專利名稱：油的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工藝油的生產(chǎn)方法，這種油含有至少20重量％的芳烴和少于3重量％的多環(huán)芳烴(PCA)。在本申請(qǐng)中，芳烴含量是用ASTM D2007方法測定的，而PCA含量是由IP 346方法測定的。
工藝油是烴的混合物，它與潤滑基礎(chǔ)油有著相同的沸程溫度并和潤滑基礎(chǔ)油一樣出自于溶劑萃取的石油蒸餾物。然而與很少用于潤滑領(lǐng)域之外的潤滑基礎(chǔ)油不同，工藝油有著廣泛的工業(yè)應(yīng)用。例如，它們被用作溶劑、去污斑化合物、增塑劑和/或合成橡膠和天然橡膠的填充劑，還用于制造印刷油墨。為了適應(yīng)這些應(yīng)用，工藝油的組成必須要認(rèn)真控制。
各種制備工藝油的方法是己知的。例如，在GB1426746中，一種石油蒸餾物與糠醛接觸，得到的初次萃取液用糠醛再次萃取生產(chǎn)出一種二次萃取液和一種假萃余液。將假萃余液從糠醛中蒸出，然后脫蠟及氫化生產(chǎn)出工藝油。
這種方法的問題是由于經(jīng)過加氫，生產(chǎn)出的工藝油中芳烴含量低。然而，芳香族化合物能賦予其溶劑和溶脹性質(zhì)，這些性質(zhì)是很多應(yīng)用中需要的?？墒牵に囉偷亩喹h(huán)芳烴(PCA)含量應(yīng)該保持最小值，由于健康和環(huán)保的因素不希望有這些化合物。
在EP 0417980中，一種其芳烴含量高且PCA含量低于3重量％的工藝油是在特定溫度和溶劑條件下對(duì)初次萃取液進(jìn)行再次萃取而制得的。具體說，該方法在萃取塔中進(jìn)行，操作條件為萃取液與溶劑之比為1∶1-1∶1.8，塔頂溫度50℃-90℃，塔底溫度是20℃-60℃。塔底溫度定為萃取步驟的最低溫度。塔頂溫度是塔最上部區(qū)域的溫度。它通常為全塔的最高溫度。
現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)一種生產(chǎn)工藝油的替代方法。具體說，本方法是在特定操作條件下萃取初次萃余液而生產(chǎn)出芳烴含量至少20重量％和PCA含量低于3重量％的工藝油。
FR 1295441描述了一種在第二次萃取步驟中萃取初次萃余液的方法。然而，采用此方法的條件生產(chǎn)不出具有本發(fā)明組成的工藝油。
因此，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)工藝油的方法，該方法包括
a)在塔底溫度30℃-80℃的萃取塔中使石油蒸餾物與極性溶劑相接觸，b)從步驟a)的塔里引出初次萃余液，c)在其塔底溫度比步驟a)的萃取塔的塔底溫度高的萃取塔中，即在60℃-90℃范圍，使初次萃余液與一種極性溶劑相接觸，d)從步驟c)的塔里引出二次萃取液，和e)從所述二次萃取液中除去所述極性溶劑。
由本發(fā)明生產(chǎn)的工藝油芳烴含量多于20重量％和PCA含量低于3重量％。這種工藝油適合于多種應(yīng)用。例如，被用作溶劑、去污斑化合物、增塑劑和/或合成橡膠和天然橡膠的填充劑，還用于制造印刷油墨。
在步驟a)中所述石油蒸餾物與一種極性溶劑在一個(gè)萃取塔中相接觸。不希望受任何理論的束縛，該極性溶劑被認(rèn)為至少能除去一部分原存在于石油蒸餾物中的PCA化合物。這一工序產(chǎn)生兩相一是位于塔下部的初次萃取液，另一是位于塔上部的初次萃余液。初次萃取液是富含溶劑的并包含環(huán)烷烴和多環(huán)芳烴組分。這一萃取液被從塔底引出。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，從萃取液中取出該極性溶劑并加以循環(huán)使用。
步驟a)可用一萃取塔進(jìn)行，塔底操作溫度是30℃-80℃，優(yōu)選45℃-75℃，特別是55℃-70℃。第一萃取步驟a)的塔底溫度主要取決于極性溶劑和石油蒸餾物的溫度，但可以通過萃取塔底部的附加冷卻加以控制。這個(gè)溫度對(duì)本發(fā)明中所用溶劑的選擇性和溶解能力有重要的影響，進(jìn)而又影響到產(chǎn)生的初次萃余液的最終組成。在一個(gè)實(shí)施方案中，沿著萃取塔維持一個(gè)溫度梯度，使塔的頂部溫度維持在80℃-120℃(塔頂溫度)，塔的底部溫度維持在60℃-90℃(塔底溫度)。塔頂溫度和塔底溫度之間的溫差是5℃-70℃，優(yōu)選30℃-50℃。
相對(duì)于所用石油蒸餾物，溶劑用量可為70-300體積％，優(yōu)選100-250體積％，特別是120-170體積％。然而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，所用溶劑對(duì)蒸餾物之準(zhǔn)確比例取決于使用的蒸餾物類型。例如，溶劑與蒸餾物之比取決于蒸餾物的沸程，和/或它的原油產(chǎn)地。
步驟a)產(chǎn)生的初次萃余液從萃取塔的上部引出并在第二溶劑萃取步驟中(步驟c)用一種極性溶劑再萃取。這一工序產(chǎn)生兩相一是位于塔下部的二次萃取液，另一是位于塔上部的二次萃余液。在一個(gè)實(shí)施方案中，在第二溶劑萃取步驟中處理初次萃余液之前，從初次萃余液中除去70-100％的溶劑。優(yōu)選除去95-100％的極性溶劑。在步驟c)中采用的塔底溫度為40-90℃，優(yōu)選55-90℃，特別是75-90℃。在一個(gè)實(shí)施方案中，采用塔頂溫度90-130℃和塔底溫度70-100℃的一個(gè)萃取塔進(jìn)行步驟c)。塔頂溫度和塔底溫度之間的溫差是5-70℃，優(yōu)選30-50℃。
第二萃取步驟c)的塔底溫度取決于極性溶劑和初次萃余液的溫度。然而，像第一萃取步驟的塔底溫度一樣，第二萃取步驟的塔底溫度可以用萃取塔底部的附加冷卻來加以控制。第二萃取步驟在比步驟a)更高的塔底溫度下進(jìn)行。萃取溫度的提高會(huì)降低溶劑的選擇性。當(dāng)極性溶劑從步驟e)的二次萃取液中除去時(shí)，產(chǎn)生了PCA濃度為3重量％或更低的工藝油。該工藝油的總芳烴含量高于20重量％。初次萃余液中的溶解性較差的鏈烷烴組分作為二次萃余液在溶劑萃取塔的上部累積。這一萃余液可以從塔中取出并加以蒸餾?；厥盏娜軇┛裳h(huán)再利用。在一個(gè)實(shí)施方案中，二次萃余液在蒸餾塔中精制，然后加以溶劑脫蠟，生產(chǎn)潤滑基礎(chǔ)油(即500N，96VI)。
步驟c)可用與步驟a)不同的萃取塔進(jìn)行。然而，對(duì)這兩個(gè)步驟優(yōu)選采用相同的萃取塔。
在第二萃取步驟中，相對(duì)于石油蒸餾物，溶劑用量可以為100-400體積％，優(yōu)選180-300體積％，特別是200-250體積％。與第一萃取步驟一樣，采用的溶劑對(duì)蒸餾物之準(zhǔn)確比例將取決于使用的蒸餾物類型。例如，溶劑與蒸餾物之比可取決于蒸餾物的沸程，和/或它的原油產(chǎn)地。
用于溶劑萃取步驟a)和c)的合適溶劑包括糠醛、苯酚和N-甲基吡咯烷酮。優(yōu)選使用糠醛。
現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的這些和其它方面，該圖是用于本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的一個(gè)裝置的示意圖。
此圖描繪的裝置包括第一萃取塔10、第二萃取塔12和四個(gè)蒸餾塔14、16、18和20。
在使用中，將石油蒸餾物24加入第一萃取塔10中并與由管線22加入萃取塔10中的糠醛接觸，塔10底部操作溫度為70℃，塔10頂部溫度為109-118℃。在蒸餾物24中至少有一部分多環(huán)芳烴和環(huán)烷烴組分溶解于糠醛中形成初次萃取液26。初次萃取液被從第一萃取塔10的底部取出并送入蒸餾塔20進(jìn)行精制。將蒸餾后的萃取液取出廢棄或它用。
從第一萃取塔10取出蒸餾物24中的其余組分作為初次萃余液28。按規(guī)定時(shí)間間隔測量萃余液28的密度以提供萃余液的PCA含量指標(biāo)。
然后將初次萃余液28引入蒸餾塔14。將萃余液從溶劑中分離出，送入第二萃取塔12進(jìn)一步用溶劑萃取。經(jīng)管線36向塔14中加入新鮮糠醛。第二萃取步驟在塔底溫度為75℃下進(jìn)行。塔頂溫度是107-115℃。這一萃取步驟產(chǎn)生兩相一是位于塔12底部的二次萃取液30，另一是位于塔頂?shù)亩屋陀嘁?4。將二次萃取液30從第二萃取塔12中取出，并在蒸餾塔16中加以精制，產(chǎn)生PCA多環(huán)芳烴含量低于3重量％并且芳烴含量高于20重量％的工藝油。與初次萃余液28一樣，測量二次萃取液30的密度以提供萃取液30的PCA含量指標(biāo)。
從第二萃取塔12頂部取出初次萃余液28中比較不易溶的組分作為二次萃余液34。此二次萃余液34在蒸餾塔18中精制，產(chǎn)生無溶劑的萃余液38，將萃余液38引入溶劑脫蠟單元40。在經(jīng)過溶劑脫蠟使傾點(diǎn)達(dá)-9℃后，產(chǎn)生潤滑基礎(chǔ)油39(500N，96VI)。
從蒸餾塔14、16、18和20中回收的糠醛經(jīng)再生重復(fù)使用。
也可不用兩個(gè)萃取塔而用同一個(gè)塔完成兩級(jí)萃取。
實(shí)施例在此實(shí)施例中，使用

圖1所示的裝置對(duì)從中東原油得到的適合于生產(chǎn)潤滑基礎(chǔ)油的石蠟基蒸餾物進(jìn)行處理。
將該蒸餾物在77℃下加入第一萃取塔。預(yù)熱糠醛至118℃并在糠醛對(duì)蒸餾物比為130體積％的條件下將其引入第一萃取塔。萃取塔的塔底操作溫度為70℃，塔頂溫度是109℃。在第一溶劑萃取段采用的加工條件概述于下表2表2
在第二溶劑萃取段，將初次萃余液在77℃加入第二萃取塔。使糠醛預(yù)熱至115℃并在糠醛萃洗比率為260體積％的條件下引入萃取塔。第二萃取塔的塔底操作溫度為75℃，塔頂溫度是107℃。在第二溶劑萃取段采用的工藝條件概述于下表3表3
對(duì)本實(shí)施例中產(chǎn)生的二次萃取液進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)IP 346 PCA含量為2.85重量％，ASTM D-2007芳烴含量為28重量％。采用ASTM D2140測試方法測出萃取液的VGC為0.90。采用ASTM D611測出萃取液的苯胺點(diǎn)為62.4℃。可以對(duì)上述的實(shí)施方案進(jìn)行各種修改而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。例如，不用測量密度而采用折光指數(shù)、近紅外光譜或色譜技術(shù)提供具體的萃取液和/或萃余液的PCA含量的指標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)工藝油的方法，該方法包括a)在塔底操作溫度是30℃-80℃的萃取塔中使石油蒸餾物與極性溶劑相接觸，b)從步驟a)的塔里引出初次萃余液，c)在塔底溫度比步驟a)的萃取塔的塔底溫度高的萃取塔中，即在60℃-90℃范圍使初次萃余液與極性溶劑相接觸，d)從步驟c)的塔里引出二次萃取液，和e)從所述二次萃取液中除去所述的極性溶劑。
2.按照權(quán)利要求1中所要求的方法，其中步驟a)是在塔底操作溫度為30-80℃的萃取塔中進(jìn)行的。
3.按照權(quán)利要求2中所要求的方法，其中沿著萃取塔維持一個(gè)溫度梯度，使塔頂溫度維持在80℃-120℃，塔底溫度維持在60℃-90℃。
4.按照權(quán)利要求3中所要求的方法，其中塔頂溫度和塔底溫度之間的溫差是5℃-70℃。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所要求的方法，其中在步驟a)中采用的溶劑與石油蒸餾物之比為70-300體積％。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所要求的方法，其中在初次萃余液與極性溶劑于步驟c)中接觸前，除去初次萃余液中70-100％的極性溶劑。
7.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所要求的方法，其中步驟c)采用塔頂溫度為90-130℃，塔底溫度為70-100℃的萃取塔進(jìn)行。
8.按照權(quán)利要求7中所要求的方法，其中塔頂溫度和塔底溫度之間的溫差為5℃-70℃。
9.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所要求的方法，其中步驟c)用與步驟a)相同的萃取塔來完成。
10.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所要求的方法，其中在步驟c)中采用的溶劑與石油蒸餾物之比為100-400體積％。
11.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所要求的方法，其中用于溶劑萃取步驟a)和c)的極性溶劑選自糠醛、苯酚和N-甲基吡咯烷酮。
全文摘要
一種生產(chǎn)工藝油的方法,該方法包括:a)塔底操作溫度是30℃－80℃的萃取塔中,使石油蒸餾物與極性溶劑在相接觸,b)從步驟a)的塔里引出初次萃余液,c)在塔底溫度比步驟a)中的萃取塔塔底溫度高的萃取塔中,即在60℃－90℃使初次萃余液與極性溶劑相接觸,d)從步驟c)的塔里引出二次萃取液,和e)從所述二次萃取液中除去所述極性溶劑。
文檔編號(hào)C10G21/00GK1342192SQ0080457
公開日2002年3月27日 申請(qǐng)日期2000年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月2日
發(fā)明者J·P·戴維斯, K·P·格雷斯 申請(qǐng)人:英國石油國際有限公司, Bp煉油廠(奎納納)股份有限公司