CN201962252U - 一种环保橡胶填充油的溶剂精制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油化工技术领域，公开了一种环保橡胶填充油的溶剂精制设备，该设备包括溶剂精密抽提的抽提塔和在进行溶剂精密抽提的抽提塔上游设置的原料油预精制分离罐。通过本实用新型的设备可以以润滑油馏分油或润滑油溶剂抽出油为原料油，生产出满足欧盟环保指令要求的环保橡胶填充油。

Description

一种环保橡胶填充油的溶剂精制设备

技术领域

本实用新型属于石油化工技术领域，涉及一种生产环保橡胶填充油的溶剂精制设备。

背景技术

在轮胎等橡胶制品的生产加工过程中，为改善胶料的加工性能，通常需要加入一定量的橡胶填充油。我国是轮胎生产大国，近年来出口增长迅速。由于国内对轮胎尚无环保标准要求，一些轮胎生产厂家选择非环保橡胶填充油，不仅对环境造成影响，也会因环保指标不达标而影响轮胎出口；进口环保橡胶填充油价格昂贵，轮胎企业难以承受。国产传统橡胶填充油，特别是润滑油溶剂精制的抽出油，其中含有大量的多环芳烃(PAHs)类化合物，多环芳烃具有致癌、损伤生殖系统等毒害性，因而被一些发达国家限量使用：美国和日本对填充油中16种有害多环芳烃(PAHs)的含量进行了限制；欧盟于2005年12月9日发布了2005/69/EC指令，要求自2010年1月1日起，所有进入欧盟市场的轮胎及橡胶制品中，使用的填充油中被列出的8种有害多环芳烃(PAHs)总量每千克不能超过10毫克，其中苯并芘(BaP)含量每千克不能超过1毫克。因此，国内目前用于生产轮胎的润滑油溶剂抽出油类填充油，不能满足欧盟环保指令要求，不能继续用于出口欧盟市场的橡胶及轮胎行业。

虽然用于生产充油胶及浅色橡胶制品的环烷型橡胶填充油大都满足环保要求，但由于其组成中总芳烃含量相对较低，与橡胶相容性差，不能满足轮胎行业加工和使用要求。

目前国内外环保橡胶油主要有以下三种：TDAE(处理芳烃油)、MES(亦称浅抽油)和NAP(环烷油)。TDAE是对润滑油溶剂抽出油再精制除去有毒多环芳烃后生产而成；MES是由石蜡基原油馏分油浅度溶剂精制或加氢精制后再脱蜡而成；NAP是由环烷基原油馏分油经溶剂精制或加氢精制而成。TDAE的组成同润滑油溶剂抽出油类填充油组成相差小，芳烃含量高与橡胶相容性好；MES和NAP，其组成中总芳烃含量相对较低，与橡胶相容性差些。近年来国内外环保橡胶填充油开发研究十分活跃，涌现了许多专利成果，但大多为实验室结果，工业化的较少。

专利CN 101597512A公开了一种生产环保橡胶填充油的方法，该方法包括如下步骤：1)以减三线馏分油为原料油，进行糠醛抽提，得到一次抽出油；2)将步骤1)得到的一次抽出油进行糠醛二次抽提，得到的二次精制油即为环保橡胶油。专利CN101597513A公开了一种环保橡胶油及其制备方法，该实用新型提供的制备环保橡胶油的方法，包括如下步骤：1)以减三线馏分油为原料油，进行糠醛抽提，得到一次精制油；2)将步骤1)得到的一次精制油进行糠醛二次抽提，得到的二次抽出油即为环保橡胶油。以上两项专利是以馏分油为原料油生产TDAE类环保橡胶填充油，没有说明如何生产MES类环保橡胶填充油，也没有说明以一般润滑油溶剂抽出油为原料油怎样生产环保橡胶填充油。

授权专利CN 1229211C公开了一种橡胶加工用油的生产方法，该橡胶加工用油含有(a)25-100质量％的粘度比重常数为0.79-0.87的矿物油系减压蒸馏残渣油和(b)0-75质量％的多环芳香族化合物含有量小于3质量％、闪点200℃以上的矿物油。该橡胶油的减压蒸馏残渣油矿物油不环保，因此该橡胶油不能满足欧盟环保指令要求。

专利CN 101560330A公开了一种环保型橡胶软化油的生产方法，该方法将矿物油减压蒸馏，取280℃至340℃的馏分，加入催化剂，进行高压加氢反应，将所得产物加入白土精制，真空过滤得到精制矿物油；将减压塔底油经传统的丙烷脱沥青工艺处理后得到沥青溶液，将沥青溶液减压蒸馏，取270℃至330℃的馏分，氧化得氧化沥青；将得到的精制矿物油与氧化沥青以重量比2.5至3.5∶1.2至1.5在50℃至80℃混合并搅拌得到环保型橡胶软化油，但对产品中多环芳烃含量没有说明。

专利CN 101092491A公开了一种制备增塑剂的方法，包括用选择性溶剂纯化石油馏分和分离提取物，所述提取物在30℃至120℃的温度范围内，用极性溶剂二甲亚砜以极性溶剂对提取物为(2.0至4.0)∶1的重量比进行处理，得到的提余液用作增塑剂。所述提取物是残余提取物或残余和馏出提取物的混合物。所述提取物用链烷一环烷溶剂以溶剂对提取物为(0.1至0.5)∶1的重量比预先进行稀释。所述增塑剂包括：60wt％至90wt％的芳烃，其中具有三个和更多个环的多环芳烃为1.5wt％至2.9wt％；余量为链烷/环烷烃和树脂，该实用新型工业化难度大。

专利CN 101591453A公开了一种环保型橡胶填充油的生产方法，利用原料油与溶剂的比重差在抽提塔内逆流充分接触进行抽提，将原料油中的多环芳烃溶解到溶剂中，并自动沉降到塔的底部区域，抽提后的原料油自动上升到塔顶，经汽提工艺进行溶剂回收，去除其中夹带的溶剂，得到环保橡胶填充油。溶剂为选自糠醛，苯酚，乙醇，乙醚，环丁砜，二甲砜，二甲基亚砜，二甲基甲酞胺或者N-甲基吡咯烷酮中的一种溶剂。

采用现有的溶剂精制技术，若使精制油的多环芳香族烃(PCA)含量及8种有害芳香族化合物总含量满足欧盟环保指令2005/69/EC环保指标的要求，则精制油芳炭含量低，不能满足轮胎行业对环保橡胶油使用性能的要求；若使精制油芳炭含量满足轮胎行业对环保橡胶油使用性能的要求，则精制油的多环芳香族烃(PCA)含量及8种有害芳香族化合物总含量无法满足欧盟环保指令2005/69/EC环保指标的要求。因此，迫切期待开发一种轮胎用环保橡胶油及其加工方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是在已有技术基础上，设计一种环保橡胶填充油的溶剂精制设备，以润滑油馏分油或润滑油溶剂抽出油为原料油，通过原料油的溶剂预处理过程改善被精制原料油的组成，降低有毒芳烃的含量；在溶剂精密抽提分离过程中，采用部分抽余液或抽余油返回抽提塔和使用精密抽提溶剂来提高溶剂精密抽提分离过程的精度和效率，进一步去除剩余的有毒芳烃，保留少环环保芳烃等有效组分，实现既能保留相当量的少环环保芳烃，又能极大限度地去除有毒的多环芳烃，生产出满足欧盟环保指令要求的环保橡胶填充油。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种环保橡胶填充油的溶剂精制设备，该设备包括：

溶剂预处理分离罐1，该分离罐的下部设置有原料油与预处理溶剂的混合物的入口，该入口与原料油输入管线和抽提塔2抽出液流出口连接；顶部设置有原料油预处理抽余液流出口；底部设置有原料油预处理抽出液流出口；

抽提塔2，该塔的下部设置有预处理抽余液的入口，该入口与溶剂预处理分离罐1的原料油预处理抽余液流出口连接；上部设置有精密抽提溶剂入口；在抽提塔的原料油预处理抽余液入口至精密抽提溶剂入口下部设置有抽提塔2的抽余液入口或抽余液汽提塔5的抽余油入口；顶部设置有抽提塔抽余液流出口，当采用部分抽余液返回抽提塔2时，该抽余液流出口与抽提塔2的抽余液入口连接；底部设置有抽提塔抽出液流出口，该抽出液流出口与所述溶剂预处理分离罐(1)的原料油入口和预处理溶剂抽出液流出口连接；；

抽出液蒸发塔3，该塔的下部设置有抽提塔2的抽出液入口，该入口与抽提塔2的抽出液流出口和溶剂预处理分离罐1的抽出液流出口连接；顶部设置有溶剂流出口，底部设置有抽出液流出口；

抽出液汽提塔4，该塔的下部设置有抽出液蒸发塔3的抽出液入口，该入口与抽出液蒸发塔3的抽出液流出口连接；顶部设置有湿溶剂流出口，底部设置有抽出油流出口；

抽余液汽提塔5，该塔的下部设置有抽提塔2的抽余液入口，该入口与抽提塔2的抽余液流出口连接；顶部设置有湿溶剂流出口，底部设置有抽余油流出口，当采用部分抽余油返回抽提塔2时，该抽余油流出口与抽提塔(2)的抽余油入口连接(图中未示出)；

溶剂罐6：该罐的顶部设置有溶剂入口，该溶剂入口与抽出液蒸发塔3的溶剂流出口及溶剂干燥塔7的溶剂流出口连接；该罐的底部设置有溶剂流出口，该溶剂流出口与抽提塔2的溶剂入口连接；

溶剂干燥塔7，该塔的上部设置有湿溶剂入口，该湿溶剂入口与抽出液汽提塔4和抽余液汽提塔5的湿溶剂流出口连接；该塔的下部设置有溶剂流出口，该溶剂流出口与溶剂罐6的顶部的溶剂入口连接，该塔的顶部设置有废液流出口。

利用本实用新型的设备可以使被精制原料油中的少环芳烃、环烷烃等有效组分与多环芳烃等有毒不环保芳烃得到有效分离，所生产的橡胶填充油满足：多环芳香族烃(PCA)的含量小于3％；苯并芘(BaP)含量小于1mg/kg；8种有害芳香族化合物的总含量小于10mg/kg，满足欧盟环保指令2005/69/EC环保指标的要求。

附图说明

附图1为本实用新型生产环保橡胶填充油的溶剂精制设备示意图，其中的标号分别表示为：1、原料油预处理分离罐；2、抽提塔；3、抽出液蒸发塔；4、抽出液汽提塔；5、抽余液汽提塔；6、溶剂罐；7、溶剂干燥塔。

具体实施方式

为了更清楚地理解本实用新型，下面参照附图1对本实用新型进行具体说明。

如附图1所示，本实用新型的溶剂精制设备包括或由如下部分构成：

溶剂预处理分离罐1，该分离罐的下部设置有原料油与预处理溶剂的混合物的入口，该入口与原料油输入管线和抽提塔2抽出液流出口连接；顶部设置有原料油预处理抽余液流出口；底部设置有原料油预处理抽出液流出口；

抽提塔2，该塔的下部设置有预处理抽余液的入口，该入口与溶剂预处理分离罐1的原料油预处理抽余液流出口连接；上部设置有精密抽提溶剂入口；在抽提塔的原料油预处理抽余液入口至精密抽提溶剂入口下部设置有抽提塔2的抽余液入口或抽余液汽提塔5的抽余油入口；顶部设置有抽提塔抽余液流出口，当采用部分抽余液返回抽提塔2时，该抽余液流出口与抽提塔2的抽余液入口连接；底部设置有抽提塔抽出液流出口，该抽出液流出口与所述溶剂预处理分离罐(1)的原料油入口和预处理溶剂抽出液流出口连接；

抽出液蒸发塔3，该塔的下部设置有抽提塔2的抽出液入口，该入口与抽提塔2的抽出液流出口和溶剂预处理分离罐1的抽出液流出口连接；顶部设置有溶剂流出口，底部设置有抽出液流出口；

抽出液汽提塔4，该塔的下部设置有抽出液蒸发塔3的抽出液入口，该入口与抽出液蒸发塔3的抽出液流出口连接；顶部设置有湿溶剂流出口，底部设置有抽出油流出口；

抽余液汽提塔5，该塔的下部设置有抽提塔2的抽余液入口，该入口与抽提塔2的抽余液流出口连接；顶部设置有湿溶剂流出口，底部设置有抽余油流出口，当采用部分抽余油返回抽提塔2时，该抽余油流出口与抽提塔2的抽余油入口连接；

溶剂罐6，该罐的顶部设置有溶剂入口，该溶剂入口与抽出液蒸发塔3的溶剂流出口及溶剂干燥塔7的溶剂流出口连接；该罐的底部设置有溶剂流出口，该溶剂流出口与抽提塔2的溶剂入口连接；

溶剂干燥塔7，该塔的上部设置有湿溶剂入口，该湿溶剂入口与抽出液汽提塔4和抽余液汽提塔5的湿溶剂流出口连接；该塔的底部设置有溶剂流出口，该溶剂流出口与溶剂罐6的顶部的溶剂入口连接；该塔的顶部设置有废液流出口。

原料油与抽提塔2底部的全部或部分抽出液经静态混合器(图中未示出)混合后，进入原料油预精制分离罐1，经分离罐1分离，从分离罐1顶部流出的原料油预精制抽余液从抽提塔2的下部进入抽提塔；从分离罐1底部流出的原料油预精制抽出液与剩余部分的抽提塔2底部的抽出液混合进入抽出液溶剂蒸发塔3，脱除的溶剂经冷凝进入溶剂罐6；从蒸发塔3底部流出的抽出液进入抽出液汽提塔4，汽提出的湿溶剂经冷凝进入干燥塔7进行干燥，经干燥的溶剂进入溶剂罐6，抽出液汽提塔4脱除溶剂后，从抽出液汽提塔4底部得到抽出油；精密抽提溶剂从抽提塔2的上部进入抽提塔2，抽提塔2的抽余液从抽提塔2的顶部流出后，进入抽余液汽提塔5脱除溶剂，汽提出的湿溶剂经冷凝进入干燥塔7进行干燥，经干燥的溶剂进入溶剂罐6，脱除溶剂后的抽余油即为环保橡胶填充油。在上述过程中，当采用部分抽余液返回抽提塔2时，从抽提塔2的顶部流出的抽余液的一部分从位于抽提塔2的溶剂入口下部至原料油入口的抽余液入口进入抽提塔2，其余抽余液经抽余液汽提塔5下部设置的抽余液入口进入抽余液汽提塔5脱除溶剂；当采用部分抽余油返回抽提塔2时，从抽余液汽提塔5流出的抽余油的一部分从位于抽提塔2的精密抽提溶剂入口下部至原料油预精制抽余液入口设置的抽余油入口进入抽提塔2(图中未示出)，其余抽余油进入抽余油储罐(图中未示出)。

Claims (1)

1.一种生产环保橡胶填充油的溶剂精制设备，其特征在于，该设备包括：

溶剂预处理分离罐(1)，该分离罐的下部设置有原料油与预处理溶剂的混合物的入口，该入口与原料油输入管线和抽提塔(2)的抽出液流出口连接；顶部设置有原料油预处理抽余液流出口；底部设置有原料油预处理抽出液流出口；

抽提塔(2)，该塔的下部设置有预处理抽余液的入口，该入口与溶剂预处理分离罐(1)的原料油预处理抽余液流出口连接；上部设置有精密抽提溶剂入口；在抽提塔的原料油预处理抽余液入口至精密抽提溶剂入口下部设置有抽提塔(2)的抽余液入口或抽余液汽提塔(5)的抽余油入口；顶部设置有抽余液流出口，当采用抽提塔（2）的部分抽余液返回抽提塔（2）时，该抽余液流出口与抽提塔(2)的抽余液入口连接；底部设置有抽出液流出口，该抽出液流出口与所述溶剂预处理分离罐(1)的原料油入口和预处理溶剂抽出液流出口连接；

抽出液蒸发塔(3)，该塔的下部设置有抽提塔(2)的抽出液入口，该入口与抽提塔(2)的抽出液流出口和溶剂预处理分离罐(1)的抽出液流出口连接；顶部设置有溶剂流出口，底部设置有抽出液流出口；

抽出液汽提塔(4)，该塔的下部设置有抽出液蒸发塔(3)的抽出液入口，该入口与抽出液蒸发塔(3)的抽出液流出口连接；顶部设置有湿溶剂流出口，底部设置有抽出油流出口；

抽余液汽提塔(5)，该塔的下部设置有抽提塔(2)的抽余液入口，该入口与抽提塔(2)的抽余液流出口连接；顶部设置有湿溶剂流出口，底部设置有抽余油流出口，当采用部分抽余油返回抽提塔（2）时，该抽余油流出口与抽提塔(2)的抽余油入口连接；

溶剂罐(6)，该罐的顶部设置有溶剂入口，该溶剂入口与抽出液蒸发塔(3)的溶剂流出口连接；该罐的底部设置有溶剂流出口，该溶剂流出口与抽提塔(2)的精密抽提溶剂入口连接；

溶剂干燥塔(7)，该塔的上部设置有湿溶剂入口，该湿溶剂入口与抽出液汽提塔(4)和抽余液汽提塔(5)的湿溶剂流出口连接；该塔的底部设置有溶剂流出口，该溶剂流出口与溶剂罐(6)的顶部的溶剂入口连接；该塔的顶部设置有废液流出口。 

Images