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溶剂精制

用萃取的方法除去原料(或半成品)中所含杂质和非理想组分的工艺过程。在石油炼制过程中它是石油产品精制常用的方法之一。早期,用于除去煤油中的芳烃,以改善煤油的燃烧性能;20世纪30年代以后,大规模用于润滑油馏分的精制,以除去其中的杂质和非理想组分。在中国,1955年糠醛精制装置投产,目前绝大多数的润滑油都是通过溶剂精制生产的。

过程原理

各种来源的润滑油馏分,通常含有多环短侧链烃类,硫、氮、氧化合物以及胶质、沥青质等杂质和非理想组分。这些物质的存在会影响润滑油的粘温性、抗氧化安定性和颜色的稳定性等(见润滑油)。在润滑油溶剂精制过程中,所选用的溶剂对润滑油中的杂质和非理想组分的溶解度很大,而对油中的理想组分的溶解度则很小。通过液相萃取将非理想组分除去。当所用润滑油馏分中蜡质含量较高(如石蜡基或中间基原油得到的润滑油料)时,除了进行溶剂精制外,尚需经溶剂脱蜡与加氢精制(或白土精制);对胶质、沥青质含量较大的润滑油原料(如减压渣油),需先经溶剂脱沥青再进行溶剂精制、溶剂脱蜡与加氢精制(或白土精制)。润滑油精制常用的溶剂有糠醛、苯酚和Ν-甲基吡咯烷酮等。

工艺流程

一般包括萃取和溶剂回收两部分。以糠醛精制为例(见图),

图

原料与糠醛在萃取塔(以往用填充塔,近期采用转盘塔)内逆向接触,在一定的温度(一般为60~130℃)与溶剂比(一般为1~4:1)条件下,分成两相。非理想组分存在于下部的萃取液中,为了既保证萃余油质量,又不降低产率,萃取塔应保持较高的塔顶温度和较低的塔底温度(一般温差为20~50℃)。原料进萃取塔前需脱除空气,以免糠醛氧化。糠醛进萃取塔前需经干燥,以免降低其溶解能力。

萃余液中含糠醛较少,采用一次蒸发及汽提回收糠醛;萃取液中含糠醛较多,采用多效蒸发及汽提回收糠醛以降低能耗。糠醛的热稳定性较差,因而溶剂回收的加热温度不应超过230℃。

含水糠醛的回收流程,是根据下述特点制定的,即糠醛和水的共沸物蒸气冷凝并冷却至一定温度后,能分成含少量糠醛的水溶液相与含少量水的糠醛溶液相。

发展趋势

为提高溶剂精制的技术水平,降低其能耗,各国正在进一步寻找选择性更好的溶剂,发展高效的萃取设备,改进溶剂回收的流程和操作条件等。此外,对性质很差的润滑油原料,采取加氢精制,代替溶剂精制。