CN113736518B - 一种高熔点费托合成蜡的脱油方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高熔点费托合成蜡的脱油方法，包括以下步骤：将熔点70℃以上的费托精制蜡在熔融状态下和蜡晶改性剂混合，得到混合物；所述蜡晶改性剂选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸醋、富马酸二烷基‑醋酸乙烯共聚物、苯乙烯‑马来酸醋共聚物和萘的缩合物中的一种或多种；将所述混合物装料，降温结晶，升温发汗过程中离心脱油，收集，得到脱油后费托合成蜡。该方法一方面通过在原料蜡中加入上述种类的蜡晶改性剂，使原料蜡结晶时形成较大粒度蜡晶，利于后期“汗液”在较大蜡晶空隙中排出；另一方面，本方法发汗操作时采用离心设备，大大提高汗液排除效率和效果。
Description
技术领域
本发明属于费托合成蜡技术领域，尤其涉及一种高熔点费托合成蜡的脱油方法。
背景技术
目前国内费托合成蜡的深加工，主要经加氢精制及分离等相关工序，将精制蜡初步分离为低熔点(小于50℃)、中熔点(50-80℃)及高熔点(80-110℃以上)等牌号费托蜡产品。虽然费托合成蜡正构化程度高，但仍含有少量的油组分，切割出的各熔点费托蜡产品含油量较高，与国外产品仍存在显著差距，满足不了高端客户的需求。因此，为得到符合国内外产品指标的高端蜡产品，需对费托合成粗蜡或切割后的馏分蜡实施脱油。
当前全球广泛采用的生产全(半)精炼石蜡的脱油工艺主要有两种，包括发汗脱油和溶剂脱油，分级结晶脱油技术也是在发汗的基础上衍生出来的一种工艺。
溶剂脱油技术是利用溶剂对油和蜡的溶解度不同，将油、蜡分开，但溶剂脱油工艺主要存在生产过程中需要大量使用溶剂，回收溶剂需要较大能耗等问题，且溶剂易燃，容易造成生产事故，同时溶剂也会对环境造成影响。
发汗脱油方法是利用蜡中各种烃类组分熔点不同的性质进行分离提纯的。
普通的发汗脱油过程主要包括以下步骤：(1)准备工作：垫水，用水充满发汗装置下部空间；(2)装料：原料加热至熔点以上呈液态时装入发汗装置；(3)降温结晶：在冷却过程中，各组分按熔点由高到低的顺序依次结晶形成固体。(4)升温发汗：当蜡层温度达到指定温度完成结晶后，放掉垫水；再将原料按控温程序缓慢地加热到发汗需要的温度。在升温发汗过程中，各种组分按熔点由低到高的顺序先后熔化成液态并流出蜡下，最后得到的蜡层剩余物，蜡上就是高熔点、低含油的蜡。(5)产品收集：升温发汗结束后继续升温以熔化取出蜡上，即为产品。
对普通发汗脱油方法，在升温发汗过程中固态组分较高熔点的蜡和较低熔点的蜡及液态组分油两类组分虽然分别处于固体和液体两种相态，但是也很难完全分离。为使最终产品的含油量符合要求，通常采用延长发汗时间并提高发汗终止温度的方法，但这样会导致生产周期长且产品收率下降。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高熔点费托合成蜡的脱油方法，该方法具有较高的脱油效果。
本发明提供了一种高熔点费托合成蜡的脱油方法，包括以下步骤：
将熔点70℃以上的费托精制蜡在熔融状态下和蜡晶改性剂混合，得到混合物；所述蜡晶改性剂选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸醋、富马酸二烷基-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-马来酸醋共聚物和萘的缩合物中的一种或多种；
将所述混合物装料，降温结晶，升温发汗过程中离心脱油，收集，得到脱油后费托合成蜡。
所述蜡晶改性剂占熔点70℃以上的费托精制蜡质量的0.1～5wt％。
在本发明中，上述种类的蜡晶改性剂能够改变70℃以上的高熔点费托蜡的结晶形态，同时为提高汗液排出效率及效果，利用离心设备作为发汗装置，从而提高脱油效率，并提高普通发汗的产品收率，实现高熔点费托蜡的脱油。
在本发明中，所述熔点70℃以上的费托精制蜡熔点为78℃，含油率2.6％；或熔点为91℃，含油率0.9％。
在本发明中，所述降温结晶的具体过程包括：
以第一降温速率3～5℃/h降温，在降温至熔点以下10～30℃第一次恒温4～8h；
以第二降温速率继续降温，所述第二降温速率高于所述第一降温速率，降温至所述第一次恒温的温度以下10～30℃继续第二次恒温4～8h；
继续降温，降温段设置n段，n≥2，第n段的降温速率大于第n-1段的降温速率，直至降温温度在熔点以下40～70℃。
在本发明中，所述升温发汗的具体过程包括：
将降温结晶得到的蜡晶料以第一升温速率0.5～10℃/h升温至第一温度后，进行第一次恒温4～8h；第一温度为熔点以下20～40℃；
以第二升温速率继续升温，所述第二升温速率低于第一升温速率，升温至第二温度，继续进行第二次恒温；
继续升温，升温段设置m段，3≤m≤5，第m段的升温速率小于第m-1段的升温速率，直至升温至熔点以上融化蜡晶料。
在本发明中，第三次升温的终止温度优选比第二升温终止点高5～10℃；第四升温段终止点比第三升温段终止点高1～5℃，第五升温段在熔点以上融化原料放料。
每次升温至一定温度后均进行恒温；恒温的时间均优选为4～8h。
在本发明中，所述离心脱油的离心转速≥3000rpm，离心时间≥10min。传统的发汗装置，如立式列管换热器，底部需要垫水，防止熔融蜡进入发汗脱油装置堵塞支撑板(有孔隙，后续汗液靠重力或其它外力在底部排出)。本发明采用离心发汗装置中进行离心脱油，采用离心方式甩出汗液，轻质组分的汗液在上部排出，因此，不用在底部垫水。本申请采用的离心脱油装置不局限于型号，具有离心功能，根据需求配有程序控温功能即可。
在本发明中，所述熔点70℃以上的费托精制蜡按照以下方法制得：
将费托合成蜡加氢精制，分离，得到熔点70℃以上的费托精制蜡；所述熔点70℃以上的费托精制蜡的馏程范围为50～100℃。
在本发明中，所述分离在减压精馏塔、带侧线减压精馏塔、减压精馏塔组、薄膜蒸发器或短程蒸发器中进行；
分离采用的压力大于0Pa且小于等于1000Pa，温度为150～350℃。
本发明采用标准SH/T0638检测蜡中含油量。
本发明提供了一种高熔点费托合成蜡的脱油方法，包括以下步骤：将熔点70℃以上的费托精制蜡在熔融状态下和蜡晶改性剂混合，得到混合物；所述蜡晶改性剂选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸醋、富马酸二烷基-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-马来酸醋共聚物和萘的缩合物中的一种或多种；将所述混合物装料，降温结晶，升温发汗过程中离心脱油，收集，得到脱油后费托合成蜡。该方法一方面通过在原料蜡中加入上述种类的蜡晶改性剂，使原料蜡结晶时形成较大粒度蜡晶，利于后期“汗液”在较大蜡晶空隙中排出；另一方面，本方法发汗操作时采用离心设备，大大提高汗液排除效率和效果。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种高熔点费托合成蜡的脱油方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
以某费托合成工艺得到的费托合成蜡为原料，经加氢精制反应，得到费托精制蜡。
该费托精制蜡依次进入薄膜蒸发器和短程蒸发器中进行分离，得到馏程范围为70℃的熔点为78℃的费托馏分蜡。
以上熔点78℃的费托蜡，含油2.6wt％，在熔融状态下加入原料质量的0.5％蜡晶改性剂聚(甲基)丙烯酸醋，充分混合后加入到离心发汗装置发汗管中。通过离心发汗装置控温系统进行缓慢降温，以3℃/h降温速率降至50℃，恒温4h；以降温速率5℃/h降温至30℃，恒温4h。以降温速率5℃/h降温至10℃，恒温4h，完成降温结晶过程。开始缓慢升温，以5℃/h升温速率升至50℃，恒温4h，进行离心脱油10min，收集汗液；继续缓慢升温，以3℃/h升温速率升至65℃，恒温4h，进行离心脱油10min，收集汗液；继续缓慢升温，以2℃/h升温速率升至70℃，恒温4h，进行离心脱油10min，收集汗液；以1℃/h升温速率升至75℃，恒温4h，进行离心脱油10min，收集汗液，完成发汗过程。最后升温至80℃以上，融化收集样品，产品收率71％。
产品经分析：熔点为80.1℃，含油0.7％。
对照组：对该78℃原料蜡，在不添加蜡晶改性剂，且在传统的立式列管发汗装置中操作，相同的操作步骤下(即相同的升降温控制程序，无离心脱油操作)，产品收率48％，产品分析为：熔点79.3℃，含油1.8wt％。
实施例2：
以某费托合成工艺得到的费托合成蜡为原料，经加氢精制反应，得到费托精制蜡。
该费托精制蜡依次进入薄膜蒸发器和短程蒸发器中进行分离，得到馏程范围为50℃的熔点为91℃的费托馏分蜡。
所述熔点91℃的费托馏分蜡，含油0.9wt％，在熔融状态下加入原料质量的2％蜡晶改性剂苯乙烯-马来酸醋共聚物，充分混合后加入到离心发汗装置发汗管中。通过离心发汗装置控温系统进行缓慢降温，以3℃/h降温速率降至70℃，恒温2h；以降温速率3℃/h降温至50℃，恒温4h。以降温速率5℃/h降温至30℃，恒温4h，完成降温结晶过程。开始缓慢升温，以8℃/h升温速率升至60℃，恒温4h，进行离心脱油10min，收集汗液；继续缓慢升温，以5℃/h升温速率升至75℃，恒温4h，进行离心脱油10min，收集汗液；继续缓慢升温，以3℃/h升温速率升至80℃，恒温4h，进行离心脱油10min，收集汗液；以1℃/h升温速率升至85℃，恒温4h，进行离心脱油10min，收集汗液，完成发汗过程。最后升温至100℃以上，融化收集样品，产品收率83％。
产品经分析：熔点为92.9℃，含油0.3wt％。
由以上实施例可知，本发明提供的方法对于熔点高于70℃的高熔点费托蜡，通过添加蜡晶改性剂实现蜡降温结晶时生长为粒度粗大均匀的晶体，结晶的蜡层是多孔隙的、易于渗透的，最终达到汗液易于排出，提高脱油的效果；另一方面，采用离心装置进行发汗操作，提高汗液排出效率及排出效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种高熔点费托合成蜡的脱油方法，包括以下步骤：
将熔点70℃以上的费托精制蜡在熔融状态下和蜡晶改性剂混合，得到混合物；所述蜡晶改性剂选自聚（甲基）丙烯酸醋或苯乙烯-马来酸醋共聚物；所述蜡晶改性剂占熔点70℃以上的费托精制蜡质量的0.1~5wt%；
将所述混合物装料，降温结晶，升温发汗过程中离心脱油，收集，得到脱油后费托合成蜡；所述离心脱油的离心转速≥3000rpm，离心时间≥10min；
所述降温结晶的具体过程包括：
以第一降温速率3~5℃/h降温，在降温至熔点以下10~30℃第一次恒温4~8h；
以第二降温速率继续降温，所述第二降温速率高于所述第一降温速率，降温至所述第一次恒温的温度以下10~30℃继续第二次恒温4~8h；
继续降温，降温段设置n段，n≥2，第n段的降温速率大于第n-1段的降温速率，直至降温温度在熔点以下40~70℃；
所述升温发汗的具体过程包括：
将降温结晶得到的蜡晶料以第一升温速率0.5~10℃/h升温至第一温度后，进行第一次恒温4~8h；第一温度为熔点以下20~40℃；
以第二升温速率继续升温，所述第二升温速率低于第一升温速率，升温至第二温度，进行第二次恒温；所述第二温度比第一温度高10~20℃；
继续升温，升温段设置m段，3≤m≤5，第m段的升温速率小于第m-1段的升温速率，直至升温至熔点以上融化蜡晶料。
2.根据权利要求1所述的脱油方法，其特征在于，所述熔点70℃以上的费托精制蜡按照以下方法制得：
将费托合成蜡加氢精制，分离，得到熔点70℃以上的费托精制蜡；所述熔点70℃以上的费托精制蜡的馏程范围为50~100℃。
3.根据权利要求2所述的脱油方法，其特征在于，所述分离在减压精馏塔、薄膜蒸发器或短程蒸发器中进行；
分离采用的压力大于0Pa且小于等于1000Pa，温度为150~350℃。
4.根据权利要求2所述的脱油方法，其特征在于，所述分离在带侧线减压精馏塔或减压精馏塔组中进行。
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