溶剂脱沥青

溶剂脱沥青原理
渣油中的烃类和胶状物质本来是互溶的，或 者是有些呈溶胶均匀地分散在油中。
当丙烷加入到渣油中，温度在60-70℃或更低 时，由于丙烷对烃类的溶解度还很大，于是 丙烷与烃类形成均匀的溶液。
溶剂脱沥青原理
丙烷对胶状物质的溶解度很小，因此溶液对 胶状物质的溶解度比烃类的要小得多，所以 当加入的丙烷量增加时，溶液对胶状物质的 溶解度就会下降，当下降至不能溶解全部胶 状物质时它们就会从溶液中析出，并且随着 溶剂比的继续增大，胶状物质析出量也增大。
溶剂脱沥青原理
温度由38℃ 升至72℃时，脱炭程度也随之加 深。由此可见，在丙烷脱沥青时，温度是控 制产品质量的最灵敏因素。
在温度升高至70℃以上或更高的温度时，不 仅降低了曲线的位置，而且还改变了曲线的 形状。
溶剂脱沥青原理
原因：温度升高时，油和丙烷之间的Βιβλιοθήκη Baidu解度 大为减小，油中只能溶解少量丙烷，这时， 或者只能析出少量胶状物质，形成分别以沥 青、油、丙烷为主的三个液相共存；或者油 中溶入的丙烷量较少，还不足以使胶状物质 析出，于是形成油-沥青和丙烷-油两个液相。
概述
沥青并不是沥青质，它包括沥青质、胶质、
某些大分子烃类、以及含有硫、氮的化合物， 甚至还含有Ni、V等金属的有机化合物。
溶剂脱沥青原理
溶剂：低分子烃类，如丙烷、丁烷、戊烷以及它 们的混合物。
溶剂脱沥青原理：以各种烃类在这些低分子烃类 中的溶解度不同作为基础，利用它们对环烷烃、 烷烃及低分子芳香烃有相当大的溶解度，而对胶 质沥青质则难溶或几乎不溶的特性，使胶质和沥 青质从渣油中脱除的。
溶 剂 脱 沥 青
溶剂脱沥青
概述
目录
溶剂脱沥青原理
影响溶剂脱沥青的因素
溶剂脱沥青工艺流程
概述
溶剂脱沥青是以液态的丙烷等小分子烃类为 抽提溶剂，将渣油分离成残炭、重金属、硫 和氮含量均较低的脱沥青油和含“油分”较 少的脱油沥青的工艺过程。
概述
溶剂脱沥青工艺技术始于1930年，国外至今 已有近200套。 我国也有相当数量的装置，约30套左右，单 套装置的规模在0.25-0.4 Mt/a。
丙烷－渣油体系溶解度原理图 丙烷:渣油=2:1（体积比）
溶剂脱沥青原理
从零下若干度到稍高于20℃的范围内，分离 出的不溶物量随着温度升高而减少，也即溶 解度增大；
到温度稍高于20℃时，两相变为完全互溶的 一相。这就是说，在低于20℃前出现第一个 两相区。
溶剂脱沥青原理
当温度升高至40℃后，又开始有不溶物析出，而且随 着温度的升高，析出的物质增加，至丙烷的临界温度 (97℃)时，油全部析出。
溶剂脱沥青原理
但是这种情况并不是无限制的，因为丙烷毕 竟对胶状物质还有一定的溶解度，当加入的 丙烷量增大至一定数量时，溶液的溶解度就 接近丙烷的溶解度，此时若再加入丙烷，溶 液的溶解度降低得很少。但是由于溶液的总 量增加了，因此，总还能多溶解一些胶状物 质，于是，表现出来的现象是析出的胶状物 质随着溶剂用量的增加而减小。
概述
溶剂脱沥青工艺是从减压渣油制取高粘度 润滑油基础油、催化裂化或加氢裂化原料油的 一个重要加工过程，也是生产微晶蜡必不可少 的关键环节。
工艺概述
概述
概述
概述
溶剂脱沥青过程所指的“沥青”并非一种严 格定义的产品或化合物，它是指减压渣油中 最重的那一部分，主要是沥青质和胶质，有 些情况下也会包括少量芳烃和饱和烃，其具 体组成因生产目的不同而异。
由此可见，从40℃到97℃又出现第二个两相区。 丙烷脱沥青过程就是在这第二个两相区温度范围内操
作的。
溶剂脱沥青原理
而第一个两相区温度范围内是不适宜脱沥青操作， 因为在-42℃-20℃温度下，不仅胶质、沥青质几乎 不溶于丙烷，而且固体烃(蜡)也只稍溶于丙烷，所 以在分出胶质、沥青状物质的同时，蜡也会被分出， 这样就会使蜡和沥青都不能应用。
在低温时，溶解度较小，升高温度则溶解度 增大。
当温度升至一定程度后，二者完全互溶。
当温度升至临界温度，压力处于临界压力时，
溶剂已经具有气体的性质，这时它将不溶解 溶质而是把溶质全部析出。
溶剂脱沥青原理
这个变化并不是突然发生的，在靠近临界温 度而还未到临界温度的某个区域内，溶解度 就随着温度的升高而降低，等到临界温度时 溶解度等于零。
溶剂脱沥青原理
当以低相对分子质量的烷烃(C3, C4, C5)作溶剂 时，根据溶解过程的分子相似原理，渣油中相对 分子质量较小的饱和烃和芳烃较易溶解，而胶质 及沥青质则较差，甚至不溶。
从分子的极性大小来看各组分的溶解度，也是饱 和烃最大，芳烃次之(其中的多环芳烃又差些)， 胶质又次之，而沥青质则基本不溶。
溶剂脱沥青原理
因此，采用低相对分子质量烷烃作溶剂对渣 油进行抽提时，可以把渣油中的饱和烃及芳 烃(在炼厂常把这部分称为油分)提取出来， 从而分离出胶质及沥青质，也可以只分离出 重胶质及沥青质。
与原料渣油相比，提取所得的油分的残炭值 及金属含量较低、H/C原子比较高，达到生产 高粘度润滑油和改善催化裂化进料的要求。
溶剂脱沥青原理
渣油中的沥青质是以胶束状态存在，芳烃和 胶质对这种状态起着稳定作用。在加入低分 子烷烃后，这种稳定状态被破坏，沥青质也 可能沉淀出来。因此，有的作者也称渣油溶 剂脱沥青过程为“抽提－沉淀分离”过程。 但从广义上考虑，此过程仍属抽提过程。
溶剂脱沥青原理
一种物质在有机溶剂中溶解度变化的一 般规律是：
在第二个两相区内，溶解度随温度变化的规律与在 第一个两相区时是相反的，在讨论丙烷脱沥青时必 须记住这一点。
溶剂脱沥青原理
丙烷对渣油中各组分的溶解度是不同的，按 其大小次序排列依次为： 烷烃＞环状烃类＞高分子多环烃类＞胶状 物质。
丙烷对胶状物质和高分子多环烃类的溶解度 很小，并且温度越高，其溶解度也越小。
溶剂脱沥青原理
溶剂比－油收率－油的残炭值之间的关系
由此可见，在油收率 －溶剂比曲线上就会 出现一个最低点，这 个点就是在一定温度 下能析出胶状物质的 最大量。此时，无论 怎样改变溶剂比都不
能超过这个数值。
溶剂脱沥青原理
如果要得到比上述曲线最低点的脱炭程度更高的油，只能采 用升高温度的办法，因为升高温度能降低溶解度，因而可使 曲线上最低点的位置降低。