專利名稱：一種環保橡膠填充油的溶劑精制設備的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于石油化工技術領域，涉及一種生產環保橡膠填充油的溶劑精制設備。
背景技術：
在輪胎等橡膠制品的生產加工過程中，為改善膠料的加工性能，通常需要加入一定量的橡膠填充油。我國是輪胎生產大國，近年來出口增長迅速。由于國內對輪胎尚無環保標準要求，一些輪胎生產廠家選擇非環保橡膠填充油，不僅對環境造成影響，也會因環保指標不達標而影響輪胎出口 ；進口環保橡膠填充油價格昂貴，輪胎企業難以承受。國產傳統橡膠填充油，特別是潤滑油溶劑精制的抽出油，其中含有大量的多環芳烴(PAHs)類化合物，多環芳烴具有致癌、損傷生殖系統等毒害性，因而被一些發達國家限量使用美國和日本對填充油中16種有害多環芳烴(PAHs)的含量進行了限制；歐盟于2005年12月9日發布了 2005/69/EC指令，要求自2010年1月1日起，所有進入歐盟市場的輪胎及橡膠制品中， 使用的填充油中被列出的8種有害多環芳烴(PAHs)總量每千克不能超過10毫克，其中苯并芘(BaP)含量每千克不能超過1毫克。因此，國內目前用于生產輪胎的潤滑油溶劑抽出油類填充油，不能滿足歐盟環保指令要求，不能繼續用于出口歐盟市場的橡膠及輪胎行業。雖然用于生產充油膠及淺色橡膠制品的環烷型橡膠填充油大都滿足環保要求，但由于其組成中總芳烴含量相對較低，與橡膠相容性差，不能滿足輪胎行業加工和使用要求。目前國內外環保橡膠油主要有以下三種TDAE(處理芳烴油)、MES(亦稱淺抽油) 和NAP(環烷油)。TDAE是對潤滑油溶劑抽出油再精制除去有毒多環芳烴后生產而成；MES 是由石蠟基原油餾分油淺度溶劑精制或加氫精制后再脫蠟而成；NAP是由環烷基原油餾分油經溶劑精制或加氫精制而成。TDAE的組成同潤滑油溶劑抽出油類填充油組成相差小，芳烴含量高與橡膠相容性好;MES和NAP，其組成中總芳烴含量相對較低，與橡膠相容性差些。 近年來國內外環保橡膠填充油開發研究十分活躍，涌現了許多專利成果，但大多為實驗室結果，工業化的較少。專利CN 101597512A公開了一種生產環保橡膠填充油的方法，該方法包括如下步驟1)以減三線餾分油為原料油，進行糠醛抽提，得到一次抽出油；幻將步驟1)得到的一次抽出油進行糠醛二次抽提，得到的二次精制油即為環保橡膠油。專利CN101597513A公開了一種環保橡膠油及其制備方法，該實用新型提供的制備環保橡膠油的方法，包括如下步驟1)以減三線餾分油為原料油，進行糠醛抽提，得到一次精制油；幻將步驟1)得到的一次精制油進行糠醛二次抽提，得到的二次抽出油即為環保橡膠油。以上兩項專利是以餾分油為原料油生產TDAE類環保橡膠填充油，沒有說明如何生產MES類環保橡膠填充油，也沒有說明以一般潤滑油溶劑抽出油為原料油怎樣生產環保橡膠填充油。授權專利CN 1229211C公開了一種橡膠加工用油的生產方法，該橡膠加工用油含有(a) 25-100質量％的粘度比重常數為0. 79-0. 87的礦物油系減壓蒸餾殘渣油和(b)0_75 質量％的多環芳香族化合物含有量小于3質量％、閃點200°C以上的礦物油。該橡膠油的減壓蒸餾殘渣油礦物油不環保，因此該橡膠油不能滿足歐盟環保指令要求。專利CN 101560330A公開了一種環保型橡膠軟化油的生產方法，該方法將礦物油減壓蒸餾，取^(TC至340°C的餾分，加入催化劑，進行高壓加氫反應，將所得產物加入白土精制，真空過濾得到精制礦物油；將減壓塔底油經傳統的丙烷脫浙青工藝處理后得到浙青溶液，將浙青溶液減壓蒸餾，取270°C至330°C的餾分，氧化得氧化浙青；將得到的精制礦物油與氧化浙青以重量比2. 5至3. 5 1.2至1.5在50°C至80°C混合并攪拌得到環保型橡膠軟化油，但對產品中多環芳烴含量沒有說明。專利CN 101092491A公開了一種制備增塑劑的方法，包括用選擇性溶劑純化石油餾分和分離提取物，所述提取物在30°C至120°C的溫度范圍內，用極性溶劑二甲亞砜以極性溶劑對提取物為O. 0至4. 0) 1的重量比進行處理，得到的提余液用作增塑劑。所述提取物是殘余提取物或殘余和餾出提取物的混合物。所述提取物用鏈烷一環烷溶劑以溶劑對提取物為(0. 1至0.幻1的重量比預先進行稀釋。所述增塑劑包括60wt%至90wt% 的芳烴，其中具有三個和更多個環的多環芳烴為1.5Wt%至2. 9wt% ；余量為鏈烷/環烷烴和樹脂，該實用新型工業化難度大。專利CN 101591453A公開了一種環保型橡膠填充油的生產方法，利用原料油與溶劑的比重差在抽提塔內逆流充分接觸進行抽提，將原料油中的多環芳烴溶解到溶劑中，并自動沉降到塔的底部區域，抽提后的原料油自動上升到塔頂，經汽提工藝進行溶劑回收，去除其中夾帶的溶劑，得到環保橡膠填充油。溶劑為選自糠醛，苯酚，乙醇，乙醚，環丁砜，二甲砜，二甲基亞砜，二甲基甲酞胺或者N-甲基吡咯烷酮中的一種溶劑。采用現有的溶劑精制技術，若使精制油的多環芳香族烴(PCA)含量及8種有害芳香族化合物總含量滿足歐盟環保指令2005/69/EC環保指標的要求，則精制油芳炭含量低， 不能滿足輪胎行業對環保橡膠油使用性能的要求；若使精制油芳炭含量滿足輪胎行業對環保橡膠油使用性能的要求，則精制油的多環芳香族烴(PCA)含量及8種有害芳香族化合物總含量無法滿足歐盟環保指令2005/69/EC環保指標的要求。因此，迫切期待開發一種輪胎用環保橡膠油及其加工方法。
實用新型內容本實用新型的目的是在已有技術基礎上，設計一種環保橡膠填充油的溶劑精制設備，以潤滑油餾分油或潤滑油溶劑抽出油為原料油，通過原料油的溶劑預處理過程改善被精制原料油的組成，降低有毒芳烴的含量；在溶劑精密抽提分離過程中，采用部分抽余液或抽余油返回抽提塔和使用精密抽提溶劑來提高溶劑精密抽提分離過程的精度和效率，進一步去除剩余的有毒芳烴，保留少環環保芳烴等有效組分，實現既能保留相當量的少環環保芳烴，又能極大限度地去除有毒的多環芳烴，生產出滿足歐盟環保指令要求的環保橡膠填充油。為實現本實用新型的上述目的，本實用新型提供一種環保橡膠填充油的溶劑精制設備，該設備包括溶劑預處理分離罐1，該分離罐的下部設置有原料油與預處理溶劑的混合物的入口，該入口與原料油輸入管線和抽提塔2抽出液流出口連接；頂部設置有原料油預處理抽余液流出口 ；底部設置有原料油預處理抽出液流出口 ；[0014]抽提塔2，該塔的下部設置有預處理抽余液的入口，該入口與溶劑預處理分離罐1 的原料油預處理抽余液流出口連接；上部設置有精密抽提溶劑入口 ；在抽提塔的原料油預處理抽余液入口至精密抽提溶劑入口下部設置有抽提塔2的抽余液入口或抽余液汽提塔5 的抽余油入口 ；頂部設置有抽提塔抽余液流出口，當采用部分抽余液返回抽提塔2時，該抽余液流出口與抽提塔2的抽余液入口連接；底部設置有抽提塔抽出液流出口，該抽出液流出口與所述溶劑預處理分離罐(1)的原料油入口和預處理溶劑抽出液流出口連接；；抽出液蒸發塔3，該塔的下部設置有抽提塔2的抽出液入口，該入口與抽提塔2的抽出液流出口和溶劑預處理分離罐1的抽出液流出口連接；頂部設置有溶劑流出口，底部設置有抽出液流出口；抽出液汽提塔4，該塔的下部設置有抽出液蒸發塔3的抽出液入口，該入口與抽出液蒸發塔3的抽出液流出口連接；頂部設置有濕溶劑流出口，底部設置有抽出油流出口 ；抽余液汽提塔5，該塔的下部設置有抽提塔2的抽余液入口，該入口與抽提塔2的抽余液流出口連接；頂部設置有濕溶劑流出口，底部設置有抽余油流出口，當采用部分抽余油返回抽提塔2時，該抽余油流出口與抽提塔O)的抽余油入口連接(圖中未示出)；溶劑罐6 該罐的頂部設置有溶劑入口，該溶劑入口與抽出液蒸發塔3的溶劑流出口及溶劑干燥塔7的溶劑流出口連接；該罐的底部設置有溶劑流出口，該溶劑流出口與抽提塔2的溶劑入口連接；溶劑干燥塔7，該塔的上部設置有濕溶劑入口，該濕溶劑入口與抽出液汽提塔4和抽余液汽提塔5的濕溶劑流出口連接；該塔的下部設置有溶劑流出口，該溶劑流出口與溶劑罐6的頂部的溶劑入口連接，該塔的頂部設置有廢液流出口。利用本實用新型的設備可以使被精制原料油中的少環芳烴、環烷烴等有效組分與多環芳烴等有毒不環保芳烴得到有效分離，所生產的橡膠填充油滿足多環芳香族烴 (PCA)的含量小于3% ；苯并芘(BaP)含量小于lmg/kg ；8種有害芳香族化合物的總含量小于10mg/kg，滿足歐盟環保指令2005/69/EC環保指標的要求。
附圖1為本實用新型生產環保橡膠填充油的溶劑精制設備示意圖，其中的標號分別表示為1、原料油預處理分離罐；2、抽提塔；3、抽出液蒸發塔；4、抽出液汽提塔；5、抽余液汽提塔；6、溶劑罐；7、溶劑干燥塔。
具體實施方式
為了更清楚地理解本實用新型，下面參照附圖1對本實用新型進行具體說明。如附圖1所示，本實用新型的溶劑精制設備包括或由如下部分構成溶劑預處理分離罐1，該分離罐的下部設置有原料油與預處理溶劑的混合物的入口，該入口與原料油輸入管線和抽提塔2抽出液流出口連接；頂部設置有原料油預處理抽余液流出口 ；底部設置有原料油預處理抽出液流出口 ；抽提塔2，該塔的下部設置有預處理抽余液的入口，該入口與溶劑預處理分離罐1 的原料油預處理抽余液流出口連接；上部設置有精密抽提溶劑入口 ；在抽提塔的原料油預處理抽余液入口至精密抽提溶劑入口下部設置有抽提塔2的抽余液入口或抽余液汽提塔5的抽余油入口 ；頂部設置有抽提塔抽余液流出口，當采用部分抽余液返回抽提塔2時，該抽余液流出口與抽提塔2的抽余液入口連接；底部設置有抽提塔抽出液流出口，該抽出液流出口與所述溶劑預處理分離罐(1)的原料油入口和預處理溶劑抽出液流出口連接；抽出液蒸發塔3，該塔的下部設置有抽提塔2的抽出液入口，該入口與抽提塔2的抽出液流出口和溶劑預處理分離罐1的抽出液流出口連接；頂部設置有溶劑流出口，底部設置有抽出液流出口；抽出液汽提塔4，該塔的下部設置有抽出液蒸發塔3的抽出液入口，該入口與抽出液蒸發塔3的抽出液流出口連接；頂部設置有濕溶劑流出口，底部設置有抽出油流出口 ；抽余液汽提塔5，該塔的下部設置有抽提塔2的抽余液入口，該入口與抽提塔2的抽余液流出口連接；頂部設置有濕溶劑流出口，底部設置有抽余油流出口，當采用部分抽余油返回抽提塔2時，該抽余油流出口與抽提塔2的抽余油入口連接；溶劑罐6，該罐的頂部設置有溶劑入口，該溶劑入口與抽出液蒸發塔3的溶劑流出口及溶劑干燥塔7的溶劑流出口連接；該罐的底部設置有溶劑流出口，該溶劑流出口與抽提塔2的溶劑入口連接；溶劑干燥塔7，該塔的上部設置有濕溶劑入口，該濕溶劑入口與抽出液汽提塔4和抽余液汽提塔5的濕溶劑流出口連接；該塔的底部設置有溶劑流出口，該溶劑流出口與溶劑罐6的頂部的溶劑入口連接；該塔的頂部設置有廢液流出口。原料油與抽提塔2底部的全部或部分抽出液經靜態混合器(圖中未示出)混合后，進入原料油預精制分離罐1，經分離罐1分離，從分離罐1頂部流出的原料油預精制抽余液從抽提塔2的下部進入抽提塔；從分離罐1底部流出的原料油預精制抽出液與剩余部分的抽提塔2底部的抽出液混合進入抽出液溶劑蒸發塔3，脫除的溶劑經冷凝進入溶劑罐 6;從蒸發塔3底部流出的抽出液進入抽出液汽提塔4，汽提出的濕溶劑經冷凝進入干燥塔 7進行干燥，經干燥的溶劑進入溶劑罐6，抽出液汽提塔4脫除溶劑后，從抽出液汽提塔4底部得到抽出油；精密抽提溶劑從抽提塔2的上部進入抽提塔2，抽提塔2的抽余液從抽提塔 2的頂部流出后，進入抽余液汽提塔5脫除溶劑，汽提出的濕溶劑經冷凝進入干燥塔7進行干燥，經干燥的溶劑進入溶劑罐6，脫除溶劑后的抽余油即為環保橡膠填充油。在上述過程中，當采用部分抽余液返回抽提塔2時，從抽提塔2的頂部流出的抽余液的一部分從位于抽提塔2的溶劑入口下部至原料油入口的抽余液入口進入抽提塔2，其余抽余液經抽余液汽提塔5下部設置的抽余液入口進入抽余液汽提塔5脫除溶劑；當采用部分抽余油返回抽提塔2時，從抽余液汽提塔5流出的抽余油的一部分從位于抽提塔2的精密抽提溶劑入口下部至原料油預精制抽余液入口設置的抽余油入口進入抽提塔2(圖中未示出)，其余抽余油進入抽余油儲罐(圖中未示出)。
權利要求1. 一種生產環保橡膠填充油的溶劑精制設備，其特征在于，該設備包括 溶劑預處理分離罐(1)，該分離罐的下部設置有原料油與預處理溶劑的混合物的入口， 該入口與原料油輸入管線和抽提塔O)的抽出液流出口連接；頂部設置有原料油預處理抽余液流出口 ；底部設置有原料油預處理抽出液流出口 ；抽提塔O)，該塔的下部設置有預處理抽余液的入口，該入口與溶劑預處理分離罐(1) 的原料油預處理抽余液流出口連接；上部設置有精密抽提溶劑入口 ；在抽提塔的原料油預處理抽余液入口至精密抽提溶劑入口下部設置有抽提塔O)的抽余液入口或抽余液汽提塔(5)的抽余油入口 ；頂部設置有抽余液流出口，當采用抽提塔(2)的部分抽余液返回抽提塔(2)時，該抽余液流出口與抽提塔O)的抽余液入口連接；底部設置有抽出液流出口，該抽出液流出口與所述溶劑預處理分離罐(1)的原料油入口和預處理溶劑抽出液流出口連接；抽出液蒸發塔(3)，該塔的下部設置有抽提塔O)的抽出液入口，該入口與抽提塔(2) 的抽出液流出口和溶劑預處理分離罐(1)的抽出液流出口連接；頂部設置有溶劑流出口， 底部設置有抽出液流出口；抽出液汽提塔G)，該塔的下部設置有抽出液蒸發塔(3)的抽出液入口，該入口與抽出液蒸發塔(3)的抽出液流出口連接；頂部設置有濕溶劑流出口，底部設置有抽出油流出口 ； 抽余液汽提塔(5)，該塔的下部設置有抽提塔O)的抽余液入口，該入口與抽提塔(2) 的抽余液流出口連接；頂部設置有濕溶劑流出口，底部設置有抽余油流出口，當采用部分抽余油返回抽提塔(2)時，該抽余油流出口與抽提塔O)的抽余油入口連接；溶劑罐(6)，該罐的頂部設置有溶劑入口，該溶劑入口與抽出液蒸發塔(3)的溶劑流出口連接；該罐的底部設置有溶劑流出口，該溶劑流出口與抽提塔O)的精密抽提溶劑入口連接；溶劑干燥塔(7)，該塔的上部設置有濕溶劑入口，該濕溶劑入口與抽出液汽提塔⑷和抽余液汽提塔(5)的濕溶劑流出口連接；該塔的底部設置有溶劑流出口，該溶劑流出口與溶劑罐(6)的頂部的溶劑入口連接；該塔的頂部設置有廢液流出口。
專利摘要本實用新型屬于石油化工技術領域，公開了一種環保橡膠填充油的溶劑精制設備，該設備包括溶劑精密抽提的抽提塔和在進行溶劑精密抽提的抽提塔上游設置的原料油預精制分離罐。通過本實用新型的設備可以以潤滑油餾分油或潤滑油溶劑抽出油為原料油，生產出滿足歐盟環保指令要求的環保橡膠填充油。
文檔編號C08L21/00GK201962252SQ201120059918
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月8日 優先權日2011年3月8日
發明者劉海澄, 孫井俠, 張東明, 張華 , 張戩, 王宏德, 相養冬, 黃鶴 申請人:中國石油天然氣股份有限公司