专利名称：一种生产环保橡胶填充油的溶剂精制设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油化工技术领域，特别涉及合成橡胶和轮胎的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，但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，而使用进口环保橡胶填充油价格昂贵，轮胎企业难以承受。而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的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；幻将步骤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；幻将步骤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 12^211C实用新型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°C以上的矿物油。由于该橡胶油的减压蒸馏残渣油不是环保的，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280-340°C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浙青工艺处理后得到浙青溶液，将浙青溶液减压蒸馏，取270-330°C的馏分，氧化得氧化浙青；将得到的精制矿物油与氧化浙青以重量比2. 5-3. 5 1.2-1. 5在50-80°C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30-120°C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O. 0-4. 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(0.1-0. 5) 1的重量比预先进行稀释。所述增塑剂包括60-90wt%的芳烃，其中具有三个和更多个环的多环芳烃为1. 5-2. 9wt% ；余量为链烷一环烷烃和树脂，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。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，设计一种生产环保橡胶填充油的溶剂精制设备，通过以润滑油馏分油或其加氢精制油或润滑油溶剂抽出油为原料油，以主溶剂和副溶剂的共同作用来大幅度提高抽提分离精度和效率，采用部分抽余油或抽余液返回抽提塔来进一步改善原料油溶剂精制的精制效果，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，充分平衡了二者的相反作用，生产出满足欧盟环保指令要求的MES类、TDAE类环保橡胶填充油。为实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种生产环保橡胶填充油的溶剂精制设备，该设备的抽提塔设有抽余油入口或抽余液入口，以及主、副溶剂入口。所述抽余油入口或抽余液入口设置在抽提塔的原料油入口至主溶剂入口的下部。所述副溶剂入口设置在抽提塔的主溶剂入口的下部至原料油入口处。通过本实用新型的设备，以润滑油馏分油或其加氢精制油或润滑油溶剂抽出油为原料油，可以生产出满足如下要求的橡胶填充油(1)多环芳香族烃(PCA)的含量小于3% ； (2)苯并芘(BaP)含量小于lmg/kg; (3)8种有害芳香族化合物的总含量小于IOmg/ kg，满足欧盟环保指令2005/69/EC环保指标的要求，该橡胶油所含少环芳香族烃含量高， Ca ^ 10%，满足轮胎行业对环保橡胶油使用性能的要求。
附图1为本实用新型的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、抽提塔；2、抽出液蒸发塔；3、抽出液汽提塔；4、抽余液汽提塔；5、溶剂罐；6、溶剂干燥塔。
具体实施方式
为更好地理解本实用新型，下面通过参照附图1说明本实用新型的具体实施方式
。如图1所示，本实用新型的设备包括抽提塔1，该塔的下部设置有原料油入口 ；上部设置有主溶剂入口 ；在主溶剂入口下部至原料油入口设置副溶剂入口 ；顶部设置有抽余液流出口 ；底部设置有抽出液流出口 ；在原料油入口至主溶剂入口下部设置有抽余油入口或抽余液入口，当采用部分抽余液返回抽提塔时，该抽余液入口与抽提塔1的抽余液流出口连接；抽出液蒸发塔2，该塔的下部设置有抽提塔1的抽出液入口，该入口与抽提塔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3，该塔的下部设置有抽出液蒸发塔2的抽出液入口，该入口与抽出液蒸发塔2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4，该塔的下部设置有抽余液入口，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时，该抽余油流出口与抽提塔1的抽余油入口连接； 溶剂罐5，该罐的顶部设置有溶剂入口，该溶剂入口与抽出液蒸发塔2的溶剂流出口及溶剂干燥塔6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1的主、副溶剂入口连接；溶剂干燥塔6，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3的湿溶剂流出口和抽余液汽提塔4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5的顶部的溶剂入口连接，该塔的顶部设置有废液流出口。原料油从抽提塔1的下部进入抽提塔，主溶剂从抽提塔1上部进入抽提塔，副溶剂从抽提塔1的原料油入口至主溶剂入口下部进入抽提塔；部分抽余油或抽余液从原料油入口至主溶剂入口下部进入抽提塔。原料油在抽提塔1中经溶剂精制后，从抽提塔1底部流出的抽出液进入抽出液蒸发塔2，脱除的溶剂经冷凝进入溶剂罐5，抽出液蒸发塔2底部流出的抽出液进入抽出液汽提塔3，脱除溶剂后得到抽出油，汽提出的湿溶剂经冷凝进入溶剂干燥塔6，经干燥的溶剂进入溶剂罐5 ；抽余液从抽提塔1的顶部流出后，进入抽余液汽提塔 4脱除溶剂后流出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1时，从抽提塔1流出的抽余液的一部分从在原料油入口至主溶剂入口下部设置的抽余液入口返回抽提塔1，抽余液的其余部分进入抽余液汽提塔4脱除溶剂后流出抽余油即为环保橡胶填充油，汽提出的湿溶剂精经冷凝进入溶剂干燥塔6，经干燥的溶剂进入溶剂罐 5 ；当采用部分抽余油返回抽提塔1时，抽余液汽提塔4流出的抽余油的一部分从在原料油入口至主溶剂入口下部设置的抽余油入口返回抽提塔1，抽余油的其余部分作为环保橡胶填充油。
权利要求1.一种生产环保橡胶填充油的溶剂精制设备，其特征在于，该设备的抽提塔设有抽余油入口或抽余液入口以及主溶剂和副溶剂入口 ；所述抽余油入口或抽余液入口设置在抽提塔的原料油入口至主溶剂入口下部；所述主溶剂入口设置在抽提塔的上部，副溶剂入口设置在抽提塔的主溶剂入口下部至原料油入口。
2.如权利要求1所述的生产环保橡胶填充油的溶剂精制设备，其特征在于，该设备包括抽提塔(1)，该塔的下部设置有原料油入口 ；上部设置有主溶剂入口 ；在主溶剂入口下部至原料油入口设置副溶剂入口 ；在原料油入口至主溶剂入口下部设置有抽余油入口或抽余液入口 ；顶部设置有抽余液流出口，当采用部分抽余液返回抽提塔时，该抽余液流出口与抽提塔(1)的抽余液入口连接；底部设置有抽出液流出口 ；；抽出液蒸发塔O)，该塔的下部设置有抽提塔(1)的抽出液入口，该入口与抽提塔(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(3)，该塔的下部设置有抽出液蒸发塔O)的抽出液入口，该入口与抽出液蒸发塔O)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G)，该塔的下部设置有抽余液入口，该入口与抽提塔O)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时，该抽余油流出口与抽提塔(1)的抽余油入口连接；溶剂罐(5)，该罐的顶部设置有溶剂入口，该溶剂入口与抽出液蒸发塔O)的溶剂流出口及溶剂干燥塔6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⑴的溶剂入口连接；溶剂干燥塔(6)，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 (3)和抽余液汽提塔(4)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(5)的顶部的溶剂入口连接，该塔的顶部设置有废液流出口。
专利摘要本实用新型属于石油化工技术领域，公开了一种生产环保橡胶填充油的溶剂精制设备，该设备的抽提塔设有抽余油入口或抽余液入口以及主、副溶剂入口；所述抽余油入口或抽余液入口设置在抽提塔的原料油入口至主溶剂入口下部；所述主溶剂入口设置在抽提塔的上部，副溶剂入口设置在抽提塔的主溶剂入口下部至原料油入口。通过本实用新型的设备可以以润滑油馏分油或其加氢精制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。
文档编号C10G53/04GK201962250SQ20112005961
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月8日 优先权日2011年3月8日
发明者刘海澄, 孙井侠, 年成春, 张东明, 张华 , 张戬, 李荣峰, 王宏德, 相养冬, 赵斌, 黄鹤 申请人:中国石油天然气股份有限公司