制电吸附过程中正极板与负极板的工作电压为1000V，电吸附温度为110℃；利用静电发生器产生高压静电场，通过控制高压静电场的强度使萃取相中带电的杂质粒子在电场的作用下朝各自相反的方向移动，使悬浮在萃取相中的杂质粒子失稳并相互碰撞而吸附，进一步降低萃取相中的废矿物油杂质的含量，得到废矿物油油液。
(3)高效脱氯单元
废矿物油油液中加入脱氯剂，经第一换热器6换热后，进入脱氯反应罐8中进行脱氯反应，将有机氯转化为无机氯进行脱除，控制脱氯反应温度为240℃，脱氯反应压力为4.5MPa，脱氯反应的停留时间为9min。脱氯反应罐8中通过增加隔板来增加停留时间，以确保连续工况下，使废矿物油油液中氯含量达到最低。
其中脱氯剂用量为废矿物油油液质量的0.05％；脱氯剂由甘油、有机季铵碱类和强碱性离子液体复配得到，甘油、有机季铵碱类、强碱性离子液体的质量比为60:35:15；
有机季铵碱类为四丁基氢氧化铵；强碱性离子液体为聚乙二醇功能化双咪唑型离子液体。
(4)膜分离单元
脱氯后的油液进入膜分离装置9进行分离，利用孔径为80nm的陶瓷纳滤膜分离出油液中的胶体物质和超细颗粒物质，得到膜后清液；分离出的胶体物质和超细颗粒物质进入尾料罐7中。陶瓷纳滤膜的进出口压力为0.5MPa，分离的温度为90℃。所述的陶瓷纳滤膜为矿物陶瓷膜，陶瓷纳滤膜表面镀一层疏水层，且陶瓷纳滤膜上设置反冲洗和压力恒定回流系统。
(5)分馏单元
膜后清液经第二换热器10换热后，进入分馏塔11进行减压分馏，分馏塔压力为0.2MPa，分馏的上部采出温度换算为常压实际温度为210℃。上部馏分冷凝后进入萃取溶剂罐1中与萃取溶剂混合循环再利用，下部馏分为高粘度润滑油原料，进入加氢精制单元；分馏产生的固体杂质进入尾料罐7中。
(6)加氢精制单元
高粘度润滑油原料进入加氢精制反应器12中进行加氢反应，控制加氢反应压力为14MPa，加氢反应温度为340℃，体积氢油比为400:1。在催化剂的催化作用下，高粘度润滑油原料与H2作用发生C-S，C-N和C-O键断裂以及不饱和烃类的饱和反应，得到优质的高粘度高沸点的润滑油基础油产品，进入产品罐13。
实施例5
(1)萃取单元
来自废矿物油残渣原料罐2的废矿物油残渣经过热交换达到115℃后，与来自萃取溶剂罐1的萃取溶剂混合进入萃取装置3中，于120℃下进行萃取，萃取后通过三相分离器4分离得到萃取相，进入电吸附单元；三相分离产生的固体杂质进入尾料罐7，气体经冷凝得到的液体进入萃取溶剂罐1中与萃取溶剂混合，循环利用，未冷凝的气体进入放空系统。其中，废矿物油残渣与萃取溶剂的质量比为1:0.5；所述的萃取溶剂为柠檬烯和200#溶剂油的混合物，柠檬烯与200#溶剂油的质量比为1:10；该萃取溶剂能够溶解大部分的高粘度饱和基础油烃类，但不能溶解胶质、沥青质等杂质，将基础油萃取出来的同时将固体杂质沉降下来。
(2)电吸附单元
分离得到的萃取相进入电吸附装置5进行电吸附，控制电吸附过程中正极板与负极板的工作电压为1500V，电吸附温度为120℃；利用静电发生器产生高压静电场，通过控制高压静电场的强度使萃取相中带电的杂质粒子在电场的作用下朝各自相反的方向移动，使悬浮在萃取相中的杂质粒子失稳并相互碰撞而吸附，进一步降低萃取相中的废矿物油杂质的含量，得到废矿物油油液。
(3)高效脱氯单元
废矿物油油液中加入脱氯剂，经第一换热器6换热后，进入脱氯反应罐8中进行脱氯反应，将有机氯转化为无机氯进行脱除，控制脱氯反应温度为190℃，脱氯反应压力为3MPa，脱氯反应的停留时间为7min。脱氯反应罐8中通过增加隔板来增加停留时间，以确保连续工况下，使废矿物油油液中氯含量达到最低。
其中脱氯剂用量为废矿物油油液质量的0.5％；脱氯剂由甘油、有机季铵碱类和强碱性离子液体复配得到，甘油、有机季铵碱类、强碱性离子液体的质量比为53:30:17；
有机季铵碱类为四丁基氢氧化铵；强碱性离子液体为1,3-二甲基咪唑类离子液体。
(4)膜分离单元
脱氯后的油液进入膜分离装置9进行分离，利用孔径为200nm的陶瓷纳滤膜分离出油液中的胶体物质和超细颗粒物质，得到膜后清液；分离出的胶体物质和超细颗粒物质进入尾料罐7中。陶瓷纳滤膜的进出口压力为0.8MPa，分离的温度为80℃。所述的陶瓷纳滤膜为矿物陶瓷膜，陶瓷纳滤膜表面镀一层疏水层，且陶瓷纳滤膜上设置反冲洗和压力恒定回流系统。
(5)分馏单元
膜后清液经第二换热器10换热后，进入分馏塔11进行减压分馏，分馏塔压力为0.1MPa，分馏的上部采出温度换算为常压实际温度为200℃。上部馏分冷凝后进入萃取溶剂罐1中与萃取溶剂混合循环再利用，下部馏分为高粘度润滑油原料，进入加氢精制单元；分馏产生的固体杂质进入尾料罐7中。
(6)加氢精制单元
高粘度润滑油原料进入加氢精制反应器12中进行加氢反应，控制加氢反应压力为13MPa，加氢反应温度为360℃，体积氢油比为700:1。在催化剂的催化作用下，高粘度润滑油原料与H2作用发生C-S，C-N和C-O键断裂以及不饱和烃类的饱和反应，得到优质的高粘度高沸点的润滑油基础油产品，进入产品罐13。
对实施例1-5中整个废矿物油残渣再利用过程中的物料平衡进行检测，结果如下表1。
表1实施例1-5的物料平衡数据表
Figure BDA0002827167760000111
对废矿物油及实施例1-5中废矿物油残渣的性质进行分析，数据如表2。
表2废矿物油及实施例1-5中废矿物油残渣的性质数据表
Figure BDA0002827167760000112
Figure BDA0002827167760000121
Figure BDA0002827167760000131
对实施例1-5中得到的产品进行性质检测，数据如表3。
表3实施例1-5中得到的产品的性质检测数据表
Figure BDA0002827167760000132
Figure BDA0002827167760000141
通过以上数据可以看出，本发明对废矿物油残渣油深加工再利用的利用率高，所得到的润滑油为优质高附加值的API II类润滑油基础油，且光稳定性高。
本发明的废矿物油残渣再利用的系统如图1所示，包括依次相连的萃取装置3、电吸附装置5、脱氯反应罐8、膜分离装置9、分馏塔11、加氢精制反应器12、产品罐13，萃取装置3还与萃取溶剂罐1、废矿物油残渣原料罐2连接，萃取装置3和电吸附装置5之间设置有三相分离器4；三相分离器4、膜分离装置9、分馏塔11均与尾料罐7连接，三相分离器4、分馏塔11还与萃取溶剂罐1连接。
电吸附装置5与脱氯反应罐8之间的管路上设置有第一换热器6，膜分离装置9与分馏塔11之间的管路上设置有第二换热器10。

Claims (10)

1.一种废矿物油残渣再利用的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）萃取单元
废矿物油残渣换热后与萃取溶剂混合进入萃取装置中进行萃取，萃取后进入三相分离器中，分离得到萃取相；所述的萃取溶剂为柠檬烯和200#溶剂油的混合物；
（2）电吸附单元
萃取相进入电吸附装置进行电吸附，利用静电发生器产生高压静电场，通过控制高压静电场的强度使萃取相中带电的杂质粒子在电场的作用下朝各自相反的方向移动，使悬浮在萃取相中的杂质粒子失稳并相互碰撞而吸附，得到废矿物油油液；
（3）高效脱氯单元
废矿物油油液中加入脱氯剂，换热后，进入脱氯反应罐中进行脱氯反应；脱氯剂由甘油、有机季铵碱类和强碱性离子液体复配得到，有机季铵碱类为十六烷基三甲基氢氧化铵或四丁基氢氧化铵；强碱性离子液体为聚乙二醇功能化双咪唑型离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑类离子液体或1,3-二甲基咪唑类离子液体；
（4）膜分离单元
脱氯后的油液进入膜分离装置进行分离，利用陶瓷纳滤膜分离出油液中的胶体物质和颗粒物质，得到膜后清液；
（5）分馏单元
膜后清液经过换热后，进入分馏塔进行减压分馏，上部馏分冷凝后与萃取溶剂混合循环再利用，下部馏分为高粘度润滑油原料，进入加氢精制单元；
（6）加氢精制单元
高粘度润滑油原料进入加氢精制反应器中进行加氢反应，得到润滑油基础油产品。
2.根据权利要求1所述的废矿物油残渣再利用的方法，其特征在于：步骤（1）中，废矿物油残渣与萃取溶剂的质量比为1:0.5～2；所述的萃取溶剂中柠檬烯与200#溶剂油的质量比为1:0.1～20；萃取温度为60～120℃。
3.根据权利要求1所述的废矿物油残渣再利用的方法，其特征在于：步骤（2）中，电吸附过程中正极板与负极板的工作电压为500～2400V，电吸附温度为60～120℃。
4.根据权利要求1所述的废矿物油残渣再利用的方法，其特征在于：步骤（3）中，脱氯反应温度为150～250℃，脱氯反应压力为0.5～5MPa，脱氯反应的停留时间为5～10min；脱氯剂用量为废矿物油油液质量的0.01～1%。
5.根据权利要求1所述的废矿物油残渣再利用的方法，其特征在于：脱氯剂中甘油、有机季铵碱类、强碱性离子液体的质量比为40～60:20～35:15～25。
6.根据权利要求1所述的废矿物油残渣再利用的方法，其特征在于：步骤（4）中，陶瓷纳滤膜的孔径为30～200nm，陶瓷纳滤膜的进出口压力为0.4～0.8MPa，分离的温度为80～120℃。
7.根据权利要求1所述的废矿物油残渣再利用的方法，其特征在于：步骤（5）中，分馏塔压力为0.1～0.5MPa，分馏塔上部温度为150～220℃。
8.根据权利要求1所述的废矿物油残渣再利用的方法，其特征在于：步骤（6）中，加氢反应压力为12～16MPa，加氢反应温度为340～360℃，体积氢油比为300～800:1。
9.一种实现权利要求1-8任一所述的废矿物油残渣再利用方法的系统，其特征在于：包括依次相连的萃取装置（3）、电吸附装置（5）、脱氯反应罐（8）、膜分离装置（9）、分馏塔（11）、加氢精制反应器（12）、产品罐（13），萃取装置（3）还与萃取溶剂罐（1）、废矿物油残渣原料罐（2）连接，萃取装置（3）和电吸附装置（5）之间设置有三相分离器（4）；三相分离器（4）、膜分离装置（9）、分馏塔（11）均与尾料罐（7）连接，三相分离器（4）、分馏塔（11）还与萃取溶剂罐（1）连接。
10.根据权利要求9所述的废矿物油残渣再利用的系统，其特征在于：电吸附装置（5）与脱氯反应罐（8）之间的管路上设置有第一换热器（6），膜分离装置（9）与分馏塔（11）之间的管路上设置有第二换热器（10）。
CN202011432740.4A 2020-12-10 2020-12-10 废矿物油残渣再利用的方法及其系统 Active CN112625723B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011432740.4A CN112625723B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 废矿物油残渣再利用的方法及其系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011432740.4A CN112625723B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 废矿物油残渣再利用的方法及其系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112625723A CN112625723A (zh) 2021-04-09
CN112625723B true CN112625723B (zh) 2022-11-01

Family

ID=75309386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011432740.4A Active CN112625723B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 废矿物油残渣再利用的方法及其系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112625723B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113372949B (zh) * 2021-06-28 2023-03-10 中国石油化工股份有限公司 一种脱除原料油中沥青的方法
CN115895723B (zh) * 2022-11-03 2024-06-04 宁波中循环保科技有限公司 含氯硅的废矿物油连续生产基础油的方法及系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105505550B (zh) * 2015-12-09 2018-08-07 台州天天环保科技有限公司 一种废润滑油再生处理的方法
CN107574011B (zh) * 2017-09-13 2021-02-05 宁波中循环保科技有限公司 一种废润滑油的络合-膜分离-加氢-分馏的再生处理方法
CN107892990B (zh) * 2017-11-14 2020-11-13 新疆聚力环保科技有限公司 一种废矿物油全氢型再生生产高档润滑油基础油的方法
CN111019750A (zh) * 2019-12-23 2020-04-17 宁波中循环保科技有限公司 一种利用强碱性离子液体脱除废机油中氯的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112625723A (zh) 2021-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112625723B (zh) 废矿物油残渣再利用的方法及其系统
JP4866351B2 (ja) 直接石炭液化のためのプロセス
CA1070631A (en) Solids recovery from coal liquefaction slurry
CN109294622B (zh) 一种利用悬浮床加氢实现重油轻质化的工艺及装置
CN112607981B (zh) 废矿物油油泥再利用的方法及其系统
EP4174122A1 (en) Method and system for treating waste plastic material
CN112552947B (zh) 一种植物沥青加氢生产生物柴油的加工方法
CN110628512A (zh) 一种含氯废弃动植物油脂的加氢处理方法
CN105273734A (zh) 炭黑原料、利用煤直接液化残渣生产炭黑原料的方法
CN112480959A (zh) 一种低温聚结脱除催化油浆固体杂质的方法
CN111607430A (zh) 废矿物油综合处理系统及其处理方法
CN108423952B (zh) 一种超临界流体梯级萃取—氧化降解耦合处理含油污泥的组合工艺
CN105400537A (zh) 一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法
CN110157478A (zh) 一种煤焦油原料的预处理方法
CN112516683A (zh) 一种废弃硅藻土助滤剂再生系统及方法
CN111704935A (zh) 一种低阶煤加氢-热解-气化耦合一体化多联产工艺方法
CN109486518B (zh) 一种低品质油的改质方法和系统
CN118272121A (zh) 一种重油浆态床加氢裂化反应系统及方法
CN113698958A (zh) 一种通过复合溶剂分离催化裂化油浆中芳烃和饱和烃的方法
CN111732970A (zh) 降低渣油中金属含量的方法和装置
CN115895723B (zh) 含氯硅的废矿物油连续生产基础油的方法及系统
CN107384569B (zh) 一种连续无污染再生回收废润滑油的方法
CN109439359B (zh) 石油废渣转化剂及用其处理石油废渣的方法
CN114958422B (zh) 一种含氯原料油的脱氯方法
CN221740201U (zh) 一种废油处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant