超臨界流體萃取分餾法分離石油重質(zhì)油評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油分離技術(shù)領(lǐng)域，具體說是涉及一種超臨界流體萃取分餾法分離石油重質(zhì)油評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石油重質(zhì)油特別是石油渣油的分離和評價，對開發(fā)和優(yōu)化重質(zhì)油加工技術(shù)具有重要的指導(dǎo)作用。由于渣油的組成和結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，沸點高，且易受熱分解，因此不可能再以“實沸點蒸餾”方法為基礎(chǔ)進行渣油的分離和評價。在重質(zhì)油研究中常用的液相沖冼色譜分離方法，可將渣油按化學(xué)族組成分離成幾個亞組分，從而達到對渣油的深入認(rèn)識，但此方法比較繁瑣，得到的樣品量少而無法進行深入的研究以獲得指導(dǎo)重質(zhì)油加工所需的更為豐富的信息。近年來氣相色譜技術(shù)的發(fā)展，采用模擬蒸餾方法可將渣油沸點預(yù)測至750°C，但因無法得到相應(yīng)沸點的餾分而使其應(yīng)用受到限制，因此有必要開發(fā)新的適用于重質(zhì)油或渣油的分離評價方法，這種方法應(yīng)該能夠?qū)⒅刭|(zhì)油分離成數(shù)目較多的窄餾分，通過各窄餾分單獨試驗以確定它們各自的性質(zhì)和反應(yīng)能力，從而獲得描述重質(zhì)油加工性能的確定模型。
[0003]本發(fā)明根據(jù)超臨界流體萃取過程的基本原理開發(fā)了一套以輕烴為溶劑的超臨界流體萃取分餾方法，并將其應(yīng)用于石油重質(zhì)油的分離和研究。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明針對目前石油重質(zhì)油評價方法存在方法繁瑣復(fù)雜、評價結(jié)果信息有限等問題，提供一種超臨界流體萃取分餾法分離石油重質(zhì)油評價方法，實現(xiàn)重質(zhì)油分離成數(shù)目較多的窄餾分，通過各窄餾分單獨試驗以確定它們各自的性質(zhì)和反應(yīng)能力，從而獲得描述重質(zhì)油加工性能的確定模型。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)方案如下:一種超臨界流體萃取分餾法分離石油重質(zhì)油評價方法，該方法步驟石油重質(zhì)油依次經(jīng)過萃取段和分餾段，分餾段為裝填高效填料的分餾柱，分餾柱頂部溫度高于柱底溫度，石油重質(zhì)油從萃取段上部的進料口一次加入，與底部進入萃取段的超臨界流體充分接觸，形成兩相，萃取相向上流經(jīng)分餾段時含有溶質(zhì)的液體析出，流回填料層形成內(nèi)流，與上升的萃取相進行質(zhì)量和能量交換，實現(xiàn)萃取分離。
[0006]作為本發(fā)明的進一步限定，所述萃取段其溫度為12(T250°C，與分餾段之間溫差控制在 1(T20°C。
[0007]作為本發(fā)明的進一步限定，所述的萃取段和分餾段中用到的溶劑為短鏈碳有機溶劑，包括丙烷(C3)、丁烷(C4)、戊烷(C5)中的任一種或是他們的混合物，溶劑流量為90~120ml/min。
[0008]作為本發(fā)明進一步限定，所述的萃取段萃取壓力為4.(Tl5.0Mpa，升溫速度為IMpa/h，樣品進樣量為 80(Tl000g/L。
[0009]作為本發(fā)明進一步限定，所述的高效填料為硅膠或是聚苯乙烯-二乙烯苯混合物。
[0010]本發(fā)明產(chǎn)生了以下良好效果:
由于萃取分餾柱最高工作壓力可達20 Mpa，最高工作溫度為250°C，在萃取分餾過程中，即可選取丙烷(C3)、丁烷(C4)、戊烷(C5)小分子鏈有機溶劑作為溶劑，他們與石油重質(zhì)油混合后，分離過程中不會出現(xiàn)熱分解現(xiàn)象，使分離結(jié)果可靠性和重復(fù)性得到提高，避免了升高壓力干擾分離過程進行的現(xiàn)象。
【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明結(jié)合實施例作進一步描述:
實施例1
以催化渣油為樣品，分離條件設(shè)置為萃取段溫度220°c，與分餾段溫差控制在10°C，溶劑流量100ml/min (溶劑選用C5戊烷)，萃取壓力為4.(Tl2.0Mpa，升壓速度1 Mpa/h，催化渣油進樣量800g/L。催化渣油依次經(jīng)過萃取段和分餾段，分餾段為裝填高效填料的硅膠分餾柱，分餾柱頂部溫度高于柱底溫度，石油重質(zhì)油從萃取段上部的進料口一次加入，與底部進入萃取段的超臨界流體充分接觸，形成兩相，萃取相向上流經(jīng)分餾段時含有溶質(zhì)的液體析出，流回填料層形成內(nèi)流，與上升的萃取相進行質(zhì)量和能量交換，實現(xiàn)萃取分離，得到切割為14個窄分餾和1個抽余殘渣，累積收率80.5%。
[0012]實施例2
以催化裂化循環(huán)油為樣品(該樣品中抽出芳烴的平均分子量和沸點不高)，分離條件設(shè)置為萃取溫度120°C，與分餾段溫差控制在20°C，溶劑流量90ml/min (溶劑選用C3丙烷)，萃取壓力為6.0~13.0Mpa，升壓速度0.85Mpa/h，催化裂化循環(huán)油進樣量1000g/L。催化渣油依次經(jīng)過萃取段和分餾段，分餾段為裝填高效填料的硅膠分餾柱，分餾柱頂部溫度高于柱底溫度，石油重質(zhì)油從萃取段上部的進料口一次加入，與底部進入萃取段的超臨界流體充分接觸，形成兩相，萃取相向上流經(jīng)分餾段時含有溶質(zhì)的液體析出，流回填料層形成內(nèi)流，與上升的萃取相進行質(zhì)量和能量交換，實現(xiàn)萃取分離，得到切割為8個窄分餾和1個抽余殘渣，累積收率83.5%。
[0013]實施例3
以重質(zhì)潤滑油為樣品，分離條件設(shè)置為萃取溫度180°C，與分餾段溫差控制在20°C，溶劑流量120ml/min (溶劑選用C4 丁烷)，萃取壓力為4.0~9.0Mpa,升壓速度0.85Mpa/h，催化裂化循環(huán)油進樣量900g/L。催化渣油依次經(jīng)過萃取段和分餾段，分餾段為裝填高效填料的硅膠分餾柱，分餾柱頂部溫度高于柱底溫度，石油重質(zhì)油從萃取段上部的進料口一次加入，與底部進入萃取段的超臨界流體充分接觸，形成兩相，萃取相向上流經(jīng)分餾段時含有溶質(zhì)的液體析出，流回填料層形成內(nèi)流，與上升的萃取相進行質(zhì)量和能量交換，實現(xiàn)萃取分離，得到切割為9個窄分餾和1個抽余殘渣，累積收率84.2%。
[0014]實施例4
以減壓瓦斯油為樣品，分離條件設(shè)置為萃取溫度250°C，與分餾段溫差控制在20°C，溶劑流量110ml/min(溶劑選用C3丙烷)，萃取壓力為8.0~15.0Mpa，升壓速度0.75Mpa/h，催化裂化循環(huán)油進樣量900g/L。催化渣油依次經(jīng)過萃取段和分餾段，分餾段為裝填高效填料的硅膠分餾柱，分餾柱頂部溫度高于柱底溫度，石油重質(zhì)油從萃取段上部的進料口一次加入，與底部進入萃取段的超臨界流體充分接觸，形成兩相，萃取相向上流經(jīng)分餾段時含有溶質(zhì)的液體析出，流回填料層形成內(nèi)流，與上升的萃取相進行質(zhì)量和能量交換，實現(xiàn)萃取分離，得到切割為11個窄分餾和1個抽余殘渣，累積收率85.2%。
[0015]實施例5
以重質(zhì)潤滑油為樣品，分離條件設(shè)置為萃取溫度220°C，與分餾段溫差控制在10°C，溶劑流量100ml/min (溶劑選用C5戊烷)，萃取壓力為4.0~12.0Mpa,升壓速度0.75Mpa/h，催化裂化循環(huán)油進樣量1000g/L。催化渣油依次經(jīng)過萃取段和分餾段，分餾段為裝填高效填料的硅膠分餾柱，分餾柱頂部溫度高于柱底溫度，石油重質(zhì)油從萃取段上部的進料口一次加入，與底部進入萃取段的超臨界流體充分接觸，形成兩相，萃取相向上流經(jīng)分餾段時含有溶質(zhì)的液體析出，流回填料層形成內(nèi)流，與上升的萃取相進行質(zhì)量和能量交換，實現(xiàn)萃取分離，得到切割為13個窄分餾和1個抽余殘渣，累積收率85.5%。
【主權(quán)項】
1.一種超臨界流體萃取分餾法分離石油重質(zhì)油評價方法，該方法步驟石油重質(zhì)油依次經(jīng)過萃取段和分餾段，分餾段為裝填高效填料的分餾柱，分餾柱頂部溫度高于柱底溫度，其特征是，石油重質(zhì)油從萃取段上部的進料口加入，與底部進入萃取段的超臨界流體充分接觸，形成兩相，萃取相向上流經(jīng)分餾段時含有溶質(zhì)的液體析出，流回填料層形成內(nèi)流，與上升的萃取相進行質(zhì)量和能量交換，實現(xiàn)萃取分離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界流體萃取分餾法分離石油重質(zhì)油評價方法，其特征在于，所述萃取段其溫度為12(T250°C，與分餾段溫差控制在1(T20°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界流體萃取分餾法分離石油重質(zhì)油評價方法，其特征在于，所述的萃取段和分餾段中用到的溶劑為短鏈碳有機溶劑，包括丙烷(C3)、丁烷(C4)、戊烷(C5)中的任一種或是他們的混合物，溶劑的流量為9(Tl20ml/min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界流體萃取分餾法分離石油重質(zhì)油評價方法，其特征在于，所述的萃取段萃取壓力為4.0~15.0Mpa，升溫速度為IMpa/h，樣品進樣量為80(Tl000g/L05.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界流體萃取分餾法分離石油重質(zhì)油評價方法，其特征在于，所述的高效填料為硅膠或是聚苯乙烯-二乙烯苯混合物。
【專利摘要】本發(fā)明屬于石油分離技術(shù)領(lǐng)域，具體說是涉及一種超臨界流體萃取分餾法分離石油重質(zhì)油評價方法。該方法步驟石油重質(zhì)油依次經(jīng)過萃取段和分餾段，分餾段為裝填高效填料的分餾柱，分餾柱頂部溫度柱底溫度，石油重質(zhì)油從萃取段上部的進料口一次加入，與底部進入萃取段的超臨界流體充分接觸，形成兩相，萃取相向上流經(jīng)分餾段時含有溶質(zhì)的液體析出，流回填料層形成內(nèi)流，與上升的萃取相進行質(zhì)量和能量交換，實現(xiàn)萃取分離。本發(fā)明選取短鏈碳有機溶劑作為溶劑，分離過程中不會出現(xiàn)熱分解現(xiàn)象，避免了升高壓力干擾分離過程進行的現(xiàn)象，使分離結(jié)果可靠性和重復(fù)性得到提高。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號】CN105447290
【申請?zhí)枴緾N201410408376
【發(fā)明人】徐大鵬, 馮英
【申請人】徐大鵬
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年8月19日