專利名稱:一種溶劑脫蠟—蠟分餾方法
本發(fā)明涉及一種烴類油的溶劑脫蠟-蠟分餾方法，其特征在于采取濾液全面循環(huán)方式。適用于石油煉廠中同時(shí)生產(chǎn)精制的石油潤滑油餾份和精制的石蠟產(chǎn)品。
在石油煉制過程中，通常采取溶劑脫蠟方法來獲得低凝點(diǎn)的石油潤滑油餾份;采用蠟分餾方法除去含油蠟中的低熔點(diǎn)蠟及所含的油而獲得硬蠟。根據(jù)原料情況或生產(chǎn)目的的不同，可以單獨(dú)采用上述兩種方法之一。同時(shí)生產(chǎn)潤滑油及含油量很低的硬蠟，則把脫蠟過程與蠟分餾過程結(jié)合起來，稱做溶劑脫蠟-蠟分餾聯(lián)合流程。
聯(lián)合流程可以是兩段脫蠟加一段蠟分餾，或一段脫蠟加兩段蠟分餾的三段過程，或兩段脫蠟加兩段蠟分餾的四段過程。
聯(lián)合流程的具體過程以四段過程為例說明如下將含蠟餾份油輸送至水冷卻器冷卻，然后進(jìn)入換冷套管結(jié)晶器冷卻，析出一部分蠟。在某根換冷套管的出口加入第一份溶劑。溶劑的溫度一般與原料油溫度相近或略低。稀釋后的含有蠟結(jié)晶的漿液，經(jīng)兩組用冷凍劑冷卻的套管結(jié)晶器繼續(xù)冷卻，冷至過濾溫度。過濾溫度應(yīng)根據(jù)所需脫蠟油的凝固點(diǎn)進(jìn)行選擇，通常為-4～-60℃。在最后一組套管結(jié)晶器的出口，再加入第二份溶劑稀釋，所加溶劑的溫度與漿液的溫度相近，稀釋后的漿液進(jìn)入濾機(jī)進(jìn)料罐，靠位差驅(qū)動(dòng)進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)(一種煉油工業(yè)上熟知的過濾機(jī))過濾，將蠟結(jié)晶與含有脫蠟油的濾液分離。蠟結(jié)晶作為濾餅留在鼓面上，經(jīng)冷溶劑洗去附著在結(jié)晶上的母液，將濾餅卸入蠟膏罐中。洗滌溶劑與脫蠟油濾液合并，送至溶劑回收裝置，經(jīng)閃蒸及汽提，除去溶劑后，得到脫蠟油。
蠟膏罐中的蠟濾餅，用冷溶劑稀釋漿化，再次成為漿液，經(jīng)過濾并洗滌濾餅，進(jìn)一步將蠟與油分離。此即第二段脫蠟過程。
第二段溶劑脫蠟的溫度，一般與第一段相同或相近。
經(jīng)一段或兩段脫蠟后所得之蠟濾餅，用常溫或熱溶劑稀釋、攪拌成漿液，加熱升溫過濾，濾餅用熱溶劑洗滌。此過程為第一段蠟分餾。
第一段蠟分餾的溫度，一般為0～15℃。
將第一段蠟分餾的蠟濾餅，在攪拌下用常溫或熱溶劑稀釋漿化，得到的漿液送至過濾機(jī)過濾。將蠟結(jié)晶與含有低融點(diǎn)蠟及油的濾液分離，蠟結(jié)晶在濾機(jī)上形成濾餅，經(jīng)溶劑洗去附著的濾液后，卸入第二段蠟膏罐中，再送至連續(xù)多段閃蒸汽提裝置，蒸去溶劑，得到含油量極低的蠟產(chǎn)品。
第二段蠟分餾的溫度一般為5～20℃。
由上述過程可見，脫蠟和蠟分餾過程中，要使用大量的溶劑，而回收溶劑又增加能量消耗;另一方面，脫蠟段和蠟分餾段的濾液中還會(huì)含有一定的油和蠟，如將濾液循環(huán)，則可以增加主產(chǎn)品的收率。因此，現(xiàn)代工業(yè)上在脫蠟-蠟分餾聯(lián)合流程中，都采用了不同程度的濾液循環(huán)，如將脫蠟第二段的濾液循環(huán)至脫蠟第一段，或?qū)⑾灧逐s第二段濾液循環(huán)至蠟分餾第一段(參見《Hydrocarbon processing》，September，1984，No.9，P137;《The Oil And Gas Jouenal》，August 31，1959，Vol.57，No.36，P83及《Не
тепереработка и Не
техимия》1964，No.4，C.14)。這種局部循環(huán)方法在一定程度上可以節(jié)約溶劑，減少能量消耗，有利于提高油和蠟的產(chǎn)量。
本發(fā)明的目的，是要找到一種更有效的溶劑脫蠟-蠟分餾方法，進(jìn)一步提高油、蠟兩者的收率，同時(shí)進(jìn)一步節(jié)約能量。
本發(fā)明的方法是對(duì)上述局部循環(huán)方法所作的改進(jìn)。
本發(fā)明方法的特點(diǎn)是在熟知的三段或四段工藝流程中，采取濾液全面循環(huán)的稀釋方式。所謂濾液全面循環(huán)，即將下一段濾液循環(huán)至上一段，后段濾液逆流經(jīng)過中間段最后達(dá)到第一段或直接循環(huán)至第一段作為溶劑重復(fù)使用的循環(huán)方式。具體過程如下在一段脫蠟-兩段蠟分餾的三段流程中是將最后一段的濾液全部循環(huán)至第二段，同時(shí)將第二段的濾液大部分(約為51～80%)循環(huán)至第一段代替溶劑作為稀釋劑使用。最后一段蠟分餾過程中進(jìn)料蠟膏的漿化及濾餅的沖洗全部使用新鮮溶劑。
在兩段脫蠟-一段蠟分餾的三段過程中，是將最后一段蠟分餾的濾液大部分(51～80%)及第二段濾液的全部循環(huán)至第一段作為稀釋劑使用。第二段脫蠟及最后一段蠟分餾中進(jìn)料蠟膏的漿化及濾餅的沖洗全部使用新鮮溶劑。
在兩段脫蠟-兩段蠟分餾的四段過程中，是將最后一段濾液全部循環(huán)至第三段代替溶劑使用，同時(shí)將第三段的濾液的大部分(51～80%)及第二段濾液的全部循環(huán)至第一段作為稀釋劑使用。第二段及第四段過程中進(jìn)料蠟膏的漿化及濾餅的沖洗全部使用新鮮溶劑。
下面進(jìn)一步說明本發(fā)明方法的流程特點(diǎn)。
第一段脫蠟含蠟餾份油由泵輸送經(jīng)過水冷卻器、濾液換冷套管結(jié)晶器、制冷劑冷卻套管結(jié)晶器，冷至脫蠟過濾溫度(-4～-60℃)。冷卻過程中析出一部分蠟后進(jìn)行第一次稀釋。稀釋時(shí)的油溫視油的餾份范圍及含蠟多少而定，一般為15～40℃。第一次稀釋使用第一段蠟分餾濾液(首次開工可使用新鮮溶劑)。濾液(或溶劑)與脫蠟原料油重量比為0.8～2.0∶1，最好為1.6～1.8∶1。稀釋劑溫度略低于油溫或與油溫相同。在結(jié)晶過程結(jié)束時(shí)進(jìn)行第二次稀釋。第二次稀釋時(shí)，如為三段脫蠟-蠟分餾過程，使用新鮮溶劑作為稀釋劑。如為四段過程，則采用第二段脫蠟的濾液，首次開工無現(xiàn)存濾液時(shí)則用新鮮溶劑。稀釋比與第一次相同。稀釋后的漿液溫度控制在下一步要進(jìn)行過濾時(shí)的溫度。
過濾溫度根據(jù)原料油凝固點(diǎn)及脫蠟溶劑的組成而定，通常為-4～-25℃。
過濾可使用真空轉(zhuǎn)鼓連續(xù)式過濾機(jī)(一種煉油工業(yè)上常用的過濾機(jī))，過濾真空度為150～600×10-3米汞柱，濾鼓轉(zhuǎn)速為0.5～1轉(zhuǎn)/分。濾鼓表面上形成的濾餅用冷溶劑(或?yàn)V液)沖洗，沖洗劑與最初的脫蠟原料油重量之比為0.4～1.0∶1，最好為0.7～0.9∶1。濾餅送入蠟膏罐，濾液送多段連續(xù)閃蒸汽提裝置，以回收溶劑并同時(shí)獲得脫蠟油。
第二段脫蠟在包含兩段脫蠟的三段流程和四段流程中，將第一段脫蠟所得之蠟膏用新鮮溶劑稀釋漿化，溶劑與脫蠟原料重量之比為0.8～2.0∶1，最好為0.8～1.0∶1，溶劑溫度等于或略低于過濾溫度(-4～-25℃)。
第二段脫蠟的過濾條件與第一段脫蠟大致相同。第二段的濾液全部送至第一段作第二次稀釋及冷洗之用。第二段脫蠟所得之蠟膏送至下一段進(jìn)行蠟分餾。
第一段蠟分餾從脫蠟段出來的蠟膏，用第二段蠟分餾的濾液(無第二段蠟分餾濾液時(shí)用新鮮溶劑)稀釋。稀釋劑與脫蠟原料油重量之比為0.6～1.2∶1;最好為0.7～1.0∶1。漿化后經(jīng)換熱提高溫度，再加入第二段濾液(或溶劑)進(jìn)行第二次稀釋，稀釋比同第一次。稀釋后的漿液溫度應(yīng)接近過濾溫度，蠟分餾的過濾溫度通常為0～20℃。過濾也使用真空轉(zhuǎn)鼓連續(xù)式過濾機(jī)，過濾真空度為100～400×10-3米汞柱，濾機(jī)轉(zhuǎn)速為0.5～1轉(zhuǎn)/分。濾鼓表面形成的蠟濾餅用第二段蠟分餾濾液或新鮮溶劑沖洗。沖洗比為0.4～1.0∶1;最好為0.4～0.6∶1。沖洗溫度接近過濾溫度(0～20℃)。
過濾后，蠟濾餅送入蠟膏罐，濾液根據(jù)需要大部分(51～80%)送至脫蠟段作第一次稀釋用，小部分送連續(xù)式多段閃蒸汽提裝置回收溶劑，并同時(shí)獲得蠟下油。
第二段蠟分餾第二段蠟分餾使用新鮮溶劑進(jìn)行稀釋漿化，其它操作條件基本上同第一段蠟分餾。
從第二段蠟分餾段出來的蠟膏經(jīng)蒸餾除去溶劑得到脫油蠟，濾液全部送至蠟分餾第一段作稀釋及沖洗之用。
本發(fā)明方法的流程，適宜采用C3～C6的脂肪酮與C6～C8的芳香烴的混合物為稀釋溶劑，也可以采用酮類與鹵代烴，例如二氯甲烷、二氯乙烷的混合物作為稀釋劑。混合溶劑中，通常酮的含量為40～70%(重量比)，芳烴為30～60%。最好的溶劑是甲乙基酮與甲苯的混合物，最合適的比例是60～65%的酮及35～40%的芳香烴。
本發(fā)明的方法，特別適用于含蠟量為35～60%、沸點(diǎn)范圍為300～520℃的石蠟基原油的潤滑油餾份;也適用于含蠟量在35%以上的中間基原油潤滑油餾份。
采用本發(fā)明方法實(shí)行濾液全面循環(huán)，可以節(jié)省溶劑，減少能量消耗，提高油、蠟兩者的收率，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，由于本發(fā)明方法的流程，可以采用煉廠中現(xiàn)有的常用設(shè)備，因此有廣泛的實(shí)用性和適用性。
附圖1，2和3為本發(fā)明方法最佳實(shí)施例的工藝流程圖。
圖1和圖2為濾液全面循環(huán)的三段流程圖。
圖3為濾液全面循環(huán)的四段流程圖。
以下是本發(fā)明方法的最佳實(shí)施例和比較例。
例1例1介紹了一個(gè)采用本發(fā)明方法的一段脫蠟-兩段蠟分餾的三段過程。
參看圖1和圖2，將凝固點(diǎn)為39℃、沸程為327～440℃的含蠟餾份油A經(jīng)管線1輸入到結(jié)晶段2，冷至23℃，析出一部分蠟結(jié)晶后，與來自管線36的第一段蠟分餾濾液混合成漿液。濾液與原料油之混合重量比為1.30∶1。使?jié){液繼續(xù)冷卻至-20℃，再與來自管線26的第一段蠟分餾濾液以1.2∶1(濾液原料油)混合，濾液的溫度為-20℃左右，混合后的漿液經(jīng)管線3送至過濾段34過濾，濾餅經(jīng)管線4送來的溶劑冷洗(沖洗比0.8∶1)，洗液與濾液合并，稱為濾液I，經(jīng)管線16送至回收段17，蒸出溶劑(溶劑可循環(huán)使用)，同時(shí)得到脫蠟油L。油的凝點(diǎn)為-15℃，收率54.9%。
自過濾段34出來的蠟膏B，送至漿化段5，用來自管線14的第二段蠟分餾濾液以2.5∶1與蠟膏混合，換熱升溫至9℃，經(jīng)管線6輸送至過濾段7進(jìn)行過濾，濾餅用來自管線15的第二段蠟分餾濾液沖洗，沖洗比為0.8∶1。洗液與濾液合并，稱為濾液Ⅱ，即第一段蠟分餾濾液。卸下的濾餅即為蠟膏C。將蠟膏C送至下一段進(jìn)行第二次蠟分餾。
將濾液Ⅱ分為兩部分，一部分經(jīng)管線36及26送至蠟結(jié)晶段2作為第一次稀釋的稀釋劑使用，另一部分經(jīng)管線18送至回收段19回收溶劑(溶劑可循環(huán)使用)，同時(shí)獲得蠟下油M。
自過濾段7出來的第一段蠟分餾的蠟膏C，在漿化段8用來自管線27送來的溶劑以2.5∶1攪拌漿化，漿液溫度為9℃，經(jīng)管線9送至過濾段10過濾，濾餅用管線28送來的溶劑以0.8∶1之比進(jìn)行洗滌，洗滌液與濾液合并，稱為濾液Ⅲ。此即第二段蠟分餾濾液。濾液Ⅲ經(jīng)管線13、14及15送至第一段蠟分餾作漿化劑及濾餅沖洗劑使用。
從過濾段10出來的第二段蠟分餾蠟膏D，經(jīng)管線20送至回收段21，蒸去溶劑，得到融點(diǎn)為53.2℃、含油量為0.57%的脫油蠟N，收率39.0%。
此三段過程所得油、蠟總收率達(dá)93.9%。
例2例2為例1的比較例，包含一個(gè)濾液局部循環(huán)過程。
將與例1中相同的原料油A，冷至23℃左右，加溶劑稀釋，溶劑與原料油之比為1.30∶1。過濾溫度為-14℃，以0.8∶1的溶劑進(jìn)行冷洗，將濾液進(jìn)行蒸餾以回收軟蠟，蠟膏用第二段蠟分餾濾液(循環(huán)濾液)稀釋，稀釋比為1.8∶1，于12℃左右過濾，用0.5∶1的溶劑沖洗濾餅，蒸餾濾液回收軟蠟，蠟膏用溶劑稀釋，稀釋比1.3∶1，再于17℃下過濾，以0.5∶1的溶劑沖洗濾餅，蒸去溶劑，回收軟蠟。
上述濾液部分循環(huán)的溶劑脫蠟-蠟分餾方法中，新鮮溶劑比約為5.7∶1，脫蠟油平均收率53.5%，凝點(diǎn)約為-11℃，硬蠟收率平均31.3%，含油量0.5%左右。
例3例3是一個(gè)完全沒有濾液循環(huán)的流程，也是一個(gè)比較實(shí)施例。
將與例1、例2中相同的含蠟餾份油A冷卻至23℃，以1.3∶1的溶劑稀釋，繼續(xù)冷至-20℃，加溶劑1.2∶1稀釋，于-20℃下過濾，以0.8∶1的溶劑進(jìn)料冷洗，蒸去濾液中的溶劑，回收脫蠟油，收率為49.9%，凝點(diǎn)-13℃。蠟膏用2.5∶1的溶劑漿化，于9℃下過濾，以0.8∶1的溶劑洗滌濾餅，蒸去濾液中溶劑，回收蠟下油。所得蠟膏再次用2.5∶1的溶劑漿化，于9℃下過濾，用溶劑0.8∶1洗滌濾餅，將濾液蒸去溶劑，回收蠟下油。蠟膏除去溶劑后，得到硬蠟，硬蠟收率為30.6%。
例4例4介紹了一個(gè)采用本發(fā)明方法的四段過程。
參看圖3，將一凝點(diǎn)為51℃、初餾點(diǎn)為297℃、94%餾份為479℃的含蠟潤滑油基礎(chǔ)油A′，經(jīng)管線1輸入結(jié)晶段2冷卻，冷至40℃，析出一部分蠟后，與來自管線3的濾液Ⅲ混合;混合時(shí)，濾液與原料油重量之比為1.3∶1，繼續(xù)冷至-19℃，與來自管線4的冷濾液Ⅱ混合，混合比與第一次相同。混合后的漿液送至過濾段5于-19℃下過濾，再以0.7∶1的冷濾液Ⅱ(來自管線12)沖洗，洗液與濾液合并為濾液Ⅰ，經(jīng)管線6送至回收段7蒸去溶劑，得到脫蠟油L，收率59.8%。
自過濾段5出來的蠟膏B送至漿化段8，加入來自管線28的冷溶劑S(丁酮62%，甲苯38%)，于-19℃下漿化，漿化溶劑比1.3∶1。漿液經(jīng)管線9送至過濾段10過濾，濾餅用來自管線29的冷溶劑S沖洗，沖洗比0.7∶1，洗液與濾液合并為濾液Ⅱ，分別經(jīng)管線4和12送至第一段作稀釋及冷洗用。蠟膏C送至第一段蠟分餾進(jìn)一步純化。
自過濾段10出來的蠟膏C送至漿化段13，用管線24輸送來的濾液N漿化。漿化比1.4∶1，使?jié){化溫度達(dá)到9℃，經(jīng)管線14送至過濾段15過濾，濾餅用來自管線25的濾液Ⅳ沖洗，沖洗比0.5∶1。洗液與濾液合并，稱為濾液Ⅲ。
濾液Ⅲ分為兩部分，一部分經(jīng)管線16和管線3送至脫蠟結(jié)晶段2，代替一部分稀釋溶劑使用，另一部分經(jīng)管線16與17送至回收段18，蒸出溶劑，同時(shí)得到軟蠟M，蠟膏D送至蠟分餾第二段。
自過濾段15出來的蠟膏D送至漿化段19，用來自管線20的冷的(9℃)新鮮溶劑S漿化，漿化比1.4∶1。漿液經(jīng)管線21送至過濾段22過濾，濾餅用來自管線30的溶劑S(19℃)沖洗，沖洗比0.5∶1。然后將洗液與濾液合并為濾液Ⅳ。經(jīng)管線23和24及23和25送至蠟分餾第一段作稀釋及沖洗用。
自過濾段22出來的蠟膏E經(jīng)管線26送至回收段27，蒸去溶劑，得到脫油蠟N，熔點(diǎn)64.7℃，含油量0.49%，收率30%。
下表給出了采用本發(fā)明方法的三段流程和四段流程對(duì)同一種原料油A′進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表明，與三段流程相比，本發(fā)明方法的四段流程更能提高油、蠟兩者的收率和節(jié)省更多的溶劑。
權(quán)利要求
1.在一種烴類油的溶劑脫蠟-蠟分餾方法中，將含蠟餾份油采用一段脫蠟-兩段蠟分餾或兩段脫蠟-一段蠟分餾的三段流程或兩段脫蠟-兩段蠟分餾的四段流程分離成石油蠟和潤滑油，其特征在于采取濾液全面循環(huán)的稀釋方式，所說的濾液全面循環(huán)包括(1)在一段脫蠟-兩段蠟分餾的三段流程中是將最后一段的濾液全部循環(huán)至第二段，同時(shí)將第二段的濾液大部分循環(huán)至第一段代替溶劑作為稀釋劑使用，最后一段蠟分餾過程中進(jìn)料蠟膏的漿化及濾餅的沖洗全部使用新鮮溶劑；(2)在兩段脫蠟-一段蠟分餾的三段流程中是將最后一段蠟分餾的濾液的大部分及第二段濾液的全部循環(huán)至第一段作為稀釋劑使用，第二段脫蠟及最后一段蠟分餾中進(jìn)料蠟膏的漿化及濾餅的沖洗全部使用新鮮溶劑；(3)在兩段脫蠟-兩段蠟分餾的四段過程中是將最后一段的濾液全部循環(huán)至第三段代替溶劑使用，同時(shí)將第三段的濾液大部分及第二段濾液的全部循環(huán)至第一段作為稀釋劑使用；第二段及第四段過程中進(jìn)料蠟膏的漿化及濾餅的沖洗全部使用新鮮溶劑。
2.按照權(quán)利要求
1所說的方法，其中所說的濾液的“大部分”指該段濾液的51～80%。
3.按照權(quán)利要求
1所說的方法，其中所說的溶劑為脂肪酮與芳香烴的混合物，其中酮的含量為40～70%，其余為芳香烴。
4.按照權(quán)利要求
3所說的方法，其中所說的溶劑最好是甲乙基酮與甲苯的混合物，甲乙基酮的最佳含量為60～65%。
5.按照權(quán)利要求
1或4所說的方法，其中，用于稀釋漿化的濾液(或溶劑)與脫蠟原料油之重量比為0.8～2.5∶1。
6.按照權(quán)利要求
1，4所說的方法，其中用于沖洗濾餅的濾液(或溶劑)與脫蠟原料油之重量比為0.4～1.0∶1。
7.按照權(quán)利要求
1所說的方法，其特征在于它可用于含蠟量為35～65%、沸點(diǎn)范圍在300～520℃之間的石蠟基原油的潤滑油餾份以及含蠟量在35%以上的中間基原油潤滑油餾份油的脫蠟-蠟分餾過程。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種烴類油的溶劑脫蠟—蠟分餾方法。其特征在于流程中采取濾液全面循環(huán)方式，即在熟知的三段或四段溶劑脫蠟—蠟分餾過程中，采取將脫蠟第二段濾液全部循環(huán)至脫蠟第一段，蠟分餾第二段濾液全部循環(huán)至蠟分餾第一段以及將蠟分餾第一段濾液向脫蠟第一段循環(huán)，以減少能量消耗并提高油、蠟兩者收率。
文檔編號(hào)C10G73/02GK86105061SQ86105061
公開日1988年3月2日 申請(qǐng)日期1986年8月13日
發(fā)明者戴鈞梁, 祖德光, 趙慧艷 申請(qǐng)人:中國石油化工總公司石油化工科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan