CN101311250A - 一种新型柴油脱色剂及脱色工艺 - Google Patents

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李保山
王西玉
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Abstract

本发明提供了一种新型的柴油脱色剂及柴油脱色新工艺。该脱色剂是由FeCl3、ZnCl2、AlCl3、CuCl2、活性炭、活性白土、膨润土、硅藻土、植物纤维粉等中的一种或几种按一定比例配制而成粉剂。使用时将色号较深的柴油加热至一定温度后，在不断搅拌下加入油品质量分数0.1～2.5％的脱色剂，搅拌反应5－10分钟。停止搅拌，过滤即可得到清澈、透明的油品，对于色度很深(色号10以上)的直柴、减一线、减二线、催柴、焦化柴油等处理后，色号可降低至1.0以下，并具有较好的稳定性，油品收率在95％以上。本工艺设备简单，投资少，生产周期短，脱色效果好。适用于多种柴油的脱色精制处理。

Description

一种新型柴油脱色剂及脱色工艺
所属技术领域
本发明涉及一种新型的柴油脱色剂及脱色技术，该新型脱色剂是一种固体吸附剂，属于清洁燃料油的生产技术领域。
背景技术
由于原油质量较低，一般柴油中含有大量的不稳定组分，造成柴油的安定性差，在储存时颜色变深，有胶质沉渣生成，直接影响柴油的质量。
对油品变色的原因研究较多，Batts B.D.等的研究(Batts B.D.，Fathoni A.Z.Aliterature review on fuel stability studies with particular emphasis on diesel oil.Energy&fuels，1991，5(1)：2-21)表明，油品颜色变深主要是烯烃的自动氧化，生成氢过氧化物，氢过氧化物是生成沉渣的前体，沉渣的形成是自由基原理引起的。在油品中溶解性较好的酸性化合物在吡咯、吲哚等非碱性氮化合物的催化作用下容易形成可溶性胶质，导致油品颜色变深。Opinder B.K.等(Opinder B.K.Storage stability of Marine diesel fuels.Fuel，1987，66(9)：1200-1214)阐述了油品颜色变化和沉渣形成的机理，认为中性氮化物氧化产生了极性化合物，这是油品颜色变深的主要途径。黄崇品等人(黄崇品.重油催化裂化轻柴油不安定性组分的研究.石油学报(石油加工)，2001，17(6)：73-78)则认为导致油品颜色变深的主要成分是酚类物质。
目前，改善柴油稳定性的方法大致可以分为两类：加氢精制和非加氢精制。加氢精制是在催化剂作用下，加氢脱除油品中的硫、氮、氧等杂质，使不饱和烯烃加氢饱和，可从根本上改善油品的质量。但加氢装置一次性投资大，运行费用高，操作难度大，生产安全性差等，这些因素限制了加氢方法的应用，特别是在中小型炼油厂很难实现加氢精制。非加氢精制是根据油品中深色物质的性质，采用物理或化学的方法将深色物质除掉，从而达到柴油脱色的目的。具体方法多为酸洗碱洗法、吸附法和萃取法等。非加氢脱色的优点是设备简单、一次性投资少，精制费用低、操作方便等，这也是非加氢脱色应用广泛的原因。
酸洗碱洗法是最早开发的脱色技术，工艺比较成熟，包括酸洗、碱洗和酸碱联合精制方法。工业上用于脱色的酸碱一般是H2SO4和NaOH。闫宏等(闫宏，胡文成.碱洗加稳定剂提高柴油的安定性.炼油设计，2000，30(5)：35-37)用稀碱对油品进行碱洗，油品颜色得到显著改善。酸碱洗法虽然具有设备和工艺简单，投资少等特点，但此法产生大量的酸渣、碱渣，易污染环境。
柴油中的有色物质一般是含有硫、氮或氧等杂原子的极性化合物，吸附法正是利用吸附剂对极性化合物较强的吸附作用以达到脱色的目的。一般的吸附剂是改性过的白土、膨润土、氧化铝和活性炭等。Yasuhiro Shiraishi等(YasuhiroShiraishi，Azumi Yamada，Takayuki Hirai.Desulfurization and denitrogenation oflight oils by methyl viologen-modified aluminosilicate adsorbent.Energy&Fuels，2004，18(5)：1400-1404.)考察了改性SiO2-Al2O3对油品中的硫化物和氮化物的吸附脱除作用，结果表明该吸附剂能够有效的降低油品中硫、氮化合物的含量，改善油品的颜色。陈文艺等(陈文艺.脱除催化裂化柴油中碱性氮化合物的研究.炼油设计，2001，31(1)：52-54.)研究了吸附法对油品中的氮化物的吸附脱氮作用，结果表明通过吸附作用脱除氮化物，使油品的色号由19降到6，同时油品的安定性得到了明显的提高。
萃取法利用某些溶剂对油品中有色组分和无色组分的溶解度不同，有选择的从油品中脱除有色物质，从而脱除油品的颜色。溶剂需要满足对油品中硫、氮、氧等极性化合物高的选择性，对饱和烃、芳烃和烯烃的选择性低，溶剂油与油品的密度差别要大，溶剂廉价易得等条件。油品脱色常用的溶剂有甲醇、乙醇、糠醛、二甲亚砜和有机酸等。采用单一溶剂往往很难达到理想的效果，因此，工业上多采用不同的溶剂或复合溶剂对油品进行脱色。龙小柱(龙小柱.甲醇反应萃取提高催化裂化柴油的安定性，炼油设计，2001，31(10)：55-57)用CH3OH和NaOH制成复合溶剂，对重油催化裂化柴油进行脱色精制，精制油可在70天内保持色号度不大于16，复合剂在精制油中的含量低，水洗可以分离，甲醇回收后可以循环使用。孟凡松研究了催化柴油脱色剂(CN1613976A，2005.5)，其组成为碱液97％：氨基硫脲1％：甲醇2％，可有效脱除催化柴油的颜色。
发明内容
一种适用范围广的柴油脱色剂及脱色工艺，可用于直柴、减一线、减二线、催柴、焦化柴油等多种柴油的脱色精制，该方法不产生酸碱渣，操作简单，工艺路线短，用剂量少，油品收率高，运行成本低，生产安全可靠。
附图说明
1.脱色反应釜    2.压滤机    3.成品油储罐
具体实施方式
本发明方法将待处理油样升温至设定温度，然后加入脱色剂，搅拌5-10min，过滤可得到脱色精制柴油。该方法设备简单，操作条件温和。工艺流程见附图1。
按照附图1的说明，将反应釜1中的柴油缓慢搅拌下加热到设定温度，在罐上方的加料口加入一定量的脱色剂，搅拌5-10min后，转速不低于120转/min。停止搅拌，将1中的柴油用泵打到压滤机2压滤分离，压滤得到的精制柴油打入3储存。
实例：取较深色号的油样100ml，升温至预定温度，加入一定量的脱色剂，搅拌反应一定时间，停止搅拌后静置降至室温，过滤即可得到清澈的柴油。对几种油样进行的脱色实验方案及实验结果见表1。
表1几种油样的脱色处理结果
Figure A20071009959300051

Claims (4)

1.柴油脱色剂的组成。柴油脱色剂的组成特征在于由FeCl3、ZnCl2、AlCl3、CuCl2、活性炭、活性白土、膨润土、硅藻土、植物纤维粉等中的一种或几种按一定比例配制而成粉剂。
2.按照权利要求书1所述的柴油脱色剂，脱色剂的添加量为柴油质量的0.1-2.5％。其生产工艺特征在于将反应釜中的柴油升温至30-120℃，在不断搅拌下加入上述柴油脱色剂，搅拌转速不低于120转/min，反应5-10分钟，在反应过程中有黑色沉淀物质生成。停止搅拌后，沉降过滤得到精制柴油。
3.按照权利要求书1所述的柴油脱色剂，其适用范围广，可用于直柴、减一线、减二线、催柴、焦化柴油等多种柴油的脱色精制。
4.按照权利要求书2所述的黑色沉淀物质，其特征在于在高于60℃的热水中可溶解分解，分解后形成固体沉淀物、水和渣油三层。水和渣油可分别回收利用，少量固体沉积物可回收处理。
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