CN101613619A - 一种脱除溶剂油中酚氧化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种脱除溶剂油中酚氧化合物的方法，将溶剂油、氢氧化钠溶液进入油碱混合反应器，进行混合、预反应；送入预脱酚及油水沉降罐，脱除溶剂油中大量的酚并完成溶剂油与酚氧化合物同碱反应后的产物、碱水的初步分离，上层溶剂油依次进入旋液脱水器、聚结式高效脱水器脱水；再由下至上进入精脱酚固定床反应器，进一步脱除溶剂油中的酚氧化合物。该方法可将溶剂油中酚氧化合物脱至10ppm以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱除溶剂油中酚氧化合物的方法。
技术背景
酚类有特殊的刺激性气味，而且酚类结构中的羟基由于直接连在苯环上，对苯环的化学性质有强烈的影响，使酚能发生氧化反应，在空气中的氧也能使酚氧化变红色或变褐色。溶剂油中酚含量高时，油品就有刺激性异味并且颜色不稳定。一般地原油中仅有微量的C0～C3酚类化合物，即苯酚、甲苯酚和乙苯酚等，其含量仅为零至几十个ppm，而且依沸点高低分布于石脑油、煤油、柴油及重油等各馏程油内。但如果原油加工过程中，常减压装置的电脱盐注水采用二次加工装置的净化水，因为净化水是由二次加工装置中的液化气、汽油等沉降分离后的水(酸性水)经汽提净化后得到，其中含有大量的酚类物质，主要是苯酚，一般在几百上千ppm。当高含酚类的净化水注入原油后，酚类因原油的萃取作用有95％以上进入了原油中，在随后的常压蒸馏塔蒸馏过程中，酚类便进入了各馏程的溶剂油产品中，使得溶剂油中的酚类含量高达300ppm以上，导致油品有刺激性的异味和易变色。
目前，工业上采用加氢法，使溶剂油中的酚与氢气在催化剂存在下反应生成水而除去。该法具有液收高，生成油无毒无害，但其工艺条件苛刻，设备要求高，建设投资和生产成本高，而且需要氢气资源，一般的企业难以实现。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术的不足，在不需要新增加氢装置的前提下，提供一种脱除溶剂油中酚氧化合物的方法，以除去溶剂油的臭味，并提高溶剂油颜色稳定性，使产品气味和色度符合产品质量标准。
本发明的技术解决方案是如此实现的：将溶剂油、质量百分比浓度为5％～10％的氢氧化钠进入油碱混合反应器，其中氢氧化钠溶液进料量为溶剂油的质量5％～40％，进行混合、预反应，物料在油碱混合反应器中的停留时间为0.5秒～1.5秒；送入预脱酚及油水沉降罐，脱除溶剂油中大量的酚并完成溶剂油与酚氧化合物同碱反应后的产物、碱水的初步分离，物料在预脱酚及油水沉降罐中的停留时间为20分钟～40分钟，反应温度10℃～60℃，反应压力0.2MPa～0.8MPa；上层溶剂油依次进入旋液脱水器、聚结式高效脱水器脱水；再由下至上进入精脱酚固定床反应器，精脱酚固定床反应器内装活性组元的吸附剂，活性组元是元素周期表中第VIII族金属的离子盐类化合物，它能与酚氧化合物形成配位络合物而吸附在吸附剂上，物料在精脱酚固定床反应器内的体积空速为2h-1～6h-1，反应温度为10℃～60℃，反应压力为0.2MPa～0.8MPa，进一步脱除溶剂油中的酚氧化合物。
本发明所述的溶剂油是馏程范围为120℃～200℃的石油馏分，其酚氧化合物含量为60ppm～300ppm。
本发明所述的油碱混合反应器由能起折流作用的斜波纹板构成。
。
本发明所述的预脱酚及油水沉降罐内有上下两层填料，上层为丝网填料，下层为斜波纹填料，上、下层填料高度比为1∶1.1～1∶1.5。
本发明所述的预脱酚及油水沉降罐的结构简图见附图1。
本发明所述的旋液脱水器是利用含水油品在旋流管内高速旋转产生的离心力，使油中的水液滴碰撞聚集而实现分离。
本发明所述的聚结式高效脱水器，内置由玻璃纤维聚结棒，油品中的微量水在玻璃纤维聚结棒表面能被吸附聚结成足够大的水滴，并靠重力下降分层而达到油水的高精度分离，脱水后溶剂油中游离水含量在15ppm～30ppm之间。
本发明具有如下技术效果：
油碱混合反应器内安装折流型的斜波纹板，它既能避免油品与水的过渡乳化，又能保证油品与碱在极短时间内高效混合并发生脱酚氧反应；
预脱酚及油水沉降罐内上下装有不同规格型号和不同高度的两段填料，脱酚氧反应在填料上面进一步进行并完成加速脱水过程，酚氧的预脱除率在85％以上，脱水效率在90％以上；
预脱酚及油水沉降罐后旋液脱水器、聚结式高效脱水器，能进一步精脱水，可保证后续反应器内吸附剂对油品游离含水量小于30ppm的要求；
吸附剂中活性组元活性高，可将溶剂油中的酚氧化合物脱至10ppm以下，产品的赛波特色度号可满足行业标准，产品气味完全满足客户要求；
本发明的方法对溶剂油中的酚氧化合物脱除率可达99％以上。
本发明的方法工艺流程简单、占地面积小，可在原有装置上不另增动力设备，蒸汽及循环水等公用工程，投资少、生产成本低。
附图说明
附图1是预脱酚及油水沉降罐结构简图，
附图2是本发明的工艺流程简图。
图1中：1-溶剂油出口，2-上层填料，3-溶剂油入口及分布器，4-下层填料，5-水出口。
图2中：6-油碱混合反应器，7-预脱酚及油水沉降罐，8-旋液脱水器，9-聚结式高效脱水器，10-精脱酚固定床反应器。
具体实施方式：
附图2示意出了本发明实施方式的工艺流程简图，设备和管线的形状和尺寸不受附图限制，而是根据具体情况确定。
结合附图2所示，原装置来具有一定压力能的液相溶剂油与自循环的碱液经油碱混合反应器(6)后，再进入预脱酚及油水沉降罐(7)内，预脱酚及油水预分离在此进行，脱除溶剂油中85％以上的酚、90％以上的水后，溶剂油再经旋液脱水器(8)和聚结式高效脱水器(9)进行深度脱水，溶剂油精脱水后含水量在15ppm左右，然后进入填充了高效复合脱酚吸附剂的精脱酚固定床反应器(10)中，经精脱酚后油中含酚氧量小于10ppm，脱除酚氧化合物后作为产品出厂。
下面的实施例将对本发明予以进一步说明，但并非因此而限制本发明。
实施例1、对馏程范围为120℃～150℃、酚氧化合物的含量为87ppm的溶剂油采用本发明的方法脱除酚氧化合物，工艺流程简图如附图2所示，6是内带斜波纹板的折流型管式油碱混合反应器；7是上层为丝网填料，下层为斜波纹填料，上、下层填料高度比为1∶1.2的预脱酚及油水沉降罐，规格型号为φ1500×5000；8是旋液脱水器，规格型号为φ1600×4000；9是聚结式高效脱水器，型号为4AQL1650CH19P3-CC7027；10是固定床反应器，规格型号为φ1000×6000，填充了高效吸附剂。该吸附剂的活性组元是元素周期表第VIII族的某些金属的离子盐类，通过离子交换的方式将这些金属的离子盐类负载于活性炭上。主要性能参数如下表：
吸附剂质量指标
| 项目 | 指标 | 测定方法 |
| 堆积密度，Kg/m3 | 650～750 | GB/T7702.4 |
| 比表面，m2/g | ≮800 | GB/T 5816 |
| 强度，％ | ≮90 | GB/T7702.2 |
| 粒度，mm | Φ1～3×3～10 | GB/T7702.3 |
在处理量为15t/h，碱浓度为10％，注入量为10％，反应温度在40℃，反应压力为0.2MPa的条件下，在精脱酚固定床反应器(10)馏出口得产品溶剂油的酚氧化合物含量为0.5ppm以下，产品无色无味，按GB/T 3555的方法进行检测，赛波特色号不低于+30。
实施例2、对馏程范围为120～150℃、酚氧化合物含量为68ppm的溶剂油，处理量为15t/h，反应温度为50℃，反应压力为0.4MPa，其他条件同实施例1，在精脱酚固定床反应器(10)馏出口得产品溶剂油的酚氧化合物含量为3.8ppm以下，产品无色无味，按GB/T 3555的方法进行检测，赛波特色号不低于+30。
实施例3、对馏程范围为120～150℃、酚氧化合物含量为64ppm的溶剂油，处理量为13t/h，反应温度为40℃，反应压力为0.2MPa，碱浓度为5％，加入量为30％，其他条件同实施例1，在精脱酚固定床反应器(10)馏出口得产品溶剂油的酚氧化合物含量为1.0ppm以下，产品无色无味，按GB/T 3555的方法进行检测，赛波特色号不低于+30。
实施例4、对馏程范围为120～150℃、酚氧化合物含量为56ppm的溶剂油，处理量为20t/h，反应温度为60℃，反应压力为0.5MPa，其他条件同实施例1，在精脱酚固定床反应器(10)馏出口得产品溶剂油的酚氧化合物含量为2.5ppm以下，产品无色无味，按GB/T 3555的方法进行检测，赛波特色号不低于+28。
实施例5、对馏程范围为140～200℃、酚氧化合物含量为180ppm的溶剂油，处理量为15t/h，反应温度为40℃，反应压力为0.2MPa，其他条件同实施例1，在精脱酚固定床反应器(10)馏出口得产品溶剂油的酚氧化合物含量为1.2ppm以下，产品无色无味，按GB/T 3555的方法进行检测，赛波特色号不低于+28。
实施例6、对馏程范围为140～200℃、酚氧化合物含量为120ppm的溶剂油，处理量为10t/h，反应温度为50℃，反应压力为0.6MPa，，其他条件同实施例1，在精脱酚固定床反应器(10)馏出口得产品溶剂油的酚氧化合物含量为6.0ppm以下，产品无色无味，按GB/T 3555的方法进行检测，赛波特色号不低于+28。
实施例7、对馏程范围为140～200℃、酚氧化合物含量为190ppm的溶剂油，处理量为14t/h，反应温度为40℃，反应压力为0.5MPa，碱液浓度为7％，加入量为20％，在精脱酚固定床反应器(10)馏出口得产品溶剂油的酚氧化合物含量为4.6ppm以下，产品无色无味，按GB/T 3555的方法进行检测，赛波特色号不低于+28。
实施例8、对馏程范围为140～200℃、酚氧化合物含量为245ppm的溶剂油，处理量为8t/h，反应温度为50℃，反应压力为0.4MPa，其他条件同实施例1，在精脱酚固定床反应器(10)馏出口得产品溶剂油的酚氧化合物含量为5ppm以下，产品无色无味，按GB/T 3555的方法进行检测，赛波特色号不低于+28。
Claims (4)
1、一种脱除溶剂油中酚氧化合物的方法，其特征在于：将溶剂油、质量百分比浓度为5％～10％的氢氧化钠进入油碱混合反应器，其中氢氧化钠溶液进料量为溶剂油的质量5％～40％，进行混合、预反应，物料在油碱混合反应器中的停留时间为0.5秒～1.5秒；送入预脱酚及油水沉降罐，脱除溶剂油中大量的酚并完成溶剂油与酚氧化合物同碱反应后的产物、碱水的初步分离，物料在预脱酚及油水沉降罐中的停留时间为20分钟～40分钟，反应温度10℃～60℃，反应压力0.2MPa～0.8MPa；上层溶剂油依次进入旋液脱水器、聚结式高效脱水器脱水；再由下至上进入精脱酚固定床反应器，精脱酚固定床反应器内装活性组元的吸附剂，活性组元是元素周期表中第VIII族金属的离子盐类化合物，它能与酚氧化合物形成配位络合物而吸附在吸附剂上，物料在精脱酚固定床反应器内的体积空速为2h-1～6h-1，反应温度为10℃～60℃，反应压力为0.2MPa～0.8MPa，进一步脱除溶剂油中的酚氧化合物。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：溶剂油是馏程范围为120℃～200℃的石油馏分，其酚氧化合物含量为60ppm～300ppm。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：油碱混合反应器是由能起折流作用的斜波纹板构成。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：预脱酚及油水沉降罐内有上下两层填料，上层为丝网填料，下层为斜波纹填料，上、下层填料高度比为1∶1.1～1∶1.5。
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