專利名稱：一種生產(chǎn)環(huán)保橡膠填充油的溶劑精制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及合成橡膠和輪胎的生產(chǎn)環(huán)保橡膠填充油的溶劑精制設(shè)備。
背景技術(shù)：
在輪胎等橡膠制品的生產(chǎn)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(chǎn)大國，近年來出口增長迅速，但由于國內(nèi)對輪胎尚無環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，一些輪胎生產(chǎn)廠家選擇非環(huán)保橡膠填充油，不僅對環(huán)境造成影響，也會因環(huán)保指標(biāo)不達(dá)標(biāo)而影響輪胎出口，而使用進口環(huán)保橡膠填充油價格昂貴，輪胎企業(yè)難以承受。而國產(chǎn)傳統(tǒng)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(huán)芳烴(PAHs) 類化合物，多環(huán)芳烴具有致癌、損傷生殖系統(tǒng)等毒害性，因而被一些發(fā)達(dá)國家限量使用美國和日本對填充油中16種有害多環(huán)芳烴(PAHs)的含量進行了限制；歐盟于2005年12月 9日發(fā)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(huán)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(nèi)目前用于生產(chǎn)輪胎的潤滑油溶劑抽出油類填充油，不能滿足歐盟環(huán)保指令要求，不能繼續(xù)用于橡膠及輪胎行業(yè)。雖然用于生產(chǎn)充油膠及淺色橡膠制品的環(huán)烷型橡膠填充油大都滿足環(huán)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(yè)加工和使用要求。目前國內(nèi)外環(huán)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(huán)烷油)。TDAE是對潤滑油溶劑抽出油再精制除去有毒多環(huán)芳烴后生產(chǎn)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(huán)烷基原油餾分油經(jīng)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的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(nèi)外環(huán)保橡膠填充油開發(fā)研究十分活躍，涌現(xiàn)了許多專利成果，但大多為實驗室結(jié)果，工業(yè)化的較少。專利CN 101597512A公開了一種生產(chǎn)環(huán)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(huán)保橡膠油。專利CN101597513A公開了一種環(huán)保橡膠油及其制備方法，該實用新型提供的制備環(huán)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(huán)保橡膠油。以上兩項專利是以餾分油為原料油生產(chǎn)TDAE類環(huán)保橡膠填充油，沒有說明如何生產(chǎn)MES類環(huán)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(chǎn)環(huán)保橡膠填充油。授權(quán)專利CN 12^211C實用新型了一種橡膠加工用油的生產(chǎn)方法，該橡膠加工用油含有(a) 25-100質(zhì)量％的粘度比重常數(shù)為0. 79-0.87的礦物油系減壓蒸餾殘渣油和 (b)0-75質(zhì)量％的多環(huán)芳香族化合物含有量小于3質(zhì)量％、閃點200°C以上的礦物油。由于該橡膠油的減壓蒸餾殘渣油不是環(huán)保的，因此該橡膠油不能滿足歐盟環(huán)保指令要求。專利CN 101560330A公開了一種環(huán)保型橡膠軟化油的生產(chǎn)方法，該方法將礦物油減壓蒸餾，取280-340°C的餾分，加入催化劑，進行高壓加氫反應(yīng)，將所得產(chǎn)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(jīng)傳統(tǒng)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270-330°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. 5-3. 5 1.2-1. 5在50-80°C混合并攪拌得到環(huán)保型橡膠軟化油，但對產(chǎn)品中多環(huán)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30-120°C的溫度范圍內(nèi)，用極性溶劑二甲亞砜以極性溶劑對提取物為O. 0-4. 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(huán)烷溶劑以溶劑對提取物為(0.1-0. 5) 1的重量比預(yù)先進行稀釋。所述增塑劑包括60-90wt%的芳烴，其中具有三個和更多個環(huán)的多環(huán)芳烴為1. 5-2. 9wt% ；余量為鏈烷一環(huán)烷烴和樹脂，該實用新型工業(yè)化難度大。專利CN 101591453A公開了一種環(huán)保型橡膠填充油的生產(chǎn)方法，利用原料油與溶劑的比重差在抽提塔內(nèi)逆流充分接觸進行抽提，將原料油中的多環(huán)芳烴溶解到溶劑中，并自動沉降到塔的底部區(qū)域，抽提后的原料油自動上升到塔頂，經(jīng)汽提工藝進行溶劑回收，去除其中夾帶的溶劑，得到環(huán)保橡膠填充油。溶劑選自糠醛，苯酚，乙醇，乙醚，環(huán)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。采用現(xiàn)有的溶劑精制技術(shù)，若使精制油的多環(huán)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(huán)保指令2005/69/EC環(huán)保指標(biāo)的要求，則精制油芳炭含量低， 不能滿足輪胎行業(yè)對環(huán)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(yè)對環(huán)保橡膠油使用性能的要求，則精制油的多環(huán)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(huán)保指令2005/69/EC環(huán)保指標(biāo)的要求。因此，迫切期待開發(fā)一種輪胎用環(huán)保橡膠油及其加工方法。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是在已有技術(shù)基礎(chǔ)上，設(shè)計一種生產(chǎn)環(huán)保橡膠填充油的溶劑精制設(shè)備，通過以潤滑油餾分油或其加氫精制油或潤滑油溶劑抽出油為原料油，以主溶劑和副溶劑的共同作用來大幅度提高抽提分離精度和效率，采用部分抽余油或抽余液返回抽提塔來進一步改善原料油溶劑精制的精制效果，實現(xiàn)既能保留相當(dāng)量的少環(huán)環(huán)保芳烴，又能極大限度地去除有毒的多環(huán)芳烴，充分平衡了二者的相反作用，生產(chǎn)出滿足歐盟環(huán)保指令要求的MES類、TDAE類環(huán)保橡膠填充油。為實現(xiàn)本實用新型的上述目的，本實用新型提供一種生產(chǎn)環(huán)保橡膠填充油的溶劑精制設(shè)備，該設(shè)備的抽提塔設(shè)有抽余油入口或抽余液入口，以及主、副溶劑入口。所述抽余油入口或抽余液入口設(shè)置在抽提塔的原料油入口至主溶劑入口的下部。所述副溶劑入口設(shè)置在抽提塔的主溶劑入口的下部至原料油入口處。通過本實用新型的設(shè)備，以潤滑油餾分油或其加氫精制油或潤滑油溶劑抽出油為原料油，可以生產(chǎn)出滿足如下要求的橡膠填充油(1)多環(huán)芳香族烴(PCA)的含量小于3% ； (2)苯并芘(BaP)含量小于lmg/kg; (3)8種有害芳香族化合物的總含量小于IOmg/ kg，滿足歐盟環(huán)保指令2005/69/EC環(huán)保指標(biāo)的要求，該橡膠油所含少環(huán)芳香族烴含量高， Ca ^ 10%，滿足輪胎行業(yè)對環(huán)保橡膠油使用性能的要求。

附圖1為本實用新型的環(huán)保橡膠填充油的溶劑精制設(shè)備示意圖，其中的標(biāo)號分別表示為1、抽提塔；2、抽出液蒸發(fā)塔；3、抽出液汽提塔；4、抽余液汽提塔；5、溶劑罐；6、溶劑干燥塔。
具體實施方式
為更好地理解本實用新型，下面通過參照附圖1說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1所示，本實用新型的設(shè)備包括抽提塔1，該塔的下部設(shè)置有原料油入口 ；上部設(shè)置有主溶劑入口 ；在主溶劑入口下部至原料油入口設(shè)置副溶劑入口 ；頂部設(shè)置有抽余液流出口 ；底部設(shè)置有抽出液流出口 ；在原料油入口至主溶劑入口下部設(shè)置有抽余油入口或抽余液入口，當(dāng)采用部分抽余液返回抽提塔時，該抽余液入口與抽提塔1的抽余液流出口連接；抽出液蒸發(fā)塔2，該塔的下部設(shè)置有抽提塔1的抽出液入口，該入口與抽提塔1的抽出液流出口連接；頂部設(shè)置有溶劑流出口，底部設(shè)置有抽出液流出口 ；抽出液汽提塔3，該塔的下部設(shè)置有抽出液蒸發(fā)塔2的抽出液入口，該入口與抽出液蒸發(fā)塔2的抽出液流出口連接；頂部設(shè)置有濕溶劑流出口，底部設(shè)置有抽出油流出口 ；抽余液汽提塔4，該塔的下部設(shè)置有抽余液入口，該入口與抽提塔2的抽余液流出口連接；頂部設(shè)置有濕溶劑流出口 ；底部設(shè)置有抽余油流出口，當(dāng)采用部分抽余油返回抽提塔時，該抽余油流出口與抽提塔1的抽余油入口連接； 溶劑罐5，該罐的頂部設(shè)置有溶劑入口，該溶劑入口與抽出液蒸發(fā)塔2的溶劑流出口及溶劑干燥塔6的溶劑流出口連接；該罐的底部設(shè)置有溶劑流出口，該溶劑流出口與抽提塔1的主、副溶劑入口連接；溶劑干燥塔6，該塔的上部設(shè)置有濕溶劑入口，該濕溶劑入口與抽出液汽提塔3的濕溶劑流出口和抽余液汽提塔4的濕溶劑流出口連接；該塔的底部設(shè)置有溶劑流出口，該溶劑流出口與溶劑罐5的頂部的溶劑入口連接，該塔的頂部設(shè)置有廢液流出口。原料油從抽提塔1的下部進入抽提塔，主溶劑從抽提塔1上部進入抽提塔，副溶劑從抽提塔1的原料油入口至主溶劑入口下部進入抽提塔；部分抽余油或抽余液從原料油入口至主溶劑入口下部進入抽提塔。原料油在抽提塔1中經(jīng)溶劑精制后，從抽提塔1底部流出的抽出液進入抽出液蒸發(fā)塔2，脫除的溶劑經(jīng)冷凝進入溶劑罐5，抽出液蒸發(fā)塔2底部流出的抽出液進入抽出液汽提塔3，脫除溶劑后得到抽出油，汽提出的濕溶劑經(jīng)冷凝進入溶劑干燥塔6，經(jīng)干燥的溶劑進入溶劑罐5 ；抽余液從抽提塔1的頂部流出后，進入抽余液汽提塔 4脫除溶劑后流出抽余油即為環(huán)保橡膠填充油。在上述過程中，當(dāng)采用部分抽余液返回抽提塔1時，從抽提塔1流出的抽余液的一部分從在原料油入口至主溶劑入口下部設(shè)置的抽余液入口返回抽提塔1，抽余液的其余部分進入抽余液汽提塔4脫除溶劑后流出抽余油即為環(huán)保橡膠填充油，汽提出的濕溶劑精經(jīng)冷凝進入溶劑干燥塔6，經(jīng)干燥的溶劑進入溶劑罐 5 ；當(dāng)采用部分抽余油返回抽提塔1時，抽余液汽提塔4流出的抽余油的一部分從在原料油入口至主溶劑入口下部設(shè)置的抽余油入口返回抽提塔1，抽余油的其余部分作為環(huán)保橡膠填充油。
權(quán)利要求1.一種生產(chǎn)環(huán)保橡膠填充油的溶劑精制設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備的抽提塔設(shè)有抽余油入口或抽余液入口以及主溶劑和副溶劑入口 ；所述抽余油入口或抽余液入口設(shè)置在抽提塔的原料油入口至主溶劑入口下部；所述主溶劑入口設(shè)置在抽提塔的上部，副溶劑入口設(shè)置在抽提塔的主溶劑入口下部至原料油入口。
2.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)環(huán)保橡膠填充油的溶劑精制設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括抽提塔(1)，該塔的下部設(shè)置有原料油入口 ；上部設(shè)置有主溶劑入口 ；在主溶劑入口下部至原料油入口設(shè)置副溶劑入口 ；在原料油入口至主溶劑入口下部設(shè)置有抽余油入口或抽余液入口 ；頂部設(shè)置有抽余液流出口，當(dāng)采用部分抽余液返回抽提塔時，該抽余液流出口與抽提塔(1)的抽余液入口連接；底部設(shè)置有抽出液流出口 ；；抽出液蒸發(fā)塔O)，該塔的下部設(shè)置有抽提塔(1)的抽出液入口，該入口與抽提塔(1) 的抽出液流出口連接；頂部設(shè)置有溶劑流出口，底部設(shè)置有抽出液流出口 ；抽出液汽提塔(3)，該塔的下部設(shè)置有抽出液蒸發(fā)塔O)的抽出液入口，該入口與抽出液蒸發(fā)塔O)的抽出液流出口連接；頂部設(shè)置有濕溶劑流出口，底部設(shè)置有抽出油流出口 ； 抽余液汽提塔G)，該塔的下部設(shè)置有抽余液入口，該入口與抽提塔O)的抽余液流出口連接；頂部設(shè)置有濕溶劑流出口 ；底部設(shè)置有抽余油流出口，當(dāng)采用部分抽余油返回抽提塔時，該抽余油流出口與抽提塔(1)的抽余油入口連接；溶劑罐(5)，該罐的頂部設(shè)置有溶劑入口，該溶劑入口與抽出液蒸發(fā)塔O)的溶劑流出口及溶劑干燥塔6的溶劑流出口連接；該罐的底部設(shè)置有溶劑流出口，該溶劑流出口與抽提塔⑴的溶劑入口連接；溶劑干燥塔(6)，該塔的上部設(shè)置有濕溶劑入口，該濕溶劑入口與抽出液汽提塔 (3)和抽余液汽提塔(4)的濕溶劑流出口連接；該塔的底部設(shè)置有溶劑流出口，該溶劑流出口與溶劑罐(5)的頂部的溶劑入口連接，該塔的頂部設(shè)置有廢液流出口。
專利摘要本實用新型屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種生產(chǎn)環(huán)保橡膠填充油的溶劑精制設(shè)備，該設(shè)備的抽提塔設(shè)有抽余油入口或抽余液入口以及主、副溶劑入口；所述抽余油入口或抽余液入口設(shè)置在抽提塔的原料油入口至主溶劑入口下部；所述主溶劑入口設(shè)置在抽提塔的上部，副溶劑入口設(shè)置在抽提塔的主溶劑入口下部至原料油入口。通過本實用新型的設(shè)備可以以潤滑油餾分油或其加氫精制油或潤滑油溶劑抽出油為原料油，生產(chǎn)出滿足歐盟環(huán)保指令要求的環(huán)保橡膠填充油。
文檔編號C10G53/04GK201962250SQ20112005961
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者劉海澄, 孫井俠, 年成春, 張東明, 張華 , 張戩, 李榮峰, 王宏德, 相養(yǎng)冬, 趙斌, 黃鶴 申請人:中國石油天然氣股份有限公司