CN1344783A - 一种使用助滤剂的溶剂脱蜡脱油方法 - Google Patents

一种使用助滤剂的溶剂脱蜡脱油方法 Download PDF

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Abstract

一种使用助滤剂的溶剂脱蜡脱油方法,是将0.05～1重%的高碳直链聚合物助滤剂加入原料油中,在脱蜡脱油溶剂的作用下依次经过油脱蜡、蜡脱油,回收溶剂得到脱蜡油和脱油蜡。该方法既可提高脱蜡段的过滤速度,同时也能提高脱油段的过滤速度,从而提高装置的加工能力,该方法工艺流程简单,在工业上容易实施。

Description

一种使用助滤剂的溶剂脱蜡脱油方法
本发明属于一种使用助滤剂的烃油溶剂脱蜡脱油方法。
润滑油溶剂脱蜡脱油联合装置是生产润滑油的脱蜡油料、石蜡或微晶蜡的重要工艺过程。溶剂脱蜡是在润滑油料中加入溶剂稀释，使油的粘度降低，然后冷却至低温，再将油和蜡分离。溶剂脱蜡脱油中结晶、过滤是重要的操作因素，它们关系到脱蜡油的收率、石蜡、微晶蜡的含油量及石蜡的熔点、微晶蜡的滴点，即关系到油和蜡的产率和质量，也关系到生产装置的加工能力。溶剂脱蜡脱油装置在优化工艺条件的基础上，如果要进一步提高装置的加工能力，提高脱蜡油收率，提高石蜡和微晶蜡的质量，使用助滤剂是一种很重要的方法。
目前，用于脱蜡的助滤剂主要是四大类：
第一类：烷基萘类，该类用得较早；
第二类：无灰高聚物类，该类品种较多，最近用得较广泛，例如聚甲基丙烯酸酯、聚α-烯烃、乙丙共聚物、聚乙烯醋酸酯；
第三类：粗蜡或微晶蜡的氧化物；
第四类：某些金属清净剂类，例如烷基水杨酸盐、硫化烷基酚，但报道不多。这些助滤剂有的用在丙烷脱蜡，也有用在酮类溶剂脱蜡上。
USP4,354,003，是采用聚α-烯烃和聚乙烯醋酸乙烯醋共聚物的混合物作助滤剂，主要应用在丙烷脱蜡装置，助滤剂的总量在0.1％，可提高过滤速度和脱蜡油收率，但未涉及到脱油段的过滤速度的情况。
USP4,451,353是采用聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯的混合物作助滤剂，可用在丁酮和甲基异丁基酮为溶剂的脱蜡装置，也可用在其它的溶剂脱蜡装置上，加剂量从0.025～0.15％，可适用于重质馏份油，也可适于脱沥青油，其相对过滤度可提高5％～35％，而脱蜡油收率可提高1％～7％，但也没有提到脱油段过滤速度情况。
本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种使用助滤剂的溶剂脱蜡脱油方法，该助滤剂不同于上述四类，该方法将同时提高脱蜡段和脱油段的过滤速度。
本发明提供的方法是：将高碳直链聚合物助滤剂加入原料油中，在脱蜡脱油溶剂的作用下依次经过油脱蜡、蜡脱油，回收溶剂得到脱蜡油和脱油蜡。
本发明提供的方法是这样具体实施的：将60～90℃的助滤剂加入60～90℃的原料油中，脱蜡脱油溶剂分予稀释、一次、二次、三次共4次分别加入，在-5℃～30℃下过滤，然后在相同温度下加入冷洗溶剂，得到蜡膏和脱蜡滤液，将脱蜡滤液中的溶剂回收后得到脱蜡油，蜡膏在脱蜡脱油溶剂的作用下，在0～25℃下进行一段或两段脱油，过滤所得的脱油滤液循环至第一脱油段或不循环，将蜡膏中的溶剂回收后得到粗石蜡和粗微晶蜡。
所述的原料油选自减压二线馏分油、减压三线馏分油、减压四线馏分油、脱沥青油之中的一种，或其它含蜡的馏分油如加氢蜡油、催化蜡油、热裂化蜡油、焦化蜡油等。减压二线馏分油、减压三线馏分油或减压四线馏分油为石蜡基原油或中间基原油经过减压蒸馏所得，脱沥青油为石蜡基原油或中间基原油经过减压蒸馏得到减压渣油再经溶剂脱沥青所得。
所述的助滤剂是一种高碳直链聚合物，碳链的碳原子数为50～120，分子量为700～1800，支链度为0～1％，滴点为100～110℃，25℃针入度0～5(1/10mm)。该助滤剂既可单独使用，也可与其它类型的助滤剂一起使用，譬如该助滤剂可以和烷基萘类、无灰高聚物类、粗蜡或微晶蜡的氧化物、金属清净剂类助滤剂中的1～4种混合使用。助滤剂占原料油的0.05～1重％。
所述的脱蜡脱油溶剂可以为丙烷，也可以为酮类溶剂和苯类溶剂的混合物例如丁酮-甲苯、丙酮-苯-甲苯或甲基乙基酮-苯-甲苯等。
脱蜡段溶剂与原料油的总重量比为2～5∶1，第一脱油段溶剂与原料油的总重量比为0.5～3∶1，第二脱油段溶剂与原料油的总重量比为0.5～3∶1。
下面结合附图对本发明所提供的方法予以进一步的说明，图中省略了许多设备如结晶器、过滤器等，管线的形状和尺寸不受附图的限制，而是根据具体情况确定。
附图示意出一种使用助滤剂、滤液循环的溶剂脱蜡方法流程。但本发明提供的方法同样适用于非滤液循环流程的溶剂脱蜡。
来自管线1的原料油和分别来自管线8、9的高碳直链聚合物助滤剂、予稀释溶剂一起进入脱蜡段2，一次、二次、三次、冷洗溶剂依次分别经管线11、12与22、13进入脱蜡段2，在-5～-30℃下结晶后过滤，在同一温度下，冷洗溶剂经管线加入，14滤液经管线10去溶剂回收系统(图中未标出)，回收溶剂后的脱蜡油进一步加工后可以作为润滑油基础油。
从脱蜡段过滤得到的蜡膏经管线3进入第一脱油段4，一次、冷洗溶剂依次分别经管线15与7、16进入第一脱油段4，在0～25℃下结晶、过滤、冷洗，滤液经管线19分为两部分，其中小部分滤液经管线20去溶剂回收系统(图中未标出)，大部分滤液经管线21分为一次、二次溶剂分别经管线11、22和12进入脱蜡段2。
从第一脱油段过滤得到的蜡膏经管线5进入第二脱油段6，一次、冷洗溶剂依次分别经管线17、18进入第二脱油段6，在0～25℃下结晶、过滤、冷洗，滤液作为一次溶剂经管线7返回第一脱油段4，蜡膏经管线23出装置，可以制成各种石蜡或微晶蜡产品。
本发明提供的方法中采用一种高碳直链聚合物作为单一助滤剂，或与其它类型的助滤剂混合使用，不仅提高脱蜡段的过滤速度，而且对第一脱油段和第二脱油段的过滤速度也有不同程度的提高，从而提高装置的加工能力。脱蜡油收率提高1～4个百分点，微晶蜡、混晶蜡的滴点可提高0.5～8.0℃，石蜡的熔点可提高2℃左右。该方法工艺流程简单，在工业上容易实施。本发明提供的方法适用于溶剂脱蜡-脱油的非滤液循环过程，也适于滤液循环过程。
附图是一种使用助滤剂、滤液循环的溶剂脱蜡方法的流程示意图。
附图中各编号说明如下：
2代表脱蜡段，4为第一脱油段，6为第二脱油段，其余编号均为管线。
下面的实施例将对本发明提供的方法予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
原料油的性质如表1所示。助滤剂的商品牌号为SASOBIT，由南非SASOL公司生产，碳链的碳原子数为95，分子量为1300，支链度为0.5％，滴点为105℃，25℃针入度为2(1/10mm)。试验所用的脱蜡脱油溶剂为丁酮-甲苯，其组成为丁酮∶甲苯＝60∶40(体积比)。试验所用的结晶器直径为200mm，高为500mm，安装有带弹簧的刮刀，刮刀转速60转/分，过滤器是一个直径约为250mm的带滤布的漏斗。
                        对比例1
本对比例说明不加助滤剂SASOBIT、滤液不循环的溶剂脱蜡情况。
原料油为石蜡基原油的减压四线馏份油，将原料油和脱蜡脱油溶剂装在结晶器内，稀释溶剂分予稀释、一次、二次、三次共4次分别在70℃、30℃、-10℃、和-15℃下加入，在-21℃下对过滤器中的物料进行过滤，在同样温度下进行冷洗。该段丁酮-甲苯溶剂与原料油的总重量比为4.5∶1。将脱蜡滤液中的溶剂蒸发后得到脱蜡油。
在第一脱油段，向脱蜡段的蜡膏中加入稀释溶剂和冷洗溶剂，该段丁酮-甲苯溶剂与原料油的总重量比为2.5∶1，在15℃下过滤，得到的滤液去溶剂回收系统。
在第二脱油段，向第一脱油段的蜡膏中加入稀释溶剂和冷洗溶剂，该段丁酮-甲苯溶剂与原料油的总重量比为1.8∶1，在20℃下过滤，得到的滤液去溶剂回收系统，蒸发蜡膏中的溶剂后得到石蜡和微晶蜡的中间产品。
试验的主要操作条件和结果如表2所示。从表2可看出，脱蜡段、第一脱油段和第二脱油段的过滤速度分别为279、237、323kg/h·m2，脱蜡油收率为45.6重％，混晶蜡的滴点为66.0℃。
                    实施例1
与对比例1相比，本实施例在脱蜡段加入0.11重％助滤剂SASOBIT，其它条件均相同。
试验的主要操作条件和结果如表2所示。从表2可看出，脱蜡段、第一脱油段和第二脱油段的过滤速度分别为500、328、508kg/h·m2，与对比例1相比，比相应段的过滤速度分别提高79％、38％、57％。脱蜡油收率为48.1重％，比对比例1的脱蜡油收率提高2.5个百分点。混晶蜡的滴点为66.5℃，比对比例1提高0.5℃。
                    实施例2
与对比例1相比，本实施例在脱蜡段加入0.33重％助滤剂SASOBIT，其它条件均相同。
试验的主要操作条件和结果如表2所示。从表2可看出，脱蜡段、第一脱油段和第二脱油段的过滤速度分别为398、279、508kg/h·m2，与对比例1相比，比相应段的过滤速度分别提高42％、17％、57％。脱蜡油收率为46.6重％，比对比例1的脱蜡油收率提高1.0个百分点。混晶蜡的滴点为66.5℃，比对比例1提高0.5℃。
                        对比例2
本对比例说明不加助滤剂SASOBIT、滤液不循环的溶剂脱蜡情况。与对比例1相比，本对比例的原料油为石蜡基原油的脱沥青油，其它条件均相同。
试验的主要操作条件和结果如表3所示。从表3可看出，脱蜡段、第一脱油段和第二脱油段的过滤速度分别为130、58、68kg/h·m2，脱蜡油收率为37.4重％，微晶蜡的滴点为74.0℃。
                        实施例3
与对比例2相比，本实施例在脱蜡段加0.33重％助滤剂SASOBIT，其它条件均相同。
试验的主要操作条件和结果如表3所示。从表3可看出，脱蜡段、第一脱油段和第二脱油段的过滤速度分别为181、64、86kg/h·m2，与对比例2相比，比相应段的过滤速度分别提高39％、10％、26％。脱蜡油收率为38.8重％，比对比例2的脱蜡油收率提高1.4个百分点。微晶蜡的滴点为81.5℃，比对比例2提高7.5℃。
                    实施例4
与对比例2相比，本实施例在脱蜡段加入0.55重％助滤剂SASOBIT，其它条件均相同。
试验的主要操作条件和结果如表3所示。从表3可看出，脱蜡段、第一脱油段和第二脱油段的过滤速度分别为150、65、106kg/h·m2，与对比例2相比，比相应段的过滤速度分别提高15％、12％、55％。脱蜡油收率为41.0重％，比对比例2的脱蜡油收率提高3.6个百分点。微晶蜡的滴点为82.0℃，比对比例2提高8.0℃。
                        对比例3
本对比例说明不加助滤剂SASOBIT、滤液不循环的溶剂脱蜡情况。与对比例1相比，本对比例的原料油为石蜡基原油的减压三线馏份油，其它条件均相同。
试验的主要操作条件和结果如表4所示。从表4可看出，脱蜡段、第一脱油段和第二脱油段的过滤速度分别为350、310、320kg/h·m2，脱蜡油收率为50.5重％，石蜡的熔点为54.0℃。
                    实施例5
与对比例3相比，本实施例在脱蜡段加入0.11重％助滤剂SASOBIT，其它条件均相同。
试验的主要操作条件和结果如表4所示。从表4可看出，脱蜡段、第一脱油段和第二脱油段的过滤速度分别为550、340、480kg/h·m2，与对比例3相比，比相应段的过滤速度分别提高57％、9％、50％。脱蜡油收率为53.2重％，比对比例3的脱蜡油收率提高2.7个百分点。石蜡的熔点为56.0℃，比对比例3提高2.0℃。
                    实施例6
与对比例3相比，本实施例在脱蜡段加入0.33重％助滤剂SASOBIT，其它条件均相同。
试验的主要操作条件和结果如表4所示。从表4可看出，脱蜡段、第一脱油段和第二脱油段的过滤速度分别为400、350、470kg/h·m2，与对比例3相比，比相应段的过滤速度分别提高14％、12％、46％。脱蜡油收率为54.1重％，比对比例3的脱蜡油收率提高3.7个百分点。石蜡的熔点为56.5℃，比对比例3提高2.5℃。
                        对比例4
本对比例说明不加助滤剂SASOBIT的溶剂脱蜡情况。与对比例2相比，本对比例为滤液循环流程，其它条件均相同。
试验的主要操作条件和结果如表5所示。从表5可看出，脱蜡段、第一脱油段和第二脱油段的过滤速度分别为112、36、60kg/h·m2，脱蜡油收率为42.4重％，微晶蜡的滴点为75.0℃。
                    实施例7
与对比例4相比，本实施例在脱蜡段加入0.33重％助滤剂SASOBIT，其它条件均相同。
试验的主要操作条件和结果如表5所示。从表5可看出，脱蜡段、第一脱油段和第二脱油段的过滤速度分别为130、49、76kg/h·m2，与对比例4相比，比相应段的过滤速度分别提高16％、36％、26％。脱蜡油收率为43.7重％，比对比例4的脱蜡油收率提高1.3个百分点。微晶蜡的滴点为80.0℃，比对比例4提高5.0℃。
                                表1
原料油名称    减压四线馏份油    减压三线馏份油 脱沥青油
密度(20℃)，克/厘米3     0.8631     0.8569   0.8743
粘度(100℃)，毫米2/秒     7.42     6.54   14.8
残炭，重％     0.04     0.01   0.48
凝点，℃     54     50   ＞60
馏程(GB/T255-88)，℃
    初馏点     401     398   420
    10％     446     410   455
    30％     461     415   522
    50％     469     425   555
    70％     479     450   -
    90％     493     475   -
    终馏点     540     510   -
                            表2
       编  号助滤剂加量，重％过滤温度，℃脱蜡段第一脱油段第二脱油段过滤速度，kg/h·m2脱蜡段第一脱油段第二脱油段过滤相对速度比较，％脱蜡段第一脱油段第二脱油段脱蜡油收率，重％倾点，℃混晶蜡收率，重％滴点，℃   对比例10-21152027923732310010010045.6-1527.066.0   实施例10.11-21152050032850817913815748.1-1528.366.5   实施例20.33-21152039827950814211715746.6-1528.466.5
                            表3
       编  号助滤剂加量，重％过滤温度，℃脱蜡段第一脱油段第二脱油段过滤速度，kg/h·m2脱蜡段第一脱油段第二脱油段过滤相对速度比较，％脱蜡段第一脱油段第二脱油段脱蜡油收率，重％倾点，℃粘度(100℃)，cSt微晶蜡收率，重％滴点，℃   对比例20-211520130586810010010037.4-623.5525.274.0   实施例30.33-211520181648613911012638.8-623.823.581.5   实施例40.55-2115201506510611511215541.0-622.8823.982.0
                            表4
       编  号助滤剂加量，重％过滤温度，℃脱蜡段第一脱油段第二脱油段过滤速度，kg/h.m2脱蜡段第一脱油段第二脱油段过滤相对速度比较，％脱蜡段第一脱油段第二脱油段脱蜡油收率，重％倾点，℃石蜡收率，重％熔点，℃   对比例30-21152035031032010010010050.5-1527.054.0   实施例50.11-21152055034048015710915053.2-1528.356.0   实施例60.33-21152040035047011411214654.1-1528.456.5
                        表5
           编  号助滤剂加量，重％过滤温度，℃脱蜡段第一脱油段第二脱油段过滤速度，kg/h·m2脱蜡段第一脱油段第二脱油段过滤相对速度比较，％脱蜡段第一脱油段第二脱油段脱蜡油收率，重％倾点，℃粘度(100℃)，cSt微晶蜡收率，重％滴点，℃   对比例40-211520112366010010010042.4-623.1526.075.0   实施例70.33-211520130497611613612643.7-623.0424.280.0

Claims (9)

1、一种使用助滤剂的溶剂脱蜡脱油方法，其特征在于将0.05～1重％的高碳直链聚合物助滤剂加入原料油中，在脱蜡脱油溶剂的作用下依次经过油脱蜡、蜡脱油，回收溶剂得到脱蜡油和脱油蜡。
2、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的高碳直链聚合物助滤剂碳链的碳原子数为50～120，分子量为700～1800，支链度为0～1％，滴点为100～110℃，25℃针入度为0～5。
3、按照权利要求1或2的方法，其特征在于所述的助滤剂既可单独使用，也可与烷基萘类、无灰高聚物类、粗蜡或微晶蜡的氧化物、金属清净剂类助滤剂中的1～4种混合使用。
4、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的原料油选自减压二线馏分油、减压三线馏分油、减压四线馏分油、脱沥青油、加氢蜡油之中的一种。
5、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的脱蜡脱油溶剂为酮类溶剂和苯类溶剂的混合物。
6、按照权利要求1或5的方法，其特征在于所述的脱蜡脱油溶剂为丁酮-甲苯。
7、按照权利要求1或5的方法，其特征在于所述的脱蜡脱油溶剂为丙酮-苯-甲苯。
8、按照权利要求1或5的方法，其特征在于所述的脱蜡脱油溶剂为甲基乙基酮-苯-甲苯。
9、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的脱蜡脱油溶剂为丙烷。
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