CN1326974C - 一种以含油岩石为原料生产轻质燃料油的催化剂和方法 - Google Patents

Abstract

一种以含油岩石为原料生产轻质燃料油的催化剂和方法，属于石油炼制技术领域。该催化剂的原料重量百分比组成为：环烷酸钴20～35%，乙二醇单甲醚30～40%，酸化活性白土3～5%，硬脂酸甘油酯10～20%，氯化石蜡20～37%，所述的氯化石蜡为工业级氯化石蜡70。本发明还提供了利用该催化剂生产轻质燃油的方法。该催化剂能有效降低含油岩石生产轻质燃料油的成本并提高轻质燃料油产品的品质，使用该催化剂生产轻质燃料油的方法打破传统需在高压、加氢工艺的条件下从含油岩石中蒸馏轻质燃料油的方法。蒸馏出轻质燃料油性能良好，可替代0^#柴油，生产过程无废气、废水、废渣产生，并且生产安全系数高，生产成本大大降低。

Description

一种以含油岩石为原料生产轻质燃料油的催化剂和方法

技术领域

本发明属于石油炼制技术领域，尤其涉及一种以含油岩石为原料生产轻质燃料油的催化剂和方法。

背景技术

含油岩石是火山地带自然形成的，它是沥青质和无机矿石通过火山爆发形成的一种有机岩石，储藏量丰富。含油岩石不同于石油，用传统的石油炼制技术很难将其大批量的加工成轻质燃料油，其产物只能作为道路和建筑用材料，利用价值低。我国是石油消耗大国，如何利用含油岩石加工得到轻质燃料油来代替柴油是综合利用石油资源的重要问题。

目前，国内外企业采用高温高压条件下加氢的方法，从粉状含油岩石中蒸馏出轻质燃料油，既存在生产安全问题又增加生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种以含油岩石为原料，常压下蒸馏得到轻质燃料油的催化剂和方法，不需要加氢工艺，得到的轻质燃料油可以替代0#柴油，同时大大降低生产成本。

本发明采用的技术方案如下：

一种以含油岩石为原料生产轻质燃料油的催化剂，其特征在于该催化剂原料的重量百分比组成为：环烷酸钴20～35％，乙二醇单甲醚30～40％，酸化活性白土3～5％，硬脂酸甘油酯10～20％，氯化石蜡20～37％，所述的氯化石蜡为工业级氯化石蜡70。

该催化剂原料的重量百分比组成可以为：环烷酸钴25％，乙二醇单甲醚40％，酸化活性白土5％，硬脂酸甘油酯10％，氯化石蜡20％，所述的氯化石蜡为工业级氯化石蜡70。

所述的酸化活性白土为市售工业级原料，其制备方法是将浓度为98％的硫酸和白土按重量比98％硫酸∶白土＝1∶49物理混合得到。

一种以含油岩石为原料生产轻质燃料油的方法，其特征在于包括如下制备步骤：

(1)含油岩石加工成粉状，和催化剂按重量比含油岩石∶催化剂＝95～97∶3～5混合得到混合物料，所述的催化剂是由如下重量配比的原料混合得到：环烷酸钴20～35％，乙二醇单甲醚30～40％，酸化活性白土3～5％，硬脂酸甘油酯10～20％，氯化石蜡20～37％，其中的氯化石蜡为工业级氯化石蜡70；

(2)将步骤(1)得到的混合物料送入蒸馏装置，在常压下3小时内升温到550℃进行蒸馏，在蒸馏装置的上方产出干气，中部得到轻质燃料油。

该催化剂使用的环烷酸钴、乙二醇单甲醚、酸化活性白土、硬脂酸甘油酯和氯化石蜡原料均为市售产品。例如所述的环烷酸钴的生产厂家有上海长风化工厂、沈阳市应用技术实验厂、常州雪龙化工厂、沈阳船牌化工有限公司，所述的乙二醇单甲醚的生产厂家有辽宁抚顺石油工厂、沈阳石油化工厂、上海试剂三厂，所述的活性白土的生产厂家有黄山市白岳活性白土有限公司、北票市红山白土厂、广西田东第二化工厂、陕西洋县活性白土厂，所述的硬脂酸甘油脂的生产厂家有广州龙沙有限公司、杭州金城助剂有限公司、河南正通化工有限公司、张家港油脂化工二厂，所述的氯化石蜡70的生产厂家有巩义市金元化工厂、福州化学品有限公司、南京霞威化工有限公司、江苏靖江大江化工有限公司。

该催化剂的五种原料经过物理混合即可得到，催化剂和加工成粉状的含油岩石按比例混合均匀后，在常压和不加氢气的条件下，在3小时内将蒸馏装置内的混合物料逐渐加热至550℃，轻质燃料油的初馏点为200℃，终馏点为550℃。干气的收集温度为450～480℃，可以作为能源再利用，在蒸馏装置底部产出焦炭。

本发明的以含油岩石为原料生产轻质燃料油的催化剂，在常压和不加氢气的条件下把含油岩石中超大分子链断开并在13～22之间重组，同时进行脱色，使生产出的轻质燃料油长期贮存理化指标不反弹。催化剂中的环烷酸钴在催化蒸馏时可缩短反应时间，提高产物产量，乙二醇单甲醚能提高其产品轻质燃料油的互溶性及长期贮存稳定性，达到柴油的使用要求，酸化活性白土能为轻质燃料油脱色、脱味、脱臭，使制得的轻质燃料油酸值不回升、不回色、清亮透明、品质稳定、保质期长，硬脂酸甘油脂具有消泡、分散、增稠作用，使轻质燃料油细腻、润滑，满足柴油粘度、密度、润滑度的要求，固体的氯化石蜡为阻燃剂，使蒸馏出的轻质燃料油的闪点达到柴油安全指标。

本发明的有益效果在于，该催化剂以常用化学工业产品为原料，能有效降低以含油岩石为原料生产轻质燃料油的成本并提高轻质燃料油产品的各项性能指标，以含油岩石为原料使用该催化剂生产轻质燃料油的方法打破传统需在高压、加氢工艺的条件下从含油岩石中蒸馏轻质燃料油的方法。采用将含油岩石与催化剂混合后在常压、不加氢气的条件下蒸馏出轻质燃料油，其产品性能良好，可替代0^#柴油，生产过程无废气、废水、废渣产生，并且生产安全系数高，生产成本大大降低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，下述实施例中的百分数除具体说明外均为重量百分数。

实施例1  取25kg环烷酸钴，40kg乙二醇单甲醚，5kg酸化活性白土，10kg硬脂酸甘油脂和20kg氯化石蜡70，上述原料均为市售工业级原料。将上述原料混合均匀得到该催化剂。

实施例2  取市售环烷酸钴20kg，乙二醇单甲醚30kg，酸化活性白土3kg，硬脂酸甘油脂20kg和牌号为70的氯化石蜡27kg。其中酸化活性白土是将浓度为98％的硫酸和白土按重量比98％硫酸∶白土＝1∶49物理混合得到。将上述五种原料混合均匀得到该催化剂。

实施例3  取20kg环烷酸钴，30kg乙二醇单甲醚，3kg酸化活性白土，10kg硬脂酸甘油脂和37kg氯化石蜡70，上述原料均为市售工业级原料。将上述原料混合均匀得到该催化剂。

实施例4  取市售环烷酸钴35kg，乙二醇单甲醚30kg，酸化活性白土5kg，硬脂酸甘油脂10kg和牌号为70的氯化石蜡20kg。其中酸化活性白土是将市售浓度为98％的硫酸和白土按重量比98％硫酸∶白土＝1∶49物理混合得到。将上述五种原料混合均匀得到该催化剂。

实施例5  以四川产含油岩石为原料制备轻质燃料油。将95kg含油岩石粉碎后与5kg实施例1提供的催化剂混合均匀，混合物料送入蒸馏塔中进行常压催化蒸馏，在3小时内将蒸馏塔内的混合物料逐渐加热至510℃，轻质燃料油的初馏点为200℃，终馏点为550℃，干气的收集温度为450～480℃。在蒸馏装置上方得到干气，中部得到轻质燃料油，在蒸馏装置底部得到焦炭。

该实验中所用的含油岩石为四川产的含油岩石，其技术指标见表1。

表1  四川含油岩石各项技术指标

项目名称	技术指标
		密度g/cm3	1.7～2.6
色度	≤5
		硬度(莫氏)	4
含油率(干基)％	26.0～34.0

该实验中轻质燃料油的重量产出率约为30％，干气产率约为16％，焦炭重量产率为54％。该轻质燃料油产品的各项技术指标与0#柴油标准比较结果见表2。

表2  本发明产出的轻质燃料油与0#柴油技术指标对比

项目名称	实施例5得到的轻质燃	0#柴油
			密度(20℃)g/cm3	0.84～0.85	0.84～0.86
运动粘度(20℃)mm2/s	4	3～8
			凝点℃	-3	0
色度(不深于)	4	3.5
			机械杂质％	无	无
水溶性酸或碱	无	无
			铜片腐蚀(50℃、3小时)	1	1
灰份％	＜0.01	＜0.01
			水分％	痕迹	痕迹

由上表可以看出，采用本发明提供的催化剂和制备轻质燃料油的方法得到的轻质燃料油的各项技术指标均达到或符合0#柴油的标准，完全可以替代0#柴油使用。其制备过程安全，简单，生产成本远远低于现有的高温高压催化蒸馏方法。

实施例6  以新疆自治区产含油岩石为原料制备轻质燃料油。将97kg含油岩石与3kg实施例2提供的催化剂混合均匀，混合后的物料送入蒸馏塔中进行常压催化蒸馏，在3小时内将蒸馏塔内的混合物料逐渐升温至550℃，轻质燃料油的初馏点为200℃，终馏点为550℃，干气的收集温度为450～480℃。在蒸馏装置上方得到干气，中部得到轻质燃料油，在蒸馏装置底部得到焦炭。

该实验中轻质燃料油的重量产出率约为25％，干气产率约为15％，焦炭重量产率为60％。经检测，该轻质燃料油产品的各项技术指标均能达到或满足0#柴油标准。

Claims (4)

1.一种以含油岩石为原料生产轻质燃料油的催化剂，其特征在于该催化剂的原料重量百分比组成为：环烷酸钴20～35％，乙二醇单甲醚30～40％，酸化活性白土3～5％，硬脂酸甘油酯10～20％，氯化石蜡20～37％，所述的氯化石蜡为工业级氯化石蜡70。

2.根据权利要求1所述的以含油岩石为原料生产轻质燃料油的催化剂，其特征在于该催化剂的原料重量百分比组成为：环烷酸钴25％，乙二醇单甲醚40％，酸化活性白土5％，硬脂酸甘油酯10％，氯化石蜡20％，所述的氯化石蜡为工业级氯化石蜡70。

3.根据权利要求1或2所述的以含油岩石为原料生产轻质燃料油的催化剂，其特征在于所述的酸化活性白土为市售工业级原料，其制备方法是将浓度为98％的硫酸和白土按重量比98％硫酸∶白土＝1∶49物理混合得到。

4.一种以含油岩石为原料生产轻质燃料油的方法，其特征在于包括如下制备步骤：

(1)含油岩石加工成粉状，和催化剂按重量比含油岩石∶催化剂＝95～97∶3～5混合得到混合物料，所述的催化剂是由如下重量配比的原料混合得到：环烷酸钴20～35％，乙二醇单甲醚30～40％，酸化活性白土3～5％，硬脂酸甘油酯10～20％，氯化石蜡20～37％，其中的氯化石蜡为工业级氯化石蜡70；

(2)将步骤(1)得到的混合物料送入蒸馏装置，在常压下3小时内升温到550℃进行蒸馏，在蒸馏装置的上方产出干气，中部得到轻质燃料油。