溶剂脱沥青资料

在实际生产中，用同一原料生产不同目的产品 时，经常是只调控操作温度就能达到要求。
影响溶剂脱沥青的因素
二、溶剂
一般来说，乙烷、丙烷、丁烷等低分子烷烃对分离沥青都很
有效． 乙烷虽然分离沥青的能力大，但对油的溶解度小，因而脱沥 青油的收率和粘度低，同时，乙烷的蒸汽压高，必须用耐高 压的设备，所以工业上很少使用； 丁烷以上的低分子烷烃对残渣油溶解能力强，但对油和胶质、 沥青质的选择性差，一部分胶质、沥青质仍末被服除，脱沥 青油质量差； 而丙烷既具有一定的溶解能力，又具有一定的选择性。因此， 与其它低分子烷烃相比，丙烷是良好的脱沥青溶剂。

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。


抽提塔内温度分布图(丙烷为溶剂)
影响溶剂脱沥青的因素 温度
可以看出， 处于A型温度分布时，操作时易产生固体沉积物， 出现堵塞，即使采用大溶剂比也避免不了。 B型温度分布是一种较合理的温度分布，在原料与 丙烷进料之间的抽提段几乎是恒温状态，不会引起 强烈的内回流，避免或减少了由于返混带来的不良 影响，有利于沥青的沉降。B型温度分布与工业塔 的温度分布很相似。 C型是美国伍德河炼油厂的丙烷脱沥青塔的温度分 布图。
溶剂脱沥青原理

前一种情况只是在较狭窄的条件范围内发生。 当后一种情况出现时，增加溶剂比能从油-胶 状物质相中提取出更多的油，成为一个纯提 取过程。此时，随着溶剂比的增大脱炭程度 降低。
溶剂脱沥青原理
综上所述，可以得到以下几点有用的结论：

在较低温度时，丙烷比对收率和质量的关系中有一
最低点和最优点；
我国也有相当数量的装臵，约30套左右，单 套装臵的规模在0.25-0.4 Mt/a。
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。
概述
工艺概述
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。

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

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。 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。
溶剂脱沥青原理
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。
溶剂比－油收率－油的残炭值之间的关系
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 曲线上最低点的位臵降低。
1-脱沥青油收率(％)； 2-脱沥青油运动黏度(98.89℃厘斯)； 3-脱沥青油残炭值(％)； 4-沥青软化点(℃)
影响溶剂脱沥青的因素 温度
抽提塔内各点温度，以塔顶温度为最高，塔底温度 最低， 自上而下形成一个温度差，称为温度梯度。 上部温度高，溶剂选择性强，溶解能力弱，有利于 脱沥青原料中的重组分从溶剂中析出，保证脱沥青 油的质量； 而底部温度低，溶剂选择性差，溶解能力强，有利 于溶剂从塔底沥青层中抽出更多的润滑油组分，以 提高脱沥青油的收率以及保证沥青的质量。
影响溶剂脱沥青的因素 温度
以丙烷脱沥青为例， 温度较低时，丙烷对油有较大的溶解度。 随着温度升高，丙烷选择性提高，溶解能力 降低，因此，从丙烷溶解油的溶液中析出的 胶质、沥青质越多，脱沥青油的残炭值变小， 但收率降低；脱出的沥青的软化点也相应降 低。
温度对脱沥青油的质量及收率的影响(丙烷比10:l)
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。

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
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 仅降低了曲线的位臵，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，油和丙烷之间的溶解度 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Baidu Nhomakorabea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。
影响溶剂脱沥青的因素
一、 温度
溶剂脱沥青的最重要与最敏感的因素是温度。 因为工业上溶剂脱沥青过程都是在第二个两相区 温度范围内靠近临界点温度条件下进行的，由 于靠近临界点，溶剂的溶解度随温度变化会发 生非常大的变化，所以在溶剂脱沥青过程中， 调节温度对调整产品质量、收率以及操作都是 一个很重要的手段。


影响溶剂脱沥青的因素
三、溶剂比 溶剂比为溶剂量与原料油量之比，有体积比 和质量比之分，上业上多用体积比。溶剂比 的大小对脱沥青过程的经济性有重大影响， 它对脱沥青油的收率、质量以及过程的能耗 等都有重要影响。
影响溶剂脱沥青的因素 溶剂比


以丙烷作溶剂为例，当少量丙烷加入到渣油中时， 完全互溶，这时只是降低了渣油的粘度，而无沥青 析出。 继续加入丙烷，渣油中油分的浓度就不断降低，胶 质和沥青质仍不会析出。其原因是靠渣油的油分对 它们溶解，当丙烷增加到一定量时，渣油中油分的 浓度更低了，以至不能溶解渣油中的全部胶质、沥 青质，于是它们就从溶液中分离出来。

提高温度可以改进油的质量，但收率将会降低； 当温度较高时，由于油-丙烷溶解度的减小，丙烷 脱沥青成为纯提取过程，增加丙烷比使提取出的油 随之增多，但残炭值也随之增大。
影响溶剂脱沥青的因素
影响溶剂脱沥青的因素:
原料油的性质、温度、压力、溶 剂比、溶剂组成等。

但对实际操作影响最大的是温度、 溶剂组成和溶剂比。
不同的溶剂要求的抽提温度也不同。 用丙烷溶剂时抽提温度为50-90℃，用丁烷时为 100-140℃，用戊烷时为150-190℃。 在最高允许温度以下，采用较高的温度可以降 低渣油的粘度，从而改善抽提过程中的传质状 况。渣油入塔温度高，通常在120-I50℃之间。

影响溶剂脱沥青的因素 温度

影响溶剂脱沥青的因素 溶剂

实际生产中工业溶剂不可能是单一的溶剂，而溶剂的组成直 接影响脱沥青的结果。
一般工业丙烷来源于催化裂化气体分馏装臵，丙烷中会含有 其他烃类，由于各种烃类的基本性质不同而影响抽提操作及 效果。因此对溶剂的其它组分含量要加以限制。 如对于生产重质润滑油为主的丙烷脱沥青装臵，为了保证脱 沥青油质量与收率，降低溶剂比，减少溶剂消耗，对丙烷溶 剂的要求是:丙烷含量不小于80％ ,C2不大于2％,C4不大于 4%，丙烯含量也要尽量低。
影响溶剂脱沥青的因素 温度
塔顶、塔底的温度高低应根据原料性质、脱 沥青油及沥青质量要求而定。 对胶质、沥青质含量多的原料，轻脱沥青油 残炭要求不大于0.7%时，塔顶、塔底温度都 相应高些，顶部温度高以保证轻脱沥青油的 质量，底部温度高主要考虑减少油品的粘度， 以保证抽提效率。

影响溶剂脱沥青的因素 温度
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。
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。
不同分子量的烷烃脱沥青的效果 (溶剂比10:1，27℃)
几种溶剂的正常沸点及临界参数
影响溶剂脱沥青的因素 溶剂
选择那种溶剂是根据脱沥青油的用途而定。 当用作润滑油料时，要求脱沥青油有较低的 残炭值(不得超过1.5-1.8％)，所以一般需要 使用选择性高的丙烷作溶剂。 若用作催化裂化和加氢裂化原料时，则可使 用选择性低一点的溶剂如丁烷、戊烷或丙／ 丁烷、丁／戊烷混合溶剂，而混合溶剂对原 料多变有较大的适应性。
溶 剂 脱 沥 青
溶剂脱沥青 目 录
概述 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。

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。


影响溶剂脱沥青的因素 温度

如果抽提塔内温度梯度变小，抽提效果往往变坏，塔内分层 不清。 但温度梯度也不能过大，若抽提塔的顶部与底部温差过大， 塔内就会产生过分的内回流，形成溢泛。 可见，适宜的温度梯度是保证产品质量和收率的重要条件， 温度梯度通常为20℃左右。 顶部温度可通过改变顶部加热盘管蒸汽量来调节，而底部温 度由溶剂进塔温度决定。