CN1177913C - 一种喷气燃料的精制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种喷气燃料的精制方法，包括：使未精制的喷气燃料馏分以0.5～6小时-1的空速通入温度为30℃～60℃的负载了强酸和酸性氧化物或氧化性盐的活性炭反应器，以0.5～6小时-1的空速通入温度为30℃～60℃的负载了强碱和金属氧化物的活性炭反应器，收集符合要求的喷气燃料馏分。本发明提供的精制方法采用了更为适合的吸附剂和吸附条件，能够有效去除喷气燃料馏分中的碱性氮化物、酸性化合物等，精制后喷气燃料馏分的各项性能符合规格指标的要求，而且产品质量稳定，储存期长。同时本方法去除了白土补充精制，喷气燃料不携带酸，吸附剂可以燃烧处理，有利于环保。

Description

   一种喷气燃料的精制方法
技术领域
本发明涉及喷气燃料馏分的精制方法。
背景技术
喷气燃料馏分如果总酸值、颜色安定性等指标不能满足规格要求，则需要进行精制。喷气燃料的精制手段包括加氢和非加氢精制两类工艺。加氢精制由于设备投资大，操作费用高和氢资源的限制，在某些炼油厂不能使用，即使可以使用，成本也很高。非加氢工艺采取传统的酸洗、碱洗和白土补充精制方法来改善颜色安定性，但这些方法产生大量酸渣、碱渣、废水和废白土。
CN 1071189A报道了轻质石油馏分的精制方法，是采用浸碱活性炭脱除馏分油中的酸性物质。由于此方法是在塔内浸氢氧化钠，存在多余碱液的排放问题，不利于环保。
JP 56-92990是关于直链烷烃的精制方法，其目的是以负载酸性活性炭来精制无水废弃溶剂油，由于只采用浸酸活性炭和白土精制，产生大量废白土，同时存在酸性物质的流失，严重腐蚀设备且影响部分油品的质量。
CN 1071684A涉及馏分油的精制方法，是把硫酸浸渍在活性炭上，存在油品携带酸性物质、严重腐蚀设备的缺点，且后续需要碱洗补充。此工艺同时采用了白土精制，产生大量的废白土。
CN 1193041A是将浸渍磷酸的活性炭与浸渍碱液的活性炭串联使用，可除去碱性氮和部分的酸性物质，但脱除碱性氮的能力较低，需频繁再生，造成环境污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种喷气燃料的精制方法，该方法克服现有技术严重腐蚀设备、携带酸影响油品性质的缺陷，脱除喷气燃料馏分中的碱性氮化合物，酸性物质，以及环烷酸、酚类等物质，使生产出的喷气燃料具有合格的储存安定性和热氧化安定性。
本发明提供的喷气燃料的精制方法包括：使未精制的喷气燃料馏分以0.5～6小时-1的空速通入温度为30～60℃的负载了强酸和酸性氧化物或氧化性盐的活性炭反应器，以0.5～6小时-1的空速通入温度为30～60℃的负载了强碱和金属氧化物的活性炭反应器，收集符合要求的喷气燃料馏分。
具体地说，包括以下步骤：
1)使喷气燃料馏分进入负载了强酸和酸性氧化物或强氧化性盐的活性炭精制器，脱除喷气燃料馏分中的碱性氮化合物，可使碱性氮化合物的含量降至1ppm以下。精制温度为30～60℃，优选40～50℃，精制空速为0.5～6小时-1，优选1～2小时-1。活性炭形状可以是柱状、颗粒状、粉末状等，优选柱状。所说强酸最好是硫酸，优选浓硫酸。以活性炭重量为基准，硫酸负载量是10～100％，优选30～50％。所说酸性氧化物选自二氧化锰(MnO2)、五氧化二磷(P2O5)、三氧化铬(Cr2O3)等。所说强氧化性盐是高锰酸钾(KMnO4)或重铬酸钾(K2Cr2O7)等，酸性氧化物或强氧化性盐的负载量是活性炭重量的0.1～10％，优选1～5％。吸附剂的制备方法是首先将粉状或颗粒状的酸性氧化物或强氧化性盐与活性炭充分混合，然后把浓度为40～98wt％的强酸喷洒在上面，在80～100℃下干燥即可。
2)将从以上精制器出来的馏分通入负载了强碱和金属氧化物的活性炭精制器，脱除喷气燃料馏分中的酸性物质，可使其中的酸性化合物含量降至1.0KOHmg/100ml以下。精制温度为30～60℃，优选40～50℃，精制空速为0.5～6小时-1，优选1～2小时-1。活性炭形状可以是柱状、颗粒状、粉末状等，优选柱状。所说强碱最好是氢氧化钠，以活性炭重量为基准，在活性炭上的负载量为5～50％，优选10～30％。所说金属氧化物，可以是氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)或氧化锌(ZnO)等，负载量为0.1～10％，优选1～5％。活性炭吸附剂的制备方法是首先将粉状或颗粒状的金属氧化物与活性炭充分混合，然后把浓度为5～40％的强碱溶液喷洒在上面，在80～100℃下干燥即可。
本发明提供的精制方法中，第1)精制步骤和第2)精制步骤的顺序可以交换，也就是说，本发明方法可以先进行酸精制，也可以先进行碱精制。最后从精制器出来的喷气燃料馏分还可以进入预过滤器，以进一步脱除喷气燃料馏分中的固体杂质，确保喷气燃料的洁净性。
本发明方法适用于喷气燃料馏分的精制，特别是中原原油、华北原油混合生产的喷气燃料的精制。
本发明提供的精制方法采用了更为适合的吸附剂和吸附条件，能够有效去除喷气燃料馏分中的碱性氮化物、酸性化合物等，精制后喷气燃料馏分的各项性能符合规格指标的要求，而且产品质量稳定，储存期长。同时本方法去除了白土补充精制，不携带酸，有利于环保。
具体实施方式
实施例1
华北原油喷气燃料馏分(140～250℃)，在温度为50℃时，以2小时-1的空速，经过100ml反应器，内部装填3mm柱状活性碳吸附剂，堆密度0.9kg/m3，活性炭上负载40％的硫酸和1％的Cr2O3。吸附剂的制备是首先在活性炭中混入1％的Cr2O3，搅拌混合均匀，将浓度为95％的硫酸喷洒负载在活性炭上，然后在80℃温度下加热干燥。从第一反应器出来的油品，在50℃，2小时-1的空速下，经过100ml反应器，内部装填3mm柱状活性碳吸附剂，堆密度0.8kg/m3，活性炭上负载30％的氢氧化钠和1％的ZnO，吸附剂制备是首先将ZnO与活性炭搅拌混合，然后喷洒浓度为40％的氢氧化钠溶液，在100℃温度下干燥。从第二反应器出来的油品即为质量合格的喷气燃料。
此工艺处理的喷气燃料，颜色安定性明显提高，并且稳定，产品储存6个月，仍保持稳定。性能见表1。
实施例2
常一线喷气燃料馏分(140～250℃)，在温度为40℃、5小时-1的空速条件下，经过100ml反应器，内部装填3mm柱状活性碳吸附剂，堆密度0.81kg/m3，活性炭上负载30％的硫酸和0.5％的的K2Cr2O4，吸附剂制备是首先将0.5％的K2Cr2O4混入活性炭中，搅拌混合均匀，然后将浓度为95％硫酸喷洒在活性炭上，在80℃温度下加热干燥。将从第一反应器出来的油品在40℃，5小时-1的空速下经过100ml反应器，内部装填40～8目，堆密度0.7kg/m3活性炭吸附剂，活性炭上负载30％的氢氧化钠和分别为1％的ZnO和MgO，吸附剂制备是首先将ZnO和MgO颗粒与活性炭搅拌混合，然后将浓度为40％的氢氧化钠溶液喷洒在活性炭上，在100℃温度下干燥制得。从第二反应器出来的油品即为质量合格的喷气燃料。
该方法处理的喷气燃料，可脱除喷气燃料馏分中的碱性氮化合物、大部分氮化物，酸性物质，油品颜色安定性明显提高，解决银片腐蚀问题并且稳定，产品储存6个月，仍保持稳定。性能见表2。
                          表1  吸附剂精制前后油品性质比较
   GB 6537-94  喷气燃料馏分    精制后     试验方法
赛波特比色，级 不小于+25 +25 +30   GB/T 3555
总酸值，mgKOH/g 不大于0.015 0.019 0.0001   GB/T 12574
水溶性酸碱    无     无     无   GB/T 259
总氮含量，mg/L    /     6.0     0.43   SH/T 0254
碱性氮，mg/L   *     2.75     0   SH/T 0162
芳烃含量，％(V/V)    不大于20.0     9.6     9.5   GB/T 11132
总硫含量，％(m/m)    不大于0.20     0.042     0.041   SH/T 0253
硫醇性硫，％(m/m)    不大于0.0020     0.0002     0.0002   GB/T 1792
闪点，℃    不低于38     41.5     43.5   GB/T 26
腐蚀性铜片腐蚀(100℃，2h)银片腐蚀(50℃，4h) 不大于1级不大于1级 1a0级 1a0级 GB/T 5096SH/T 0023
水反应界面情况，级分离程度，级 不大于1b 1b2 1b2 GB/T 1793
热安定性(260℃，2.5h)压力降，kpa管壁评级 不大于3.3 00 00   GB/T 9169
*喷气燃料中不大于1ppm，否则影响喷气燃料颜色安定性。
                       表2  喷气燃料馏分精制前后分析数据比较
项目    GB6537-94     常一线油     精制后     试验方法
颜色(赛氏比色)，号    报告     +23     +30     GB/T 3555
组成：总酸值，mgKOH/g芳烃含量，％(v/v)烯烃含量，％(v/v)总硫含量，％(m/m)硫醇性硫，％(m/m) 不大于0.015不大于20.0不大于5.0不大于0.20不大于0.002 0.032513.70.60.0160.0033 0.000912.90.60.00170.0003 GB/T 12574GB/T 11132GB/T 11132SH/T 0253GB/T 1792
闪点，℃3    不低于38     46     45.5     GB/T 261
冰点，℃    不高于-47     ＜-63     ＜-63     GB/T 2430
腐蚀性铜片腐蚀(100℃，2h)，级银片腐蚀(50℃，4h)，级 不大于1不大于1 1a0级 1a0级 GB/T 5096SH/T 0023
热安定性(260℃，2.5h)压力降，kPa管壁评级 不大于3.3小于3，且无孔雀兰或异常沉淀 00 01     GB/T 9169
洁净性实际胶质，mg/100ml 不大于7 0 0 GB/T 8019
水反应界面情况，级分离程度，级 不大于1b报告 1b3 1b2 GB/T 1793
碱性氮，ppm总氮含量，mg/L水溶性酸碱   */无     1.72.8无     00.9无     SH/T 0162SH/T 0254GB/T 259
*喷气燃料中不大于1ppm，否则影响喷气燃料颜色安定性。

Claims (8)

1.一种喷气燃料的精制方法，包括：
1)将酸性氧化物或强氧化性盐与活性炭充分混合，然后把浓度为40～98％的硫酸喷洒在上面，在80～100℃下干燥，得到活性炭吸附剂，使喷气燃料馏分以0.5～6小时-1的空速通入温度为30～60℃的装载了上述活性炭吸附剂的反应器；
2)将金属氧化物与活性炭充分混合，然后把浓度为5～40％的强碱溶液喷洒在上面，在80～100℃下干燥，得到活性炭吸附剂，将步骤1)得到的油品以0.5～6小时-1的空速通入温度为30～60℃的装载了上述活性炭吸附剂的反应器，收集精制后的喷气燃料馏分；
其中，以活性炭重量为基准，硫酸的负载量是10～100％，酸性氧化物或强氧化性盐的负载量是0.1～10％，强碱的负载量为5～50％，金属氧化物的负载量0.1～10％；所说酸性氧化物选自二氧化锰、五氧化二磷和三氧化铬，所说强氧化性盐是高锰酸钾或重铬酸钾，所说金属氧化物选自氧化镁、氧化钙和氧化锌。
2.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，步骤1)的精制温度为40～50℃，精制空速1～2小时-1。
3.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，硫酸的负载量是30～50％。
4.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，酸性氧化物或强氧化性盐的负载量是1～5％。
5.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，步骤2)的精制温度为40～50℃，精制空速为1～2小时-1。
6.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，所说强碱是氢氧化钠。
7.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，强碱的负载量为10～30％。
8.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，金属氧化物的负载量为1～5％。
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