CN201962248U - 一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置，包括水槽，反应容器，萃取分液阀，储罐，电动搅拌控制器和蛇形冷凝管，其中，反应容器上设有取样分析口和进料口，反应容器外套有恒温水浴管，水槽与恒温水浴管管路连接；储罐设在反应容器下方，通过萃取分液阀与反应容器管路连接；电动搅拌控制器位于反应容器上部，电动搅拌控制器的搅拌叶片位于反应容器中部，搅拌叶片为正、反双叶搅拌桨；蛇形冷凝管位于反应容器上方。本实用新型的装置具有双叶搅拌动力大、两相上下湍动撞击混合、物料混合充分、高效分液萃取等优点，在工业燃油萃取-氧化耦合反应中应用前景广阔。

Description

一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置。

背景技术

含硫燃油在作为燃料使用过程中形成的SO₂是大气中酸雨形成的前驱物之一，是必须加以严格控制的主要大气污染物。目前，世界各国燃油含硫量标准日趋严格。欧盟在2005年将汽油含硫量由350ppm降至50ppm，2009年降至10ppm；美国和日本现分别执行15ppm和10ppm的标准。我国将于2009年12月31日起，在全国范围内，将无铅汽油含硫量由500ppm降至150ppm。

氧化脱硫(ODS)是众多油品脱硫方法中研究最为广泛，应用价值最高的一种脱硫方法。氧化脱硫技术以其脱硫效率高、反应条件温和、投资运行成本低、工艺流程简单等优点而受到国内外研究人员的广泛重视。在反应装置方面，如何对萃取-反应耦合过程加以有效强化，以提高过程经济性和适用性是这一新工艺有待解决的实际问题。

发明内容

针对上述现有技术，本实用新型提供了一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置，包括水槽，反应容器，萃取分液阀，储罐，电动搅拌控制器和蛇形冷凝管，其中，反应容器上设有取样分析口和进料口，反应容器外套有恒温水浴管，水槽与恒温水浴管管路连接；储罐设在反应容器下方，通过萃取分液阀与反应容器管路连接；电动搅拌控制器位于反应容器上部，电动搅拌控制器的搅拌叶片位于反应容器中部，搅拌叶片为正、反双叶搅拌桨；蛇形冷凝管位于反应容器上方。

所述恒温水浴管通过恒温水浴夹套套在反应容器外。

所述水槽与恒温水浴管连接的管路上设有电加热器、压力表和水泵。

所述电动搅拌控制器外套有防水箱。

所述蛇形冷凝管的冷凝水入口处设有转子流量计。

使用：需要对油品进行脱硫时，置于反应容器中，在加热搅拌过程中，同时进行萃取和催化氧化脱硫反应；蛇形冷凝管对挥发的油品进行冷凝回流；设有加热器的水槽由水泵抽取恒温水进入反应釜夹套内，控制釜内液体反应温度；从取样分析口取样分析燃油硫含量；反应一定时间后停止搅拌，关闭恒温水管路水泵；待溶液冷却、静置分层后打开分液萃取阀，分别收集下层乙腈和上层油品于储罐。

本实用新型的装置其工作特性与常规搅拌方式相比具有如下优点：正反搅拌叶片分别位于油相、乙腈相液层正中间，电动搅拌器控制同轴双叶搅拌桨顺时针搅动。反向搅拌叶搅拌下层乙腈相流体向上湍动，正向搅拌叶搅拌上层油相流体向下湍动，两相液体呈上下湍动撞击实现微观混合，两相中的反应物料能够充分混合接触，从而强化相际间的传质-反应过程。停止搅拌后，两相界面仍保持长时间模糊，说明两相接触、混合充分。而常规搅拌的单搅拌叶片位于两相界面处，两相搅拌湍流程度较小，容易造成下底部和上表面液体搅拌不充分，出现搅拌“死区”，物料接触不充分，停止搅拌后两相界面迅速变清晰、分层，相际间接触、混合效果均不理想。

综上所述，本实用新型的装置具有双叶搅拌动力大、两相上下湍动撞击混合、物料混合充分、高效分液萃取等优点，在工业燃油萃取-氧化耦合反应中应用前景广阔。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1、水槽；2、电加热器；3、压力表；4、水泵；5、萃取分液阀；6、储罐；7、反应容器；8、恒温水出口(返回水槽)；9、恒温水入口；10、反搅拌叶片；11、正搅拌叶片；12、取样分析口；13、进料口；14、冷凝水入口；15、转子流量计；16、电动搅拌控制器(外套防水箱)；17、蛇形冷凝管；18、冷凝水出口；19、恒温水浴夹套。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置，包括水槽1，反应容器7，萃取分液阀5，储罐6，电动搅拌控制器16和蛇形冷凝管17，如图1所示，其中，反应容器7上设有取样分析口12和进料口13，反应容器7外套有恒温水浴管，恒温水浴管上设有恒温水出口8和恒温水入口9，水槽1与恒温水浴管管路连接；储罐6设在反应容器7下方，通过萃取分液阀5与反应容器7管路连接；电动搅拌控制器16位于反应容器7上部，其外套有防水箱，电动搅拌控制器16的搅拌叶片位于反应容器7中部，搅拌叶片为正、反双叶搅拌桨：包括正搅拌叶片11和反搅拌叶片10；蛇形冷凝管17位于反应容器7上方，蛇形冷凝管17上设有冷凝口出口18。

所述恒温水浴管通过恒温水浴夹套19套在反应容器7外。

所述水槽1与恒温水浴管连接的管路上设有电加热器2、压力表3和水泵4。

所述蛇形冷凝管17的冷凝水入口18处设有转子流量计15。

使用：需要对油品进行脱硫时，首先从进料口13分别加入反应原料和催化剂，在加热搅拌过程中，同时进行萃取和催化氧化脱硫反应；蛇形冷凝管17对挥发的油品进行冷凝回流；设有电加热器2的水槽1由水泵4抽取恒温水进入恒温水浴夹套19内，控制反应容器内液体反应温度；从取样分析口12取样分析燃油硫含量；反应一定时间后停止搅拌，关闭恒温水管路水泵4；待溶液冷却、静置分层后打开分液萃取阀5，分别收集下层乙腈和上层油品于储罐。

实施例1：利用萃取-氧化耦合脱硫反应装置脱除模拟油品中的噻吩(TH)

以噻吩(TH)为代表物，将一定量的TH溶于60ml正辛烷，配制成硫含量为350ppm的模拟体系，从进料口加入60ml乙腈于反应装置，按O/S(摩尔比)＝15的计算H₂O₂加入量，按正辛烷1％质量比计算Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂加入量，将H₂O₂与催化剂预混合接触5min后加入到反应装置。在反应装置中控制反应条件为恒温水浴60℃，电动双叶搅拌反应3h，取样分析口检测正辛烷中TH脱除率为88.5％。

实施例2：利用萃取-氧化耦合脱硫反应装置脱除模拟油品中二苯并噻吩(DBT)

以二苯并噻吩(DBT)为代表物，将一定量的DBT溶于60ml正辛烷，配制成硫含量为500ppm的模拟体系，从进料口加入60ml乙腈于反应装置，按O/S(摩尔比)＝12计算H₂O₂加入量，按正辛烷1％质量比计算PW₁₁Co催化剂加入量，将H₂O₂与催化剂混合预接触5min后加入反应装置。在油品脱硫反应装置中，控制反应条件为恒温水浴60℃，电动双叶搅拌反应3h，取样分析口检测正辛烷中DBT脱硫率为97.5％。

实施例3：利用萃取-氧化耦合脱硫反应装置脱除汽油中含硫化合物

以汽油为燃料油，测得油品硫含量为60ppm，从进料口加入60ml乙腈于反应装置，按O/S(摩尔比)＝10计算H₂O₂加入量，按2％正辛烷质量比计算Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂加入量，将H₂O₂与催化剂混合预接触5min后加入反应装置。在油品脱硫反应装置中，控制反应条件为恒温水浴60℃，电动双叶搅拌反应4h，再从进料口加入60ml乙腈搅拌萃取，静置分液，取样分析口检测汽油脱硫率为95.5％。

实施例4：利用萃取-氧化耦合脱硫反应装置脱除柴油中含硫化合物

以柴油为燃料油，测得油品硫含量为350ppm，从进料口加入60ml乙腈于反应装置，按O/S(摩尔比)＝12计算H₂O₂加入量，按正辛烷0.5％质量比计算PW₁₁Ni催化剂加入量，将H₂O₂与催化剂混合预接触5min后加入反应装置。在油品脱硫反应装置中，控制反应条件为恒温水浴60℃，电动双叶搅拌反应3h，再从进料口加入60ml乙腈搅拌萃取，静置分液，取样分析口检测柴油脱硫率为91.5％。

Claims (5)

1.一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置，其特征在于：包括水槽，反应容器，萃取分液阀，储罐，电动搅拌控制器和蛇形冷凝管，其中，反应容器上设有取样分析口和进料口，反应容器外套有恒温水浴管，水槽与恒温水浴管管路连接；储罐设在反应容器下方，通过萃取分液阀与反应容器管路连接；电动搅拌控制器位于反应容器上部，电动搅拌控制器的搅拌叶片位于反应容器中部，搅拌叶片为正、反双叶搅拌桨；蛇形冷凝管位于反应容器上方。

2.根据权利要求1所述的一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置，其特征在于：所述恒温水浴通过恒温水浴夹套套在反应容器外。

3.根据权利要求1所述的一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置，其特征在于：所述水槽与恒温水浴管连接的管路上设有电加热器、压力表和水泵。

4.根据权利要求1所述的一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置，其特征在于：所述电动搅拌控制器外套有防水箱。

5.根据权利要求1所述的一种用于燃油萃取-氧化耦合脱硫的反应装置，其特征在于：所述蛇形冷凝管的冷凝水入口处设有转子流量计。

Images