一种基础油溶剂萃取萃出液的纤维分离式饱和分油回收装置及方法与流程

1.本发明涉及废润滑油处理技术领域，具体涉及一种基础油溶剂萃取萃出液的纤维分离式饱和分油回收装置及方法。


背景技术：

2.润滑油是由基础油和一定含量的添加剂组成，润滑油经过一段时间的使用后，就会因为杂质引入、添加剂变质等原因而失去其正常功能，成为废润滑油。废润滑油中含有饱和分油(轻组分基础油，为理由组分)和非饱和分油，同时含有油泥、金属微粒子、炭黑、水分、添加剂及降解产物等杂质。
3.随着技术的发展以及环保要求的提高，废润滑油可以通过处理得到再生基础油，其主要工艺包括蒸馏和萃取，废润滑油先进行常压或减压蒸馏后得到馏分油，再利用极性溶剂nmp(n-methyl pyrrolidone，n-甲基吡咯烷酮)对馏分油进行塔内萃取，萃取后塔顶得到的萃余液中90％以上是基础油，同时会含有少于10％的nmp溶剂，而萃取后塔底得到的萃出液中90％是nmp溶剂，10％是油(5-7％饱和分油，3-5％不饱和分油)。其中，饱和分油是基础油的理想组分，如果对萃出液直接处理回收nmp溶剂会造成基础油损失，使得基础油收率降低。因此，我们需要想办法将萃出液中所含的5-7％饱和分油分离出来，以提高基础油收率。正常情况下，不饱和分油极性较强，会全部溶解在nmp溶剂中，而饱和分油同样具有一定的极性，也会溶解在nmp溶剂中，因此无法通过分离设备将饱和分油分离处理。
4.此外，nmp溶剂会选择溶解极性较强的物质，例如优先溶解极性更强的非饱和分油。而我们最新研究发现，随着温度的升高，nmp溶剂的溶解性会提升，使一些极性较弱的物质也能被溶解，这样相应的选择性就下降了，相反，随着温度的降低，nmp溶剂的溶解性会下降，极性相对弱些的物质就会析出，这样选择性就得到提升。为此，我们可以根据该特性进行饱和分油的分离处理。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基础油溶剂萃取萃出液的纤维分离式饱和分油回收装置及方法，其利用nmp溶剂的溶解性和选择性受温度影响而变化的特性，解决了萃出液中所含饱和分油无法分离出来的问题。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
7.一种基础油溶剂萃取萃出液的纤维分离式饱和分油回收装置，其特征在于，所述回收装置连接于基础油溶剂萃取装置的萃出液出口，回收装置包括依次连接的冷却器和纤维分离器，所述纤维分离器包括壳体，所述壳体上设有可控制开闭的进液口、出液口、进气口和脱油口，所述进液口用于连接冷却器，所述进气口用于通入热气，所述脱油口用于排出饱和分油，所述壳体内部填充有纤维丝，同时设有用于挤压纤维丝的挤压板。
8.进一步改进在于，所述挤压板上分布有贯通的通孔。
9.进一步改进在于，所述挤压板连接有驱动件，用于驱动挤压板进行挤压。
10.进一步改进在于，所述纤维丝的表面张力与萃出液中饱和分油的表面张力相同或相近。
11.本发明还提供了一种基础油溶剂萃取萃出液的纤维分离式饱和分油回收方法，其利用上述回收装置，具体步骤包括：
12.步骤一：将萃出液导入冷却器中进行冷却降温，使萃出液中nmp溶剂的溶解性下降、选择性上升，从而使萃出液中饱和分油从nmp溶剂中释放出来；
13.步骤二：再控制打开纤维分离器的进液口和出液口，关闭进气口和脱油口，将冷却降温后的萃出液由进液口导入纤维分离器内，经纤维丝的吸附作用，使得萃出液中的饱和分油被吸附到纤维丝表面，湿润纤维丝，而萃出液中的nmp溶剂以及溶解的非饱和分油从出液口排出，由此完成对饱和分油的分离回收。
14.进一步改进在于，随着纤维丝上饱和分油吸附量的增加，逐渐溶胀纤维丝，使纤维丝之间的通道堵塞，此时关闭进液口和出液口，打开脱油口，驱动挤压板挤压纤维丝，使溶胀后纤维丝上吸附的饱和分油从脱油口排出，挤压充分后，再打开进气口，吹入热空气，使剩余的饱和分油进一步排出，并吹散纤维丝。
15.进一步改进在于，所述冷却器内流通的为-10-0℃的冷冻水。
16.进一步改进在于，经过步骤一的冷却降温处理，使萃出液的温度由50-60℃降至5-15℃。
17.进一步改进在于，步骤二中，所述出液口排出的非饱和分油的重量占初始萃出液重量的3-5％。
18.本发明的有益效果在于：本发明先采用冷却手段，使nmp溶剂的溶解性下降、选择性上升，使萃出液中所含的饱和分油从nmp溶剂中释放出来，然后采用纤维分离技术，使饱和分油吸附溶胀纤维丝，而nmp溶剂以及非饱和分油排出，由此实现对饱和分油的分离，避免了基础油的损失，提高基础油整体收率；本发明整个工艺稳定性好，运行成本低，效率高。
附图说明
19.图1为基础油溶剂萃取萃出液的纤维分离式饱和分油回收装置的结构示意图；
20.图2为纤维分离器的结构示意图；
21.图中：1、基础油溶剂萃取装置；2、冷却器；3、纤维分离器；301、进液口；302、出液口；303、进气口；304、脱油口；305、纤维丝；306、挤压板；307、驱动件。
具体实施方式
22.下面结合附图对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
23.如图1和图2所示，一种基础油溶剂萃取萃出液的纤维分离式饱和分油回收装置，其特征在于，回收装置连接于基础油溶剂萃取装置1的萃出液出口，回收装置包括依次连接的冷却器2和纤维分离器3，纤维分离器3包括壳体，壳体上设有可控制开闭的进液口301、出液口302、进气口303和脱油口304，进液口301用于连接冷却器2，进气口303用于通入热气，
脱油口304用于排出饱和分油，壳体内部填充有纤维丝305，同时设有用于挤压纤维丝305的挤压板306。
24.上述采用的基础油溶剂萃取装置1可以采用一段萃取装置，采用一段时只需有一个抽提塔即可，抽提塔顶部设萃余液出口，底部设萃出液出口。
25.优选的，上述采用的基础油溶剂萃取装置1也可采用二段萃取装置，采用二段时：包括旋流分离器、抽提塔和静态混合器，旋流分离器的侧壁设有进料口，顶部设有一次萃余液出口、底部设有一次萃出液出口，抽提塔的侧壁下段设有一次萃余液进口，侧壁上段设有nmp进口，顶端设有二次萃余液出口，底端设有二次萃出液出口，静态混合器的入口端用于导入馏分油，静态混合器的出口段通过管道连接于进料口，一次萃余液出口通过管道与一次萃余液进口连接，二次萃出液出口通过带液泵的管道与静态混合器的入口端连接。萃取时，将蒸馏后的馏分油输送至静态混合器，再输送至旋流分离器内进行一次抽提，将得到的一次萃出液排出，得到的一次萃余液输送至抽提塔底部，同时在抽提塔顶部输入新的nmp溶剂，nmp溶剂与一次萃余液逆向接触进行二次抽提，将得到的二次萃余液排出，完成萃取过程，而得到的二次萃出液输送至静态混合器内，与馏分油混合均匀后一并输送至旋流分离器内，将二次萃出液作为萃取溶剂进行一次抽提，一次抽提后实现油剂分层，其中油相上升形成一次萃余液，剂相下落形成一次萃出液。上述旋流分离器中排出的一次萃出液即进入本发明的回收装置，其中90％是nmp溶剂，10％是油(5-7％饱和分油，3-5％不饱和分油)。
26.本发明中，挤压板306上分布有贯通的通孔，用于在挤压时液体的通过。挤压板306连接有驱动件307，用于驱动挤压板307进行挤压，驱动件307可以是电动伸缩杆或者气缸等，当然，也可采用人工驱动。
27.本发明还提供了一种基础油溶剂萃取萃出液的纤维分离式饱和分油回收方法，其利用上述回收装置，具体步骤包括：
28.步骤一：将萃出液导入冷却器2中进行冷却降温，冷却器内流通的为-10-0℃的冷冻水，优选的为-5℃，使萃出液的温度由50-60℃降至5-15℃，优选的为10℃，进而使萃出液中nmp溶剂的溶解性下降、选择性上升，从而使萃出液中饱和分油从nmp溶剂中释放出来；
29.步骤二：再控制打开纤维分离器3的进液口301和出液口302，关闭进气口303和脱油口304，将冷却降温后的萃出液由进液口301导入纤维分离器3内，经纤维丝305的吸附作用，使得萃出液中的饱和分油被吸附到纤维丝305表面，湿润纤维丝305，而萃出液中的nmp溶剂以及溶解的非饱和分油从出液口302排出，由此完成对饱和分油的分离回收。
30.当然，随着纤维丝305上饱和分油吸附量的增加，逐渐溶胀纤维丝305，使纤维丝305之间的通道堵塞，此时需要关闭进液口301和出液口302，打开脱油口304，驱动挤压板306挤压纤维丝303，使溶胀后纤维丝305上吸附的饱和分油从脱油口304排出，挤压充分后，再打开进气口303，吹入热空气，使剩余的饱和分油进一步排出，并吹散纤维丝305。
31.步骤二中，出液口302排出的非饱和分油的重量占初始萃出液(未进行回收处理时的萃出液)重量的3-5％，且几乎全部为非饱和分油，属于非理想组分，无需回收。而通过挤压从脱油口304排出的饱和分油的重量占初始萃出液重量的5-7％，基本回收完全。
32.上述方法中，nmp溶剂的表面张力较强，一般可达33.7dyne/cm，而饱和分油的表面张力较弱，一般低于22dyne/cm，因此区别明显，在进行纤维分离时，所采用的纤维丝305的表面张力与萃出液中饱和分油的表面张力相同或相近，即采用表面张力同样较弱的纤维丝
305，例如聚四氟乙烯纤维丝，其表面张力约为20dyne/cm，可将饱和分油吸附，而nmp溶剂以及nmp溶剂中溶解的非饱和分油直接通过。
33.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。