石油溶剂分离过程的化学.ppt

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1、石油溶剂分离过程的化学,赵锁奇中国石油大学（北京）2006.3,目前微晶蜡生产工艺,高蜡原油减压所得渣油,丙烷脱沥青,轻脱油,溶剂精制,溶剂脱油脱蜡,粗微晶蜡,加氢精制,成型、包装,合格的微晶蜡产品,国外大部分溶剂脱蜡仍用丁酮甲苯,王铁刚.微晶蜡生产工艺及反应条件的探讨，当代化工，2005,34（1）：810,脱沥青脱蜡精制过程Deasphalting+Dewaxing+Refining,石蜡基原油 反序流程,石蜡基原油 正序流程,脱沥青精制脱蜡过程Deasphalting+Refining+Dewaxing,脱沥青精制Deasphalting+Hydroteating,中间基、环烷基原油,评

2、价优化丙烷脱沥青过程中选择性增强剂与丙烷脱沥青耦合去胶质,丙烷脱沥青,溶剂精制,溶剂脱蜡脱油,生产微晶蜡的重要环节,杨书显，柴志杰，任满年.溶剂脱沥青催化裂化组合工艺，炼油技术与工程，2005,35（3）：3740,第一节 溶剂脱沥青,前言原理相平衡及分离影响因素溶剂原料 溶剂比温度压力常规溶剂脱沥青技术SSRP技术总结,溶剂脱沥青过程,前言,脱沥青过程产品DAO-Deasphalted OilDOA-Deoiled AsphaltResin,脱沥青油DAO润滑油Lube oils Production蜡Waxes Production催化裂化及加氢裂化原料Upgrading feedstoc

3、k for FCC and Hydrocracking,沥青道路沥青Express way&High way建筑及其它Construction气化制合成气Gasification feed,丙烷脱沥青原理,利用丙烷对胶质、沥青质的选择性进行分离,选择性高、脱沥青油品质好；为溶剂脱蜡脱油工艺提供优质原料,丙烷脱沥青,丙烷性质,公司开发的第一套丙烷脱沥青工业化装置问世,戴立顺，李大东，石亚华等.重溶剂脱沥青油加氢处理工艺的研究，石油炼制与化工，2005,36（3）：14,传递性能好、相分离容易、溶剂回收容易、溶剂的溶解能力可调,超临界丙烷脱沥青,有良好的应用前景,丙烷脱沥青,Zosel在实验室中型

4、装置上，用液体丙烷和超临界抽提处理某渣油，结果如下：,童仲轩.减压渣油溶剂脱沥青抽提深度研究J.石油炼制与化工，2004,35（5）：2024,非临界、超临界丙烷脱沥青比较,丙烷脱沥青,龙军，王子军，黄伟祁等.重溶剂脱沥青在含硫渣油加工中的应用J.石油炼制与化工，2004,35（3）：15,原理重油轻烃溶剂相行为,Global phase diagraam,GD mixing heavy oil:80%VGO+20%VR,Mixing,Extract,相行为与分离,低温及小溶剂比有利混合,高温及大溶剂比有利相分离,DGVR-iC4 System,DGVR-C3,DGVR-C4,溶剂的影响,溶剂

5、比的影响,iC4 systems S/O=3.0,原料芳香性越强，分相空间越,fA,原 料 性 质,H/C,溶剂脱沥青过程影响因素,原料,溶剂种类对脱沥青油收率性质的影响,脱沥青油的性质对原料的依赖-Metals,Mexican Vacuum Resid,Arabian Light Vacuum Resid,Mexican Vacuum Residue,脱沥青油的性质对原料的依赖 残炭,Arabian Light Vacuum Residue,溶剂比S/O,温度及压力,DGVR-iC4 system,DQVR-nC5 system,脱沥青油收率与溶剂密度及温度关系,脱沥青油收率及性质,杂质脱除

6、率,常规溶剂脱沥青技术,丙烷脱沥青Propane deasphaltingDemex ProcessMDS ProcessResiduum Oil Supercritical Extraction(ROSE)ProcessSolvahl Process,丙烷脱沥青过程,液体逆流萃取近临界溶剂回收,丙烷萃取塔 转盘塔,近临界溶剂回收80以上溶剂高压直接回收，不需蒸发降低能耗，省去复杂换热网络,Enthalpy,Kcal/kg,Temperature,C,VaporSCF.,Near Critical,Extraction,临界点,Temp.Pres.Enthalpy MPa KJ/Kg 超临界回

7、收 A 85 4.3 260D 100 4.3 402Heat 142蒸发回收A 85 4.3 260E 60 2.1 427Heat 167近临界回收A 85 4.3 260B 94 4.2 327Heat 67,溶剂回收过程能量比较（不考虑换热）,ROSE 过程Residuum Oil Supercritical Extraction Process,液体萃取，超临界回收溶剂,Deasphaltened oil,wt.%,Observed,Preferred,%Heteroatom remaining in DAO,溶剂脱沥青过程面临的挑战,脱碳及金属对原料的依赖性典型的沥青出路:重质燃料

8、油需要低硫馏分油合脱沥青油的加氢裂化性能？溶剂的来源是否易得?,溶剂脱沥青：其它选择,混合溶剂优化过程的采用高分子量溶剂调节收率强化接触的设计塔内填料，多级及逆流产物转化脱沥青油的轻质化沥青延迟焦化与焦化及减粘的组合改善脱沥青的进料残渣产率的最小化,Cracking Gas to Absorption,Gasoline,Light fuel oil or diesel,Slurry,Recycled Slurry to Riser,Recycled oil to Riser,DAO+VGO,Fractionator,Riser,Disengager,Regenerator,脱沥青FCC组合工艺

9、,减粘+脱沥青,Heater,Feedstock,DistillateStripper,Fractionator,Quench,Cracked Residuum,Gas+Gasoline,Light Gas Oil,Steam,SolventDeasphalter,DAO,Asphalt,脱沥青+延迟焦化,SolventDeasphalter,Delayed Coker,Fuel Gas,LPG,Naphtha,Light Gas Oil,Heavy Gas Oil,Asphalt,Coke,HeavyFeedstock,Solvent Makeup,Gas Oil/DAO,DAO,溶剂精制,

10、溶剂精制原理,利用溶剂选择性溶解能力，去脱除原料油中的非理想组分，如胶质、沥青质等，得到提余油（精制油）和抽出油。,溶剂精制,润滑油生产的重要步骤,石蜡生产工艺重要环节,精制浓度及效果影响基础油性质,第二节溶剂精制,若以二十二烷代表理想组分、二苯基己烷代表非理想组分，糠醛为溶剂，则此三元混合物体系的相平衡关系可由三角相图来表示糠醛与二苯基己烷能完全互溶，而糠醛与二十二烷则是部分互溶。图中的等温曲线与底边包围的区域是两相区，在此区内，可以形成相平衡的两个液相，也就是可以进行萃取操作的区域。随着温度的升高，二十二烷在糠醛中的溶解度增大，两相区缩小,图中S点表示100%糠醛。从S点到对边之间均分成1

11、00等分，表示糠醛含量（%）。其他两个极不像普通的三元组分相图那样各代表100%某个组分，而是把S点的对边标以折光率刻度，从S点到任何一个折光率点联一直线，凡是落在这条直线上的点其折光率均等于同一个值,对萃取过程来说，在溶剂的诸多物理、化学性质中最重要的性质是溶剂的选择性。若溶剂对溶质A的溶解能力较大，而对稀释剂B的溶解能力很小，则这种溶剂的选择性就好。选用选择性好的溶剂可以使溶剂的用量减少，而且产品质量也较高。当提取相与提余相已达到平衡时，溶剂的选择性可以选择性系数来表示：,糠醛精制,1925年，英国发现糠醛溶剂，1933年在美国建成,我国糠醛精制工艺日趋成熟，如加入抗氧剂防糠醛氧化结焦，降

12、低能耗；加入表面活性剂可改善精制效果,糠醛价格相对便宜、对石蜡基原料选择性强、抽余油收率高,酚精制,1908年专利，1928在美国建成,选择性差、毒性大，但前苏联曾使用,溶剂精制,硝基苯精制,双溶剂精制,酚、甲苯丙烷,溶剂精制,NMP溶剂精制,NMP是埃克森公司和德士古公司于70年代开发，有助于环保和提高产品质量；提高精制油收率；但价格较高，有一定的腐蚀性和难于处理轻组分,作为选择性溶剂应满足精制过程对所用溶剂理化性质等一系列基本要求，事实上还没有任何一种溶剂能满足全部要求,溶剂精制,杨焜远采用NMP、酚、糠醛三种溶剂，以大庆750号馏分油为原料，分别进行溶剂精制的研究，纯溶剂选择性NMP糠醛

13、酚,杨焜远.甲基吡咯烷酮精制大庆馏分润滑油，炼油设计，1998,28（3）：1115,丁酮甲苯,MEKTOL,第三节溶剂脱油脱蜡,传统酮苯脱蜡,助滤剂的采用,杜晓敏，邵德明.喷雾脱油生产微晶蜡工艺研究，当代化工，2004,33（6）：335336,郝修丽，何峰.脱蜡助滤剂在酮苯装置上的应用，润滑油，2004,19（3）：2324,蜡结晶细小，难过滤，蜡含油高，脱蜡油混浊,技术改进,加强对结晶条件和新技术应用的研究，尤其是在稀释点的选择及各稀释溶剂的用量、温度、注入方式等进行探索，如改变制冷方式，控制蜡晶结构，强化溶剂回收,新溶剂的采用,甲基异丁基酮,溶剂脱蜡脱油,刘志强.8090微晶蜡生产的可行性探讨.当代化工，2004,33（1）：4346,轻脱沥青油,90号粗微晶蜡,一次滤下油,75号粗微晶蜡,两次滤下油,光亮油料,蜡膏,浅黄色90号微晶蜡,白色90号微晶蜡,某微晶蜡加工流程方案,微晶蜡的制备,两段溶剂脱油,白土精制,加氢精制,两段溶剂脱油,溶剂低温脱蜡,微晶蜡的制备,喷雾脱油生产微晶蜡,采用白土预精制和一段串联加氢联合工艺,杨书显，柴志杰，任满年.溶剂脱沥青催化裂化组合工艺，炼油技术与工程，2005,35（3）：3740,堵滤布,蜡结晶小,机洗频繁,溶剂比高,能耗大,滤速慢,传统酮苯结晶法,