提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置及方法
2023-10-09 12:30:04
專利名稱：提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置及方法
技術領域：
本發明涉及含烴類為主的混合物精製技術領域，是一種提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置及方法。
背景技術：
目如基礎油通過精製提聞基礎油粘度的方法主要有加氧精製和溶劑精製兩種。加氫精制是使基礎油在加氫條件下進行反應再造，將油品中不理想組分(粘度指數較低的組分)轉化為理想組分；通過改變油品基本組成達到提高基礎油粘度指數的方法，也是最直接的途徑；溶劑精製是通過不同溶劑對基礎油各組分溶解度不同，將理想與不理想組分分離的一種方法，進而提高基礎油的粘度指數。加氫精制由於加氫反應要求高壓、高溫條件苛刻和巨大的投入而導致一般中小企業無法實施。溶劑精製由於基礎油組成不固定導致溶劑選擇效果不一，且後續將溶劑與油品的分離過程複雜、油品收率較低和投入高。
發明內容
本發明提供了一種提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置及方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決提高基礎油粘度指數困難的問題。本發明的技術方案之一是通過以下措施來實現的一種提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置包括泵、吸附塔、分餾罐、緩衝罐、冷凝器和回收罐；吸附塔、分餾罐、緩衝罐、冷凝器和回收罐分別固定安裝在支架上，在泵的進口端固定連接有第一管線，冷凝器的出口通過第二管線和第一管線固定連接在一起，泵的出口通過第三管線和吸附塔的下部殼程進口固定連接在一起，在吸附塔的上部固定連接有第四管線和第五管線，第四管線和吸附塔的殼程進口固定連接在一起，第五管線和吸附塔的管程進口固定連接在一起，在吸附塔的下部管程出口固定連接有第六管線，吸附塔的下部殼程出口通過第七管線和回收罐的中部進口固定連接在一起，在回收罐的上部出口固定連接有第八管線，在回收罐的下部出口固定連接有第九管線，吸附塔的上部殼程出口通過第十管線和分餾罐的中部進口固定連接在一起，分餾罐的上部出口通過第十一管線和冷凝器的進口固定連接在一起，分餾罐的下部出口通過第十二管線和緩衝罐的中部進口固定連接在一起，在緩衝罐的下部出口固定連接有第十三管線；在第二管線、第三管線、第四管線、第五管線、第六管線、第七管線、第九管線、第十管線、第十二管線和第十三管線上分別固定安裝有閥門。下面是對上述技術方案之一的進一步改進或/和優化
上述吸附塔的直徑與高度之比為1:1至10。本發明的技術方案之二是通過以下措施來實現的一種使用提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置的吸附分離方法，其按下述步驟進行第一步，首先將第二管線中的稀釋劑加入到第一管線中，與第一管線中的基礎油粗料混合後使其在40°C時粘度降低為2. O mm2/s至3. 5mm2/s ;第二步，將第五管線中的蒸汽通入到吸附塔內的管程中，將混合後的稀釋劑和基礎油粗料通過泵和第三管線輸送到吸附塔的殼程中，經吸附塔的殼程中的吸附劑吸附同時與吸附塔的管程中的蒸汽換熱後溫度達到90°C至130°C成為汽液混合相；第三步，汽液混合相通過第十管線進入分餾罐中分離為稀釋劑和合格基礎油，稀釋劑以氣相通過第十一管線進入冷凝器中冷凝後通過第二管線加入到第一管線中，合格基礎油以液相通過第十二管線進入緩衝罐中通過十三管線抽出。下面是對上述技術方案之二的進一步改進或/和優化
上述當合格基礎油粘度大於7%時，須對吸附劑進行解吸再生，解吸再生時將第四管線中的熱水溫度控制在40°C至90°C，熱水在吸附塔的殼程中與吸附劑逆流頂替後得到解析基礎油和水的混合物,解析基礎油和水的混合物通過第七管線流入回收罐中，解析基礎油和水的混合物在回收罐中經重力沉降分離為解析基礎油和水，水由第九管線排出，解析基礎油通過第八管線抽出，解析再生後的吸附劑通過吸附塔的管程中的蒸汽對其脫水烘乾後循環使用。上述稀釋劑為低碳烴類或其衍生物。 上述低碳烴類或其衍生物為丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、液化石油氣、丙烯、丁烯、異丁烯、二甲醚、甲乙酮、氟氯烴類、二氧化碳和氨氣的一種或一種以上混合物。上述吸附劑為矽膠、氧化鋁、活性炭、聚醯胺、分子篩、硅藻土、鹽酸改性膨潤土和合成樹脂中的一種或一種以上的混合物。本發明使用方便，通過吸附塔、分餾罐、回收罐和冷凝器的配合使用實現提高基礎油粘度並分離的目的，具有工藝操作簡單、工藝條件緩和、投入小、吸附劑可循環再生和對環境無汙染的特點，提高了基礎油的粘度指數及氧化安定性。
附圖I為本發明的工藝流程示意圖。附圖中的編碼分別為1為泵，2為吸附塔，3為分餾罐，4為緩衝罐，5為冷凝器，6為回收罐，7為第一管線，8為第二管線，9為第三管線，10為第四管線，11為第五管線，12為第六管線，13為第七管線，14為第八管線，15為第九管線，16為第十管線，17為第十一管線，18為第十二管線，19為第十三管線，20為閥門。
具體實施例方式本發明不受下述實施例的限制，可根據本發明的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。下面結合實施例及附圖對本發明作進一步描述
實施例1，該提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置包括泵I、吸附塔2、分餾罐3、緩衝罐
4、冷凝器5和回收罐6 ;吸附塔2、分餾罐3、緩衝罐4、冷凝器5和回收罐6分別固定安裝在支架上，在泵I的進口端固定連接有第一管線7，冷凝器5的出口通過第二管線8和第一管線7固定連接在一起，泵I的出口通過第三管線9和吸附塔2的下部殼程進口固定連接在一起，在吸附塔2的上部固定連接有第四管線10和第五管線11，第四管線10和吸附塔2的殼程進口固定連接在一起，第五管線11和吸附塔2的管程進口固定連接在一起，在吸附塔2的下部管程出口固定連接有第六管線12，吸附塔2的下部殼程出口通過第七管線13和回收罐6的中部進口固定連接在一起，在回收罐6的上部出口固定連接有第八管線14，在回收罐6的下部出口固定連接有第九管線15，吸附塔2的上部殼程出口通過第十管線16和分餾罐3的中部進口固定連接在一起，分餾罐3的上部出口通過第十一管線17和冷凝器5的進口固定連接在一起，分餾罐3的下部出口通過第十二管線18和緩衝罐4的中部進口固定連接在一起，在緩衝罐4的下部出口固定連接有第十三管線19 ;在第二管線8、第三管線9、第四管線10、第五管線11、第六管線12、第七管線13、第九管線15、第十管線16、第十二管線18和第十三管線19上分別固定安裝有閥門20。在第五管線11中有蒸汽，第五管線11中的蒸汽便於對吸附塔2進行加熱；在第四管線10中有熱水，第四管線10中的熱水便於對吸附劑進行解析再生。可根據實際需要，對上述實施例I的進一步優化或/和改進
根據需要，吸附塔的直徑與高度之比為1:1至10。實施例2，該使用提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置的吸附分離方法按下述步驟進行第一步，首先將第二管線8中的稀釋劑加入到第一管線7中，與第一管線7中的基 礎油粗料混合後使其在40°C時粘度降低為2. O mm2/s至3. 5mm2/s ;第二步，將第五管線11中的蒸汽通入到吸附塔2內的管程中，將混合後的稀釋劑和基礎油粗料通過泵I和第三管線9輸送到吸附塔2的殼程中，經吸附塔2的殼程中的吸附劑吸附同時與吸附塔2的管程中的蒸汽換熱後溫度達到90°C至130°C成為汽液混合相；第三步，汽液混合相通過第十管線16進入分餾罐3中分離為稀釋劑和合格基礎油，稀釋劑以氣相通過第十一管線17進入冷凝器5中冷凝後通過第二管線8加入到第一管線7中，合格基礎油以液相通過第十二管線18進入緩衝罐4中通過十三管線19抽出。實施例3，該使用提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置的吸附分離方法按下述步驟進行第一步，首先將第二管線8中的稀釋劑加入到第一管線7中，與第一管線7中的基礎油粗料混合後使其在40°C時粘度降低為2. O mm2/s或3. 5mm2/s ;第二步，將第五管線11中的蒸汽通入到吸附塔2內的管程中，將混合後的稀釋劑和基礎油粗料通過泵I和第三管線9輸送到吸附塔2的殼程中，經吸附塔2的殼程中的吸附劑吸附同時與吸附塔2的管程中的蒸汽換熱後溫度達到90°C或130°C成為汽液混合相；第三步，汽液混合相通過第十管線16進入分餾罐3中分離為稀釋劑和合格基礎油，稀釋劑以氣相通過第十一管線17進入冷凝器5中冷凝後通過第二管線8加入到第一管線7中，合格基礎油以液相通過第十二管線18進入緩衝罐4中通過十三管線19抽出。實施例4，與實施例2和實施例3的不同之處在於實施例4，當合格基礎油粘度大於7%時，須對吸附劑進行解析再生，解析再生時將第四管線10中的熱水溫度控制在40°C至90°C，熱水在吸附塔2的殼程中與吸附劑逆流頂替後得到解析基礎油和水的混合物，解析基礎油和水的混合物通過第七管線13流入回收罐6中，解析基礎油和水的混合物在回收罐6中經重力沉降分離為解析基礎油和水，水由第九管線15排出，解析基礎油通過第八管線14抽出，解析再生後的吸附劑通過吸附塔2的管程中的蒸汽對其脫水烘乾後循環使用。實施例5，與實施例2和實施例3的不同之處在於實施例5，當合格基礎油粘度大於7%時，須對吸附劑進行解析再生，解析再生時將第四管線10中的熱水溫度控制在40°C或90°C，熱水在吸附塔2的殼程中與吸附劑逆流頂替後得到解析基礎油和水的混合物，解析基礎油和水的混合物通過第七管線13流入回收罐6中，解析基礎油和水的混合物在回收罐6中經重力沉降分離為解析基礎油和水，水由第九管線15排出，解析基礎油通過第八管線14抽出，解析再生後的吸附劑通過吸附塔2的管程中的蒸汽對其脫水烘乾後循環使用。可根據實際需要，對上述實施例I至實施例5的進一步優化或/和改進
根據需要，稀釋劑為低碳烴類或其衍生物。根據需要，低碳烴類或其衍生物為丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、液化石油氣、丙烯、丁烯、異丁烯、二甲醚、甲乙酮、氟氯烴類、二氧化碳和氨氣的一種或一種以上混合物。根據需要，吸附劑為矽膠、氧化鋁、活性炭、聚醯胺、分子篩、硅藻土、鹽酸改性膨潤土和合成樹脂中的一種或一種以上的混合物。上述實施例2至實施例5中的基礎油粗料經吸附塔2吸附分離成合格基礎油和解析基礎油，基礎油粗料、合格基礎油和解析基礎油的性能參數平均值如表I所示。通過表I可以看出，IOOKg基礎油粗料經吸附塔2吸附分離後得到80Kg合格基礎·油，得到18. 6Kg解析基礎油，基礎油粗料損耗為I. 4Kg，從而可以計算出合格基礎油的收率為80%，解析基礎油的收率為18. 6%，基礎油粗料損耗率為I. 4% ;通過在40°C分別對基礎油粗料、合格基礎油和解析基礎油進行粘度檢測得到其粘度值為62. 65mm2/s、57. 35mm2/s、90. 35mm2/s,通過在100°C分別對基礎油粗料、合格基礎油和解析基礎油進行粘度檢測得到其粘度值為7. 63mm2/s、7. 45mm2/s、8. 4mm2/s，然後經40°C和100°C的粘度查表計算得到基礎油粗料、合格基礎油和解析基礎油的粘度指數VI為62. 64、89、42 ;通過表I中的數據可以看出合格基礎油的粘度指數較基礎油粗料的粘度指數有了很大的提高，通過對基礎油粗料、合格基礎油和解析基礎油進行色度檢測得到其值為4. 5,2. 5,5. 0，從色度數據可知合格基礎油好於基礎油粗料、解析基礎油。以上技術特徵構成了本發明的實施例，其具有較強的適應性和實施效果，可根據實際需要增減非必要的技術特徵，來滿足不同情況的需求。
權利要求
1.一種提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置，其特徵在於包括泵、吸附塔、分餾罐、緩衝罐、冷凝器和回收罐；吸附塔、分餾罐、緩衝罐、冷凝器和回收罐分別固定安裝在支架上，在泵的進口端固定連接有第一管線，冷凝器的出口通過第二管線和第一管線固定連接在一起，泵的出口通過第三管線和吸附塔的下部殼程進口固定連接在一起，在吸附塔的上部固定連接有第四管線和第五管線，第四管線和吸附塔的殼程進口固定連接在一起，第五管線和吸附塔的管程進口固定連接在一起，在吸附塔的下部管程出口固定連接有第六管線，吸附塔的下部殼程出口通過第七管線和回收罐的中部進口固定連接在一起，在回收罐的上部出口固定連接有第八管線，在回收罐的下部出口固定連接有第九管線，吸附塔的上部殼程出口通過第十管線和分餾罐的中部進口固定連接在一起，分餾罐的上部出口通過第十一管線和冷凝器的進口固定連接在一起，分餾罐的下部出口通過第十二管線和緩衝 罐的中部進口固定連接在一起，在緩衝罐的下部出口固定連接有第十三管線；在第二管線、第三管線、第四管線、第五管線、第六管線、第七管線、第九管線、第十管線、第十二管線和第十三管線上分別固定安裝有閥門。
2.一種使用權利要求I所述提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置，其特徵在於吸附塔的直徑與高度之比為I :1至10。
3.一種使用權利要求I或2所述提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置的吸附分離方法，其特徵在於按下述步驟進行第一步，首先將第二管線中的稀釋劑加入到第一管線中，與第一管線中的基礎油粗料混合後使其在40°C時粘度降低為2. O _2/s至3. 5mm2/s ;第二步，將第五管線中的蒸汽通入到吸附塔內的管程中，將混合後的稀釋劑和基礎油粗料通過泵和第三管線輸送到吸附塔的殼程中，經吸附塔的殼程中的吸附劑吸附同時與吸附塔的管程中的蒸汽換熱後溫度達到90°C至130°C成為汽液混合相；第三步，汽液混合相通過第十管線進入分餾罐中分離為稀釋劑和合格基礎油，稀釋劑以氣相通過第十一管線進入冷凝器中冷凝後通過第二管線加入到第一管線中，合格基礎油以液相通過第十二管線進入緩衝罐中通過十三管線抽出。
4.根據權利要求3所述的提高基礎油粘度指數的吸附分離方法，其特徵在於當合格基礎油粘度大於7%時，須對吸附劑進行解吸再生，解吸再生時將第四管線中的熱水溫度控制在40°C至90°C，熱水在吸附塔的殼程中與吸附劑逆流頂替後得到解析基礎油和水的混合物，解析基礎油和水的混合物通過第七管線流入回收罐中，解析基礎油和水的混合物在回收罐中經重力沉降分離為解析基礎油和水，水由第九管線排出，解吸油通過第八管線抽出，解吸再生後的吸附劑通過吸附塔的管程中的蒸汽對其脫水烘乾後循環使用。
5.根據權利要求3或4所述的提高基礎油粘度指數的吸附分離方法，其特徵在於稀釋劑為低碳烴類或其衍生物。
6.根據權利要求5所述的提高基礎油粘度指數的吸附分離方法，其特徵在於低碳烴類或其衍生物為丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、液化石油氣、丙烯、丁烯、異丁烯、二甲醚、甲乙酮、氟氯烴類、二氧化碳和氨氣的一種或一種以上混合物。
7.根據權利要求3或4或5或6所述的提高基礎油粘度指數的吸附分離方法，其特徵在於吸附劑為矽膠、氧化鋁、活性炭、聚醯胺、分子篩、硅藻土、鹽酸改性膨潤土和合成樹脂中的一種或一種以上的混合物。
全文摘要
本發明涉及含烴類為主的混合物精製技術領域，是一種提高基礎油粘度指數的吸附分離裝置及方法；其包括泵、吸附塔、分餾罐、緩衝罐、冷凝器和回收罐；吸附塔、分餾罐、緩衝罐、冷凝器和回收罐分別固定安裝在支架上，在泵的進口端固定連接有第一管線，冷凝器的出口通過第二管線和第一管線固定連接在一起，泵的出口通過第三管線和吸附塔的下部殼程進口固定連接在一起；本發明結構使用方便，通過吸附塔、分餾罐、回收罐和冷凝器的配合使用實現提高基礎油粘度並分離的目的，具有工藝操作簡單、工藝條件緩和、投入小、吸附劑可循環再生和對環境無汙染的特點，提高了基礎油的粘度指數及氧化安定性。
文檔編號C10G53/08GK102827634SQ20121032396
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月5日 優先權日2012年9月5日
發明者劉錦升, 林向陽, 劉勇, 楊文婷 申請人:新疆現代石油化工股份有限公司