CN103374382B - 轻质油品脱臭的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种轻质油品的脱臭方法，包括：将空气与碱液接触之后进入聚结装置中与聚结材料接触，然后与待脱臭轻质油品混合，并与脱臭催化剂接触进行脱臭反应，收集产物。本发明方法能够提高脱臭效率，延长脱臭催化剂的寿命，减少碱液的消耗、避免油品受到外来的污染。

Description

轻质油品脱臭的方法
技术领域
本发明涉及一种轻质油品脱臭的方法，特别涉及一种如石脑油、航空喷气燃料、液化石油气、汽油、煤油、柴油等轻质油品在催化条件下通过空气脱除其中所含硫醇硫的方法。
背景技术
众所周知，油品非加氢脱硫醇精制即脱臭精制，经常采用的方法以Merox金属酞菁催化氧化精制工艺最为著名。Merox工艺的原理是将存在于油品中的硫醇与来自空气中的氧气反应，在催化作用下生成二硫化物。目前工业上广泛使用的Merox脱臭工艺包括Merox固定床工艺、Merox液-液抽提工艺(早期专利参见US 2,988,500)以及类似Merox的各种氧化脱臭工艺。长期以来，人们把脱臭工艺的焦点集中在对催化剂、活化剂以及工艺条件的改进上，并没有意识到空气的清洁质量及二氧化碳含量对于脱臭工艺具有非常重要的影响。
在现有技术使用氧气作为氧化剂的脱臭工艺中，氧气都是来自于空气，而空气都是由空气压缩机提供，没有经过净化处理。如此未净化的空气中避免不了含有有机污物与无机杂质，当然还含有二氧化碳。特别是空气压缩机通常都是满量程运行，实际的注风(空气)量通常远超过理论注入量，这就导致空气中携带更多的有机污物与无机杂质以及二氧化碳进入反应体系中，使得空气与油品及催化剂接触过程中，空气中较多的污物、杂质混入油品中，影响油品的质量(如使油品的安定性变差或使油品的胶质增多)，空气中较多的污物、杂质也会被催化剂吸附，使催化剂活性降低，而空气中的二氧化碳还会与催化剂体系中的碱性试剂反应(如在Merox工艺中)，生成的盐类容易结晶析出，堵塞催化剂孔道，也会使催化剂活性降低。而为了使脱臭催化剂维持高活性，为此需要向床层不断地补入较多的新鲜碱液(同时排放较多的废碱)或补入较多的有机碱，导致成本增加。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种轻质油品的脱臭方法。
本发明方法包括：将空气与碱液接触之后进入聚结装置中与聚结材料接触，然后与待脱臭轻质油品混合，并与脱臭催化剂接触进行脱臭反应，收集产物。
所述空气可以是未进行净化处理的空气，也可以是含有各种杂质的空气，所述杂质包括粉尘类(如炭粒等)、金属尘类(如铁、铝等)、湿雾类(如油雾、酸雾等)、有害气体类(如一氧化碳、硫化氢、氮氧化物等)。所述空气优选来自空气压缩机的空气。
所述碱液可以选用无机碱液、有机碱液，优选氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水、有机碱性氮化物溶液中的一种或多种，最优选炼厂废氨水、炼厂废氢氧化钠溶液、炼厂含有有机碱性氮化物的废碱溶液。
所述空气与碱液的接触优选在密闭容器中进行，最优选在立式密闭容器中连续进行。所述密闭容器的底部配置气体分配器，使得来自空气压缩机的空气经均匀分配后再与碱液接触。所述气体分配器的结构为利于气体径向均匀分配并沿轴向均匀流动的结构，优选孔盘式结构、管式结构，所述孔盘式结构开有均匀分布的通孔，所述通孔的大小便于空气形成细密而连续的气流。所述管式结构可以设计成环管式、弯管式、直管式结构及其组合。所述空气进入密闭容器的压力为0.01～7.0MPa，优选0.1～2.0MPa，所述空气与碱液接触后从密闭容器排出的压力为0.01～7.0MPa，优选0.1～2.0MPa。所述空气经与碱液接触后脱除其中所含的二氧化碳、有机污物与无机杂质。
所述聚结装置是装填有聚结材料的装置，优选管式聚结装置，所述的聚结材料包括能够使空气中的固体和/或液体杂质凝析聚结的固体材料，优选天然矿物材料、有机纤维材料、陶瓷材料、玻璃材料、金属材料和多孔性材料中的一种或多种。
所述天然矿物材料优选无烟煤、蛇纹石、石英砂。所述有机纤维材料优选聚烯烃纤维、聚卤烯烃纤维和聚酯纤维中的一种或多种，最优选聚四氟乙烯纤维。所述陶瓷材料选自金属与非金属的氧化物、氮化物、硼化物和碳化物，优选含硅和/或铝的化合物烧结的陶瓷材料。所述玻璃材料选自硅酸盐类烧结的玻璃材料，优选玻璃毛。所述金属材料优选不锈钢金属材料，最优选不锈钢丝圆柱状烧结材料。所述多孔性材料优选活性炭。
所述聚结材料的形状为有利于使空气中的固体和/或液体杂质凝析聚结的形状，优选粒状、丝状、网状、纸状、板状和块状中的一种或多种。
所述轻质油品包括石脑油、航空喷气燃料、液化石油气、汽油、煤油和柴油中的一种或多种。
所述脱臭催化剂优选金属酞菁类催化剂，可以选用液体催化剂，也可以选用固体催化剂。所述脱臭反应可以采用已知Merox工艺的反应条件。
由于聚结材料的种类不同，其装填方式也各不相同，所述聚结材料的装填应满足能够使空气中的固体和/或液体杂质凝析聚结的要求。以聚四氟乙烯纤维材料为例，在聚结装置中可以装填5层以上的聚四氟乙烯纤维纸构成聚结芯；以活性炭与玻璃毛为例，活性炭可以装填于聚结装置的中间部位，其两端填满玻璃毛；以不锈钢丝圆柱状烧结材料为例，在聚结装置中装填孔隙不大于5微米的不锈钢丝圆柱状烧结材料。按照上述聚结材料的装填方式就可以实现使空气中的固体和/或液体杂质凝析聚结的目的。
当聚结装置出口见水、碱液或碱渣时说明聚结装置中的聚结材料已经无法完成使空气中的固体和/或液体杂质凝析聚结的作用。
当聚结装置中凝析聚结的杂质量较大时，会使得空气通过聚结材料的阻力增大，表现为压降增大，通常来说，当聚结装置出口进口压力差不大于0.5MPa、优选不大于0.3MPa时，聚结装置可以正常工作，当聚结装置出口进口压力差大于0.5MPa时说明聚结装置中的聚结材料已经无法完成使空气中的固体和/或液体杂质凝析聚结的作用。
当聚结材料无法完成凝析聚结的作用时，需要对聚结材料进行净化处理或更换。
更加优选的是，所述空气在与碱液接触之后、与聚结材料接触之前可以进行水洗，以便洗去空气中所携带的微量碱液，如此能够得到更为净化的空气。
与现有技术相比，采用本发明方法进行轻质油品脱臭时，一方面能够提高脱臭效率，延长脱臭催化剂的寿命，另一方面能够减少碱液的消耗、避免油品受到外来的污染。而当采用炼厂废碱处理非净化空气时，会提高炼厂碱液的总体利用效率，有效减少废碱的排放。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明做进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
以下实施例说明采用净化空气的脱臭效果。
实施例1
待脱臭轻质油品为某喷气燃料馏分(密度0.7821g/cm3，馏程147～225℃，其硫醇硫含量为95μg/g)。
取20mL 20～30目的金属酞菁催化剂(活性炭负载磺化酞菁钴，磺化酞菁钴的质量分数为1％)装填于反应器中。从空气压缩机出来的空气进入立式碱洗罐，立式碱洗罐的底部配置孔盘式气体分配器，罐中装有15％NaOH溶液，进入压力为0.5MPa，排出压力为0.5MPa，随后进入直径为30mm、长度为250mm的管式聚结装置与其中装填的聚结材料接触，该聚结材料为由5层聚四氟乙烯纤维纸构成的聚结芯，然后与待脱臭轻质油品一起入反应器反应。脱臭反应条件为：温度40℃，压力0.5MPa，体积液时空速2.0h-1，空气尾气通过背压微调节后入精密湿式气流量计读出，空气流量为20mL/h。当脱臭后产物的硫醇硫含量达到20μg/g时停止反应。脱臭进行了864小时。
实施例2
采用与实施例1相同的方法进行脱臭反应，只是将管式聚结装置中的聚结材料换成了活性炭与玻璃毛，其中活性炭装填于管式聚结装置的中间部位，装填量为30mL，活性炭的两端填满玻璃毛。当脱臭后产物的硫醇硫含量达到20μg/g时停止反应。脱臭进行了986小时。
实施例3
采用与实施例1相同的方法进行脱臭反应，只是将管式聚结装置中的聚结材料换成了不锈钢丝圆柱状烧结材料，其孔隙不大于5微米。当脱臭后产物的硫醇硫含量达到20μg/g时停止反应。脱臭进行了858小时。
对比例1
本对比例说明采用非净化空气的脱臭效果。
按照实施例1中所示的方法进行脱臭反应，除空气未经净化处理外其它反应条件均相同。同样地，当脱臭后产物的硫醇硫含量达到20μg/g时停止反应。脱臭进行了696小时。

Claims (16)

1.轻质油品脱臭的方法，包括：将空气与碱液接触之后进入聚结装置中与聚结材料接触，然后与待脱臭轻质油品混合，并与脱臭催化剂接触进行脱臭反应，收集产物。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空气与碱液的接触在密闭容器中进行。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述密闭容器的底部配置气体分配器。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述气体分配器为利于气体径向均匀分配并沿轴向均匀流动的结构。
5.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，空气进入所述密闭容器的压力为0.01～7.0MPa，从所述密闭容器排出的压力为0.01～7.0MPa。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的聚结材料包括能够使空气中的固体和/或液体杂质凝析聚结的固体材料。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述聚结材料选自天然矿物材料、有机纤维材料、陶瓷材料、玻璃材料、金属材料和多孔性材料中的一种或多种。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述有机纤维材料选自聚烯烃纤维、聚卤烯烃纤维和聚酯纤维中的一种或多种。
9.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述玻璃材料选自硅酸盐类烧结的玻璃材料。
10.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述金属材料优选不锈钢金属材料。
11.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述聚结材料的形状为有利于使非净化空气中的固体和/或液体杂质凝析聚结的形状。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，所述聚结材料为粒状、丝状、网状、纸状和块状中的一种或多种。
13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轻质油品包括石脑油、航空喷气燃料、液化石油气、汽油、煤油和柴油中的一种或多种。
14.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱臭催化剂为金属酞菁类催化剂。
15.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，聚结装置出口进口压力差不大于0.5MPa。
16.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空气在与碱液接触之后、与聚结材料接触之前进行水洗。
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