一种溶剂脱蜡—蜡分馏方法

专利名称:一种溶剂脱蜡—蜡分馏方法
本发明涉及一种烃类油的溶剂脱蜡-蜡分馏方法，其特征在于采取滤液全面循环方式。适用于石油炼厂中同时生产精制的石油润滑油馏份和精制的石蜡产品。
在石油炼制过程中，通常采取溶剂脱蜡方法来获得低凝点的石油润滑油馏份;采用蜡分馏方法除去含油蜡中的低熔点蜡及所含的油而获得硬蜡。根据原料情况或生产目的的不同，可以单独采用上述两种方法之一。同时生产润滑油及含油量很低的硬蜡，则把脱蜡过程与蜡分馏过程结合起来，称做溶剂脱蜡-蜡分馏联合流程。
联合流程可以是两段脱蜡加一段蜡分馏，或一段脱蜡加两段蜡分馏的三段过程，或两段脱蜡加两段蜡分馏的四段过程。
联合流程的具体过程以四段过程为例说明如下将含蜡馏份油输送至水冷却器冷却，然后进入换冷套管结晶器冷却，析出一部分蜡。在某根换冷套管的出口加入第一份溶剂。溶剂的温度一般与原料油温度相近或略低。稀释后的含有蜡结晶的浆液，经两组用冷冻剂冷却的套管结晶器继续冷却，冷至过滤温度。过滤温度应根据所需脱蜡油的凝固点进行选择，通常为-4～-60℃。在最后一组套管结晶器的出口，再加入第二份溶剂稀释，所加溶剂的温度与浆液的温度相近，稀释后的浆液进入滤机进料罐，靠位差驱动进入转鼓过滤机(一种炼油工业上熟知的过滤机)过滤，将蜡结晶与含有脱蜡油的滤液分离。蜡结晶作为滤饼留在鼓面上，经冷溶剂洗去附着在结晶上的母液，将滤饼卸入蜡膏罐中。洗涤溶剂与脱蜡油滤液合并，送至溶剂回收装置，经闪蒸及汽提，除去溶剂后，得到脱蜡油。
蜡膏罐中的蜡滤饼，用冷溶剂稀释浆化，再次成为浆液，经过滤并洗涤滤饼，进一步将蜡与油分离。此即第二段脱蜡过程。
第二段溶剂脱蜡的温度，一般与第一段相同或相近。
经一段或两段脱蜡后所得之蜡滤饼，用常温或热溶剂稀释、搅拌成浆液，加热升温过滤，滤饼用热溶剂洗涤。此过程为第一段蜡分馏。
第一段蜡分馏的温度，一般为0～15℃。
将第一段蜡分馏的蜡滤饼，在搅拌下用常温或热溶剂稀释浆化，得到的浆液送至过滤机过滤。将蜡结晶与含有低融点蜡及油的滤液分离，蜡结晶在滤机上形成滤饼，经溶剂洗去附着的滤液后，卸入第二段蜡膏罐中，再送至连续多段闪蒸汽提装置，蒸去溶剂，得到含油量极低的蜡产品。
第二段蜡分馏的温度一般为5～20℃。
由上述过程可见，脱蜡和蜡分馏过程中，要使用大量的溶剂，而回收溶剂又增加能量消耗;另一方面，脱蜡段和蜡分馏段的滤液中还会含有一定的油和蜡，如将滤液循环，则可以增加主产品的收率。因此，现代工业上在脱蜡-蜡分馏联合流程中，都采用了不同程度的滤液循环，如将脱蜡第二段的滤液循环至脱蜡第一段，或将蜡分馏第二段滤液循环至蜡分馏第一段(参见《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)。这种局部循环方法在一定程度上可以节约溶剂，减少能量消耗，有利于提高油和蜡的产量。
本发明的目的，是要找到一种更有效的溶剂脱蜡-蜡分馏方法，进一步提高油、蜡两者的收率，同时进一步节约能量。
本发明的方法是对上述局部循环方法所作的改进。
本发明方法的特点是在熟知的三段或四段工艺流程中，采取滤液全面循环的稀释方式。所谓滤液全面循环，即将下一段滤液循环至上一段，后段滤液逆流经过中间段最后达到第一段或直接循环至第一段作为溶剂重复使用的循环方式。具体过程如下在一段脱蜡-两段蜡分馏的三段流程中是将最后一段的滤液全部循环至第二段，同时将第二段的滤液大部分(约为51～80%)循环至第一段代替溶剂作为稀释剂使用。最后一段蜡分馏过程中进料蜡膏的浆化及滤饼的冲洗全部使用新鲜溶剂。
在两段脱蜡-一段蜡分馏的三段过程中，是将最后一段蜡分馏的滤液大部分(51～80%)及第二段滤液的全部循环至第一段作为稀释剂使用。第二段脱蜡及最后一段蜡分馏中进料蜡膏的浆化及滤饼的冲洗全部使用新鲜溶剂。
在两段脱蜡-两段蜡分馏的四段过程中，是将最后一段滤液全部循环至第三段代替溶剂使用，同时将第三段的滤液的大部分(51～80%)及第二段滤液的全部循环至第一段作为稀释剂使用。第二段及第四段过程中进料蜡膏的浆化及滤饼的冲洗全部使用新鲜溶剂。
下面进一步说明本发明方法的流程特点。
第一段脱蜡含蜡馏份油由泵输送经过水冷却器、滤液换冷套管结晶器、制冷剂冷却套管结晶器，冷至脱蜡过滤温度(-4～-60℃)。冷却过程中析出一部分蜡后进行第一次稀释。稀释时的油温视油的馏份范围及含蜡多少而定，一般为15～40℃。第一次稀释使用第一段蜡分馏滤液(首次开工可使用新鲜溶剂)。滤液(或溶剂)与脱蜡原料油重量比为0.8～2.0∶1，最好为1.6～1.8∶1。稀释剂温度略低于油温或与油温相同。在结晶过程结束时进行第二次稀释。第二次稀释时，如为三段脱蜡-蜡分馏过程，使用新鲜溶剂作为稀释剂。如为四段过程，则采用第二段脱蜡的滤液，首次开工无现存滤液时则用新鲜溶剂。稀释比与第一次相同。稀释后的浆液温度控制在下一步要进行过滤时的温度。
过滤温度根据原料油凝固点及脱蜡溶剂的组成而定，通常为-4～-25℃。
过滤可使用真空转鼓连续式过滤机(一种炼油工业上常用的过滤机)，过滤真空度为150～600×10-3米汞柱，滤鼓转速为0.5～1转/分。滤鼓表面上形成的滤饼用冷溶剂(或滤液)冲洗，冲洗剂与最初的脱蜡原料油重量之比为0.4～1.0∶1，最好为0.7～0.9∶1。滤饼送入蜡膏罐，滤液送多段连续闪蒸汽提装置，以回收溶剂并同时获得脱蜡油。
第二段脱蜡在包含两段脱蜡的三段流程和四段流程中，将第一段脱蜡所得之蜡膏用新鲜溶剂稀释浆化，溶剂与脱蜡原料重量之比为0.8～2.0∶1，最好为0.8～1.0∶1，溶剂温度等于或略低于过滤温度(-4～-25℃)。
第二段脱蜡的过滤条件与第一段脱蜡大致相同。第二段的滤液全部送至第一段作第二次稀释及冷洗之用。第二段脱蜡所得之蜡膏送至下一段进行蜡分馏。
第一段蜡分馏从脱蜡段出来的蜡膏，用第二段蜡分馏的滤液(无第二段蜡分馏滤液时用新鲜溶剂)稀释。稀释剂与脱蜡原料油重量之比为0.6～1.2∶1;最好为0.7～1.0∶1。浆化后经换热提高温度，再加入第二段滤液(或溶剂)进行第二次稀释，稀释比同第一次。稀释后的浆液温度应接近过滤温度，蜡分馏的过滤温度通常为0～20℃。过滤也使用真空转鼓连续式过滤机，过滤真空度为100～400×10-3米汞柱，滤机转速为0.5～1转/分。滤鼓表面形成的蜡滤饼用第二段蜡分馏滤液或新鲜溶剂冲洗。冲洗比为0.4～1.0∶1;最好为0.4～0.6∶1。冲洗温度接近过滤温度(0～20℃)。
过滤后，蜡滤饼送入蜡膏罐，滤液根据需要大部分(51～80%)送至脱蜡段作第一次稀释用，小部分送连续式多段闪蒸汽提装置回收溶剂，并同时获得蜡下油。
第二段蜡分馏第二段蜡分馏使用新鲜溶剂进行稀释浆化，其它操作条件基本上同第一段蜡分馏。
从第二段蜡分馏段出来的蜡膏经蒸馏除去溶剂得到脱油蜡，滤液全部送至蜡分馏第一段作稀释及冲洗之用。
本发明方法的流程，适宜采用C3～C6的脂肪酮与C6～C8的芳香烃的混合物为稀释溶剂，也可以采用酮类与卤代烃，例如二氯甲烷、二氯乙烷的混合物作为稀释剂。混合溶剂中，通常酮的含量为40～70%(重量比)，芳烃为30～60%。最好的溶剂是甲乙基酮与甲苯的混合物，最合适的比例是60～65%的酮及35～40%的芳香烃。
本发明的方法，特别适用于含蜡量为35～60%、沸点范围为300～520℃的石蜡基原油的润滑油馏份;也适用于含蜡量在35%以上的中间基原油润滑油馏份。
采用本发明方法实行滤液全面循环，可以节省溶剂，减少能量消耗，提高油、蜡两者的收率，降低生产成本。同时，由于本发明方法的流程，可以采用炼厂中现有的常用设备，因此有广泛的实用性和适用性。
附图1，2和3为本发明方法最佳实施例的工艺流程图。
图1和图2为滤液全面循环的三段流程图。
图3为滤液全面循环的四段流程图。
以下是本发明方法的最佳实施例和比较例。
例1例1介绍了一个采用本发明方法的一段脱蜡-两段蜡分馏的三段过程。
参看图1和图2，将凝固点为39℃、沸程为327～440℃的含蜡馏份油A经管线1输入到结晶段2，冷至23℃，析出一部分蜡结晶后，与来自管线36的第一段蜡分馏滤液混合成浆液。滤液与原料油之混合重量比为1.30∶1。使浆液继续冷却至-20℃，再与来自管线26的第一段蜡分馏滤液以1.2∶1(滤液原料油)混合，滤液的温度为-20℃左右，混合后的浆液经管线3送至过滤段34过滤，滤饼经管线4送来的溶剂冷洗(冲洗比0.8∶1)，洗液与滤液合并，称为滤液I，经管线16送至回收段17，蒸出溶剂(溶剂可循环使用)，同时得到脱蜡油L。油的凝点为-15℃，收率54.9%。
自过滤段34出来的蜡膏B，送至浆化段5，用来自管线14的第二段蜡分馏滤液以2.5∶1与蜡膏混合，换热升温至9℃，经管线6输送至过滤段7进行过滤，滤饼用来自管线15的第二段蜡分馏滤液冲洗，冲洗比为0.8∶1。洗液与滤液合并，称为滤液Ⅱ，即第一段蜡分馏滤液。卸下的滤饼即为蜡膏C。将蜡膏C送至下一段进行第二次蜡分馏。
将滤液Ⅱ分为两部分，一部分经管线36及26送至蜡结晶段2作为第一次稀释的稀释剂使用，另一部分经管线18送至回收段19回收溶剂(溶剂可循环使用)，同时获得蜡下油M。
自过滤段7出来的第一段蜡分馏的蜡膏C，在浆化段8用来自管线27送来的溶剂以2.5∶1搅拌浆化，浆液温度为9℃，经管线9送至过滤段10过滤，滤饼用管线28送来的溶剂以0.8∶1之比进行洗涤，洗涤液与滤液合并，称为滤液Ⅲ。此即第二段蜡分馏滤液。滤液Ⅲ经管线13、14及15送至第一段蜡分馏作浆化剂及滤饼冲洗剂使用。
从过滤段10出来的第二段蜡分馏蜡膏D，经管线20送至回收段21，蒸去溶剂，得到融点为53.2℃、含油量为0.57%的脱油蜡N，收率39.0%。
此三段过程所得油、蜡总收率达93.9%。
例2例2为例1的比较例，包含一个滤液局部循环过程。
将与例1中相同的原料油A，冷至23℃左右，加溶剂稀释，溶剂与原料油之比为1.30∶1。过滤温度为-14℃，以0.8∶1的溶剂进行冷洗，将滤液进行蒸馏以回收软蜡，蜡膏用第二段蜡分馏滤液(循环滤液)稀释，稀释比为1.8∶1，于12℃左右过滤，用0.5∶1的溶剂冲洗滤饼，蒸馏滤液回收软蜡，蜡膏用溶剂稀释，稀释比1.3∶1，再于17℃下过滤，以0.5∶1的溶剂冲洗滤饼，蒸去溶剂，回收软蜡。
上述滤液部分循环的溶剂脱蜡-蜡分馏方法中，新鲜溶剂比约为5.7∶1，脱蜡油平均收率53.5%，凝点约为-11℃，硬蜡收率平均31.3%，含油量0.5%左右。
例3例3是一个完全没有滤液循环的流程，也是一个比较实施例。
将与例1、例2中相同的含蜡馏份油A冷却至23℃，以1.3∶1的溶剂稀释，继续冷至-20℃，加溶剂1.2∶1稀释，于-20℃下过滤，以0.8∶1的溶剂进料冷洗，蒸去滤液中的溶剂，回收脱蜡油，收率为49.9%，凝点-13℃。蜡膏用2.5∶1的溶剂浆化，于9℃下过滤，以0.8∶1的溶剂洗涤滤饼，蒸去滤液中溶剂，回收蜡下油。所得蜡膏再次用2.5∶1的溶剂浆化，于9℃下过滤，用溶剂0.8∶1洗涤滤饼，将滤液蒸去溶剂，回收蜡下油。蜡膏除去溶剂后，得到硬蜡，硬蜡收率为30.6%。
例4例4介绍了一个采用本发明方法的四段过程。
参看图3，将一凝点为51℃、初馏点为297℃、94%馏份为479℃的含蜡润滑油基础油A′，经管线1输入结晶段2冷却，冷至40℃，析出一部分蜡后，与来自管线3的滤液Ⅲ混合;混合时，滤液与原料油重量之比为1.3∶1，继续冷至-19℃，与来自管线4的冷滤液Ⅱ混合，混合比与第一次相同。混合后的浆液送至过滤段5于-19℃下过滤，再以0.7∶1的冷滤液Ⅱ(来自管线12)冲洗，洗液与滤液合并为滤液Ⅰ，经管线6送至回收段7蒸去溶剂，得到脱蜡油L，收率59.8%。
自过滤段5出来的蜡膏B送至浆化段8，加入来自管线28的冷溶剂S(丁酮62%，甲苯38%)，于-19℃下浆化，浆化溶剂比1.3∶1。浆液经管线9送至过滤段10过滤，滤饼用来自管线29的冷溶剂S冲洗，冲洗比0.7∶1，洗液与滤液合并为滤液Ⅱ，分别经管线4和12送至第一段作稀释及冷洗用。蜡膏C送至第一段蜡分馏进一步纯化。
自过滤段10出来的蜡膏C送至浆化段13，用管线24输送来的滤液N浆化。浆化比1.4∶1，使浆化温度达到9℃，经管线14送至过滤段15过滤，滤饼用来自管线25的滤液Ⅳ冲洗，冲洗比0.5∶1。洗液与滤液合并，称为滤液Ⅲ。
滤液Ⅲ分为两部分，一部分经管线16和管线3送至脱蜡结晶段2，代替一部分稀释溶剂使用，另一部分经管线16与17送至回收段18，蒸出溶剂，同时得到软蜡M，蜡膏D送至蜡分馏第二段。
自过滤段15出来的蜡膏D送至浆化段19，用来自管线20的冷的(9℃)新鲜溶剂S浆化，浆化比1.4∶1。浆液经管线21送至过滤段22过滤，滤饼用来自管线30的溶剂S(19℃)冲洗，冲洗比0.5∶1。然后将洗液与滤液合并为滤液Ⅳ。经管线23和24及23和25送至蜡分馏第一段作稀释及冲洗用。
自过滤段22出来的蜡膏E经管线26送至回收段27，蒸去溶剂，得到脱油蜡N，熔点64.7℃，含油量0.49%，收率30%。
下表给出了采用本发明方法的三段流程和四段流程对同一种原料油A′进行的对比试验结果。试验结果表明，与三段流程相比，本发明方法的四段流程更能提高油、蜡两者的收率和节省更多的溶剂。
权利要求
1.在一种烃类油的溶剂脱蜡-蜡分馏方法中，将含蜡馏份油采用一段脱蜡-两段蜡分馏或两段脱蜡-一段蜡分馏的三段流程或两段脱蜡-两段蜡分馏的四段流程分离成石油蜡和润滑油，其特征在于采取滤液全面循环的稀释方式，所说的滤液全面循环包括(1)在一段脱蜡-两段蜡分馏的三段流程中是将最后一段的滤液全部循环至第二段，同时将第二段的滤液大部分循环至第一段代替溶剂作为稀释剂使用，最后一段蜡分馏过程中进料蜡膏的浆化及滤饼的冲洗全部使用新鲜溶剂；(2)在两段脱蜡-一段蜡分馏的三段流程中是将最后一段蜡分馏的滤液的大部分及第二段滤液的全部循环至第一段作为稀释剂使用，第二段脱蜡及最后一段蜡分馏中进料蜡膏的浆化及滤饼的冲洗全部使用新鲜溶剂；(3)在两段脱蜡-两段蜡分馏的四段过程中是将最后一段的滤液全部循环至第三段代替溶剂使用，同时将第三段的滤液大部分及第二段滤液的全部循环至第一段作为稀释剂使用；第二段及第四段过程中进料蜡膏的浆化及滤饼的冲洗全部使用新鲜溶剂。
2.按照权利要求
1所说的方法，其中所说的滤液的“大部分”指该段滤液的51～80%。
3.按照权利要求
1所说的方法，其中所说的溶剂为脂肪酮与芳香烃的混合物，其中酮的含量为40～70%，其余为芳香烃。
4.按照权利要求
3所说的方法，其中所说的溶剂最好是甲乙基酮与甲苯的混合物，甲乙基酮的最佳含量为60～65%。
5.按照权利要求
1或4所说的方法，其中，用于稀释浆化的滤液(或溶剂)与脱蜡原料油之重量比为0.8～2.5∶1。
6.按照权利要求
1，4所说的方法，其中用于冲洗滤饼的滤液(或溶剂)与脱蜡原料油之重量比为0.4～1.0∶1。
7.按照权利要求
1所说的方法，其特征在于它可用于含蜡量为35～65%、沸点范围在300～520℃之间的石蜡基原油的润滑油馏份以及含蜡量在35%以上的中间基原油润滑油馏份油的脱蜡-蜡分馏过程。
专利摘要
本发明涉及一种烃类油的溶剂脱蜡—蜡分馏方法。其特征在于流程中采取滤液全面循环方式，即在熟知的三段或四段溶剂脱蜡—蜡分馏过程中，采取将脱蜡第二段滤液全部循环至脱蜡第一段，蜡分馏第二段滤液全部循环至蜡分馏第一段以及将蜡分馏第一段滤液向脱蜡第一段循环，以减少能量消耗并提高油、蜡两者收率。
文档编号C10G73/02GK86105061SQ86105061
公开日1988年3月2日 申请日期1986年8月13日
发明者戴钧梁, 祖德光, 赵慧艳 申请人:中国石油化工总公司石油化工科学研究院