7.8.7　白土精制

图7.21　溶剂比与油收率和油质量之间的关系

丙烷用量对脱沥青过程的影响可用溶剂比来分析。溶剂比从1开始增加时,脱沥青油的质量提高（残炭降低),油收率降低;当溶剂比大于4时,由于丙烷对胶质、沥青质有一定溶解能力,溶剂比增加虽然可提高油收率,但也将增加脱沥青油中的胶质、沥青质含量,使油品质量变差。因此在油收率-溶剂比曲线上就会出现一个最低点,此点就是在一定温度下能析出胶状物质的最大量,此时油品的质量最好,残炭值最低。对于不同原料和油品,应通过实验确定适宜的溶剂比。图7.21表明在一定温度下,某原料脱沥青过程溶剂比与油的收率、油质量之间的关系。

温度在40～60℃时,润滑油和蜡都能很好地溶于丙烷中,而沥青溶解很少。随着温度的提高,润滑油的溶解度逐渐减小,润滑油中的多环烃类首先被分出。当温度达到丙烷的临界温度97℃时,丙烷对润滑油的溶解度为0。因此,调节温度就可以用丙烷自渣油中顺次分出沥青、重润滑油馏分及轻润滑油馏分。

脱沥青过程的压力决定于操作温度,一般操作压力比操作温度下丙烷的饱和蒸汽压大0.8～1.0MPa,通常为3.5～4.5MPa。

原料中油的含量,馏分的轻重、宽窄,沥青胶质的性质都对脱沥青过程有影响。原料中含油多不利于油和沥青的分离。原料油馏分范围越窄,沥青分离越完全,产品质量也越好。当沥青含量很少,而胶质的化学结构与易溶于丙烷的烃类相似时,在低温下很难分离,操作温度应适当提高以改善丙烷的选择性。

7.8.5　溶剂精制

为改善润滑油的粘温特性和抗氧化安定性,必须从润滑油原料中除去大部分多环短侧链的芳香烃和胶质,以及含硫、含氧、含氮的化合物。除去这些有害物质的过程称为润滑油的精制。溶剂精制是目前广泛使用的精制方法。

溶剂精制就是利用某些有机溶剂的选择性溶解能力来脱除润滑油中有害的和非理想组分的过程。用溶剂精制润滑油时,系统分为两层:上层称精制液（提余液),主要含精制润滑油及少量溶剂;下层称抽出液（提取液),主要含溶剂及被抽出的不理想组分。溶剂精制主要除去重芳香烃、中芳香烃、胶质、硫化物和环烷酸等化合物。由于除去了那些粘度指数小、抗氧化安定性不好的物质,精制后产品质量有大幅提高。

用于润滑油精制的溶剂有多种,工业上广泛使用的是糠醛和苯酚。20世纪70年代发展起来的N-甲基吡咯烷酮溶剂性能优越,近年来受到越来越多的重视。

7.8.5.1　溶剂精制的影响因素

润滑油精制过程的主要影响因素除溶剂外,还有溶剂比、操作温度、抽提塔理论段数和操作方法等。

1)溶剂比

溶剂比即使用的溶剂量与原料量之比（体积比或质量比)。当溶剂比增加时,溶剂量增加,非理想组分和理想组分的溶解量都增加,精制油质量提高,但收率降低。如果溶剂比特别大,理想组分溶解太多,抽提分离目标无法实现。溶剂比大,装置处理能力降低,回收系统负荷增加,操作费用也随之增加。适宜的溶剂比应根据溶剂、原料性质和产品质量指标,通过实验确定。一般精制重质润滑油时,采用350%～600%的较大溶剂比。而精制轻质润滑油则采用较小的溶剂比130%～250%。图7.22表明用糠醛精制脱沥青脱蜡残渣润滑油的三次单段抽提工艺溶剂比对产品收率和质量的影响。

2)温度

温度不仅影响溶剂的溶解能力,而且影响溶剂的选择性。一般温度升高溶剂的溶解能力增大,但选择性也变差。操作温度必须低于临界溶解温度10～30℃,而高于润滑油与溶剂的凝固点。在此温度范围内,温度升高,润滑油原料在溶剂中的溶解度增大,精制油的产率总是降低,如图7.22所示。

3)抽提塔理论段数

不同原料油、不同溶剂、不同溶剂比,抽提塔的理论段数对油品收率的影响都有差别。一般说来,抽提塔理论段数越多,精制油收率越高。但当段数增到6段以上时,收率的增加不显著。因此通常采用6～7个理论段,以适应不同原料及产品的要求。理论段数对油品收率的影响关系如图7.23所示。