CN106811231A - 一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法。该方法采用环丁砜、N‑甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对催化裂化汽油进行萃取脱硫，可有效的脱除催化裂化汽油中的含硫化合物，脱硫效果明显，抽余油收率和异构烯烃收率均优于现有技术，工艺投资、运行成本低，操作简单，控制便易。

Description

一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法。
背景技术
含硫化合物是汽油中普遍存在的有害物质。在汽油燃烧过程中，硫主要以二氧化硫、硫酸盐的形式外排，对环境造成极大的危害。环境保护总局于2013年12月出台了《车用汽油有害物质控制标准》规定，自2018年1月起，车用汽油硫含量必须低于10mg/kg。北京、上海、广州等发达城市已提前实施了这一标准。目前我国汽油质量已与国际标准接轨，但与国外不同的是，我国催化裂化汽油约占成品油质量组成的70％，而成品汽油中80％以上的硫来自于催化裂化汽油，这使得我国成品汽油中的硫含量比国外汽油的高很多，因此降低成品汽油硫含量的关键是降低催化裂化汽油的硫含量。
目前国内外普遍采用传统的加氢工艺对汽油进行脱硫处理。加氢脱硫技术可有效脱除无机硫和简单的有机硫化合物，但对稠环噻吩类及其衍生物的脱除则需要高温高压的环境以及采用高活性的贵金属催化剂，同时在加氢过程中会使得油品中的大部分烯烃被饱和，这样不仅消耗了大量氢气，而且产品的辛烷值和收率也会降低，这使脱硫的成本大幅增加。针对新的车用汽油标准，国内外石油炼制企业正在积极研发经济可行的汽油深度脱硫方法：非加氢脱硫技术，包括：萃取脱硫技术、氧化脱硫技术、吸附脱硫技术、膜分离脱硫技术、烷基化脱硫技术、离子液体脱硫技术等。其中，萃取脱硫技术就是研发的重点新技术之一。萃取脱硫主要利用溶剂对烃类各组分溶解度的不同，将催化裂化汽油组分中的硫化物富集到溶剂中，从而得到低含硫的抽余油。萃取溶剂性能将直接决定脱硫效果、操作费用和投资。但是目前的萃取溶剂脱硫效果不明显，抽余油收率低，异构烯烃收率低。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，该方法可以有效的脱除催化裂化汽油中的含硫化合物。
本发明所述的一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，特点就在于采用采用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对催化裂化汽油进行萃取脱硫。
萃取脱硫的其具体步骤为：
(1)将催化裂化汽油进行预切割，得到催化裂化轻汽油；
(2)将催化裂化轻汽油与复配溶剂混合，萃取，得抽余油和富溶剂；
(3)将抽余油加水水洗后，取油相进行检测分析；
(4)将富溶剂进行蒸馏脱油处理，得富硫油和贫溶剂。
本发明中，将催化裂化汽油进行预切割，得到催化裂化轻汽油。之所以预切割，目的一是减少进入萃取脱硫的处理量，使得有效处理量提升，进而避免溶剂损失等；另外还可以避免有害组分进入而导致脱硫选择性降低。优选的，所述的催化裂化轻汽油是沸点小于135℃的轻汽油馏分，优选为50～115℃的轻汽油馏分，因为汽油中的噻吩硫形态主要集中在该馏分段中，而本发明所述的复配溶剂对催化裂化汽油中的这些特定的硫形态有最佳的选择性。
本发明中，环丁砜可以溶解芳烃，而芳烃与噻吩硫是相似相溶的原理，环丁砜通过脱除芳烃、芳烃溶解夹带含硫化合物的作用脱硫；N-甲基吡咯烷酮则与噻吩硫有较好的溶解性，可以通过直接脱除噻吩硫而达到降低硫含量的目的。水与环丁砜和N-甲基吡咯烷酮都有一定的互溶性，且水对这两种溶剂的溶解度要比抽余油对这两种溶剂的溶解度高很多，水的存在可以一定程度上在萃取过程中将抽余油中夹带的环丁砜和N-甲基吡咯烷酮溶解带入富溶剂中进行回收利用，进而减少复配溶剂中环丁砜和N-甲基吡咯烷酮的损失，保证了后续复配溶剂体系的脱硫效果，也避免了因N-甲基吡咯烷酮损失而导致的抽余油中的异构烯烃的损失；同时由于抽余油中夹带的环丁砜量减少甚至不夹带环丁砜，使得抽余油中含硫降低，保证了抽余油质量。
根据发明人多次试验发现萃取温度为20℃～40℃，萃取时间为1～4h时，萃取效果最好。所述催化裂化轻汽油和复配溶剂的质量比为1:5～1。
本发明中，环丁砜占复配溶剂总质量的35％-80％；N-甲基吡咯烷酮占复配溶剂总质量的10％-60％；水占复配溶剂总质量的1％-20％。环丁砜用量过大则，脱硫效果好，但汽油收率降低，烯烃损失大；用量过小则达不到脱硫效果。N-甲基吡咯烷酮用量过大则易损失，溶剂成本增加；用量过小则烯烃损失较大。水用量过大则增加溶剂分离负荷；用量过小则增大溶剂损失。
所述复配溶剂中N-甲基吡咯烷酮和水的质量比为1～10。水与N-甲基吡咯烷酮的一定比例可以避免在萃取过程中N-甲基吡咯烷酮的损失。比例过小容易导致溶剂损失较大，比例过大易导致溶剂乳化、变质等。
对抽余油水洗的目的是洗掉抽余油中携带的环丁砜，进而减少抽余油中的硫含量，否则因夹带环丁砜而导致硫含量增加，不符合汽油产品要求。本发明的抽余油可以用于后期的汽油醚化。富硫油是指在溶剂再生脱油过程中会精馏出一部分富含有硫化物的油品；贫溶剂可以再次循环利用。
本发明采用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对特定馏分的催化裂化汽油进行萃取脱硫，可有效的脱除催化裂化汽油中的含硫化合物，脱硫效果明显，抽余油收率和异构烯烃收率均优于现有技术，工艺投资、运行成本低，操作简单，控制便易。
附图说明
图1为本发明提供的液液萃取脱除催化裂化汽油中含硫化合物的工艺原理流程图。
具体实施方式
实施例1
一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，采用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对催化裂化汽油进行萃取脱硫。
其具体步骤为：
(1)将催化裂化汽油进行预切割，得到催化裂化轻汽油；
(2)将催化裂化轻汽油与复配溶剂混合，萃取，得抽余油和富溶剂；
(3)将抽余油加水水洗后，取油相进行检测分析；
(4)将富溶剂进行蒸馏脱油处理，得富硫油和贫溶剂。
所述的催化裂化轻汽油馏程为55-102℃。
环丁砜占复配溶剂总质量的45％。
N-甲基吡咯烷酮占复配溶剂总质量的50％。
水占复配溶剂总质量的5％。
N-甲基吡咯烷酮和水的质量比为10。
萃取温度为30℃，萃取时间为4h时；
所述催化裂化轻汽油和复配溶剂的质量比为1:5。
实施例2
一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，采用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对催化裂化汽油进行萃取脱硫。
其具体步骤为：
(1)将催化裂化汽油进行预切割，得到催化裂化轻汽油；
(2)将催化裂化轻汽油与复配溶剂混合，萃取，得抽余油和富溶剂；
(3)将抽余油加水水洗后，取油相进行检测分析；
(4)将富溶剂进行蒸馏脱油处理，得富硫油和贫溶剂。
所述的催化裂化轻汽油馏程为50～115℃。
环丁砜占复配溶剂总质量的50％。
N-甲基吡咯烷酮占复配溶剂总质量的40％。
水占复配溶剂总质量的10％。
N-甲基吡咯烷酮和水的质量比为4。
萃取温度为40℃，萃取时间为1h时；
所述催化裂化轻汽油和复配溶剂的质量比为1:4。
实施例3
一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，采用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对催化裂化汽油进行萃取脱硫。
其具体步骤为：
(1)将催化裂化汽油进行预切割，得到催化裂化轻汽油；
(2)将催化裂化轻汽油与复配溶剂混合，萃取，得抽余油和富溶剂；
(3)将抽余油加水水洗后，取油相进行检测分析；
(4)将富溶剂进行蒸馏脱油处理，得富硫油和贫溶剂。
所述的催化裂化轻汽油馏程为55～110℃。
环丁砜占复配溶剂总质量的60％。
N-甲基吡咯烷酮占复配溶剂总质量的30％。
水占复配溶剂总质量的10％。
N-甲基吡咯烷酮和水的质量比为3。
萃取温度为20℃，萃取时间为4h时；
所述催化裂化轻汽油和复配溶剂的质量比为1:3。
实施例4
一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，采用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对催化裂化汽油进行萃取脱硫。
其具体步骤为：
(1)将催化裂化汽油进行预切割，得到催化裂化轻汽油；
(2)将催化裂化轻汽油与复配溶剂混合，萃取，得抽余油和富溶剂；
(3)将抽余油加水水洗后，取油相进行检测分析；
(4)将富溶剂进行蒸馏脱油处理，得富硫油和贫溶剂。
所述的催化裂化轻汽油馏程为50～120℃。
环丁砜占复配溶剂总质量的36％。
N-甲基吡咯烷酮占复配溶剂总质量的56％。
水占复配溶剂总质量的8％。
N-甲基吡咯烷酮和水的质量比为7。
萃取温度为35℃，萃取时间为2h时；
所述催化裂化轻汽油和复配溶剂的质量比为1:2。
实施例5
一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，采用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对催化裂化汽油进行萃取脱硫。
其具体步骤为：
(1)将催化裂化汽油进行预切割，得到催化裂化轻汽油；
(2)将催化裂化轻汽油与复配溶剂混合，萃取，得抽余油和富溶剂；
(3)将抽余油加水水洗后，取油相进行检测分析；
(4)将富溶剂进行蒸馏脱油处理，得富硫油和贫溶剂。
所述的催化裂化轻汽油馏程为50～102℃。
环丁砜占复配溶剂总质量的80％。
N-甲基吡咯烷酮占复配溶剂总质量的10％。
水占复配溶剂总质量的10％。
N-甲基吡咯烷酮和水的质量比为1。
萃取温度为25℃，萃取时间为3h时；
所述催化裂化轻汽油和复配溶剂的质量比为1:1。
实施例6
一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，采用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对催化裂化汽油进行萃取脱硫。
其具体步骤为：
(1)将催化裂化汽油进行预切割，得到催化裂化轻汽油；
(2)将催化裂化轻汽油与复配溶剂混合，萃取，得抽余油和富溶剂；
(3)将抽余油加水水洗后，取油相进行检测分析；
(4)将富溶剂进行蒸馏脱油处理，得富硫油和贫溶剂。
所述的催化裂化轻汽油馏程为50～105℃。
环丁砜占复配溶剂总质量的60％。
N-甲基吡咯烷酮占复配溶剂总质量的20％。
水占复配溶剂总质量的20％。
N-甲基吡咯烷酮和水的质量比为1。
萃取温度为30℃，萃取时间为4h时；
所述催化裂化轻汽油和复配溶剂的质量比为1:5。
实施例7
一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，采用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对催化裂化汽油进行萃取脱硫。
其具体步骤为：
(1)将催化裂化汽油进行预切割，得到催化裂化轻汽油；
(2)将催化裂化轻汽油与复配溶剂混合，萃取，得抽余油和富溶剂；
(3)将抽余油加水水洗后，取油相进行检测分析；
(4)将富溶剂进行蒸馏脱油处理，得富硫油和贫溶剂。
所述的催化裂化轻汽油馏程为55～110℃。
环丁砜占复配溶剂总质量的78％。
N-甲基吡咯烷酮占复配溶剂总质量的20％。
水占复配溶剂总质量的2％。
N-甲基吡咯烷酮和水的质量比为10。
萃取温度为40℃，萃取时间为2.5h时；
所述催化裂化轻汽油和复配溶剂的质量比为1:4。
实施例8
一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，采用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对催化裂化汽油进行萃取脱硫。
其具体步骤为：
(1)将催化裂化汽油进行预切割，得到催化裂化轻汽油；
(2)将催化裂化轻汽油与复配溶剂混合，萃取，得抽余油和富溶剂；
(3)将抽余油加水水洗后，取油相进行检测分析；
(4)将富溶剂进行蒸馏脱油处理，得富硫油和贫溶剂。
所述的催化裂化轻汽油馏程为50～115℃。
环丁砜占复配溶剂总质量的35％。
N-甲基吡咯烷酮占复配溶剂总质量的55％。
水占复配溶剂总质量的10％。
N-甲基吡咯烷酮和水的质量比为5.5。
萃取温度为20℃，萃取时间为1h时；
所述催化裂化轻汽油和复配溶剂的质量比为1:5。
对上述实施例获得的抽余油用X-荧光测硫仪做总硫分析，用PIONA对抽余油做组成分析，表2为不同溶剂液液萃取抽余油平均检测结果对比表，表3为复配溶剂萃取抽余油PIONA平均检测结果。
表2不同溶剂液液萃取抽余油检测结果对比表
溶剂种类 脱硫率 抽余油收率 异构烯烃收率
复配溶剂 89.1 90.1 7.03
环丁砜 86.6 86.1 6.57
三甘醇 82.2 86.8 4.78
四甘醇 84 86 4.92
表3复配溶剂萃取抽余油PIONA检测结果
从表中可以看出：本发明实现了催化裂化汽油中含硫化合物的有效脱除，并且在抽余油收率和抽余油异构烯烃收率上都具有明显的优势。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来讲，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，其特征在于：采用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮和水组成的复配溶剂对催化裂化汽油进行萃取脱硫。
2.根据权利要求1所述的一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，其特征在于：其具体步骤为：
(1)将催化裂化汽油进行预切割，得到催化裂化轻汽油；
(2)将催化裂化轻汽油与复配溶剂混合，萃取，得抽余油和富溶剂；
(3)将抽余油加水水洗后，取油相进行检测分析；
(4)将富溶剂进行蒸馏脱油处理，得富硫油和贫溶剂。
3.根据权利要求2所述的一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，其特征在于：所述的催化裂化轻汽油是沸点小于135℃的轻汽油馏分。
4.根据权利要求1所述的一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，其特征在于，环丁砜占复配溶剂总质量的35％-80％。
5.根据权利要求1所述的一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，其特征在于，N-甲基吡咯烷酮占复配溶剂总质量的10％-60％。
6.根据权利要求1所述的一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，其特征在于，水占复配溶剂总质量的1％-20％。
7.根据权利要求1所述的一种脱除催化裂化汽油中含硫化合物的方法，其特征在于，N-甲基吡咯烷酮和水的质量比为1～10。
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