NO127867B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO127867B NO127867B NO279169A NO279169A NO127867B NO 127867 B NO127867 B NO 127867B NO 279169 A NO279169 A NO 279169A NO 279169 A NO279169 A NO 279169A NO 127867 B NO127867 B NO 127867B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- oil
- solvent
- charge
- extract
- equation
- Prior art date
Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 118
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 76
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 37
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 20
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 12
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- WMRHFDDAINZXHF-UHFFFAOYSA-N benzene;butan-2-one Chemical compound CCC(C)=O.C1=CC=CC=C1 WMRHFDDAINZXHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000010227 cup method (microbiological evaluation) Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009123 feedback regulation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
Fremgangsmåte til regulering av. en oppløsningsmiddel-raffineringsprosess beregnet for ekstrahering av hydro- Procedure for regulation of. a solvent refining process intended for the extraction of hydro-
karbonoljer med lavt hydrogen/karbon-forhold. carbon oils with a low hydrogen/carbon ratio.
Foreliggende oppfinnelse angår en prosess for behandling av hydrokarbonoljer. Mer spesielt omhandler den en oppløsningsmiddel-raffineringsprosess, hvor betingelsene for raffinering av en smøre-olje-charge reguleres i avhengighet av eller som reaksjon på chargeoljens kvalitet. I henhold til denne prosess reguleres doseringen av oppløsningsmiddel. og ekstraktblandingens utløpstemperatur på en slik måte at man fremstiller et produkt med en ønsket viskositetsindeks etter voksfjerning som svar på signaler avgitt i henhold til de karakteristiske data for den behandlede chargeolje. The present invention relates to a process for treating hydrocarbon oils. More particularly, it relates to a solvent refining process, where the conditions for refining a lubricating oil charge are regulated in dependence on or in response to the quality of the charge oil. According to this process, the dosage of solvent is regulated. and the outlet temperature of the extract mixture in such a way as to produce a product with a desired viscosity index after wax removal in response to signals emitted according to the characteristic data for the treated charge oil.
To viktige egenskaper eller karakteristiske data for smøre-olje er fluiditeten ved brukstemperaturen og evnen til å opprettholde tilstrekkelig smøring innenfor de aktuelle temperaturområder. Disse karakteristiske data er hellepunktet, (ASTM-betegnelse: D-97) og viskositetsindeksen (VI) (ASTM-betegnelse: D-567). Råolje som brukes for fremstilling av smøreolje,inneholder voks eller voksaktige stoffer som påvirker oljens hellepunkt i negativ retning, samt forbindelser med lavt hydrogen/karbon-forhold som i uheldig retning påvirker viskositetsindeksen. For fremstilling av smøreoljer med høy kvalitet, anvender oljeraffineriene en oppløsningsmiddel-raffineringsprosess for å fjerne bestanddeler med lav viskositetsindeks og en fremgangsmåte som oppløsningsmiddel-voksfjerning for å fjerne voks eller voksholdige stoffer. Siden avvoksingen er en relativt kostbar prosess, og opp-løsningsmiddel-raf f ineringen fjerner en vesentlig mengde av forbind-elsene i utgangsoljen, er det vanligvis mest økonomisk å benytte opp-løsningsmiddel-raf f inering først og deretter utsette den reduserte mengde oppløsningsmiddel-raffinert olje for en avvoksingsprosess. Two important properties or characteristic data for lubricating oil are the fluidity at the operating temperature and the ability to maintain sufficient lubrication within the relevant temperature ranges. These characteristic data are the pour point, (ASTM designation: D-97) and the viscosity index (VI) (ASTM designation: D-567). Crude oil used for the production of lubricating oil contains wax or waxy substances that affect the oil's pour point in a negative direction, as well as compounds with a low hydrogen/carbon ratio that adversely affect the viscosity index. To produce high quality lubricating oils, oil refineries use a solvent refining process to remove low viscosity index constituents and a process such as solvent dewaxing to remove wax or waxy substances. Since the dewaxing is a relatively expensive process, and the solvent refining removes a significant amount of the compounds in the starting oil, it is usually most economical to use solvent refining first and then subject the reduced amount of solvent refined oil for a dewaxing process.
Siden voksbestanddeléne i rå-smøreoljer har et høyt hydrogen/karbon-forhold, vil avvoksingen i vesentlig grad forandre oljens viskositetsindeks. Raffineriene vil da. vanligvis oppløsningsmiddel-raffinere en utgangs-smøreolje til en betraktelig høyere viskositetsindeks enn det ferdige smøreoljeprodukt skal ha, slik at oljen etter avvoksingen vil ha den ønskede viskositetsindeks. Since the wax constituents in raw lubricating oils have a high hydrogen/carbon ratio, the dewaxing will significantly change the oil's viscosity index. The refineries will then. usually solvent-refine a starting lubricating oil to a considerably higher viscosity index than the finished lubricating oil product should have, so that the oil after dewaxing will have the desired viscosity index.
F.eks. ved furfuralraffinering av rå-smøreolje, benyttes f. eks. furfuraldoseringer på mellom 75 og 500 volumprosent av oljechargen, og ekstraktblanding-utgangstemperaturer på mellom <i>|0<o>og 150°C. An-søkerne har funnet at oppløsningsmiddeldoseringen og ekstraktblandingens utløpstemperatur ved furfuralraffinering kan settes i forbind-else med og beregnes ut fra chargeoljens kvalitet og oljekonsentrasjon i ekstraktblandingen. En verdi som bestemmer chargens kvalitet, er karakteriseringsfaktoren K , beskrevet av Watson og medarbeidere, E.g. in furfural refining of crude lubricating oil, e.g. furfural dosages of between 75 and 500 volume percent of the oil charge, and extract mixture outlet temperatures of between <i>|0<o>and 150°C. The applicants have found that the solvent dosage and the outlet temperature of the extract mixture during furfural refining can be linked to and calculated from the quality of the charge oil and the oil concentration in the extract mixture. A value that determines the quality of the charge is the characterization factor K, described by Watson and co-workers,
Ind. Eng. Chem., 25, 880 (1933), 27, 1460 (1935). Et annet mål på oljekvaliteten er brytningsindeksen eller refraksjonsindeksen (RI) Ind. Meadow. Chem., 25, 880 (1933), 27, 1460 (1935). Another measure of oil quality is the refractive index or refractive index (RI)
(ASTM-henvisning: D-1218). Selv om brytningsindeksen alene har begrenset verdi for bestemmelse av chargens kvalitet, har ansøkerne utviklet nyttige og nøyaktige avhengigsforhold ut fra RI sammen med flammepunktet (ASTM-henvisning: D-92) for den voksholdige chargeolje, for bestemmelse og forutsigelse av det ekstraktoljeutbytte som vil gi den avvoksede raffinerte oljes ønskede VI. i det følgende kalt VI. , (ASTM Reference: D-1218). Although the refractive index alone is of limited value in determining the quality of the charge, the applicants have developed useful and accurate dependence relationships from the RI together with the flash point (ASTM reference: D-92) of the waxy charge oil, for the determination and prediction of the extract oil yield that will give the dewaxed refined oil's desired VI. hereinafter called VI. ,
' 0 ønsk. ' 0 wish.
De fire prøver og data som er nødvendige for regulering av et fur-furalraf fineringsanlegg,er spesifikk vekt, viskositet, brytningsindeks og flammepunkt, og alle disse data tas på den voksholdige.-charge. Anvendelsen av disse verdier for regulering av furfural-råffinatoren er beskrevet i detalj i det følgende. The four tests and data required for regulation of a furfural refining plant are specific gravity, viscosity, refractive index and flash point, and all these data are taken on the waxy charge. The application of these values for regulation of the furfural crude finner is described in detail in the following.
Man kan også benytte N-metyl-2-pyrrolidon (i det.følgende kalt NMP) istedenfor furfural som oppløsningsmiddel for behandling av utgangsoljen. Oppløsningsmiddeldoseringen- og ekstraktblandingens utgangstemperatur ved NMP-raffinering kan også korreleres med kvali-teten av chargen og konsentrasjonen av olje i ekstraktblandingen, idet disse data bringes i avhengighet av tidligere nevnte innbyrdes forhold mellom de forskjellige vérdier som nevnt for furfural som oppløsningsmiddel. Man har også utviklet nyttige og nøyaktige innbyrdes avhengighetsforhold for NMP, korrelert i forhold til bruk av furfural, idet man benytter RI sammen med flammepunktet (ASTM-henvisning: D-92) for utgangsoljen, for å forutsi det ekstraktoljeutbytte som gir en ønsket avvokset raffinatolje VI (V^øng^ )• De data som kreves for regulering av en NMP-raffineringsenhet,er spesifikk vekt, viskositet, brytningsindeks og flammepunkt - alle på voksholdig utgangsolje. Reguleringen av NMP-raffinatoren beskrives likeledes senere mer detaljert. You can also use N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter called NMP) instead of furfural as a solvent for treating the starting oil. The solvent dosage and the exit temperature of the extract mixture during NMP refining can also be correlated with the quality of the charge and the concentration of oil in the extract mixture, as these data are brought into dependence on the previously mentioned interrelationship between the different values as mentioned for furfural as a solvent. Useful and accurate interdependencies for NMP correlated with furfural usage have also been developed, using RI together with the flash point (ASTM Reference: D-92) of the starting oil to predict the extract oil yield that yields a desired dewaxed raffinate oil VI (V^øng^ )• The data required for regulation of an NMP refining unit are specific gravity, viscosity, refractive index and flash point - all on waxy feed oil. The regulation of the NMP refiner is also described later in more detail.
En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe anordninger for regulering av et oppløsningsmiddel-raffineringsanlegg ut fra chargens kvalitet. One purpose of the present invention is to provide devices for regulating a solvent refining plant based on the quality of the charge.
En annen hensikt er å forandre driftsbetingelsene for en gitt charge, når den ønskede viskositetsindeks, VI. , , eller den avvoksede raffinerte olje forandres, slik at et produkt med ønsket kvalitet produseres umiddelbart. Oppfinnelsen gjør det mulig å pro-dusere raffinert olje med ønsket VI etter avvoksing ved regulering Another purpose is to change the operating conditions for a given charge, when the desired viscosity index, VI. , , or the dewaxed refined oil is changed, so that a product of the desired quality is produced immediately. The invention makes it possible to produce refined oil with the desired VI after dewaxing by regulation
av oppløsningsmiddeldoseringen og ekstraktblandingens utgangstemperatur i avhengighet av chargens kvalitet. En fordel med denne reguler-ingsmetode er at man effektivt foregriper forandringer i raffinerings-betingelsene og eliminerer det tidsspille som ellers følger med regulering på grunnlag av produktkvalitet. Hvis VI^^ forandres, blir driftsbetingelsene forandret hurtig til de data som kreves for fremstilling av den nye produktkvalitet. Dette hurtige svar sørger for stor jevnhet i produktkvaliteten og opprettholder optimale raffi-neringsbetingelser. of the solvent dosage and the exit temperature of the extract mixture depending on the quality of the batch. An advantage of this regulation method is that you effectively anticipate changes in the refining conditions and eliminate the time lag that otherwise comes with regulation on the basis of product quality. If VI^^ is changed, the operating conditions are quickly changed to the data required for the production of the new product quality. This rapid response ensures great consistency in product quality and maintains optimal refining conditions.
En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en matematisk modell av en oppløsningsmiddel-raffineringsprosess på en slik måte at man kan gjennomføre fullstendig automatisk regnemaskin-regulering. Another purpose of the invention is to provide a mathematical model of a solvent refining process in such a way that fully automatic calculator regulation can be carried out.
En annen hensikt med oppfinnelsen ér å fremlegge en fremgangsmåte for regulering av en furfuralraffineringsenhet ut fra chargens kvalitet. Another purpose of the invention is to provide a method for regulating a furfural refining unit based on the quality of the charge.
En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en metode for regulering av en NMP-raffineringsenhet i avhengighet av chargens kvalitet. Another purpose of the invention is to provide a method for regulating an NMP refining unit depending on the quality of the charge.
Enda en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe forhånds-varslet eller "feedforward" - til forskjell fra tilbakematningsregu-lering "feedback" -regulering av et oppløsningsmiddel-raffinerings-tårn, slik at man etter avvoksingen som følger etter raffinerings-tårnbehandlingen får en smøreolje med en forhåndsbestemt viskositetsindeks . Yet another purpose of the invention is to provide pre-announced or "feedforward" - as distinguished from feedback regulation "feedback" regulation of a solvent refining tower, so that after the dewaxing that follows the refining tower treatment, a lubricating oil with a predetermined viscosity index.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte til regulering av en oppløsningsmiddel-raffineringsprosess beregnet for ekstrahering av hydrokarbonoljer med lavt hydro-gen/karbonforhold, hvor en smøreolje-charge behandles med et oppløs-ningsmiddel, ved måling av visse charge-parametere og regulering av visse prosessvariable for oppnåelse av et produkt med en ønsket karakteristisk egenskap, og denne fremgangsmåte er kjennetegnet ved at det tilveiebringes et første, andre, tredje og fjerde signal, som henholdsvis representerer mål for chargens spesifikke vekt, chargens viskositetsindeks, chargens brytningsindeks og chargens flammepunkt, og et femte signal som er et .mål for den raffinerte oljes ønskede viskositetsindeks, og at nevnte første, andre, tredje, fjerde og femte signaler kombineres til to ytterligere signaler som anvendes til å regulere oppløsningsmiddel-doseringen henholdsvis ekstrakt-blandingens utløpstemperatur, for således å holde den raffinerte oljes viskositetsindeks på den ønskede verdi. According to the present invention, a method is thus provided for regulating a solvent refining process intended for the extraction of hydrocarbon oils with a low hydrogen/carbon ratio, where a lubricating oil charge is treated with a solvent, by measuring certain charge parameters and regulating of certain process variables for obtaining a product with a desired characteristic property, and this method is characterized by providing a first, second, third and fourth signal, which respectively represent measures of the specific weight of the charge, the viscosity index of the charge, the refractive index of the charge and the flash point of the charge , and a fifth signal which is a measure of the refined oil's desired viscosity index, and that said first, second, third, fourth and fifth signals are combined into two further signals which are used to regulate the solvent dosage and the outlet temperature of the extract mixture thus keeping it refined oil's viscosity index to the desired value.
Man har funnet at furfuralraffinering av smøreoljecharger It has been found that furfural refining of lubricating oil chargers
ved optimale driftsbetingelser kan uttrykkes ved følgende ligning: under optimal operating conditions can be expressed by the following equation:
hvor: where:
A er en konstant karakteristisk verdi for hver chargeolje, C =konsentrasjonen av ekstraktolje i ekstraktblandingen, A is a constant characteristic value for each charge oil, C = the concentration of extract oil in the extract mixture,
TR er forskjellen mellom ekstraktblandingens utgangstemperatur og furfuralets kokepunkt, l62°C, og TR is the difference between the starting temperature of the extract mixture and the furfural's boiling point, l62°C, and
F = furfuraldoseringen, nemlig volumdeler furfural ført inn i raffinéringstårnet per 100' volumdeler charge. F = the furfural dosage, namely parts by volume of furfural introduced into the refining tower per 100' parts by volume of charge.
I ovenstående og følgende ligninger ansees en betegnelse som definert ved første anvendelse og har samme betydning i følgende anvendelser. In the above and following equations, a designation is considered as defined in the first application and has the same meaning in subsequent applications.
Verdien av A i ligning 1 ble funnet å samsvare med Watson-karakteriseringsfaktoren Kv i henhold til følgende ligning: The value of A in equation 1 was found to correspond to the Watson characterization factor Kv according to the following equation:
hvor where
Kv = Watson-karakteriseringsfaktoren. Kv = Watson characterization factor.
Følgende ligning for K ver utviklet i avhengighet av API-sp.v. (ASTM-henvisning: D-287) og den kinematiske viskositet (ASTM-henvisning: D-445): The following equation for K was developed depending on the API sp.v. (ASTM reference: D-287) and the kinematic viscosity (ASTM reference: D-445):
hvor: where:
°API = sp.v. i °API (ASTM-henvisning: D-287), og cs kinematisk viskositet ved 100 C i centistokes (ASTM-henvisning: D-445). °API = sp.v. in °API (ASTM reference: D-287), and cs kinematic viscosity at 100 C in centistokes (ASTM reference: D-445).
Som nevnt ovenfor er C e lik konsentrasj"onen av ekstraktolje i ekstraktblandingen som tas ut av bunnen i raffineringstårnet. Denne konsentrasjon bestemmes ved ligningen: As mentioned above, C e is equal to the concentration of extract oil in the extract mixture that is removed from the bottom of the refining tower. This concentration is determined by the equation:
hvor: where:
<=> prosentvis utbytte av ekstraktolje, og <=> percentage yield of extract oil, and
F ■'■ * .furfural dosering. F ■'■ * .furfural dosage.
Konsentrasjonen av ekstraktolje i den ekstrakt-furfural-blanding som foreligger ved vanlig teknisk drift avhenger av verdien av A i ligning .1 etter følgende enkle ligning: The concentration of extract oil in the extract-furfural mixture present in normal technical operation depends on the value of A in equation .1 according to the following simple equation:
Utbyttet av ekstraktolje er en funksjon av VI for den ønskede avvoksede raffinatolje uttrykt etter følgende ligning: The yield of extract oil is a function of VI for the desired dewaxed raffinate oil expressed according to the following equation:
Man har funnet at ekstraktoljeutbyttet kan beregnes ut fra fire verdier, som avhenger av utgangsoljekvaliteten og VI^ngk Disse verdier har fått betegnelsene G, L, M og N i nedenstående ligninger. Verdien av Q er knyttet sammen med brytningsindeksen for den voksholdige chargeoljen, RIWC>°S flammepunkt, fl, målt ifølge Cleveland Open Cup-metoden, uttrykt i °C i henhold til følgende ligning: It has been found that the extract oil yield can be calculated from four values, which depend on the starting oil quality and VI^ngk These values have been given the designations G, L, M and N in the equations below. The value of Q is related to the refractive index of the waxy charge oil, RIWC>°S flash point, fl, measured according to the Cleveland Open Cup method, expressed in °C according to the following equation:
hvor: where:
RIWC er brytningsindeksen ved 70°C for voksholdig utgangsolje (ASTM-henvisning: D-1218); og RIWC is the refractive index at 70°C of waxy starting oil (ASTM reference: D-1218); and
fl er lik flammepunktet etter Cleveland Open Cup, °C fl is equal to the flash point after the Cleveland Open Cup, °C
(ASTM-henvisning: D-92). (ASTM Reference: D-92).
Verdien for L avhenger av G etter følgende ligning: The value of L depends on G according to the following equation:
Verdien av M avhenger av VI for den ønskede avvoksede raffinatolje, dvs. VI, , etter følgende ligning: The value of M depends on VI for the desired dewaxed raffinate oil, i.e. VI, , according to the following equation:
55 nsK • NOK 55 •
hvor: where:
C^ = 0.805 for destillat-utgangsoljer med flammepunkt under 237°C, 0.79^ for destillatoljer med flammepunkt lik eller større enn 232°C, 0.801 for restoljer og C~ = 0.001155. for destillatutgangsoljer med flammepunkt under 232°C, 0.0014^5 for destillatoljer med flammepunkter lik eller større enn 232°C, og 0.001190 for restoljer. Verdien av N er lik summen av L og N ved følgende ligning: C^ = 0.805 for distillate starting oils with a flash point below 237°C, 0.79^ for distillate oils with a flash point equal to or greater than 232°C, 0.801 for residual oils and C~ = 0.001155. for distillate output oils with a flash point below 232°C, 0.0014^5 for distillate oils with a flash point equal to or greater than 232°C, and 0.001190 for residual oils. The value of N is equal to the sum of L and N by the following equation:
Utbyttet av ekstraktolje utregnes fra verdien av N som igjen er en funksjon av G, L og M ifmlge ligningene 7» 8 og 9. Forholdet mellom YEQ og N uttrykkes ved følgende ligning: The yield of extract oil is calculated from the value of N, which is again a function of G, L and M according to equations 7, 8 and 9. The relationship between YEQ and N is expressed by the following equation:
Ekstraktoljeutbyttet bestemt etter ligning 11 og konsentrasjonen av ekstraktolje i ekstraktblandingen bestemt ifølge ligning 5 bestemmer furfuraldoseringen i henhold til ligning 4, som kan settes opp i følgende form: The extract oil yield determined according to equation 11 and the concentration of extract oil in the extract mixture determined according to equation 5 determines the furfural dosage according to equation 4, which can be set up in the following form:
Siden TD utgjør forskjellen mellom kokepunktet for furfural (163 C) og temperaturen, TE0, for ekstraktblandingen som forlater raffineringstårnet, bestemmes TEQ ifølge ligning 1 som settes opp som følger: Since TD is the difference between the boiling point of furfural (163 C) and the temperature, TE0, of the extract mixture leaving the refining tower, TEQ is determined according to equation 1 which is set up as follows:
Således kan man bestemme den furfuraldosering F og ekstrakt-olj eutløpstemperatur Teq som kreves for produksjon av en smøreolje med en ønsket viskositetsindeks etter avvoksing, ut"fra kjennskap til verdiene for egenskap (°API), viskositet (cs), brytningsindeks (RI) Thus, one can determine the furfural dosage F and extract oil outlet temperature Teq required for the production of a lubricating oil with a desired viscosity index after dewaxing, based on knowledge of the values for property (°API), viscosity (cs), refractive index (RI)
og flammepunkt (fl) målt på voksholdig charge, ved en furfural-raffineringsprosess, ved nedenstående påfølgende trinn: and flash point (fl) measured on waxy charge, in a furfural refining process, at the following successive steps:
Trinn 1: Man bestemmer Watson-karakteriseringsverdien Kv Step 1: One determines the Watson characterization value Kv
ut fra tettheten (°API) og viskositet (cs) ifølge ligning 3, based on the density (°API) and viscosity (cs) according to equation 3,
Trinn 2: Man bestemmer verdien for konstanten A i ligning 1 Step 2: The value of the constant A in equation 1 is determined
ut fra ovenstående verdi for Ky og ligning 2, based on the above value for Ky and equation 2,
Trinn 3: Verdien av Cg i ligning 4 bestemmes fra ligning 5 Step 3: The value of Cg in equation 4 is determined from equation 5
ved hjelp av verdien av A fra trinn 2, using the value of A from step 2,
Trinn 4: Ekstraktolje-utbyttet, Y^q, bestemmes fra verdiene Step 4: The extract oil yield, Y^q, is determined from the values
av G, L, M og N som igjen finnes som følger: of G, L, M and N which in turn are found as follows:
Trinn 4a: G bestemmes fra det målte flammepunkt for voks- Step 4a: G is determined from the measured flash point of the wax
holdig utgangsolje ved ligning 7, containing starting oil by equation 7,
Trinn 4b: Denne verdi for G benyttes for fastleggelse av Step 4b: This value for G is used to determine
verdien for L ved ligning 8, the value for L by equation 8,
Trinn 4c: Verdien av M bestemmes av ligning 9 ut fra VI^ngk , dvs. ønsket VI for den avvoksede raf f inatolj e, og de bestemte verdier på konstantene C-^ og , Step 4c: The value of M is determined by equation 9 based on VI^ngk , i.e. the desired VI for the dewaxed raf f inatolj e, and the determined values of the constants C-^ and ,
Trinn 4d: Verdiene for L og M legges sammen til en verdi for N etter ligning 10, Step 4d: The values for L and M are added together to a value for N according to equation 10,
Trinn 4e: Denne verdi for N brukes for å bestemme ekstrakt-olj eutbyttet . YgQ etter ligning 11, Step 4e: This value for N is used to determine the extract oil yield. YgQ according to equation 11,
Trinn 5: Verdier for Y~ n ifølge trinnene 4a-e og C etter Step 5: Values for Y~ n according to steps 4a-e and C after
trinn 3 benyttes for å finne furfuraldoseringen, F, ifølge ligning 12. step 3 is used to find the furfural dosage, F, according to equation 12.
Trinn 6: Temperaturen på ekstraktoljen, TEQ, ut fra raffineringstårnet finnes fra ligning 13 ved hjelp av verdien for A ifølge trinn 2, verdien av Cg ifølge trinn 3 og verdien av F ifølge trinn 5. Ovenstående seks trinn kan naturligvis foretas manuelt og siden hver operasjon er uttrykt som en ligning, kan hele rekken av verdibestemm-elser foretas av en regnemaskin for automatregulering. Step 6: The temperature of the extract oil, TEQ, from the refinery tower is found from equation 13 using the value of A according to step 2, the value of Cg according to step 3 and the value of F according to step 5. The above six steps can of course be done manually and since each operation is expressed as an equation, the entire series of value determinations can be made by a calculator for automatic regulation.
Den medfølgende skjematiske tegning viser en utførelse av foreliggende oppfinnelses prosess. Selv om skjemaet illustrerer en oppsetting av apparatur hvoretter oppfinnelsens fremgangsmåte kan utføres, er oppfinnelsen ikke begrenset til denne utførelse eller til de spesielle forbindelser eller apparaturer som er anført. The accompanying schematic drawing shows an embodiment of the present invention's process. Although the diagram illustrates a set-up of apparatus according to which the method of the invention can be carried out, the invention is not limited to this embodiment or to the particular connections or apparatus that are listed.
Inngående chargeolje gjennom: rørledning 1 oppvarmes til ønsket driftstemperatur i varmeveksleren 2 og føres gjennom ledningen 3, ventilen 4 og rørledningen 5 til furfuralraffineringstårnet 6. Oppløsningsmidlet i ledningen 10 oppvarmes til ønsket temperatur i varmeveksler 11 og føres gjennom rørledning 12, ventil 13 og ledning 14 til raffineringstårnet 6. Raffineringstårnet 6 er vist som et enkelt motstrøms-kontakttårn inneholdende fyllmateriale 7. Man kan imidlertid også bruke andre kontaktinnretninger, som f.eks. roter-ende skivekontaktorer, sentrifugal-motstrømskontaktorer, eller kammer-motstrømskontaktorer. I tårnet 6 føres oljen og oppløsningsmidlet i kontakt med hverandre i motstrøm, hvilket bevirker ekstraksjon av innløpsoljens bestanddeler med lav viskositetsindeks. Raffinatet inneholdende raffinert olje og en liten mengde oppløst oppløsnings-middel tappes av gjennom ledning 25. Det opprettholdes en temperaturgradient i furfuralraffineringstårnet 6 ved hjelp av en kjølespiral 16 i tårnets bunn. Andre måter til å oppnå temperaturgradient kan tas i bruk istedenfor eller i tillegg til en slik kjølespiral, f.eks. ved å innføre charge med lavere temperatur enn oppløsningsmidlet, ved å innføre kald damp eller trekke ut en sidestrøm av væske fra tårnet, kjøle denne strømmen og føre den tilbake til tårnet. Kjølevannet som føres inn i spiralen 16 med regulert hastighet gjennom ventilen 17 føres ut gjennom rørledningen 18. Ekstraktblandingen inneholder opp-løsningsmiddel og oppløste oljebestanddeler med lav viskositetsindeks føres ut gjennom rørledning 20 med en temperatur som reguleres av kjølespiralen 16. Incoming charge oil through: pipeline 1 is heated to the desired operating temperature in heat exchanger 2 and is passed through pipeline 3, valve 4 and pipeline 5 to the furfural refining tower 6. The solvent in pipeline 10 is heated to the desired temperature in heat exchanger 11 and passed through pipeline 12, valve 13 and pipeline 14 to the refining tower 6. The refining tower 6 is shown as a single counter-current contact tower containing filling material 7. However, other contact devices can also be used, such as e.g. rotary disc contactors, centrifugal countercurrent contactors, or chamber countercurrent contactors. In the tower 6, the oil and the solvent are brought into contact with each other in countercurrent, which results in the extraction of the constituents of the inlet oil with a low viscosity index. The raffinate containing refined oil and a small amount of dissolved solvent is drained off through line 25. A temperature gradient is maintained in the furfural refining tower 6 by means of a cooling coil 16 at the bottom of the tower. Other ways of achieving a temperature gradient can be used instead of or in addition to such a cooling coil, e.g. by introducing a charge with a lower temperature than the solvent, by introducing cold steam or withdrawing a side stream of liquid from the tower, cooling this stream and feeding it back to the tower. The cooling water which is introduced into the spiral 16 at a regulated speed through the valve 17 is led out through the pipeline 18. The extract mixture contains solvent and dissolved oil constituents with a low viscosity index are led out through the pipeline 20 with a temperature regulated by the cooling spiral 16.
Raffinatet i ledning 25 føres til et oppløsningsmiddelgjen-vinningsanlegg 26, hvor oppløsningsmidlet dampes av fra raffinatoljen. Oppløsningsmiddelraffinert olje føres ut gjennom ledning 27 og opp-løsningsmidlet gjennom ledning 28 tilbake til oppløsningsmiddelrør-ledningen 10, hvorfra den brukes på nytt. Oppløsningsmiddelraffinert olje i ledning 27 føres til voksfjerningsanlegget 29, hvor voksen fra-skilles, f.eks. ved hjelp av avkjøling med en oppløsningsmiddel-blanding av metyletylketon-benzen og filtrering av utfelt voks. Avvokset, oppløsningsmiddelraffinert smøreolje kommer ut gjennom ledningen 30 for lagring og blanding av flere oljetyper, og voksen tappes ut gjennom ledning 31 for videre bearbeiding eller umiddelbar bruk. The raffinate in line 25 is led to a solvent recovery plant 26, where the solvent is evaporated from the raffinate oil. Solvent-refined oil is led out through line 27 and the solvent through line 28 back to the solvent pipeline 10, from where it is reused. Solvent-refined oil in line 27 is led to the wax removal plant 29, where the wax is separated, e.g. by cooling with a solvent mixture of methyl ethyl ketone-benzene and filtering the precipitated wax. Dewaxed, solvent-refined lubricating oil exits through line 30 for storage and mixing of several oil types, and the wax is drained through line 31 for further processing or immediate use.
Ekstraktblandingen i ledning 20 føres til oppløsningsmiddel-gj envinningsanlegget 21, hvor oppløsningsmidlet strippes fra ekstrakt- •■ 1 M I U U I oljen som tappes av gjennom ledningen 22, føres tilbake til ledning The extract mixture in line 20 is fed to the solvent recovery plant 21, where the solvent is stripped from the extract •■ 1 M I U U I the oil that is drained off through line 22, is fed back to line
10 og brukes på nytt. 10 and used again.
En liten strøm av chargen føres kontinuerlig gjennom måler-ledningen 42 og ut til forgreningsledninger 42a, 42b, 42c og 42d til måleinstrumentene 43a, 43b, 43c og 43d, resp.- Avløpet fra målerne føres gjennom ledningene 44a, 44b, 44c og 44d, resp., tilbake til systemet eller kastes, hvis dette er mer praktisk. Måleren 43a er en egenvektmåler, som kontinuerlig bestemmer egenvekten for inngående charge og fremkaller et styringssignal som er et mål for egenvekten i grader API. Egenvektmålere som kan brukes for dette formål omfatter f.eks. Arcco Model R gravitometer, Fisher gravitometer og Automation Products Dynatrol Model CL10RQ. Styringssignalet føres gjennom ledningen 46a til regnemaskinen 50. Signalledningen kan, f.eks. være et rør, en tråd eller en arm, som lystrer signalet, og signalet kan være pneumatisk, hydraulisk, elektrisk eller mekanisk. Elektriske signaler foretrekkes, siden disse kan innføres direkte i regnemaskinsystemet. A small stream of the charge is continuously led through the meter line 42 and out to branch lines 42a, 42b, 42c and 42d to the measuring instruments 43a, 43b, 43c and 43d, resp.- The drain from the meters is led through the lines 44a, 44b, 44c and 44d resp., back to the system or thrown away, if this is more practical. The meter 43a is a specific gravity meter, which continuously determines the specific gravity of the incoming charge and produces a control signal which is a measure of the specific gravity in degrees API. Specific weight meters that can be used for this purpose include e.g. Arcco Model R gravitometer, Fisher gravitometer and Automation Products Dynatrol Model CL10RQ. The control signal is fed through line 46a to the calculator 50. The signal line can, e.g. be a tube, a wire or an arm, which emits the signal, and the signal can be pneumatic, hydraulic, electrical or mechanical. Electrical signals are preferred, since these can be entered directly into the calculator system.
Måleren 43b bestemmer viskositeten for oljen ved en egnet valgt temperatur, f.eks. 54.4°C eller 100°C, og overfører det til-svarende signalet til regnemaskinen 50 gjennom ledning 46v. Visko-sitetsmålere som kan benyttes, er f.eks. en måler beskrevet i US. patenter nr. 2 791 902 og nr. 3 025 232. Måleren 43c bestemmer brytningsindeksen for chargen og sender ut et signal som et resultat av målingen til regnemaskinen 50 gjennom 46c. En egnet brytnings-indeksmåler beskrives i US patent nr. 2 569 127. Måleren 43d bestemmer flammepunktet med Cleveland Open Cup for den voksholdige charge og sender ut et signal til regnemaskinen 50 gjennom ledningen 46d. En egnet måler for dette formål er Precision Scientific Auto-matic Flash Tester, rekalibrert for overensstemmelse med Cleveland Open Cup f lammepunkt. Andre inngående reguleringsdata som VI^n<g>l{ for den avvoksede raffinatolje mates inn i regnemaskinen 50 gjennom ledning 52 fra inngående reguleringsorgan 51. The gauge 43b determines the viscosity of the oil at a suitably selected temperature, e.g. 54.4°C or 100°C, and transmits the corresponding signal to the calculator 50 through line 46v. Visco-site meters that can be used are e.g. a meter described in US. patents No. 2,791,902 and No. 3,025,232. The meter 43c determines the refractive index of the charge and outputs a signal as a result of the measurement to the calculator 50 through 46c. A suitable refractive index meter is described in US Patent No. 2,569,127. The meter 43d determines the Cleveland Open Cup flash point of the waxy charge and outputs a signal to the calculator 50 through line 46d. A suitable meter for this purpose is the Precision Scientific Auto-matic Flash Tester, recalibrated for compliance with the Cleveland Open Cup f flash point. Other input control data such as VI^n<g>l{ for the dewaxed raffinate oil is fed into the calculator 50 through line 52 from input control device 51.
Utgående signaler fra regnemaskinen 50 omfatter signaler som regulerer furfuraldoseringen gjennom ledning 53 og et signal som regulerer utgangstemperaturen for ekstraktblandingen gjennom ledning 65. Signalet i ledning 53 innstiller reguleringsorganet i strøm-ningsfordeleren 5^ slik at man får det ønskede forhold mellom opp-løsningsmiddel som strømmer i ledning 14 og voksholdig charge gjennom ledning 5. Strømningshastigheten for oppløsningsmidlet innstilles nær opptil grenseverdien og holdes på denne verdi ved hjelp av signaler gjennom ledning 55 til ventilen113. Signalet gjennom ledning 56 til ventilen 4, som bestemmer strømningsforholdetr sørger for ønsket strømningshastighet. Outgoing signals from the calculator 50 include signals that regulate the furfural dosage through line 53 and a signal that regulates the outlet temperature of the extract mixture through line 65. The signal in line 53 sets the regulating device in the flow distributor 5^ so that the desired ratio is obtained between the solvent that flows in line 14 and waxy charge through line 5. The flow rate for the solvent is set close to the limit value and is maintained at this value by means of signals through line 55 to the valve 113. The signal through line 56 to the valve 4, which determines the flow ratio ensures the desired flow rate.
Signalet som regulerer ekstraktblandingens temperatur kommer gjennom ledning 65 og innstiller kontrollorganet i temperaturregulatoren 66. Temperaturen for ekstraktblandingen ut fra tårnet 6 bestemmes ved temperaturføler 69 og et signal fra dette føres gjennom ledning 68 til temperaturregulator 66. Temperaturregulatoren 66 sender et reguleringssignal gjennom ledning 67 som regulerer ventilen 17, slik at man får den ønskede temperatur som svar på regulerings-signalet gjennom ledning 65. The signal that regulates the temperature of the extract mixture comes through line 65 and sets the control device in the temperature regulator 66. The temperature of the extract mixture from the tower 6 is determined by temperature sensor 69 and a signal from this is passed through line 68 to the temperature regulator 66. The temperature regulator 66 sends a control signal through line 67 which regulates the valve 17, so that the desired temperature is obtained in response to the regulation signal through line 65.
Eksempel 1 Example 1
Et oljedestillat med høyt voksinnhold oppløsningsmiddel-raffineres med furfural og avvokses for fremstilling av oppløsnings-middelraf finert avvokset smøreolje med viskositetsindeks =95. De følgende data måles på inngående charge ved hjelp av måleapparater som fastlegger egenvekt, viskositet, brytningsindeks og flammepunkt. An oil distillate with a high wax content is solvent-refined with furfural and dewaxed to produce solvent-refined dewaxed lubricating oil with viscosity index =95. The following data are measured on the incoming charge using measuring devices that determine specific gravity, viscosity, refractive index and flash point.
Sp.v. 22.2° API Sp.v. 22.2° API
Viskositet SUS ved.100°C 87.8 sek. Viscosity SUS at 100°C 87.8 sec.
RI ved 70°C 1.4940 RI at 70°C 1.4940
Plammepunkt, COC Plunge point, COC
(Cleveland Open Cup) 271 C (Cleveland Open Cup) 271 C
Utbyttet av ekstraktolje som produseres fra denne charge ved en VI,„ , = 95.0 beregnes som følger: I henhold til ovenstående seks-trinns-metode, bestemmes Watson-karakteriseringsfaktoren Ky til 12.0 ifølge ligning 3. Verdien av A ifølge ligning 2 er 249. Ved å sette denne verdi for A inn i ligning 5, finnes Cg = 0.0995- The yield of extract oil produced from this charge at a VI,„ , = 95.0 is calculated as follows: According to the above six-step method, the Watson characterization factor Ky is determined to be 12.0 according to equation 3. The value of A according to equation 2 is 249. By inserting this value for A into equation 5, Cg = 0.0995-
G bestemmes til 1.4420 ifølge ligning 7. L = 0.017 beregnes ut fra ligning 8. Verdien for M finnes lik 0.8012 ved ligning 9. Verdien for N blir derfor 0.8012 + 0017 eller 0.8182. Ek-straktolj eutbyttet , <V>E0, blir lik 54.0 % ved å innføre denne verdi for N i ligning 11. Verdiene for Y ' og Cg, som således er bestemt, muliggjør utregning av furfuraldoseringen til_ 409 % etter ligning 12. Ekstraktoljens temperatur blir lik 93.3°C ifølge ligning 13. Regne-maskins ignaler innstiller temperaturreguleringen for ekstraktblandingens utgangstemperatur til 93.3°C og strømnings fordeleren til inn-stilling av furfuraldosering på 409 % av inngående charge. Raffinatoljen finnes etter avvoksing å ha den ønskede viskositetsindeks på 95.0. G is determined to be 1.4420 according to equation 7. L = 0.017 is calculated from equation 8. The value for M is found equal to 0.8012 by equation 9. The value for N is therefore 0.8012 + 0017 or 0.8182. The extract oil yield, <V>E0, becomes equal to 54.0% by introducing this value for N in equation 11. The values for Y' and Cg, which are thus determined, enable the calculation of the furfural dosage to_ 409% according to equation 12. The temperature of the extract oil becomes equal to 93.3°C according to equation 13. The calculator's signals set the temperature control for the exit temperature of the extract mixture to 93.3°C and the flow distributor to set the furfural dosage at 409% of the incoming charge. The raffinate oil is found after dewaxing to have the desired viscosity index of 95.0.
Ved skifting av forrådstanker, har den nye charge følgende karakteristika: When changing storage tanks, the new charge has the following characteristics:
Egenvekt 21.7°API Specific gravity 21.7°API
Viskositet SUS ved 100°C 89.3 Viscosity SUS at 100°C 89.3
RI ved 70°C 1.4957 RI at 70°C 1.4957
Flammepunkt COC 260°C Flash point COC 260°C
Behandlingen av denne charge til en ønsket viskositetsindeks på 95.0 etter avvoksing gjennomføres. Verdiene fra måleapparatene fører til nye utregnede verdier for G, L og N. De opprinnelige og nye tall er sammenligningsvis: The treatment of this charge to a desired viscosity index of 95.0 after dewaxing is carried out. The values from the measuring devices lead to new calculated values for G, L and N. The original and new figures are for comparison:
Verdien av M blir uforandret, siden den er en funksjon av ønsket viskositetsindeks. Fra disse tall utregnes et ekstraktoljeutbytte YEQ på 49.5 %. Ky = 11.95. A = 268, verdien av Ce = 0.1172. Fra disse The value of M remains unchanged, since it is a function of the desired viscosity index. From these figures, an extract oil yield YEQ of 49.5% is calculated. Cow = 11.95. A = 268, value of Ce = 0.1172. From these
.resultater bestemmes den nye furfuraldosering til 381 % av charge-mengden, og ekstraktblandingens utgangstemperatur til 96.7°C. Strømningsfordeleren innstilles på nytt etter regnemaskinsignaler slik at forholdet mellom furfuralmengde og frisk charge synker fra 4.09:1 til 3.81:1, og temperaturregulatoren ominnstilles av regnemaskinen til en utgangstemperatur for ekstraktblandingen fra furfuraltårnet på 96.7°C istedenfor 93.3°C .results, the new furfural dosage is determined to be 381% of the charge amount, and the exit temperature of the extract mixture to 96.7°C. The flow distributor is re-adjusted according to calculator signals so that the ratio between furfural quantity and fresh charge drops from 4.09:1 to 3.81:1, and the temperature regulator is readjusted by the calculator to an exit temperature for the extract mixture from the furfural tower of 96.7°C instead of 93.3°C
Etter behandlingen av en del av denne andre forrådstank inneholdende voksholdig destillat' , forandres VIø, nsk. .for avvokset raffinatolje fra 95.0 til 90.0 for fremstilling av et nytt produkt. Verdier for G, L, M og N beregnes på nytt til 1.4457, 0.0125 og 0.8084 og 0.8209 resp., og ekstraktoljeutbyttet beregnes til 41.5 Tallene Kv, A og Cg blir uforandret. Furfuraldoseringeri bestemmes til 268 % og ekstraktblandingens utgangstemperatur fra furfuraltårnet omstilles til 90.6°C. Følgelig ominnstiller regnemaskinen strømningsreguler-ingsanordningen slik at denne slipper gjennom et forhold mellom furfural og frisk charge på 2.68:1 istedenfor 3.81:1, og ominnstiller temperaturregulatoren på ekstraktblandingsutløpet til 90.6°C istedenfor 96.7°C. Disse forandringer i furfuraldosering og ekstraktolje-utgangstemperatur fører til en raffinatolje som har VI = 90.0 etter avvoksing. After the treatment of part of this second storage tank containing waxy distillate', VIø, nsk is changed. .for dewaxed raffinate oil from 95.0 to 90.0 for the manufacture of a new product. Values for G, L, M and N are recalculated to 1.4457, 0.0125 and 0.8084 and 0.8209 respectively, and the extract oil yield is calculated to 41.5 The numbers Kv, A and Cg remain unchanged. The furfural dosage is set at 268% and the exit temperature of the extract mixture from the furfural tower is adjusted to 90.6°C. Accordingly, the calculator readjusts the flow control device so that it passes through a ratio between furfural and fresh charge of 2.68:1 instead of 3.81:1, and readjusts the temperature controller on the extract mixture outlet to 90.6°C instead of 96.7°C. These changes in furfural dosage and extract oil output temperature lead to a raffinate oil that has VI = 90.0 after dewaxing.
Eksempel 2. Example 2.
Et lett, voksholdig destillat furfuralraffineres til en VIønsk = 9° for avvokset raffinatolje. Man måler følgende tall A light, waxy distillate furfural is refined to a VIwansk = 9° for dewaxed raffinate oil. The following numbers are measured
for voksholdig utgangsolje: for waxy starting oil:
Egenvekt 24.4 °API Specific gravity 24.4 °API
Viskositet SUS ved 100°C 48.8 sek. Viscosity SUS at 100°C 48.8 sec.
RI ved 70°C 1.4838 RI at 70°C 1.4838
Flammepunkt COC 212°C Flash point COC 212°C
Ekstraktoljeutbyttet utregnes fra disse chargeverdier ved VI, . lik The extract oil yield is calculated from these charge values at VI, . equal
prisme • prism •
90, fra ligningene 7, 8, 9, 10, og 11 til 28.2 %. Tallene for G, L, M og N blir resp. 1.4423, 0.016, O.8165 og O.8325. Ky bestemmes til 11.90 fra ligning 3. A får verdien 293 fra ligning 2 og Cg blir lik O.H72 fra ligning 5. Fra disse resultater beregnes f urf uraldoser-ingen til 224 % og ekstraktblandingens utgangstemperatur til 68.9°C. Regnemaskinen innstiller strømningsfordeleren på et strømningsforhold mellom furfural og voksholdig chargeolje på 2.24:1 og innstiller temperaturregulatoren på en ekstraktblandingsutgangstemperatur = 68.9°C. Under disse forhold får man et produkt som etter avvoksing har VI = 90.0. 90, from equations 7, 8, 9, 10, and 11 to 28.2%. The numbers for G, L, M and N are resp. 1.4423, 0.016, O.8165 and O.8325. Ky is determined to be 11.90 from equation 3. A gets the value 293 from equation 2 and Cg becomes equal to O.H72 from equation 5. From these results, the furfural dosage is calculated to be 224% and the exit temperature of the extract mixture to 68.9°C. The calculator sets the flow divider to a furfural to waxy charge oil flow ratio of 2.24:1 and sets the temperature controller to an extract mixture outlet temperature = 68.9°C. Under these conditions, a product is obtained which, after dewaxing, has VI = 90.0.
Søkerne har også funnet at NMP-raffinering av utgangssmøre-oljer ved optimale driftsforhold kan uttrykkes slik: The applicants have also found that NMP refining of output lubricating oils under optimal operating conditions can be expressed as follows:
hvor: where:
ANMP er en konstant karakteristisk verdi for hver charge, ANMP is a constant characteristic value for each charge,
Cg = konsentrasjonen av ekstraktolje i ekstraktblandingen, TD = forskjellen mellom ekstraktblandingens utgangstemperatur og kokepunktet for NMP = l49°C, og Cg = the concentration of extract oil in the extract mixture, TD = the difference between the initial temperature of the extract mixture and the boiling point of NMP = 149°C, and
S = NMP-doseringen, hvor volum NMP innmates til raffineringstårnet per volumenhet charge. S = the NMP dosage, where the volume of NMP is fed into the refining tower per volume unit charge.
Videre har man funnet at hvis A-verdien for anvendelse av furfuraldosering er kjent eller kan bestemmes ut fra fysikalske egenskaper, som f.eks. egenvekt og viskositet for en bestemt chargeolje, kan denne verdi forutsies for ANMp, F.eks. har man funnet at følgende forhold gjelder: Hvis man således benytter ligning 15 ovenfor til overføring av ligning 2, blir A NMp som funksjon av Kv = A 'Furthermore, it has been found that if the A value for the use of furfural dosing is known or can be determined from physical properties, such as e.g. specific gravity and viscosity for a specific charge oil, this value can be predicted for ANMp, e.g. it has been found that the following conditions apply: If one thus uses equation 15 above to transfer equation 2, A becomes NMp as a function of Kv = A '
hvor Kv er definert ved ligning 3. where Kv is defined by equation 3.
. På samme måte som ligning 4, bestemmes C fra forholdene . In the same way as equation 4, C is determined from the conditions
hvor VE0 og S er beskrevet tidligere. where VE0 and S are described earlier.
Oljekonsentrasjonen i blandingen av ekstrakt og NMP som foreligger ved vanlig teknisk drift, er forbundet med verdien for ANMP Som anS^-tt i ligningene 5 og 15 av følgende ligning: The oil concentration in the mixture of extract and NMP that exists during normal technical operation is connected to the value for ANMP As anS^-tt in equations 5 and 15 of the following equation:
Utbyttet av ekstraktolje er også en funksjon av den avvoksede raffinatoljens viskositetsindeks ifølge ligningen: The yield of extract oil is also a function of the viscosity index of the dewaxed raffinate oil according to the equation:
Søkerne har funnet at ekstraktoljeutbyttet kan beregnes ut fra fire størrelser som er knyttet til chargens kvalitet og VI , , . Disse har fått betegnelsene G, L, M og N i nedenstående ligninger: Verdien for G er knyttet til den voksholdige utgangsoljens brytningsindeks, RI^qj og Cleveland Open Cup-flammepunkt, fl, målt i °C, etter følgende ligning: The applicants have found that the extract oil yield can be calculated based on four quantities which are linked to the quality of the charge and VI , , . These have been designated G, L, M and N in the equations below: The value for G is linked to the waxy starting oil's refractive index, RI^qj and Cleveland Open Cup flash point, fl, measured in °C, according to the following equation:
hvor: where:
RIWC = den voksholdige utgangsoljens brytningsindeks RIWC = refractive index of the waxy starting oil
(ASTM-betegnelse: D-1218), og (ASTM designation: D-1218), and
fl = flammepunktet, Cleveland Open Cup, °C (ASTM-henvisning: D-92). fl = flash point, Cleveland Open Cup, °C (ASTM reference: D-92).
Tallverdien for L er forbundet med tallverdien for G etter følgende ligning: The numerical value for L is connected to the numerical value for G according to the following equation:
Tallverdien for M er forbundet med den avvoksede raffinatoljens ønskede viskositetsindeks, VI^ns^ med følgende ligning: The numerical value for M is connected to the dewaxed raffinate's desired viscosity index, VI^ns^ with the following equation:
hvor: C1 = 0.805 for destillatoljen med flammepunkt under 2 32°C, 0.794 for destillatoljer med flammepunkt lik eller større enn 232°C, 0.801 for restoljer, og C2 = 0.001155 for destillatoljer med flammepunkt under 232°C, 0.001445 for destillatoljer med flammepunkt lik eller større enn 232°C, og 0.001190 for restoljer. Verdien av N er lik summen av L og M etter følgende ligning: where: C1 = 0.805 for the distillate oil with a flash point below 232°C, 0.794 for distillate oils with a flash point equal to or greater than 232°C, 0.801 for residual oils, and C2 = 0.001155 for distillate oils with a flash point below 232°C, 0.001445 for distillate oils with a flash point equal to or greater than 232°C, and 0.001190 for residual oils. The value of N is equal to the sum of L and M according to the following equation:
Ekstraktoljeutbyttet utregnes fra verdien av N, som igjen er en funksjon av G, L og M, ifølge ligningene 7, 8 og 9. Forholdet mellom Y^q og N finnes av følgende ligning: The extract oil yield is calculated from the value of N, which in turn is a function of G, L and M, according to equations 7, 8 and 9. The relationship between Y^q and N is found by the following equation:
Utbyttet av ekstraktolje ifølge ligning 11A og konsentrasjonen av ekstraktolje i ekstraktblandingen, bestemt fra ligning 18, fastlegger NMP-doseringen i henhold til ligning 17, som kan omskrives til følgende form: The yield of extract oil according to equation 11A and the concentration of extract oil in the extract mixture, determined from equation 18, determines the NMP dosage according to equation 17, which can be rewritten in the following form:
Siden TR er lik forskjellen i kokepunkt målt i °C mellom NMP (149°C) og temperaturen i °C TEQ for ekstraktblandingen ut fra raffineringstårnet, blir TEQ ifølge ligning 14 utregnet som følger: Since TR is equal to the difference in boiling point measured in °C between NMP (149°C) and the temperature in °C TEQ of the extract mixture from the refining tower, TEQ according to equation 14 is calculated as follows:
Således kan de tallverdier for NMP-dosering, S og ekstrakt-olj ens utgangstemperatur Teq, som kreves for fremstilling av en smøreolje som vil ha en ønsket viskositetsindeks etter avvoksing, bestemmes ut fra egenvekten (°API), viskositeten (centistokes), brytningsindeksen (RI) og flammepunktet (fl), målt på den voksholdige charge, ved hjelp av en NMP-raffineringsprosess etter følgende på-følgende trinn: Trinn 1: Watson-karakteriseringsverdien Kv bestemmes ut fra egenvekten ( API) og viskositeten (cs) etter ligning 3. Thus, the numerical values for NMP dosage, S and the extract oil's initial temperature Teq, which are required to produce a lubricating oil that will have a desired viscosity index after dewaxing, can be determined from the specific gravity (°API), the viscosity (centistokes), the refractive index ( RI) and the flash point (fl), measured on the waxy charge, using an NMP refining process following the following subsequent steps: Step 1: The Watson characterization value Kv is determined from the specific gravity (API) and the viscosity (cs) according to equation 3 .
Trinn 2: Verdien for konstanten A^p i ligning 14 bestemmes fra. ovenstående verdi for Ky og ligning 16. Step 2: The value of the constant A^p in equation 14 is determined from above value for Ky and equation 16.
Trinn 3; Tallverdien for Ce i ligning 17 utregnes fra ligning 18 med verdien for A^p beregnet i trinn 2. Step 3; The numerical value for Ce in equation 17 is calculated from equation 18 with the value for A^p calculated in step 2.
Trinn 4: Ekstraktoljeutbyttet Y£q utregnes fra verdiene for G, L, Step 4: The extract oil yield Y£q is calculated from the values for G, L,
M og N, som igjen bestemmes slik: M and N, which in turn are determined as follows:
Trinn 4a: G utregnes fra det målte flammepunktet for chargen ifølge ligning 7A. Step 4a: G is calculated from the measured flash point of the charge according to equation 7A.
Trinn 4b:. Denne verdi for G brukes for å utregne L ifølge ligning 8A. Step 4b:. This value for G is used to calculate L according to equation 8A.
Trinn 4c: Tallverdien for M utregnes fra ligning 9A etter innsetting av VI, , , dvs. den ønskede viskositetsindeks for avvokset raffinatolje, og de faste verdier for konstantene og Cg. Step 4c: The numerical value for M is calculated from equation 9A after inserting VI, , , i.e. the desired viscosity index for dewaxed raffinate oil, and the fixed values for the constants and Cg.
Trinn 4d: Verdiene for L og M legges sammen for utregning av en verdi for N ifølge ligning 10A, Step 4d: The values for L and M are added together to calculate a value for N according to equation 10A,
Trinn 4e: Denne verdi for N brukes for fastleggelse av ekstraktolje-utbyttet, Y£qj fra ligning 11A. Step 4e: This value of N is used to determine the extract oil yield, Y£qj from equation 11A.
Trinn 5: Verdiene for Y£q utregnet etter trinn 4a-e og Cg utregnet fra trinn 3 brukes for bestemmelse av NMP-doseringen, S, etter ligning Step 5: The values for Y£q calculated after steps 4a-e and Cg calculated from step 3 are used to determine the NMP dosage, S, according to equation
Trinn 6: Temperaturen for ekstraktoljen ut fra raffineringstårnet, TgQ, avledes fra ligning 20 etter innsetting av den verdi for A^p som er bestemt i trinn 2, verdien for Cg bestemt i trinn 3 og verdien for S bestemt i trinn 5. Ovenstående seks trinn kan utføres manuelt, og siden hver operasjon er uttrykt som en ligning, kan hele rekken av utregninger foretas av en regnemaskin for automatisk regulering. Step 6: The temperature of the extract oil from the refinery tower, TgQ, is derived from equation 20 after inserting the value of A^p determined in step 2, the value of Cg determined in step 3 and the value of S determined in step 5. The above six steps can be performed manually, and since each operation is expressed as an equation, the entire series of calculations can be performed by a calculator for automatic regulation.
Den vedlagte tegning viser skjematisk en utførelse av foreliggende oppfinnelse. Selv om tegningen viser et mulig anlegg hvori foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte kan utføres, skal oppfinnelsen ikke begrenses til disse spesielle forbindelser eller apparaturer. Prosessen med NMP som solvent er den samme som tidligere beskrevet for furfural. Eksempler på NMP-raffinering er oppført nedenfor. The attached drawing schematically shows an embodiment of the present invention. Although the drawing shows a possible plant in which the method of the present invention can be carried out, the invention shall not be limited to these special connections or apparatus. The process with NMP as solvent is the same as previously described for furfural. Examples of NMP refining are listed below.
Eksempel 1 Example 1
Eksempel II Example II
Eksempel III Example III
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO279169A NO127867B (en) | 1969-07-03 | 1969-07-03 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO279169A NO127867B (en) | 1969-07-03 | 1969-07-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO127867B true NO127867B (en) | 1973-08-27 |
Family
ID=19879132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO279169A NO127867B (en) | 1969-07-03 | 1969-07-03 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO127867B (en) |
-
1969
- 1969-07-03 NO NO279169A patent/NO127867B/no unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO137740B (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR CONTINUOUS PREPARATION OF MILK WITH CERTAIN FAT CONTENT | |
Kay | Gases and vapors at high temperature and pressure-density of hydrocarbon | |
US3239432A (en) | Automatic control of analytical distillation apparatus | |
US3458432A (en) | Lube oil refining process | |
NO127867B (en) | ||
US2084342A (en) | Treatment of hydrocarbon oils | |
US4866632A (en) | Control means and method for solvent refining unit | |
US3184396A (en) | Viscosity analyzer control systems | |
US2400713A (en) | Process and apparatus for the demulsification of hydrocarbons | |
US365120A (en) | de layal | |
Rittirut et al. | Mathematical simulation of solid-liquid diffusion in continuous countercurrent extraction process, Part I-Modeling development | |
US10344229B2 (en) | Predicting high temperature asphaltene precipitation | |
US4161427A (en) | Control system for a furfural refining unit receiving medium sweet charge oil | |
US1770735A (en) | Oil-sludge accelerator | |
US2721165A (en) | Control of wax deoiling | |
Mehrkesh et al. | Effect of Operating Conditions of the Extraction Process on the Physical Properties of Lubricating Oil | |
EP3377880A1 (en) | Apparatus for vapour-liquid-equilibrium (vle) data measurement | |
US1646698A (en) | Fractional distillation process and apparatus | |
US1341423A (en) | Process for making sulfur chlorid | |
US1688811A (en) | Apparatus for ascertaining the characteristics of flowing liquids | |
RU2695909C1 (en) | Method of determining water content of oil well product | |
US1922411A (en) | Automatic continuous liming device | |
SU396588A1 (en) | METHOD FOR DETERMINING THE ACID NUMBER OF OXIDATE | |
US746736A (en) | Apparatus for extracting sugar. | |
US1413899A (en) | Refining of petroleum oil |