專利名稱：一種制備芳烴橡膠油的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備芳烴橡膠油的裝置，以及一種芳烴橡膠油的制備方法。
背景技術(shù)：
為改善橡膠在生產(chǎn)過(guò)程中的易加工性和易混煉性，以及橡膠的彈性和柔韌性等特性，通常在橡膠的生產(chǎn)過(guò)程中加入橡膠油。橡膠油按其化學(xué)組成的不同，分為鏈烷烴型、環(huán)烷烴型和芳烴型橡膠油。芳烴橡膠油(Distillate Aromatic Extract，縮寫(xiě)為DAE)具有芳碳含量高、密度大、粘度高、與極性橡膠親和性好和加工性能優(yōu)越等特點(diǎn)，是輪胎和鞋類制品所用丁苯橡膠的優(yōu)良填充劑，DAE 一般占總橡膠質(zhì)量的30%左右。DAE —般是由潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)工藝中溶劑精制的抽出油或重油催化裂化油漿經(jīng)加工和調(diào)合而成，通常含有10% -30%的三環(huán)及三環(huán)以上多環(huán)芳烴(polycyclic aromatics，縮寫(xiě)為PCA，采用英國(guó)石油學(xué)會(huì)方法IP346測(cè)定)。目前，隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，PCA已成為世界公認(rèn)的有機(jī)污染物。早在1994年，歐盟化學(xué)品分類與標(biāo)示機(jī)構(gòu)將PCA 質(zhì)量含量大于3%的DAE歸為毒性物。2005年歐盟簽署指令2005/69/EC，該指令明確限制了輪胎用橡膠油中八種致癌稠環(huán)芳烴的含量其中苯并(a)芘含量不大于lmg/kg，苯并(a)
蒽、；§、苯并(b)熒蒽、苯并(k)熒蒽、苯并(j)熒蒽、苯并(a)芘、苯并(e)芘和二苯并 (a,h)蒽八種特殊稠環(huán)芳烴(PAHs)總含量不大于10mg/kg。該指令規(guī)定自2010年1月1日起施行，不符合上述質(zhì)量要求的橡膠油不能投放歐盟市場(chǎng)，也不能用于生產(chǎn)輪胎及其部件。 因此，需要開(kāi)發(fā)新的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)滿足歐盟上述環(huán)保要求的橡膠油。美國(guó)專利US68(^960公開(kāi)了以糠醛、苯酚或N-甲基吡咯烷酮為溶劑，采用兩段抽提，第一段抽提的抽余液作第二段抽提的原料，第二段抽提的抽出液回收溶劑后得到的抽出油作芳烴型橡膠油的方法。該方法生產(chǎn)的芳烴型橡膠油中PCA含量小于3%，但其苯并 (a)芘含量和八種稠環(huán)芳烴(PAHs)的總含量仍然沒(méi)有達(dá)到2005/69/EC指令的要求。中國(guó)專利申請(qǐng)200810224694. 1公開(kāi)了一種芳烴橡膠油的生產(chǎn)方法，該方法以減三線餾分油為原料，以糠醛作溶劑，經(jīng)兩次抽提，一次抽提抽出液回收溶劑得到的抽出油作二次抽提原料，二次抽提抽余液回收溶劑得到的二次抽余油，經(jīng)白土處理后作芳烴橡膠油。該方法兩次抽提均采用糠醛作為溶劑，與常規(guī)溶劑抽提工藝沒(méi)有差異，且該方法的適用原料僅為減三線餾分油。溶劑抽提過(guò)程中，抽提塔內(nèi)分為富含油液的抽余液相、以抽提溶劑為連續(xù)相，油為分散介質(zhì)的液液抽提相和富含溶劑的抽出液相。向抽提溶劑中添加一定量水，可提高溶劑對(duì)芳烴的溶解選擇性，提高抽余油質(zhì)量和收率。但由于水在抽出液相中有一定的溶解度，若抽提塔溫度或溶劑中注水量發(fā)生波動(dòng)，導(dǎo)致水含量超過(guò)其在抽出液相中的溶解度，水會(huì)析出，形成水相。抽提塔內(nèi)水相富集到一定程度，若不及時(shí)排出裝置，將隨抽余液進(jìn)入抽余液的溶劑回收系統(tǒng)，會(huì)在大于100°c的操作溫度下汽化，增加回收系統(tǒng)壓力，給回收系統(tǒng)帶來(lái)較大波動(dòng)，甚至發(fā)生安全事故，不利于裝置安全平穩(wěn)操作。因此，有關(guān)采用水作為抽提溶劑組分之一來(lái)制備芳烴橡膠油的方法，還未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種制備芳烴橡膠油的裝置，以及一種芳烴橡膠油的制備方法。本發(fā)明提供了一種制備芳烴橡膠油的裝置，含有抽提塔、按垂直方向從下至上依次與抽提塔相連接的抽出液出料管線、原料油進(jìn)料管線、抽提溶劑進(jìn)料管線、排水管線、液體壓差測(cè)定裝置和抽余液出料管線；其中，抽提塔包括按垂直方向從下至上依次為抽出液沉降段、原料油進(jìn)料段、抽提段、抽提溶劑進(jìn)料段、抽余液界面控制段、抽余液沉降段。根據(jù)抽提塔實(shí)際處理的原料油和抽提溶劑的不同，所述抽提塔在抽余液界面控制段與抽余液沉降段之間還有水相段。本發(fā)明還提供了一種芳烴橡膠油的制備方法，包括原料油經(jīng)糠醛稀釋后進(jìn)入抽提塔，與抽提塔中的抽提溶劑接觸，進(jìn)行溶劑抽提過(guò)程；形成的抽余液位于抽提塔頂部，形成的抽出液位于抽提塔底部；抽余液從抽提塔頂部引出并分離出溶劑后得到芳烴橡膠油，抽出液從抽提塔底部引出并分離出溶劑后得到抽出油；所述抽提溶劑為糠醛和水的混合物；在線測(cè)定抽提塔抽余液沉降段的液體壓差值，用液體壓差值的變化測(cè)得水相的產(chǎn)生量并控制排水管線的開(kāi)啟與關(guān)閉，將水從排水管線排出，控制水相不隨著抽余液從抽提塔頂部引出。


圖1為本發(fā)明裝置示意圖，也是本發(fā)明方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種制備芳烴橡膠油的裝置，含有抽提塔，按垂直方向從下至上依次與抽提塔相連接的抽出液出料管線，原料油進(jìn)料管線，抽提溶劑進(jìn)料管線，排水管線，液體壓差測(cè)定裝置和抽余液出料管線，其中，抽提塔包括按垂直方向從下至上依次為抽出液沉降段、原料油進(jìn)料段、抽提段、抽提溶劑進(jìn)料段、抽余液界面控制段、抽余液沉降段。根據(jù)抽提塔實(shí)際處理的原料油和抽提溶劑的不同，所述抽提塔在抽余液界面控制段與抽余液沉降段之間還有水相段。本發(fā)明所述的抽提塔為任何常規(guī)的填料塔、轉(zhuǎn)盤塔或轉(zhuǎn)盤-填料復(fù)合塔，理論萃取段數(shù)一般為2-5段。在對(duì)應(yīng)塔內(nèi)抽余液界面控制段位置的抽提塔外壁連接有液位計(jì)。本發(fā)明所述的抽出液出料管線一端連接在抽提塔底部，另一端連接溶劑回收系統(tǒng)；溶劑回收過(guò)程為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知，此處不再贅述。本發(fā)明所述的原料油進(jìn)料管線可以經(jīng)過(guò)一個(gè)混合器再與抽提塔連接，通常使用的是液體混合器。本發(fā)明所述的液體壓差測(cè)定裝置包括高壓端管線、低壓端管線和液體壓差測(cè)定儀，所述兩管線沿抽提塔軸向分布，下部管線為高壓端管線，上部管線為低壓端管線，分別由抽余液沉降段引出，兩管線引出口之間的垂直距離一般為0. 2m-2. 0m，優(yōu)選0. 5m_l. 2m ； 兩管線的另一端分別與液體壓差測(cè)定儀相連。
一般地，高壓端管線引出口位于抽余液界面控制段以上0. 05m_lm，優(yōu)選高壓端管線引出口位于抽余液界面控制段以上0. lm-0. 6m。所述的液體壓差測(cè)定儀為各種在線測(cè)定液體壓差值變化量并能輸出測(cè)量信號(hào)的儀器，優(yōu)選差壓變送器。本發(fā)明所述的排水管線位于抽余液界面控制段之上、以及液體壓差測(cè)定裝置之下，排水管線包括連接抽提塔的水管線和排水控制裝置，排水控制裝置可以是泵，也可以是閥，排水控制裝置的開(kāi)啟與關(guān)閉由人工控制或由液體壓差測(cè)定儀所輸出的測(cè)量信號(hào)自動(dòng)控制，優(yōu)選由液體壓差測(cè)定儀所輸出的測(cè)量信號(hào)自動(dòng)控制。具體的，采用測(cè)定信號(hào)控制排水控制裝置的開(kāi)啟與關(guān)閉的方法屬于現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。本發(fā)明所述的抽余液出料管線一端連接在抽提塔頂部，另一端連接溶劑回收系統(tǒng)；溶劑回收過(guò)程為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知，此處不再贅述。本發(fā)明還提供了一種芳烴橡膠油的制備方法，包括原料油經(jīng)糠醛稀釋后進(jìn)入抽提塔，與抽提塔中的抽提溶劑接觸，進(jìn)行溶劑抽提過(guò)程；形成的抽余液位于抽提塔頂部，形成的抽出液位于抽提塔底部；抽余液從抽提塔頂部引出并分離出溶劑后得到芳烴橡膠油，抽出液從抽提塔底部引出并分離出溶劑后得到抽出油；所述抽提溶劑為糠醛和水的混合物；在線測(cè)定抽提塔抽余液沉降段的液體壓差值，用液體壓差值的變化測(cè)得水相的產(chǎn)生量并控制排水管線的開(kāi)啟與關(guān)閉，將水從排水管線排出，控制水相不隨著抽余液從抽提塔頂部引出。為實(shí)現(xiàn)對(duì)抽提塔中可能產(chǎn)生的水相的控制，采用液體壓差測(cè)定裝置在線測(cè)定抽提塔抽余液沉降段的液體壓差值。抽提塔內(nèi)沒(méi)有水相產(chǎn)生或產(chǎn)生的水相不足以測(cè)出時(shí)，液體壓差測(cè)定裝置測(cè)得的液體壓差值基本固定，設(shè)為P ；當(dāng)抽提塔內(nèi)形成水相并且水相不斷增加時(shí)，液體壓差測(cè)定裝置測(cè)得的液體壓差值增大，增大到一定值，就啟動(dòng)排水。當(dāng)然，如果水相不斷增加，卻不啟動(dòng)排水，水相不斷增加到超過(guò)液體壓差測(cè)定裝置的上部低壓端管線，則液體壓差測(cè)定裝置測(cè)得的液體壓差達(dá)到一個(gè)最大值Q，此時(shí)液體壓差測(cè)定裝置無(wú)法動(dòng)態(tài)反映抽提塔內(nèi)水相的繼續(xù)增加，再不排水，水相就會(huì)隨抽余液進(jìn)入溶劑回收系統(tǒng)。以液體壓差測(cè)定裝置未測(cè)出水相時(shí)的液體壓差值為P，以液體壓差測(cè)定裝置能夠測(cè)到的水相對(duì)應(yīng)的液體壓差最大值為Q，保障裝置安全平穩(wěn)操作的具體方法是控制液體壓差值在P至小于Q之間，液體壓差值由P升高到小于Q的任何值時(shí)，排水管線開(kāi)始排水； 液體壓差值降到P時(shí)，排水管線停止排水；優(yōu)選控制液體壓差值在P至〔P+95% (Q-P)〕之間，更優(yōu)選控制液體壓差值在P至〔P+60% (Q-P)〕之間。本發(fā)明所述用于制備芳烴橡膠油的原料油可以是環(huán)烷基原油的下述餾分經(jīng)溶劑精制工藝得到的抽出油中的一種或幾種減二線餾分油、減三線餾分油、減四線餾分油、減五線餾分油和溶劑脫浙青油；也可以是石蠟基原油或中間基原油的下述餾分先經(jīng)溶劑脫蠟工藝得到脫蠟油、脫蠟油再經(jīng)溶劑精制工藝得到的抽出油中的一種或幾種減二線餾分油、 減三線餾分油、減四線餾分油、減五線餾分油和溶劑脫浙青油；還可以是石蠟基原油或中間基原油的下述餾分先經(jīng)溶劑精制工藝得到抽出油、抽出油再經(jīng)溶劑脫蠟工藝得到的脫蠟油中的一種或幾種減二線餾分油、減三線餾分油、減四線餾分油、減五線餾分油和溶劑脫浙青油。
所述溶劑脫浙青油是以原油的減壓渣油為原料，以丙烷為溶劑生產(chǎn)而成。所述溶劑脫蠟是采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的有機(jī)溶劑在低溫下過(guò)濾去除原油的減二線餾分油、減三線餾分油、減四線餾分油、減五線餾分油、溶劑脫浙青油等中的高凝點(diǎn)組分。本發(fā)明所采用的抽提溶劑由糠醛和水組成，其中，糠醛對(duì)含有三環(huán)及三環(huán)以上的多環(huán)芳烴的溶解性大于對(duì)一環(huán)和二環(huán)芳烴的溶解性；水能夠降低糠醛對(duì)一環(huán)和二環(huán)芳烴的溶解度。以抽提溶劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，水的含量為0.05%至10%，糠醛的含量為90%至 99. 95% ；優(yōu)選水的含量為2%至8%，糠醛的含量為92%至98%。抽提溶劑可以由糠醛和水按比例混合后制得，也可以由溶劑回收系統(tǒng)引出的回收溶劑再和水按比例混合后制得。回收溶劑可以為不含水的回收糠醛，也可以為含一定量水的回收糠醛?？刂迫軇┗厥昭b置溫度，使得回收溶劑中水含量不高于抽提溶劑中水含量。本發(fā)明中原料油需先用糠醛稀釋，原料油與糠醛接觸并通過(guò)混合器充分混合后引入抽提塔，混合器的作用是增強(qiáng)原料油與稀釋溶劑的混合效果，屬于現(xiàn)有技術(shù)，可采用本領(lǐng)域常規(guī)的液體混合器?；旌虾蟮目啡┡c原料油的質(zhì)量比一般為0.05 1至0.5 1，優(yōu)選為 0. 1 1 至 0. 3 1。本發(fā)明中抽提溶劑與原料油的質(zhì)量比一般為1 1至5 1，優(yōu)選為1.5 1至 4 1。根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的一般理解，抽提溶劑與原料油在抽提塔內(nèi)接觸后，經(jīng)過(guò)溶劑的萃取、抽提作用，出現(xiàn)了含少量待分離物質(zhì)的富溶劑相，稱為抽出液，除去溶劑后得到抽出油；以及含大量待分離物質(zhì)的貧溶劑相，稱為抽余液，除去溶劑后得到抽余油。本發(fā)明中，抽提溶劑的密度大于稀釋后的原料油的密度，抽提塔中上部進(jìn)入的抽提溶劑與抽提塔下部進(jìn)入的稀釋后的原料油逆流接觸，抽提溶劑對(duì)原料油進(jìn)行不斷的萃取、抽提與分離。本發(fā)明中抽提塔底部溫度一般為35°C至90°C，優(yōu)選45°C至80°C ；抽提塔頂部溫度一般為 50°C至 1101，優(yōu)選551至 100°C。所述方法還包括分離抽余液、抽出液中溶劑的方法，所述分離方法為本領(lǐng)域所公知，例如分別將抽余液、抽出液送入溶劑回收系統(tǒng)除去溶劑，溶劑回收系統(tǒng)的溫度、壓力設(shè)定為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在此不再贅述。將抽提塔頂?shù)某橛嘁阂肫淙軇┗厥障到y(tǒng)分離溶劑，得到的抽余油就是芳烴橡膠油。將抽提塔底的抽出液引入溶劑回收系統(tǒng)，，分離溶劑后得到的抽出油可以作為稠環(huán)芳烴油。溶劑回收系統(tǒng)得到的回收溶劑主要含糠醛及少量水，控制溶劑回收裝置溫度，可以得到水含量不高于抽提溶劑中水含量的回收溶劑，補(bǔ)充水達(dá)到抽提溶劑水含量要求，可以作為抽提溶劑循環(huán)使用。本發(fā)明裝置采用液體壓差測(cè)定裝置和排水管線共同實(shí)現(xiàn)對(duì)抽提塔中產(chǎn)生的水相的控制，能夠防止水相隨著抽余液從抽提塔頂部進(jìn)入抽余液溶劑回收系統(tǒng)，提高了抽提塔操作的安全穩(wěn)定性。本發(fā)明方法采用糠醛和水的混合抽提溶劑，可以提高抽提溶劑對(duì)多環(huán)芳烴的選擇性和抽提塔內(nèi)溶劑萃取效率，制得的芳烴橡膠油芳碳含量高、產(chǎn)品收率高，質(zhì)量滿足歐盟
2005/69/EC指令要求，即苯并(a)芘含量低，苯并(a)蒽、；|、苯并(b)熒蒽、苯并(k)熒
蒽、苯并(j)熒蒽、苯并(a)芘、苯并(e)芘和二苯并(a,h)蒽八種稠環(huán)芳烴(PAHs)的總含量低，并且多環(huán)芳烴PCA含量小于3%。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的裝置及方法作進(jìn)一步的說(shuō)明。附圖中一些輔助設(shè)備如換熱器等沒(méi)有標(biāo)出，但都是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的。抽提溶劑經(jīng)管線11進(jìn)入抽提塔的上部抽提溶劑進(jìn)料段4并由于比重大而向下流動(dòng)；原料油經(jīng)管線7與來(lái)自管線8的糠醛混合，進(jìn)液體混合器9，充分混合后經(jīng)管線10進(jìn)入抽提塔的下部原料油進(jìn)料段2，由于比重小于抽提溶劑而向上流動(dòng)，與抽提溶劑在抽提段3 逆向接觸，抽提溶劑對(duì)原料油進(jìn)行不斷的萃取、抽提、分離；形成的比重較小的貧溶劑的抽余液上升到抽提塔頂部的抽余液沉降段6，形成的比重較大的富溶劑的抽出液下沉到抽提塔底部的抽出液沉降段1 ；抽余液經(jīng)管線12進(jìn)入抽余液溶劑回收系統(tǒng)13，去除溶劑后得到的抽余油經(jīng)管線14引出裝置，即得芳烴橡膠油，抽出液經(jīng)管線15進(jìn)入抽出液溶劑回收系統(tǒng) 16，去除溶劑后得到的抽出油經(jīng)管線17引出裝置，可以作為稠環(huán)芳烴油。在抽提塔上部抽余液沉降段6對(duì)應(yīng)的塔外位置分別連接高壓端管線20和低壓端管線18，分別與壓差變送器19連接，作為液體壓差測(cè)定裝置在線檢測(cè)壓力差值；當(dāng)塔內(nèi)沒(méi)有水相產(chǎn)生或水相很少而沒(méi)有達(dá)到高壓端管線20位置時(shí)，壓差變送器19測(cè)定的是抽余液在管線20和管線18間產(chǎn)生的壓力差值，為恒定值P ；當(dāng)抽提塔內(nèi)由于操作的波動(dòng)而使水從抽提溶劑中析出產(chǎn)生水相，水相的比重使水相會(huì)位于抽余液界面控制段5之上，當(dāng)水相不斷增加并達(dá)到高壓端管線20位置以上時(shí)，壓差變送器19測(cè)定的液體壓差值逐漸增大，液體壓差值達(dá)到控制上限，水管線21通過(guò)排水控制裝置22的開(kāi)啟而開(kāi)始排水；液體壓差值降到控制下限時(shí)，水管線21通過(guò)排水控制裝置22的關(guān)閉而停止排水。通過(guò)在線測(cè)量水相并及時(shí)排水，可以有效防止抽提塔內(nèi)產(chǎn)生的水相進(jìn)入抽余液溶劑回收系統(tǒng)，提高了抽提塔操作的安全穩(wěn)定性。下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不限定本發(fā)明。采用的裝置是填料抽提塔，塔尺寸Φ 42mmX 4000mm,理論萃取段數(shù)為三段，進(jìn)入抽提塔的溶劑和原料油總進(jìn)料流量為4200g/h。所用的糠醛為市售的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，水含量小于0.05% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。實(shí)施例1以環(huán)烷基原油減二線餾分油的溶劑精制抽出油為原料，其性質(zhì)見(jiàn)表1，在抽提塔抽余液控制界面上0. Im處安裝有排水管和水相抽出泵，在抽提塔抽余液界面上0. 3m處安裝高壓端管線，在高壓端管線以上0. 5m處安裝低壓端管線。按照附圖1的流程制取芳烴橡膠油。抽提條件為抽提塔塔頂溫度為55°C，塔底溫度為45°C，稀釋后的原料油中糠醛與原料油的質(zhì)量比為0.2 1，抽提溶劑與原料油的質(zhì)量比為3 1，抽提溶劑為混合了 5%水的糠醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。得到的芳烴橡膠油的性質(zhì)見(jiàn)表2，當(dāng)抽提塔內(nèi)產(chǎn)生水相，以液體壓差增大量檢測(cè)水相高度，結(jié)果見(jiàn)表3。實(shí)施例2采用與實(shí)施例1同樣的抽提裝置，以中間基原油減三線餾分油經(jīng)溶劑脫蠟、再溶劑精制得到的抽出油為原料油，其性質(zhì)見(jiàn)表1。按照附圖1流程制取芳烴橡膠油。抽提條件為抽提塔塔頂溫度為65°C，塔底溫度為50°C，稀釋后的原料油中糠醛與原料油的質(zhì)量比為0. 1 1，抽提溶劑與原料油的質(zhì)量比為2. 5 1，抽提溶劑為混合了 3%水的糠醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。生產(chǎn)的芳烴橡膠油的性質(zhì)見(jiàn)表2，當(dāng)抽提塔內(nèi)產(chǎn)生水相，以液體壓差增大量檢測(cè)水相高度，結(jié)果見(jiàn)表3。實(shí)施例3采用與實(shí)施例1同樣的抽提裝置，以石蠟基原油減四線餾分油經(jīng)溶劑精制得到的抽出油、再溶劑脫蠟得到的脫蠟抽出油為原料油，其性質(zhì)見(jiàn)表1。按照附圖1流程制取芳烴橡膠油。抽提條件為抽提塔塔頂溫度為100°C，塔底溫度為80°C，稀釋后的原料油中糠醛與原料油的質(zhì)量比為0.3 1，抽提溶劑與原料油的質(zhì)量比為1.5 1，抽提溶劑為混合了 6%水的糠醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。生產(chǎn)的芳烴橡膠油的性質(zhì)見(jiàn)表2，當(dāng)抽提塔內(nèi)產(chǎn)生水相，以液體壓差增大量檢測(cè)水相高度，結(jié)果見(jiàn)表3。實(shí)施例4采用與實(shí)施例1同樣的抽提裝置，以中間基原油的溶劑脫浙青油、經(jīng)溶劑脫蠟和溶劑精制得到的抽出油為原料油，其性質(zhì)見(jiàn)表1。按照附圖1流程制取芳烴橡膠油。抽提條件為抽提塔塔頂溫度為90°c，塔底溫度為70°C，稀釋后的原料油中糠醛與原料油的質(zhì)量比為0.3 1，抽提溶劑與原料油的質(zhì)量比為4.0 1，抽提溶劑為混合了 8%水的糠醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。生產(chǎn)的芳烴橡膠油的性質(zhì)見(jiàn)表2，當(dāng)抽提塔內(nèi)產(chǎn)生水相，以液體壓差增大量檢測(cè)水相高度，結(jié)果見(jiàn)表3。對(duì)比例1采用與實(shí)施例3相同的原料油，按常規(guī)溶劑抽提流程，原料油中不注入糠醛，抽提溶劑為市售工業(yè)級(jí)糠醛，在上述填料抽提塔中進(jìn)行溶劑抽提，抽提塔塔頂溫度為100°c，塔底溫度為80°C，抽提溶劑與原料油質(zhì)量比為1.5 1。生產(chǎn)的芳烴橡膠油性質(zhì)見(jiàn)表2。由表2中實(shí)施例3和對(duì)比例1制備的芳烴橡膠油性質(zhì)可以看出，對(duì)比例沒(méi)有用糠醛預(yù)先稀釋原料油，抽提溶劑僅為糠醛，對(duì)比例1芳烴橡膠油中苯并(a)芘含量和八種稠環(huán)芳烴含量符合歐盟2005/69/EC指令關(guān)于輪胎用橡膠油的要求，但其芳碳含量低，只有 14.8%,而且芳烴橡膠油收率低，只有觀.2%。而實(shí)施例3芳烴橡膠油芳碳含量為3%， 芳烴橡膠油的收率為38.6%，苯并(a)芘含量和八種稠環(huán)芳烴(PAHs)含量均符合歐盟 2005/69/EC指令關(guān)于輪胎用橡膠油的要求。由表2中實(shí)施例1、2、3和4的芳烴橡膠油性質(zhì)看出，采用環(huán)烷基、中間基或石蠟基原油的減壓餾分油或溶劑脫浙青油，采用本發(fā)明均可以生產(chǎn)芳碳含量較高，多環(huán)芳烴質(zhì)量含量小于3%，苯并(a)芘質(zhì)量含量均小于百萬(wàn)分之一，八種稠環(huán)芳烴質(zhì)量含量均小于百萬(wàn)分之十的芳烴橡膠油。表3數(shù)據(jù)表明，采用含水溶劑作抽提溶劑時(shí)，當(dāng)抽提塔內(nèi)產(chǎn)生水相，采用本發(fā)明， 通過(guò)在線檢測(cè)抽提塔內(nèi)抽余液沉降段液體壓差值，可以在線檢測(cè)到抽提塔內(nèi)水相的產(chǎn)生及水相高度，根據(jù)裝置實(shí)際運(yùn)行情況，設(shè)定抽余液沉降段水相的控制上限，控制系統(tǒng)及時(shí)排出抽提塔中的水相，進(jìn)而有效防止抽提塔內(nèi)水相進(jìn)入抽余液回收系統(tǒng)，提高了抽提塔操作的安全穩(wěn)定性。表1原料油性質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種制備芳烴橡膠油的裝置，含有抽提塔、按垂直方向從下至上依次與抽提塔相連接的抽出液出料管線、原料油進(jìn)料管線、抽提溶劑進(jìn)料管線、排水管線、液體壓差測(cè)定裝置和抽余液出料管線；其中，抽提塔包括按垂直方向從下至上依次為抽出液沉降段、原料油進(jìn)料段、抽提段、抽提溶劑進(jìn)料段、抽余液界面控制段、抽余液沉降段。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述抽提塔在抽余液界面控制段與抽余液沉降段之間有水相段。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于液體壓差測(cè)定裝置包括高壓端管線、 低壓端管線和液體壓差測(cè)定儀，其中，所述兩管線沿抽提塔軸向分布，下部管線為高壓端管線，上部管線為低壓端管線，分別由抽余液沉降段引出，兩管線引出口之間的垂直距離為 0. 2m-2. 0m，兩管線的另一端分別與液體壓差測(cè)定儀相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，兩條管線引出口之間的垂直距離為 0. 5m-1. 2m。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，高壓端管線引出口位于抽余液界面控制段以上0. 05m-lm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，高壓端管線引出口位于抽余液界面控制段以上 0. lm-0. 6mο
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，液體壓差測(cè)定儀為各種在線測(cè)定液體壓差值變化量并能輸出測(cè)量信號(hào)的儀器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，液體壓差測(cè)定儀為差壓變送器。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，排水管線位于抽余液界面控制段之上。
10.按照權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，排水管線包括連接抽提塔的水管線和排水控制裝置，排水控制裝置的開(kāi)啟與關(guān)閉由人工控制或由液體壓差測(cè)定儀所輸出的測(cè)量信號(hào)控制。
11.一種芳烴橡膠油的制備方法，包括原料油經(jīng)糠醛稀釋后進(jìn)入抽提塔，與抽提塔中的抽提溶劑接觸，進(jìn)行溶劑抽提過(guò)程；形成的抽余液位于抽提塔頂部，形成的抽出液位于抽提塔底部；抽余液從抽提塔頂部引出并分離出溶劑后得到芳烴橡膠油，抽出液從抽提塔底部引出并分離出溶劑后得到抽出油；所述抽提溶劑為糠醛和水的混合物；在線測(cè)定抽提塔抽余液沉降段的液體壓差值，用液體壓差值的變化測(cè)得水相的產(chǎn)生量并控制排水管線的開(kāi)啟與關(guān)閉，將水相從排水管線排出，控制水相不隨著抽余液從抽提塔頂部引出。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述原料油為環(huán)烷基原油的下述餾分經(jīng)溶劑精制工藝得到的抽出油中的一種或幾種減二線餾分油、減三線餾分油、減四線餾分油、減五線餾分油和溶劑脫浙青油。
13.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述原料油為石蠟基原油或中間基原油的下述餾分先經(jīng)溶劑脫蠟工藝得到脫蠟油、脫蠟油再經(jīng)溶劑精制工藝得到的抽出油中的一種或幾種減二線餾分油、減三線餾分油、減四線餾分油、減五線餾分油和溶劑脫浙青油。
14.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述原料油為石蠟基原油或中間基原油的下述餾分先經(jīng)溶劑精制工藝得到抽出油、抽出油再經(jīng)溶劑脫蠟工藝得到的脫蠟油中的一種或幾種減二線餾分油、減三線餾分油、減四線餾分油、減五線餾分油和溶劑脫浙青油。
15.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述抽提溶劑中，以抽提溶劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，水的含量為0. 05%至10%，糠醛的含量為90%至99. 95%。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述抽提溶劑中，以抽提溶劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，水的含量為2 %至8 %，糠醛的含量為92 %至98 %。
17.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述原料油經(jīng)糠醛稀釋，其中糠醛與原料油的質(zhì)量比為0.05 1至0. 5 1。
18.按照權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，其中糠醛與原料油質(zhì)量比為0.1 1至 0. 3 1。
19.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，抽提溶劑與原料油的質(zhì)量比為1 1至 5 I0
20.按照權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，抽提溶劑與原料油的質(zhì)量比為1.5 1 至 4 1。
21.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述抽提塔底部溫度為35°C至90°C，頂部溫度為50°C至110°C。
22.按照權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述抽提塔底部溫度為45°C至80°C，頂部溫度為55°C至100°C。
23.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，以未出現(xiàn)水相時(shí)的液體壓差值P和以出現(xiàn)水相時(shí)的液體壓差最大值Q為基準(zhǔn)，通過(guò)排水將液體壓差值控制在P至〔P+95% (Q-P)〕 之間。
24.按照權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，以未出現(xiàn)水相時(shí)的液體壓差值P和以出現(xiàn)水相時(shí)的液體壓差最大值Q為基準(zhǔn)，通過(guò)排水將控制液體壓差值在P至〔P+60% (Q-P)〕 之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備芳烴橡膠油的裝置，含有抽提塔，按垂直方向從下至上依次與抽提塔相連接的抽出液出料管線，原料油進(jìn)料管線，抽提溶劑進(jìn)料管線，排水管線，液體壓差測(cè)定裝置和抽余液出料管線；以及一種芳烴橡膠油的制備方法，包括原料油經(jīng)糠醛稀釋后進(jìn)入抽提塔，與抽提塔中的含糠醛和水的抽提溶劑接觸，形成的抽余液從抽提塔頂部引出并分離出溶劑后得到芳烴橡膠油；在線測(cè)定抽提塔抽余液沉降段的液體壓差值，用液體壓差值的變化控制排水管線的開(kāi)啟與關(guān)閉，控制水相不隨著抽余液從抽提塔頂部引出。本發(fā)明的裝置操作安全穩(wěn)定性高，方法萃取效率高，制得的芳烴橡膠油芳碳含量高、收率高，質(zhì)量滿足歐盟2005/69/EC指令要求。
文檔編號(hào)C10G53/04GK102399582SQ201110074580
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者丁洛, 王子軍, 王玉章, 管翠詩(shī) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院