CN1137960C

CN1137960C - 一种无机酸的新用途

Info

Publication number: CN1137960C
Application number: CNB001230107A
Authority: CN
Inventors: 蒋丽丽; 蒋振宇
Original assignee: JINZHOU PETROLEUM ADDITIVES CO Ltd
Current assignee: JINZHOU PETROLEUM ADDITIVES CO Ltd
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2004-02-11
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: CN1343757A

Abstract

本发明公开了一种无机酸的新用途，其特点是将过磷酸直接用作油品脱氮剂，该过磷酸为含有75.4%-83%P₂O₅的磷酸，在脱氮操作过程中，该过磷酸的加入量为所述油品重量的0.2-3%，该油品包括润滑油基础油、航空煤油和柴油。将过磷酸用作油品脱氮剂的脱氮工艺方法与现有的脱氮方法相比具有脱氮效率高、生产成本低、贮运、使用更加安全，对环境无污染等优点。

Description

一种无机酸的新用途

技术领域

本发明涉及一种无机酸的新用途，确切地说是过磷酸在油品脱氮工艺中的应用。

背景技术

本发明所称的油品是指润滑油基础油、航空煤油和柴油。其中润滑油基础油包括馏程温度大于360℃的渣油、重芳烃油和蜡油。由于这类油品中普遍含有碱性氮化物，这种氮化物都具有破坏油品氧化安定性，即加快油品氧化速度的有害作用，因此，企业在生产油品过程中，通常都必须采用相应的脱氮措施，使碱性氮化物自油品中脱除，进而提高油品质量。现有的脱氮工艺方法主要包括以下工艺内容：首先向油品中加入某种脱氮剂，使油品中的碱性氮化物与之作用，并生成某种含有碱氮成分的沉淀物或者气体氮化物；然后，再通过相应的工艺手段使生成物与油品分离；最后收集脱氮油品，处理生成物。现有的脱氮方法主要有“加氢法”、“活性白土法”和“组合物法”。其中，加氢法以氢气为脱氮剂，活性白土法以活性白土为脱氮剂，这两种方法均属于传统脱氮法。组合物法是最近几年出现的一项新的脱氮技术，其特点在于它使用的脱氮剂是一种分别由酸性剂、络合剂和溶剂各种组分构成的组合物，该脱氮剂的专利号为94115190.5。现有的脱氮方法在使用过程中虽然都能在不同程度上起到脱氮作用，但也同时存在一些问题。加氢法存在的问题是成本高，难以推广应用；活性白土法存在的问题是脱氮率较低，生产过程中，沉渣生成量较大，而且回收后处理困难，因此对环境污染比较严重；组合物法虽然在一些方面体现出较好的可行性，但它也存在一些比较突出的问题：首先脱氮剂的制造成本较高，从而提高了该方法的实施成本；其次由于这种脱氮剂中含有易于挥发的可燃物质和易于分解出有害气体的有毒物质，所以它在生产运输以及使用过程中难免存在不安全隐患以及不利于环境保护等问题。

发明内容

本发明的目的是在已有的无机酸中寻找一种能够直接用作油品脱氮剂的物质，以便使以该物质为脱氮剂的脱氮方法，能够克服现有脱氮方法中存在的上述不足。

本发明的目的是这样实现的，将过磷酸直接用作油品脱氮剂，该过磷酸为含有75.4％-83％P₂O₅的磷酸，脱氮过程中，该过磷酸的加入量为所述油品重量的0.2-3％。

上述油品包括润滑油基础油、航空煤油和柴油。

过磷酸(superphoric acid)是20世纪50年代研究人员发现的一种新型磷酸，其组成为含75.4-83％的P₂O₅。过磷酸与正磷酸相比具有以下特性：1、腐蚀性能极弱、对金属杂质离子的鳌合力强、冰点低，并具有显著的过冷性能。因此，它在储存运输过程中，能显著地降低贮运费用，并且不会产生淤渣；2、酸性强、比重较大。据资料记载，过磷酸主要可以用来制取含55％P₂O₅的超重钙或高浓度的清液肥料及悬浮肥料。然而到目前为止，由于人们对过磷酸的性能一直缺少必要的了解，致使过磷酸的实际应用极为少见，特别是在石化领域中，过磷酸几乎无所应用，更没有人将其直接用到油品的生产工艺中。但是，发明人基于对过磷酸上述特殊性能的了解和认识，不为其应用现状所局限，对过磷酸在油品脱氮处理中应用的可能性做了大量的探索性研究工作。研究结果表明，过磷酸不仅能够与油品中的碱性氮化物，即吡啶、喹啉、异喹啉、吖啶及它们的衍生物发生中合反应，而且反应迅速、彻底。同时发现，由于过磷酸的比重高达1.9g/cm³，因而，上述中合反应的生成物，即过磷酸碱氮盐的比重也较大，可达到1.6g/cm³左右，远大于油品比重，而且这种生成物还不溶于油品，因而它很容易从油品中被分离出来，并且可以回收利用。更为重要的是利用过磷酸作为脱氮剂时，油品的脱氮率竟然高达90-100％，脱氮效果十分显著。因此，可以说过磷酸是一种十分理想的脱氮剂。

由于过磷酸具有前已述及的特殊性能，并且生产条件比较成熟，成本低、无毒无害，因此，以其为脱氮剂的油品脱氮工艺方法与现有的各种脱氮方法相比分别具有以下优点：1、与加氢法相比，生产成本低；2、与活性白土法相比脱氮率高、生成物易于处理消化、生产过程对环境无污染；3、与组合物法相比有利于消除生产操作、材料贮运及使用过程中的不安全隐患、有利于环保、并能大幅度降低材料贮运费用等优点。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步详细地说明。

一、过磷酸的来源

过磷酸依据其生产方法不同可分为热法过磷酸和湿法过磷酸两种，前者是通过燃烧元素磷直接制得的过磷酸；后者是以湿法磷酸为原料，经预处理和净化后，再浓缩制得的过磷酸。

二、以过磷酸为脱氮剂时的油品脱氮工艺过程

1、设备准备

根据生产需要准备适当数量的搅拌机或者静态混合器以及其它脱氮设备。

2、加料

按常规方法向设备中加入需要脱氮的油品。

8、加入过磷酸

(1)检测油品中碱性氮化物含量。

(2)根据碱性氮化物含量不同按油品重量的0.2-3％向油品中加入过磷酸。

4、脱氮

启动设备，使过磷酸与油品允分混合，直至油品中的碱性氮化物与过磷酸中和反应完全为止。该混合时间一般为10-60分钟；脱氮温度为常温～120℃，最佳脱氮温度为40℃～90℃。

5、油品与沉渣分离

利用常规设备，如高速离心分离机或高压静电分离装置，使上述中合反应后生成的沉淀物即过磷酸碱氮盐以及未参加反应的过磷酸与油品彻底分离，形成沉渣。

6、收集油品

按常规工艺方法，收集脱氮后油品。

三、脱氮工艺说明

1、过磷酸脱氮剂的取值原则

前文指出过磷酸的取值范围为0.2-3％。实际生产中，油品中碱性氮化物含量越低，过磷酸的实用量就越小，反之就越大。

2、混合时间的确定原则

混合时间以能够保证油品中所含有的碱性氮化合物能够与过磷酸充分接触、反应完全为条件而确定的。在实际生产中，它与油品粘度、脱氮温度以及脱氮设备性能等诸多因素有关，具体的时间应根据实际条件确定。

8、脱氮温度的确定原则

脱氮温度是指脱氮操作过程中，油品与过磷酸混合物的实际温度。通常油品粘度越大，该温度就应该越高，反之就越低。

在本发明实施过程中，油品回收后，上述沉渣，即分别由过磷酸、碱性氮化物组成的混合物，能够通过相应的工艺措施，使两者分离，过磷酸可以回收利用，碱性氮化物可用作燃料。

四、应用实例

实例一

1、设备准备

备好设备。

2、加料

按常规方法向设备中加入减三线脱蜡油300kg。

3、加入过磷酸

(1)检测结果：油品中碱性氮化物含量为165ppm。

(2)向油品中加入过磷酸2kg。

4、脱氮

启动设备，使过磷酸与油品充分混合，混合时间为20分钟；脱氮温度为80℃。

5、油品与沉渣分离

利用高压静电分离装置，使上述中合反应后生成的沉淀物即过磷酸碱氮盐以及未参加反应的过磷酸与油品彻底分离，形成沉渣。

6、收集油品

按常规工艺方法，收集脱氮后油品。取样检验，碱氮含量为6.9ppm。

实例二

1、设备准备

备好设备。

2、加料

按常规方法向设备中加入减二线脱蜡油300kg。

3、加入过磷酸

(1)检测结果：油品中碱性氮化物含量为62.7ppm。

(2)向油品中加入过磷酸2kg。

4、脱氮

5、油品与沉渣分离

利用高压静电分离装置，使上述中合反应后生成的沉淀物即过磷酸碱氮盐以及末参加反应的过磷酸与油品彻底分离，形成沉渣。

6、收集油品

按常规工艺方法，收集脱氮后油品。取样检验，碱氮含量为0.1ppm 。

实例三

1、设备准备

备好设备。

2、加料

按常规方法向设备中加入减三线脱蜡油300kg。

3、加入过磷酸

(1)检测结果：油品中碱性氮化物含量为165ppm。

(2)向油品中加入过磷酸3kg。

4、脱氮

启动设备，使过磷酸与油品充分混合，混合时间为20分钟；脱氮温度为40℃。

5、油品与沉渣分离

6、收集油品

按常规工艺方法，收集脱氮后油品。取样检验，碱氮含量为0。

实例四

1、设备准备

备好设备。

2、加料

按常规方法向设备中加入航空煤油300kg。

3、加入过磷酸

(1)检测结果：油品中碱性氮化物含量为12.5ppm。

(2)向油品中加入过磷酸1kg。

4、脱氮

启动设备，使过磷酸与油品充分混合，混合时间为30分钟；脱氮温度为常温。

5、油品与沉渣分离

6、收集油品

实例五

1、设备准备

备好设备。

2、加料

按常规方法向设备中加入柴油300kg。

8、加入过磷酸

(1)检测结果：油品中碱性氮化物含量为45ppm。

(2)向油品中加入过磷酸1kg。

4、脱氮

5、油品与沉渣分离

6、收集油品

Claims

1、一种无机酸的新用途，其特征在于将过磷酸直接用作油品脱氮剂，该过磷酸为含有75.4％-83％P₂O₅的磷酸，脱氮过程中，该过磷酸的加入量为所述油品重量的0.2-3％。

2、根据权利要求1所述的一种无机酸的新用途，其特征在于所述油品包括润滑油基础油、航空煤油和柴油。