駱新平+譚思+歐曄+梁智永+廖定滿
摘要:文章對潤滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品——糠醛抽出油的性質(zhì)進行分析,根據(jù)產(chǎn)品的性能開展綜合利用的研究,闡述了利用糠醛抽出油經(jīng)不同工藝處理可以用來生產(chǎn)環(huán)保型橡膠填充油和高芳烴橡膠操作油或用于原油蒸餾工藝的強化劑提高餾分油收率,作為道路瀝青的調(diào)合組分使瀝青低溫延度大大提高,產(chǎn)品性能得到改善,摻到渣油中經(jīng)溶劑脫瀝青處理提高脫瀝青油的收率并能改善脫油瀝青的性質(zhì)。
關(guān)鍵詞:糠醛抽出油;糠醛精制;酮苯脫蠟;強化蒸餾;溶劑脫瀝青;白環(huán)烷油
中圖分類號:TE626.3文獻標(biāo)識碼:A
0引言
糠醛抽出油是潤滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品,屬于典型的高芳烴油,具有黏度范圍大、芳烴含量高等特點。對于糠醛抽出油的綜合利用,國外早在20世紀(jì)40年代就已開始研究。我國在這方面起步較晚,始于60年代。由于不同原料的糠醛抽出油性質(zhì)的差異,如芳烴含量、硫氮含量及組成分布不同導(dǎo)致所利用途徑的不同,主要有(1)作為燃料油的調(diào)合組分;(2)作為道路瀝青調(diào)合組分;(3)作為丙烷脫瀝青原料;(4)作為橡膠工業(yè)填充油;(5)生產(chǎn)油墨溶劑油;(6)制備表面活性劑;(7)生產(chǎn)針狀焦;(8)用做導(dǎo)熱油;(9)做強化蒸餾的強化劑;(10)生產(chǎn)瀝青碳纖維原料。
中國石化茂名分公司潤滑油生產(chǎn)擁有糠醛精制裝置,潤滑油生產(chǎn)能力57萬t/a,采用糠醛精制-酮苯脫蠟-白土精制的正序生產(chǎn)工藝,糠醛抽出油的年產(chǎn)量達(dá)到15~20萬t/a。糠醛抽出油中含有10%~30%的飽和烴,芳烴和膠質(zhì)含量高,其中芳烴達(dá)到80%以上。由于該副產(chǎn)品顏色較深、芳烴和膠質(zhì)含量高、傾點高,減二線、減三線和減四線的抽出油均不能得到有效利用,大部分只能用于燃料油中。由此,開展抽出油的利用成為改善產(chǎn)品質(zhì)量和用途,提高產(chǎn)品的利用價值和效益是當(dāng)務(wù)之急。
1利用糠醛抽出油開發(fā)高芳烴橡膠操作油
茂名分公司生產(chǎn)的減二、減三和減四抽出油,由于凝點高,無法達(dá)到橡膠操作油的指標(biāo)要求,不能得到有效利用。廣東地處沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達(dá),有眾多的橡膠加工廠家,如華南橡膠廠等,而高芳烴橡膠操作油對于橡膠工業(yè)是必不可少的產(chǎn)品,如果成功開發(fā)出高芳烴橡膠操作油,不但可以滿足市場需要,而且可以提高產(chǎn)品的附加值,這對提高公司的社會效益和經(jīng)濟效益十分有利。
2糠醛抽出油經(jīng)加氫處理研制白環(huán)烷油
橡膠工業(yè)發(fā)展對人們生活和生產(chǎn)影響越來越重要,無論是汽車、航空、航海等交通運輸業(yè),還是建筑、尖端科技、醫(yī)藥衛(wèi)生、日常生活等,因此,橡膠對于促進國民經(jīng)濟的發(fā)展和提高人民生活水平起到了不可估量的作用,隨著橡膠工業(yè)的高速發(fā)展,橡膠油用量也在逐年增大。橡膠油一般分為石蠟基、環(huán)烷基和芳香基三大類。橡膠油的關(guān)鍵特性是與橡膠的相容性和穩(wěn)定性,相比較而言,環(huán)烷基橡膠油兼具石蠟基和芳香基的特性,其乳化性和相容性較好,且無污染、無毒、適應(yīng)的橡膠種類較多、應(yīng)用廣泛,是最理想的橡膠油。
石油化工行業(yè)一直將橡膠加工油僅僅作為石油煉制的副產(chǎn)物加以考慮,很少有對橡膠加工油作專門的、系統(tǒng)的研究和開發(fā),導(dǎo)致我國橡膠行業(yè)使用的橡膠加工油無論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu),還是質(zhì)量和數(shù)量上均停留在很低的水平上。高檔的橡膠加工油主要依賴國外進口,我國的橡膠油基本是采用未精制或精制程度很低的礦物油作為橡膠油,大多數(shù)使用煉油副產(chǎn)品高芳烴抽出油。稍好一點的橡膠油是用機械油去代替橡膠油,但其稠環(huán)芳烴含量仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過IP346的規(guī)定,如用于鞋底和橡膠管等與人體密切接觸的相關(guān)產(chǎn)品時,其安全問題就不可忽略。近年來,由于我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、國外相關(guān)企業(yè)進入中國以及中國企業(yè)的橡膠制品開始走向世界,橡膠行業(yè)對橡膠油提出了越來越高的質(zhì)量要求,同時發(fā)達(dá)國家不斷提高其進口產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn),使我國的橡膠產(chǎn)品出口面臨著嚴(yán)峻的考驗并帶來巨大的壓力,橡膠油行業(yè)也不例外,國內(nèi)外形勢迫切要求我國橡膠油生產(chǎn)廠家不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量,推動產(chǎn)品的升級換代。未來的橡膠油應(yīng)當(dāng)滿足對環(huán)境友好、健康安全、不含致癌物、無污染、滿足“綠色”環(huán)保等幾方面的要求。因此從實際意義上來說環(huán)烷基、鏈烷烴橡膠操作油將占據(jù)未來橡膠市場的主導(dǎo)地位。
由于糠醛抽出油富含芳烴尤其含有稠環(huán)芳烴,需要經(jīng)加氫飽和將芳烴轉(zhuǎn)化為環(huán)烷烴,同時降低稠環(huán)芳烴含量,才能滿足市場需求。由此必須對其經(jīng)過加氫芳烴飽和,降低稠環(huán)芳烴含量。選擇合適的芳烴飽和催化劑,通過試驗條件考察,有效改善抽出油化學(xué)組成。反應(yīng)溫度390 ℃、空速0.2 h-1、壓力10 MPa、氫油比2000/1。試驗用原料:減二糠醛抽出油、減三糠醛抽出油,試驗結(jié)果見表6。表6減二、減三抽出油加氫實驗結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%
組成減二抽出油減二精制油減三抽出油減三精制油鏈烷烴3.03.82.32.8總環(huán)烷烴5.140.47.226.9烷基苯10.316.17.016.8環(huán)烷基苯8.212.76.213.3二環(huán)烷基苯8.611.59.212.3總單環(huán)芳烴27.140.322.442.4總雙環(huán)芳烴20.29.219.414.0總?cè)h(huán)芳烴10.21.89.05.3總四環(huán)芳烴8.10.85.61.6總五環(huán)芳烴1.40.33.00.9總噻吩20.12.312.02.4未鑒定芳烴4.81.115.93.7總芳烴91.955.887.370.3合計100100100100
3糠醛抽出油用于瀝青調(diào)合組分,改善瀝青產(chǎn)品性能
中國石化茂名分公司加工原油的種類多,生產(chǎn)道路石油瀝青的原料變化頻繁, 導(dǎo)致瀝青生產(chǎn)質(zhì)量難以控制 ,經(jīng)常存在延度等指標(biāo)無法滿足道路石油瀝青性能要求的情況。為解決這一問題,通常只能采用調(diào)合法來生產(chǎn)道路石油瀝青,但在使用調(diào)合法生產(chǎn)瀝青時,如何選擇合適的調(diào)合組分來改善瀝青性能是瀝青生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵[1-2]。
糠醛抽出油由于其芳烴含量高,芳香分與膠質(zhì)調(diào)合瀝青能使瀝青的塑性得到改善,尤其低溫延度大大提高,把其作為生產(chǎn)道路石油瀝青的一種調(diào)合組分,探索糠醛抽出油作為調(diào)合瀝青調(diào)合組分生產(chǎn)道路石油瀝青的可行性,不但可以提高其利用價值,同時可以解決道路石油瀝青調(diào)合組分匱乏的狀況。
3.1原料性質(zhì)分析
實驗采用的瀝青調(diào)合原料伊重減渣主要是延度指標(biāo)不合格,延度較低,殘留延度甚至出現(xiàn)脆斷,達(dá)不到相應(yīng)牌號的道路石油瀝青延度要求。而瀝青調(diào)合原料阿曼丙瀝則不但延度低,針入度也較低,針入度和延度指標(biāo)都達(dá)不到相應(yīng)牌號道路石油瀝青的技術(shù)要求。
5蒸餾工藝強化劑
原油和渣油分子體系是一種膠體分散體系, 分散相的核(半徑R)由瀝青質(zhì)等大分子構(gòu)成,在核以外由里到外按某種特性(芳香性、極性、溶解度參數(shù))遞減的規(guī)律構(gòu)成分散相核的溶劑化層(厚度H),分散介質(zhì)主要由某種極性最低的組分構(gòu)成,并與分散相達(dá)成動態(tài)平衡。可以通過添加活化劑來改變R和H的大小,使石油分散體系調(diào)整到最穩(wěn)定狀態(tài),從而實現(xiàn)體系內(nèi)的高效傳質(zhì)、傳熱, 達(dá)到提高拔出率的目的。小于350 ℃的輕質(zhì)油潛含量與常壓裝置輕質(zhì)油總拔出率的差值占原油質(zhì)量的5%~ 7%,用傳統(tǒng)的蒸餾方法往往不能使蒸餾達(dá)到最大的理論拔出率。用添加活化劑的方法強化原油的蒸餾過程,可以調(diào)節(jié)體系的相聚集穩(wěn)定性,有利于傳熱傳質(zhì),蒸餾時不需要升高溫度就能提高小于350 ℃餾分油的收率,350~500 ℃餾分油收率提高得更明顯,這對提高常減壓裝置的拔出率具有很重要的意義。
6小結(jié)
(1)糠醛抽出油是潤滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品,富含有芳烴,經(jīng)合理工藝處理,可以降低傾點,提高芳烴組分含量,適合用來生產(chǎn)高芳烴橡膠操作油。
(2)糠醛抽出油經(jīng)加氫工藝處理可以用來生產(chǎn)環(huán)保型橡膠填充油。
(3)糠醛抽出油用于原油蒸餾工藝的強化劑,伊重-索魯士常壓渣油加入5%抽出油進行強化蒸餾試驗明顯提高餾分油收率, 總拔收率增加250%。
(4)糠醛抽出油摻到渣油中經(jīng)溶劑脫瀝青處理,可以提高脫瀝青油收率和改善脫瀝青油的性質(zhì),但將會影響丙烷脫瀝青裝置的處理量。
(5)糠醛抽出油由于其芳烴含量高,芳香分與膠質(zhì)調(diào)合瀝青能使瀝青的塑性得到改善,尤其低溫延度大大提高,把其作為生產(chǎn)道路石油瀝青的一種調(diào)合組分,改善瀝青產(chǎn)品性能。
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作者簡介:駱新平,工程師,1991年畢業(yè)于云南大學(xué)化學(xué)系化學(xué)專業(yè),2004年獲華東理工大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)碩士學(xué)位,現(xiàn)從事煉油工藝技術(shù)研究及管理工作。E-mail:mmjs.luo@163.com2014年10月Oct.2014潤 滑 油LUBRICATING OIL第 29卷 第5期 Vol.29,No.5