【正文】
圖51 白土用量對(duì)精制油收率的影響Figure 51 The effect of the clay dosage on refined oil yield圖52是白土用量對(duì)精制油粘度指數(shù)的影響,由圖52可以看出,白土用量的提高對(duì)精制油粘度指數(shù)的提高影響不大,這主要是白土的單位吸附量有限,且。白土精制的溫度升高,精制效果提高,可降低白土的用量,通常在高于油品閃點(diǎn)20℃時(shí)效果最佳,本實(shí)驗(yàn)采用精制溫度180℃,在氮?dú)獗Wo(hù)的情況下,精制30min,著重考察白土用量對(duì)精制效果的影響。表56 硫酸精制后助劑WL沉降的精制效果Table 56 The refining effect after sulfuric acid refining and additive WL settlingWL與硫酸的比例收率,wt%精制油顏色3:7紅色2:3紅色1:1紅色表56是硫酸精制后助劑A輔助沉降的精制效果,對(duì)比表56和表55可以看出,采用硫酸精制后加入助劑WL輔助沉降,精制效果優(yōu)于混合精制,助劑WL同樣可以加快沉降,這可主要由于硫酸精制的反應(yīng)為SO3+為活性物質(zhì)的親電反應(yīng),助劑WL與硫酸混合后降低了硫酸正離子的濃度,使反應(yīng)速率降低或無法進(jìn)行。表55 助劑WL與硫酸混合精制的效果Table 55 The effect of refining by mixing additive A and sulfuric acidWL與硫酸的比例收率,wt%精制油顏色3:7紅色2:3綠色1:1黑色表55是助劑WL與硫酸混合精制的效果,由表55可以看出,隨著WL的比例逐漸增大,精制油的顏色越來越深,這主要是WL的精制效果不如硫酸,還可能是WL與硫酸發(fā)生某種作用,影響了精制的效果。實(shí)驗(yàn)采取助劑WL與98wt%的濃硫酸按3:7,2:3,1:1的比例混合,精制450~500℃的餾分(由于450~500℃的餾分相對(duì)其它餾分粘度較大,非理想組分含量較高,酸渣沉降較慢,因此選用)。在45℃的溫度下,將占餾分油2wt%、5wt%、10wt%的助劑WL加入到廢潤(rùn)滑油350~500℃的餾分中,經(jīng)沉降和3wt%白土精制,考察WL的加入量對(duì)收率和油品顏色的影響。由表52和表53看以看出,在硫酸精制之后,經(jīng)充分沉降后可以直接采用白土補(bǔ)充精制,經(jīng)過白土補(bǔ)充精制之后,酸值都能達(dá)到基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn),但硫酸堿洗白土工藝精制后的基礎(chǔ)油粘度指數(shù)較硫酸白土精制所得的基礎(chǔ)油高,這主要是是經(jīng)過堿洗后酸洗油中的游離酸含量大大降低,減少了高溫白土精制時(shí)油品的裂化,使粘度指數(shù)提高。 硫酸白土的精制效果以實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的350~400℃,400~450℃,450~500℃的餾分為原料,采用2wt%的硫酸在45℃下精制30min,經(jīng)充分自然沉降后,采用3%白土精制,其實(shí)驗(yàn)效果見表53。表51 硫酸用量和收率的關(guān)系Table 51 The relationship between the dosage of the sulfuric acid and the refined oil yield硫酸用量,%收率,%12345表51是350~500℃硫酸精制硫酸用量和收率的關(guān)系,由表51可以看出硫酸用量越大收率越低,即使經(jīng)1wt%的硫酸精制,精制油經(jīng)充分沉降后顏色變淺,所以廢潤(rùn)滑油的硫酸精制可以根據(jù)油的性質(zhì)和精制油的要求合理的選擇硫酸的用量。故而硫酸精制溫度不宜過高,但溫度太低,油品粘度過大也不利于硫酸的精制,綜合考慮實(shí)驗(yàn)選取溫度為45℃。本章主要考察廢潤(rùn)滑油硫酸精制的硫酸用量,反應(yīng)溫度,沉降時(shí)間,和助劑加入對(duì)硫酸精制的影響。(4) 350~400℃、400~450℃、450~500℃餾分經(jīng)糠醛三級(jí)逆流萃取和少量白土(3wt%)處理后的精制油符合HVI7HVI100、HVI150基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn)。(2) 糠醛精制的最佳萃取溫度為70℃,溫度過低非理想組分溶解不完全,過高導(dǎo)致收率下降。表42 三級(jí)逆流萃取白土精制油的性質(zhì)Table 42 properties of the refined oil through threelevel countercurrent extraction and clay refining分析項(xiàng)目數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)粘度(40℃),mm2/s運(yùn)動(dòng)粘度(100℃),mm2/s粘度指數(shù)112凝點(diǎn),℃18酸值,mgKOH/g飽和烴,wt%輕芳烴,wt%中芳烴,wt%重芳烴加膠質(zhì),wt% 糠醛白土精制油的性質(zhì)表43 各減壓餾分油糠醛白土精制油性質(zhì)分析Table 43 property analysis of the three vacuum fractions after the furfuralclay refining項(xiàng)目350~400℃餾分400~450℃餾分450~500℃餾分運(yùn)動(dòng)粘度(40℃),mm2/s運(yùn)動(dòng)粘度(100℃),mm2/s粘度指數(shù)107106114凝點(diǎn),℃261917酸值,mgKOH/g飽和烴,wt%輕芳烴,wt%中芳烴,wt%重芳烴加膠質(zhì),wt%表43是回收廢潤(rùn)滑油經(jīng)常減壓蒸餾得到350~400℃、400~450℃、450~500℃餾分經(jīng)糠醛(:1)三級(jí)逆流萃取和少量白土(3wt%)精制后油的性質(zhì),由表43可以看出采取最佳的實(shí)驗(yàn)條件(:1,精制溫度70℃,三級(jí)逆流萃取),對(duì)比表31各餾分精制油各理化指標(biāo)都有明顯的提高,能達(dá)到HVI7HVI100、HVI150基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn)。由表41可以看出,在萃取最優(yōu)條件下:廢潤(rùn)滑油精制油各項(xiàng)理化指標(biāo)良好。由圖44可以看出,當(dāng)萃取溫度是70℃時(shí),:1時(shí),隨劑油比的增大略有提高,:1時(shí)幾乎沒有提高,這主要是廢潤(rùn)滑油餾分中對(duì)粘度指數(shù)不利的組份含量有限,增大劑油比只能加大溶解理想組份的量,考慮能耗和裝置的處理能力,:1。由圖43可以看出,隨著劑油比的提高,精制油的收率下降,這主要是隨著糠醛的用量增大,潤(rùn)滑油中的部分理想組份也溶解于糠醛中,使精制油收率下降,所以廢潤(rùn)滑油糠醛精制工藝不易采用過大的劑油比來提高產(chǎn)品質(zhì)量,但過小的劑油比會(huì)使糠醛溶于潤(rùn)滑油的比例提高,也不利于廢潤(rùn)滑油的精制。劑油比是潤(rùn)滑油一個(gè)重要的參數(shù),他直接關(guān)系到潤(rùn)滑油精制油的質(zhì)量,裝置的生產(chǎn)能力和能耗的高低,本實(shí)驗(yàn)在萃取溫度為70℃下,研究劑油比對(duì)精制油性質(zhì)的影響。此外,由于廢潤(rùn)滑油中非理想組分含量較低,在精制過程中,凝點(diǎn),酸值均能達(dá)到相應(yīng)基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn),因此在試驗(yàn)中不作為精制效果的依據(jù),僅在最終精制基礎(chǔ)油中作出分析。圖42 精制溫度和粘度指數(shù)的關(guān)系Fig 42 The relationship between the VI of the furfural refined oil and the extraction temperature圖42是廢潤(rùn)滑油經(jīng)簡(jiǎn)單減壓蒸餾切割得到350℃~500℃的減壓餾分糠醛精制油粘度指數(shù)與萃取溫度的關(guān)系。 糠醛精制條件的優(yōu)化 萃取溫度的影響圖41 精制溫度與收率的關(guān)系Fig 41 The relationship between the refining temperature and the refined oil yield圖41是廢潤(rùn)滑油經(jīng)簡(jiǎn)單減壓蒸餾切割得到350℃~500℃的減壓餾分糠醛精制收率與溫度的關(guān)系。中國(guó)石油大學(xué)(華東)工程碩士學(xué)位論文第4章 廢潤(rùn)滑油糠醛精制研究糠醛作為潤(rùn)滑油的精制溶劑具有選擇性好,毒性比較小,價(jià)格也較低,工藝成熟的優(yōu)點(diǎn),但在廢潤(rùn)滑油的精制中并不多見。(3) 廢潤(rùn)滑油經(jīng)蒸餾后所得的餾分油和減壓渣油的潤(rùn)滑油潛含量很高,都在90wt%左右,是制造潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的優(yōu)良原料,且廢潤(rùn)滑油再生無需脫蠟,精制成本低。 本章小結(jié)(1) 廢潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑油潛含量雖然很高,但由于添加劑和一些混入組分的影響,直接進(jìn)行硫酸精制、糠醛抽提、白土精制是不可行的。表32 減壓渣油性質(zhì)分析Table 32 Property analysis of vacuum residue性 質(zhì) 分析數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)粘度(40℃),mm2/s運(yùn)動(dòng)粘度(100℃),mm2/s粘度指數(shù)148凝點(diǎn),℃6酸值,mgKOH/g飽和烴,wt%輕芳烴,wt%中芳烴,wt%重芳烴加膠質(zhì),wt%瀝青質(zhì),wt%表33 渣油中P+N+ A1+A2組分性質(zhì)Table33 Property analysis of vacuum residue (P+N+ A1+A2)性 質(zhì)分析數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)粘度(40℃),mm2/s運(yùn)動(dòng)粘度(100℃),mm2/s粘度指數(shù)109凝點(diǎn),℃12酸值,mgKOH/g表33是采用堿性氧化鋁對(duì)廢潤(rùn)滑油減壓渣油進(jìn)行潛含量測(cè)定后,將飽和烴(P)、環(huán)烷烴(N)、輕芳烴(A1)和中芳烴(A2)混合組分的性質(zhì)分析,也就是采用這部分減壓渣油精制生產(chǎn)基礎(chǔ)油所能達(dá)到的最理想結(jié)果。渣油的具體性質(zhì)見表32。表31 三個(gè)減壓餾分的性質(zhì)分析Table 31 Property analysis of the three vacuum fractions項(xiàng)目350~400℃400~450℃450~450℃運(yùn)動(dòng)粘度(40℃),mm2/s運(yùn)動(dòng)粘度(100℃),mm2/s粘度指數(shù)92102103凝點(diǎn),℃261916酸值,mgKOH/g飽和烴,wt%輕芳烴,wt%中芳烴,wt%重芳烴加膠質(zhì),wt% 減壓渣油的性質(zhì)分析經(jīng)過實(shí)沸點(diǎn)蒸餾后,釜底殘留大約為17wt%,這主要是大部分的添加劑、重餾分和固體成灰污染物。 減壓餾分的性質(zhì)分析 對(duì)蒸餾所得的各主要餾分進(jìn)行性質(zhì)的分析,為后續(xù)精制條件的選取提供參考,表31是三個(gè)減壓餾分的主要性質(zhì)分析,由表31可以看出經(jīng)過蒸餾后,各個(gè)餾分的粘度和粘度指數(shù)有顯著的下降,凝點(diǎn)上升。 廢潤(rùn)滑油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾圖31 廢潤(rùn)滑油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線Fig 31 True boiling point distillation curve of the used oil圖31是廢潤(rùn)滑油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線,由圖31可以看出,因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)原料取自汽修店,廢潤(rùn)滑油中不可避免的受到輕餾分的稀釋,該廢潤(rùn)滑油初餾點(diǎn)在75℃,350℃之前的餾分約在5wt%左右,所占比例較低,350~400℃適合生產(chǎn)75SN的基礎(chǔ)油餾分含量也在5wt%左右,廢潤(rùn)滑油餾分主要集中在400~500℃,約占總量的70wt%,減壓渣油約占17wt%。第3章 廢潤(rùn)滑油的蒸餾及餾分性質(zhì)廢潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑油潛含量雖然很高,但成分復(fù)雜,在調(diào)配過程中需要加入清凈分散劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑等添加劑。(3) 依次按照表26進(jìn)行溶劑沖洗并接收流出液。柱外50℃恒溫。 渣油的潤(rùn)滑油潛含量測(cè)定(1) ,用50mL石油醚稀釋使其完全溶解。后分別浴上將溶劑大部分蒸出,再放到110℃真空干燥箱內(nèi),真空干燥1h,在干燥器中冷卻至室溫后稱重。在吸附柱下部塞少許脫脂棉,上裝75g層析用氧化鋁,上加入經(jīng)過活化的細(xì)孔硅膠75g并敲緊,用150mL正庚烷充分潤(rùn)濕吸附劑,加入溶解在正庚烷中的油樣,待油樣全部進(jìn)入吸附劑后,再加少量硅膠覆蓋,然后依此加入表24溶劑洗脫,控制流速為2~。(4) 樹脂的評(píng)價(jià)參考國(guó)標(biāo)GB814487和GBT6012002。(2) 樹脂的研碎將樹脂在研缽中充分研碎。(6) 當(dāng)(5)所得產(chǎn)物降到140℃以下時(shí)放到砂芯漏斗中抽濾得到白土精制的產(chǎn)物,并計(jì)算收率。(4) 接通氮?dú)獗Wo(hù),將電熱套調(diào)到所需溫度加熱,當(dāng)溫度升至70℃時(shí)加入白土。(2) 將所需精制的油樣稱重后倒入四口燒瓶中。(4) 沉降完成后,將所得的產(chǎn)物上清液倒出得硫酸精制產(chǎn)物,并計(jì)算收率。(2) 逐滴加入濃硫酸,攪拌30min。 (5) 將(4)所得液體下層丟棄,上層倒入三口燒瓶2中,按照?qǐng)D23的順序繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn),直至三口燒瓶15得到精制產(chǎn)物。 (3) 將三口燒瓶1放入油浴中裝上攪拌器,依次將(2)預(yù)熱好的廢潤(rùn)滑油和糠醛倒入三口燒瓶中,在70℃下攪拌10min。三級(jí)逆流萃取的具體步驟如下: (1) 分別打開真空干燥箱和油浴,均使溫度穩(wěn)定在70℃。一般來說,當(dāng)進(jìn)行三級(jí)逆流萃取后,精制油性質(zhì)基本穩(wěn)定。(5) 將錐形瓶從真空烘箱中取出,再干燥器中充分冷卻,稱量,計(jì)算收率。(3) 將上層萃余液用自來水洗數(shù)次,倒入恒重的錐形瓶中,放入油浴中蒸出大部分水和糠醛,必要時(shí)可進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p壓蒸餾。實(shí)驗(yàn)條件下選取的系統(tǒng)壓力,mmHg 減壓餾分的糠醛精制Ⅰ單級(jí)萃取實(shí)驗(yàn)(1) 在三口燒瓶中稱取原料油100g,放入實(shí)驗(yàn)所選溫度設(shè)定下油浴或水浴中,(50℃以下選擇水浴,50~100℃選擇油浴),安裝好攪拌器、固定好三口燒瓶,在三口燒瓶中插入溫度計(jì),當(dāng)實(shí)際溫度達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需溫度時(shí),加入相同溫度(萃取溶劑在烘箱內(nèi)恒溫或在油浴中恒溫30min)一定質(zhì)量的萃取溶劑。)} (22) 式中:A在公式(2)中得到的值;VT,K觀察到的蒸汽溫度,K。AET={(A)/[1/(VT,K)]+()} (21) A={(logP39。 原料