CN1184285C - 轻质油中微量硫化氢的脱除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻质油中微量硫化氢的脱除方法，包括：(1)将碱液均匀喷洒于活性炭表面，(2)将载碱活性炭装入反应器中，使待精制轻质油自下而上通过反应器床层并收集产物。本发明方法适用于轻质油中微量或痕量硫化氢的脱除，特别适用于烃油精制过程中新生硫化氢的脱除。本发明方法操作简单，无废液排放，有利于环保。

Description

轻质油中微量硫化氢的脱除方法
技术领域
本发明属于石油轻烃类的精制，更具体地说是一种脱除轻质油中硫化氢的方法。
背景技术
原油经适当加工后，可以生产出各种轻质油馏分，例如喷气燃料，汽油，液化石油气等，这些馏分经脱酸、脱硫、脱色等步骤精制后，可得到相应轻质油半成品，再加入适当添加剂，可得到成品。然而，由于传统工艺的某些不足，或原油性质、加工工艺以及处理量的变化等因素的影响，轻质油品特别是＜C12的轻质油品精制后，时常出现酸性指标及其它绝大多数指标都合格，但银片腐蚀或铜片腐蚀不合格的现象，例如液化气或催化汽油经脱硫醇后，有时铜片腐蚀不合格；喷气燃料经白土精制后有时银片腐蚀不合格。经分析，产生这类问题的原因是由于轻质油在精制过程中新产生了微量但却极具腐蚀性的硫化氢。
除去轻质油中硫化氢的方法很多，最传统的方法是采用碱精制，即采用适当方式，让轻质油与碱液混合，然后沉降分离。这种方法可以有效除去油中环烷酸和硫化氢等酸性物质，但这种方法碱的利用率较低，存在大量废碱的排放问题。
CN1071189公开的方法是以碱液浸渍活性炭固定床，将馏分油通过此床层，可以有效脱除馏分油中的酸性物质。该方法采用原位浸渍，且浸渍时间需在24小时以上，浸渍过程中仍然要使用较多的碱液，因此还是存在废碱液的排放问题。
US4199440提出一种除去石油中痕量酸性化合物的方法，是将烃油与碱液混合，然后进入装有粒度为0.6～2mm的木炭构成的聚结床，待精制的烃油从床层下部侧线抽出，含碱液的水相从床层底部排污口放出。该方法是将烃油与碱液预先混合，为防止乳化只能采用1～3％的稀碱，因此还会产生废水、废碱的排放问题。
上述专利介绍的方法虽然都可以脱除烃油中的硫化氢，但对于处理微量甚至痕量硫化氢来说，上述方法则存在着操作复杂、成本高昂甚至污染环境的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种脱除轻质油中的微量或痕量硫化氢的方法。该方法成本低廉、操作简单且没有废液产生。
本发明提供的脱除轻质油中微量硫化氢的方法包括：先将碱液均匀喷洒于活性炭表面，再将载碱活性炭装入反应器中，使待精制轻质油自下而上通过反应器床层并收集产物。
具体地说，本发明方法包括以下步骤：
(1)将碱液均匀喷洒于活性炭表面。可以采取多种方法，例如：在一转动容器中装入一定量的活性炭，在容器上方安装一喷雾器，喷雾器与碱液罐相连，均匀转动容器后，让碱液从喷雾器喷出，使碱液均匀喷洒于活性炭表面，至容器下部的排液口开始有液体流出时，表明活性炭吸附基本饱和，可停止喷碱。碱液的温度不宜高于100℃，优选5～50℃。
(2)将载碱活性炭装入反应器中，把待精制轻质油馏分自反应器下部进入，自下而上通过床层。操作温度5～60℃，优选35～45℃，液时空速0.5～7小时-1，优选2～4小时-1。在处理液态烃油时可在常压下进行，但处理液化石油气时应适当加压使之保持液态。
所说活性炭可以是粒状、条状等各种形状，其粒径可以是0.5～5毫米，或Φ1～5毫米×5～10毫米。在反应器中的装填量不小于20ml，装填长径比控制在2～10∶1。
所说碱液可以是氢氧化钠、氢氧化钾或二者混合物的水溶液，浓度可以为5～40重％，但是一般情况下，为了延长载碱活性炭的使用寿命，并使碱液喷洒均匀，碱液浓度最好是15～25重％。
所说轻质油为C3～C12烃油，如液化气、汽油、煤油和喷气燃料等。
本发明方法主要用来脱除轻质油中的微量或痕量硫化氢，因此，载碱活性炭的使用寿命很长。达到使用寿命后，用于航煤精制的载碱活性炭可以作燃料烧掉，基本没有环保问题；用于汽油或液化气精制的活性炭可以再生，即从反应器排污口放净残油，将活性炭取出并沥干至无液滴或用高压蒸汽吹干，然后按步骤(1)的方法喷洒碱液即可重复使用。
本发明方法适用于轻质油中微量或痕量硫化氢的脱除，特别适用于烃油精制过程中新生硫化氢的脱除。采用本发明方法既可以解决喷气燃料中微量硫化氢引起的银片腐蚀问题，又可以解决汽油及液化气中微量硫化氢引起的铜片腐蚀问题，而且操作简单，无废液排放，有利于环保。
具体实施方式
下面通过实例进一步描述本发明的特点。其中，硫化氢的检测方法采用醋酸铅试纸法，喷气燃料银片腐蚀采用SH/T 0023方法测定，汽油铜片腐蚀采用GB/T 5096方法测定，液化气铜片腐蚀采用方法SH/T0232测定。
                       实例1
本实例为载碱活性炭的制备。
在一转动容器中装入一定量的活性炭，在容器上方安装一喷雾器，喷雾器与氢氧化钠储液罐相连，匀速转动容器后，让碱液从喷雾器喷出，使碱液均匀喷洒于活性炭表面，至容器下部的排液口开始有液体流出时，停止喷碱，将活性炭取出待用。碱液温度为25℃，碱液浓度为20％，活性炭为Φ3×5～10mm的条状体。
                       实例2
将按照实例1制备的载碱活性炭装入反应器中进行烃油补充精制。反应在实验室中进行，反应器体积40ml，载碱活性炭装填长径比5∶1，原料油为长庆喷气燃料，床层温度为40～45℃。试验结果见表1。
                                       表1
原料油/床层(体积比) 液时空速(小时-1)           精制前           精制后
银片腐蚀(级)   H2S 银片腐蚀(级)   H2S
10 2 2 有 0 无
    78     3     2     有     0     无
    125     2     2     有     0     无
    214     2     2     有     0     无
    325     2     2     有     0     无
                          实例3
将按照实例1制备的载碱活性炭装入反应器中进行烃油补充精制。试验规模为工业生产，反应器体积10m3，填料装填长径比4∶1，原料油为长庆3号喷气燃料，床层温度为35～45℃。试验结果见表2。
                                表2
原料油/床层(体积比) 液时空速(小时-1)            精制前           精制后
  银片腐蚀(级)   H2S   银片腐蚀(级)   H2S
    1     0.43     2   有     0   无
    10     0.76     2   有     0   无
    15     0.88     1   有     0   无
    48     1.10     2   有     0   无
    73     1.50     2   有     0   无
    95     1.42     2   有     0   无
                      实例4
将按照实例1制备的载碱活性炭装入反应器中进行烃油补充精制。反应器体积40ml，载碱活性炭装填长径比5∶1，原料油为乌鲁木齐石化炼油厂催化汽油，床层温度为35～40℃。试验结果见表3。
                        表3
  原料油/床层(体积比)     液时空速(小时-1)          铜片腐蚀
精制前(级) 精制后(级)
    10     2     2a     1a
    45     1a
    75     1a
                        实例5
将按照实例1制备的载碱活性炭装入反应器中进行烃油补充精制。反应器体积40ml，载碱活性炭装填长径比5∶1，原料油为燕山炼油厂催化汽油，床层温度为35～40℃。试验结果见表4。
                     表4
 原料油/床层(体积比)    液时空速(小时-1)          铜片腐蚀
精制前(级) 精制后(级)
    5     2     2a     1a
    34     1a
    87     1a
    146     1a
    183     1a
                     实例6
将按照实例1制备的载碱活性炭装入反应器中进行烃油补充精制。反应器体积40ml，载碱活性炭装填长径比5∶1，原料油为燕山石化脱硫醇液化石油气，床层温度为25～40℃，系统压力1.0～1.3MPa。试验结果见表5。
                         表5
 原料油/床层(体积比)     液时空速(小时-1)            铜片腐蚀
  精制前(级)     精制后(级)
    3     2     2a     1a
    12     1a
    38     1a
    56     1a
    63     1a

Claims (8)

1.轻质油中微量硫化氢的脱除方法，包括：(1)将碱液均匀喷洒于活性炭表面，至装载活性炭的容器下部开始有液体流出时，停止喷碱，所说碱液为氢氧化钠、氢氧化钾或二者混合物的水溶液，浓度为5～40重％，碱液的温度为5℃至不高于100℃；(2)将载碱活性炭装入反应器中，在操作温度5～60℃，液时空速0.5～7小时-1的条件下，使待精制轻质油自下而上通过反应器床层并收集产物。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将碱液均匀喷洒于活性炭表面的方法包括：在一转动容器中装入活性炭，在容器上方安装一喷雾器，喷雾器与碱液罐相连，均匀转动容器后，让碱液从喷雾器喷出，使碱液均匀喷洒于活性炭表面，至容器下部的排液口开始有液体流出时，停止喷碱。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，碱液的温度为5～50℃。
4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所说碱液浓度15～25重％。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中轻质油精制过程的操作温度35～45℃，液时空速2～4小时-1。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所说活性炭粒径为0.5～5毫米。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所说活性炭为Φ1～5毫米×5～10毫米的颗粒。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所说轻质油为C3～C12烃油。
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