一種溶劑脫蠟方法
2023-07-22 18:44:46
專利名稱：一種溶劑脫蠟方法
技術領域：
本發明屬於一種烴油溶劑脫蠟方法。更具體地說，本發明是一種使用助濾劑的烴油溶劑脫蠟方法。
背景技術：
溶劑脫蠟工藝是潤滑油生產過程中的一個重要工藝，工業上有溶劑脫蠟和溶劑脫蠟脫油兩種流程，這兩種流程分別用於溶劑脫蠟裝置和溶劑脫蠟脫油聯合裝置，採用溶劑脫蠟流程是為了得到脫蠟油，採用溶劑脫蠟脫油流程是為了得到脫蠟油和蠟產品。溶劑脫蠟流程簡述如下向潤滑油原料中分次加入稀釋溶劑，使原料油的粘度降低，同時攪拌、冷卻結晶到所要求的脫蠟溫度，將油、蠟和溶劑的混合漿液在轉鼓過濾機中進行過濾分離得到濾液和含油蠟膏，濾液回收後得到脫蠟油，含油蠟膏回收後得到含油蠟。溶劑脫蠟脫油流程是在溶劑脫蠟流程的基礎上，對含油蠟膏不回收繼續用溶劑稀釋，並逐漸升高溫度至0-40℃，經轉鼓過濾機再次過濾分離，稱為一段脫油，濾液回收後得到一段蠟下油，蠟膏回收後得脫油蠟。如果一段脫油得到的蠟含油量達不到蠟產品質量標準要求，就要重複以上脫油步驟，稱為二段脫油。工業生產一般採用一段脫蠟兩段脫油的流程，脫蠟段主要脫除原料中的蠟，得到脫蠟油，脫油段主要去除蠟膏中的油，滿足蠟產品對含油量的要求。由於生產工序長、溶劑使用量大和回收能耗高等，導致石蠟和微晶蠟的生產成本高。對於低含蠟量的蠟油，由於蠟含量低，而生產成本高且蠟膏在繼續稀釋脫油過濾時，因濾機進料量小使得濾機操作平穩性較差，所以在加工低含蠟量的蠟油時，蠟膏通常不生產石蠟或微晶蠟，而是作為催化裂化的原料。對於高含蠟量的減四線、減五線及輕脫瀝青油，目前國內一些煉廠仍採用溶劑脫蠟流程，不生產銷售價格很高的微晶蠟產品，主要問題是這些重質油的蠟晶體非常細小且不規整，導致過濾困難，蠟膏含油量高，有時高達20-30％，使部分生產蠟產品的良好原料白白浪費。
US4,728,414以兩種聚甲基丙烯酸烷基酯的混合物為助劑，一種為高熔點的聚甲基丙烯酸烷基酯(熔點為50～80℃，使用C24的醇)，另一種為低熔點的聚甲基丙烯酸烷基酯(熔點為-30～50℃，使用C8-20的醇)，兩種物質的混合比為10∶90-90∶10，加入量為0.01-2.0％，加劑後可提高過濾速度及脫蠟油收率，但未提到蠟膏的含油量及蠟產品的生產。
US4,422,924採用聚α-烯烴和聚乙烯醋酸乙烯酯的混合物作為助劑，加劑量為0.01-1％，兩種物質的混合比為95∶5-5∶95，加劑後可提高過濾速度和脫蠟油收率，但未涉及到蠟產品的生產。從實施例來看，使用丁酮、甲苯混合溶劑作脫蠟溶劑，脫蠟油收率為89％時，蠟膏的含油量為7％，不能滿足蠟產品對含油量的要求。
CN1023128C公開了一種由兩種聚丙烯酸酯混合作為助劑的方法，一種為丙烯酸與醇生成的酯聚合而成的聚合物，另一種為甲基丙烯酸與含支鏈10％以上的醇所生成的酯聚合而成的聚合物，兩種物質的混合比為1∶20-20∶1，加入量為0.01-1％。但是該方法在加入助劑後蠟膏的含油量仍很高，與蠟產品對含油量的要求相比相差很遠。
發明內容
本發明的目的是在現有溶劑脫蠟技術的基礎上，提供一種使用助劑的溶劑脫蠟工藝方法。
本發明提供的方法包括含蠟原料油與脫蠟溶劑、脫蠟助劑混合後，冷卻該混合物，依次經過原料油脫蠟、蠟膏脫油兩個階段，脫蠟段的過濾溫度為-5℃～-30℃，脫油段的過濾溫度比脫蠟段的過濾溫度低0～10℃，脫油段的濾液全部循環至脫蠟段，回收溶劑得到脫蠟油和脫油蠟。所述的脫蠟助劑為無灰高分子化合物的混合物，由高支鏈度、低支鏈度兩類高分子化合物組成，其中高支鏈度高分子化合物為聚甲基丙烯酸酯和/或聚α-烯烴，生成酯的脂肪醇的碳原子數為8-30，聚α-烯烴單體的碳原子數為8-40；低支鏈度高分子化合物為聚乙烯和/或乙烯、丙烯共聚物，分子量為500-150000。
該方法在蠟油溶劑脫蠟過程中添加由高支鏈度、低支鏈度兩類高分子化合物組成的脫蠟助劑，由於二者的協同作用，改善蠟的晶體結構，並採用兩段低溫過濾，第二段濾液全部循環使用的工藝，該工藝提高了油蠟分離效果，使脫蠟油收率、過濾速度明顯提高，溶劑比降低，蠟膏的含油量大幅降低，甚至含油量直接達到石蠟或微晶蠟標準對含油量的要求，補充精製後可生產滿足石蠟或微晶蠟質量標準的石蠟或微晶蠟。
具體實施例方式
本發明提供的方法包括含蠟原料油與脫蠟溶劑、脫蠟助劑混合後，冷卻該混合物，依次經過原料油脫蠟、蠟膏脫油兩個階段，脫蠟段的過濾溫度為-5℃～-30℃，脫油段的過濾溫度比脫蠟段的過濾溫度低0～10℃最好低0～5℃，脫油段的濾液全部循環至脫蠟段，回收溶劑得到脫蠟油和脫油蠟。所述的脫蠟助劑為無灰高分子化合物的混合物，由高支鏈度、低支鏈度兩類高分子化合物組成，其中高支鏈度高分子化合物為聚甲基丙烯酸酯和/或聚α-烯烴，生成酯的脂肪醇的碳原子數為8-30，聚α-烯烴單體的碳原子數為8-40；低支鏈度高分子化合物為聚乙烯和/或乙烯、丙烯共聚物，分子量為500-150000。
本發明採用兩段低溫過濾，第一段即脫蠟段的過濾溫度根據脫蠟油對傾點的要求來確定，一般為-5℃～-30℃，第二段即脫油段的過濾溫度比第一段低0-10℃，最好低0-5℃。第二段濾液作為第一段的稀釋溶劑全部循環使用，最好作為第一段的最後一次稀釋溶劑。兩段低溫過濾與一段低溫過濾相比，可以進一步提高脫蠟油收率，降低蠟膏的含油量，使蠟膏的含油量更易於滿足蠟產品對含油量的要求，並且由於第二段的濾液全部循環使用，不增加新鮮溶劑總比，也就不增加回收系統的負荷，回收系統的能耗一般佔脫蠟裝置總能耗的65％以上。
所述含蠟原料油選自由減壓二線餾分油、減壓三線餾分油、減壓四線餾分油、脫瀝青油構成的這組油中的一種或一種以上的混合物，上述原料先經糠醛精製或加氫精制後再進行脫蠟，其初餾點大於300℃最好大於350℃。本發明的方法適用於各種蠟含量的原料油。
所述脫蠟溶劑為酮與芳烴的混合物，其中酮選自由丁酮、丙酮、甲基異丁基酮構成的這組物質中的一種或一種以上的混合物，芳烴為苯和/或甲苯。如丁酮-甲苯混合溶劑，丙酮-苯-甲苯混合溶劑，丁酮-苯-甲苯混合溶劑等。
所述脫蠟助劑中高支鏈度、低支鏈度兩類高分子化合物的重量比為1∶10-10∶1。助劑既可加入到原料油中，又可加入到稀釋溶劑中；既可直接使用，又可稀釋後使用，所用稀釋劑為苯、甲苯、丁酮-甲苯或各種原料來源的潤滑油基礎油。脫蠟助劑的加入量佔原料油重量的50-10000ppm優選100-6000ppm。
該方法在蠟油溶劑脫蠟過程中添加脫蠟助劑高支鏈度、低支鏈度兩類高分子化合物，由於二者的協同作用，改善蠟的晶體結構，並採用兩段低溫過濾，第二段濾液全部循環使用的工藝，該工藝提高了油蠟分離效果，使脫蠟油收率、過濾速度明顯提高，溶劑比降低，蠟膏的含油量大幅降低，甚至含油量直接達到石蠟或微晶蠟標準對含油量的要求，補充精製後可生產滿足石蠟或微晶蠟質量標準的石蠟或微晶蠟。
下面的實施例將對本方法予以進一步的說明，但並不因此限制本方法。
實施例1原料油為糠醛精製後的脫瀝青油，原料性質見表1，脫蠟溶劑為丁酮、甲苯混合溶劑(體積比50∶50)。
具體過程簡述如下先將原料油加熱至85℃，然後向熱的原料油中加入1500ppm脫蠟助劑(聚α-烯烴和聚乙烯的混合物，聚α-烯烴單體碳原子數為12-35，分子量分布為3000-2500000，聚乙烯分子量分布為600-100000，前者與後者的重量比為3∶2)，在攪拌狀態下依次加入各稀釋溶劑，並採用兩段低溫過濾，第二段濾液全部循環至第一段，作為第一段脫蠟的三次稀釋溶劑。一段過濾溫度為-17℃，二段過濾溫度為-19℃，過濾得到脫蠟濾液及含油蠟膏，脫蠟濾液回收後，得到脫蠟油，含油蠟膏回收後，得到含油蠟。
操作條件、試驗結果分別見表2、3。由表3中數據可見，加助劑後一段過濾速度比對比例1提高了60％，脫蠟油收率提高8.4％，性質維持不變，二段過濾後蠟膏含油量由17.5％降至0.2％，滴熔點提高7℃，滿足75號微晶蠟對含油量的要求。採用白土對含油蠟進行精製，精製後蠟產品的性質見表4。表4數據表明，精製後產品性質滿足75號微晶蠟一級品的質量指標(見中華人民共和國石油化工行業標準SH 0013-90)。
對比例1本對比例為不加脫蠟助劑且無脫油段時溶劑脫蠟情況。
與實施例1相比，本對比例不加脫蠟助劑且無脫油段，其它條件均相同。先將原料油加熱至85℃，在攪拌狀態下，依次加入各稀釋溶劑，並逐漸降低溫度至-17℃，過濾得到脫蠟濾液及含油蠟膏，脫蠟濾液回收後，得到脫蠟油，含油蠟膏回收後，得到含油蠟。
操作條件、試驗結果分別見表2、3。由表3中數據可見，蠟膏含油量高達17.5％，脫蠟油收率僅為74.2％。
對比例2本對比例為加脫蠟助劑但無脫油段時溶劑脫蠟情況。
與實施例1相比，本對比例無脫油段，其它條件均相同。
先將原料油加熱至85℃，然後向熱的原料油中加入1500ppm脫蠟助劑，在攪拌狀態下依次加入各稀釋溶劑，並逐漸降低溫度至-17℃，過濾得到脫蠟濾液及含油蠟膏，脫蠟濾液回收後，得到脫蠟油，含油蠟膏回收後，得到含油蠟。
操作條件、試驗結果分別見表2、3。由表3中數據可見，與對比例1相比，雖然過濾速度提高了69％，脫蠟油性質維持不變，蠟膏含油量由17.5％降至7.2％，蠟膏含油量明顯降低但仍無法滿足蠟產品標準對含油量的要求。
對比例3本對比例為不加脫蠟助劑且脫油段濾液不循環時溶劑脫蠟情況。
與實施例1相比，本對比例不加脫蠟助劑，脫油段的濾液不循環，其它條件均相同。先將原料油加熱至85℃，在攪拌狀態下依次加入各稀釋溶劑，並採用兩段低溫過濾，一段過濾溫度為-17℃，二段過濾溫度為-19℃，過濾得到一段脫蠟濾液、二段脫油濾液及含油蠟膏，一段脫蠟濾液回收後，得到脫蠟油，含油蠟膏回收後，得到含油蠟。
操作條件、試驗結果分別見表2、3。由表3中數據可見，蠟膏含油量仍高達8.5％。
表1
表2
表3
表4
權利要求
1.一種溶劑脫蠟方法，其特徵在於含蠟原料油與脫蠟溶劑、脫蠟助劑混合後，冷卻該混合物，依次經過原料油脫蠟、蠟膏脫油兩個階段，脫蠟段的過濾溫度為-5℃～-30℃，脫油段的過濾溫度比脫蠟段的過濾溫度低0～10℃，脫油段的濾液全部循環至脫蠟段，回收溶劑得到脫蠟油和脫油蠟，所述的脫蠟助劑為無灰高分子化合物的混合物，由高支鏈度、低支鏈度兩類高分子化合物組成。
2.按照權利要求1的方法，其特徵在於所述的高支鏈度高分子化合物為聚甲基丙烯酸酯和/或聚α-烯烴。
3.按照權利要求2的方法，其特徵在於生成聚甲基丙烯酸酯的脂肪醇的碳原子數為8-30。
4.按照權利要求2的方法，其特徵在於所述的聚α-烯烴單體的碳原子數為8-40。
5.按照權利要求1的方法，其特徵在於所述的低支鏈度高分子化合物為聚乙烯和/或乙烯、丙烯共聚物。
6.按照權利要求1或5的方法，其特徵在於所述的低支鏈度高分子化合物分子量為500-150000。
7.按照權利要求1的方法，其特徵在於所述脫蠟助劑中高支鏈度、低支鏈度兩類高分子化合物的重量比為1∶10-10∶1。
8.按照權利要求1的方法，其特徵在於所述脫蠟助劑既可加入到原料油中，又可加入到稀釋溶劑中；既可直接使用，又可稀釋後使用，所用稀釋劑為苯、甲苯、丁酮-甲苯或各種原料來源的潤滑油基礎油。
9.按照權利要求1的方法，其特徵在於所述脫蠟助劑的加入量佔原料油重量的50-10000ppm。
10.按照權利要求9的方法，其特徵在於所述脫蠟助劑的加入量佔原料油重量的100-6000ppm。
11.按照權利要求1的方法，其特徵在於所述含蠟原料油選自由減壓二線餾分油、減壓三線餾分油、減壓四線餾分油、脫瀝青油構成的這組油中的一種或一種以上的混合物，上述原料先經糠醛精製或加氫精制後再進行脫蠟，其初餾點大於300℃。
12.按照權利要求1的方法，其特徵在於所述脫蠟溶劑為酮與芳烴的混合物，其中酮選自由丁酮、丙酮、甲基異丁基酮構成的這組物質中的一種或一種以上的混合物，芳烴為苯和/或甲苯。
全文摘要
一種溶劑脫蠟方法，含蠟原料油與脫蠟溶劑、脫蠟助劑混合後，依次經過原料油脫蠟、蠟膏脫油兩個階段，脫油段的濾液全部循環至脫蠟段，回收溶劑得到脫蠟油和脫油蠟，所述的脫蠟助劑為無灰高分子化合物的混合物，由高支鏈度、低支鏈度兩類高分子化合物組成。該方法改善蠟的晶體結構，提高了油蠟分離效果，使脫蠟油收率、過濾速度明顯提高，溶劑比降低，蠟膏的含油量大幅降低，甚至含油量直接達到石蠟或微晶蠟標準對含油量的要求，補充精製後可生產滿足石蠟或微晶蠟質量標準的石蠟或微晶蠟。
文檔編號C10G73/22GK1648216SQ20041000095
公開日2005年8月3日 申請日期2004年1月19日 優先權日2004年1月19日
發明者楊文中, 丁洛, 王玉章, 陳國成 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院