專利名稱：油的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種工藝油的生產方法，這種油含有至少20重量％的芳烴和少于3重量％的多環芳烴(PCA)。在本申請中，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，它與潤滑基礎油有著相同的沸程溫度并和潤滑基礎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域之外的潤滑基礎油不同，工藝油有著廣泛的工業應用。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。為了適應這些應用，工藝油的組成必須要認真控制。
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出工藝油。
這種方法的問題是由于經過加氫，生產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，這些性質是很多應用中需要的。可是，工藝油的多環芳烴(PCA)含量應該保持最小值，由于健康和環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初次萃取液進行再次萃取而制得的。具體說，該方法在萃取塔中進行，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域的溫度。它通常為全塔的最高溫度。
現在我們發現一種生產工藝油的替代方法。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不出具有本發明組成的工藝油。
因此，本發明提供了一種生產工藝油的方法，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。
由本發明生產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烷烴和多環芳烴組分。這一萃取液被從塔底引出。在一個優選的實施方案中，從萃取液中取出該極性溶劑并加以循環使用。
步驟a)可用一萃取塔進行，塔底操作溫度是30℃-80℃，優選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。這個溫度對本發明中所用溶劑的選擇性和溶解能力有重要的影響，進而又影響到產生的初次萃余液的最終組成。在一個實施方案中，沿著萃取塔維持一個溫度梯度，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℃，優選30℃-50℃。
相對于所用石油蒸餾物，溶劑用量可為70-300體積％，優選100-250體積％，特別是120-170體積％。然而，應該認識到，所用溶劑對蒸餾物之準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/或它的原油產地。
步驟a)產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。在一個實施方案中，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℃，優選55-90℃，特別是75-90℃。在一個實施方案中，采用塔頂溫度90-130℃和塔底溫度70-100℃的一個萃取塔進行步驟c)。塔頂溫度和塔底溫度之間的溫差是5-70℃，優選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行。萃取溫度的提高會降低溶劑的選擇性。當極性溶劑從步驟e)的二次萃取液中除去時，產生了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再利用。在一個實施方案中，二次萃余液在蒸餾塔中精制，然后加以溶劑脫蠟，生產潤滑基礎油(即500N，96VI)。
步驟c)可用與步驟a)不同的萃取塔進行。然而，對這兩個步驟優選采用相同的萃取塔。
在第二萃取步驟中，相對于石油蒸餾物，溶劑用量可以為100-400體積％，優選180-300體積％，特別是200-250體積％。與第一萃取步驟一樣，采用的溶劑對蒸餾物之準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。優選使用糠醛。
現在將參照附圖描述本發明的這些和其它方面，該圖是用于本發明的一個優選實施方案的一個裝置的示意圖。
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芳烴和環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。按規定時間間隔測量萃余液28的密度以提供萃余液的PCA含量指標。
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進一步用溶劑萃取。經管線36向塔14中加入新鮮糠醛。第二萃取步驟在塔底溫度為75℃下進行。塔頂溫度是107-115℃。這一萃取步驟產生兩相一是位于塔12底部的二次萃取液30，另一是位于塔頂的二次萃余液34。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，產生PCA多環芳烴含量低于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。
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。在經過溶劑脫蠟使傾點達-9℃后，產生潤滑基礎油39(500N，96VI)。
從蒸餾塔14、16、18和20中回收的糠醛經再生重復使用。
也可不用兩個萃取塔而用同一個塔完成兩級萃取。
實施例在此實施例中，使用

圖1所示的裝置對從中東原油得到的適合于生產潤滑基礎油的石蠟基蒸餾物進行處理。
將該蒸餾物在77℃下加入第一萃取塔。預熱糠醛至118℃并在糠醛對蒸餾物比為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
對本實施例中產生的二次萃取液進行分析，發現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為62.4℃?？梢詫ι鲜龅膶嵤┓桨高M行各種修改而不會脫離本發明的范圍。例如，不用測量密度而采用折光指數、近紅外光譜或色譜技術提供具體的萃取液和/或萃余液的PCA含量的指標。
權利要求
1.一種生產工藝油的方法，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℃的萃取塔中進行的。
3.按照權利要求2中所要求的方法，其中沿著萃取塔維持一個溫度梯度，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.按照前述權利要求中任一項所要求的方法，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.按照前述權利要求中任一項所要求的方法，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.按照前述權利要求中任一項所要求的方法，其中步驟c)采用塔頂溫度為90-130℃，塔底溫度為70-100℃的萃取塔進行。
8.按照權利要求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.按照前述權利要求中任一項所要求的方法，其中步驟c)用與步驟a)相同的萃取塔來完成。
10.按照前述權利要求中任一項所要求的方法，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.按照前述權利要求中任一項所要求的方法，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C10G21/00GK1342192SQ0080457
公開日2002年3月27日 申請日期2000年2月23日 優先權日1999年3月2日
發明者J·P·戴維斯, K·P·格雷斯 申請人:英國石油國際有限公司, Bp煉油廠(奎納納)股份有限公司