TWI682993B - 燃料油精煉方法 - Google Patents

燃料油精煉方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI682993B
TWI682993B TW107136470A TW107136470A TWI682993B TW I682993 B TWI682993 B TW I682993B TW 107136470 A TW107136470 A TW 107136470A TW 107136470 A TW107136470 A TW 107136470A TW I682993 B TWI682993 B TW I682993B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fuel oil
oil
light
refined
extractant
Prior art date
Application number
TW107136470A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201928034A (zh
Inventor
陳登鑑
洪俊宏
陳綺慧
Original Assignee
財團法人金屬工業研究發展中心
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 財團法人金屬工業研究發展中心 filed Critical 財團法人金屬工業研究發展中心
Publication of TW201928034A publication Critical patent/TW201928034A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI682993B publication Critical patent/TWI682993B/zh

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G53/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes
    • C10G53/02—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only
    • C10G53/04—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only including at least one extraction step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
    • C10G21/06—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents characterised by the solvent used
    • C10G21/12—Organic compounds only
    • C10G21/14—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
    • C10G21/28—Recovery of used solvent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
    • C10G21/30—Controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10—Feedstock materials
    • C10G2300/1003—Waste materials
    • C10G2300/1007—Used oils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10—Feedstock materials
    • C10G2300/1011—Biomass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10—Feedstock materials
    • C10G2300/1037—Hydrocarbon fractions
    • C10G2300/1044—Heavy gasoline or naphtha having a boiling range of about 100 - 180 °C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
    • C10G2300/4012—Pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

一種燃料油精煉方法，包含以下步驟：使一抽提劑抽提出一待精煉燃料油中的輕質組分，得到一含有該輕質組分及該抽提劑的輕質油混合物，其中，該抽提劑是選自於與該待精煉燃料油的輕質組分互溶的油品、常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物或上述兩者的組合，且該抽提劑於抽提步驟中是呈現液態。該燃料油精煉方法透過在進行抽提時使用該抽提劑且該抽提劑是呈現液態，能夠從待精煉燃料油中抽提出黏度較低及燃燒效率較高的輕質組分。

Description

燃料油精煉方法
本發明是有關於一種燃料油精煉方法，特別是指一種精煉高黏度燃料油的燃料油精煉方法。
將待精煉燃料油進行改質及精煉，以得到整體性質更佳，例如燃燒效率更高、對環境的污染更低的燃料油是業界致力的目標。
例如中國專利CN102807892B提供一種重質油加工的方法，包括以下步驟：(1).將重質油原料作為進料與萃取溶劑在萃取塔中進行溶劑脫瀝青處理，收集脫瀝青油，以及含萃取溶劑的脫油瀝青相；(2).將該含萃取溶劑的脫油瀝青相與分散溶劑混合後進入熱裂化反應器進行熱裂化處理，得到熱裂化反應產物和焦炭；(3).將該熱裂化反應產物引出，並分離出溶劑、熱裂化油和重蠟油； (4).將該脫瀝青油與從熱裂化反應產物中分離出的熱裂化油混合，得到改質油。在步驟(1)中，該溶劑脫瀝青處理使用的萃取溶劑是選自於C3 至C6 的烷烴，且萃取塔的溫度範圍為80至250℃及壓力範圍為3.5至10 Mpa，該溶劑脫瀝青處理是使萃取溶劑的物質狀態為超臨界流體，來萃取出重質油原料中屬於重質成分的瀝青相(其所含有碳氫化合物的碳數範圍為33以上)。
例如中國專利CN 105567319B提供一種處理重質油的方法，包括以下步驟：在萃取設備中將重質油進行溶劑脫瀝青處理，得到脫瀝青油及脫油瀝青；然後將得到的脫油瀝青依序進行加氫處理及分餾處理，使重質油中的瀝青轉化為價值更高的輕質油。其中，該溶劑脫瀝青處理所使用的萃取溶劑是選自於C3 至C5 的烴，萃取設備的壓力範圍為2至4.5MPa，溫度範圍為50至90℃。該溶劑脫瀝青處理是使萃取溶劑的物質狀態為超臨界流體來萃取出重質油中的瀝青(其所含有碳氫化合物的碳數範圍為33以上)。
台灣專利TW 201012920A提供一種潤滑油的再精製方法，該台灣專利透過「丙烷萃取方法」與「加氫精製方法」的組合來回收及再利用廢潤滑油。其中，丙烷萃取方法能夠去除廢油中的瀝青、樹脂、添加劑及金屬化合物，並恢復基礎油份。其操作流程如下：(1). 利用多層過濾器過濾廢潤滑油；(2). 廢潤滑油過濾後於旋風分離器內處理廢潤滑油，以從廢潤滑油中去除水；(3). 閃蒸塔中在200至220℃及-101.0 kPa蒸餾來自旋風分離器之廢潤滑油，以除去廢潤滑油中微量之水及輕烴份；(4). 液化丙烷引入來自閃蒸塔的廢潤滑油中以形成油/丙烷混合物，並加熱油/丙烷混合物至80至90℃；(5). 通過萃取塔處理油/丙烷混合物，使來自油中的瀝青、樹脂、添加劑及金屬化合物沉澱；(6).將油/丙烷混合物從萃取塔轉移至丙烷回收塔中，回收混合物中之丙烷且廢潤滑油待用於進一步處理。一般來說，潤滑油中所含的碳氫化合物的碳數範圍為33以上，且在步驟(3)中，引入液化丙烷與油混合後又再加熱油/丙烷混合物至80至90℃，所以在進行萃取時丙烷已經是超臨界流體。
此外，燃料油本身的高黏度性質對燃料油的精煉及改質製程來說是一大阻礙，會造成精煉及改質效果不佳，因此尚有需要提供一種更為精進的燃料油精煉方法，尤其是對於高黏度燃料油的精煉，以得到整體性質更佳的燃料油。
因此，本發明之目的，即在提供一種可以改善先前技術的至少一個缺點的燃料油精煉方法。
於是，本發明燃料油精煉方法，包含以下步驟： 抽提步驟：使一抽提劑抽提出一待精煉燃料油中的輕質組分，得到一含有該輕質組分及該抽提劑的輕質油混合物，其中，該抽提劑是選自於與該待精煉燃料油的輕質組分互溶的油品、常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物或上述兩者的組合，且該抽提劑於抽提步驟中是呈現液態。
本發明之功效在於：該燃料油精煉方法透過在進行抽提時使用呈現液態的該抽提劑，能夠從該待精煉燃料油中抽提出黏度較低及燃燒效率較高的該輕質組分。該燃料油精煉方法所得到的輕質油混合物能夠直接做為燃料，也可視需要進一步將該輕質組分從該輕質油混合物中分離出來後以該輕質組分做為燃料。
以下就本發明內容進行詳細說明：
於本文中，「常溫」指10至30℃的溫度範圍；「常壓」指0.9至1.1 bar的壓力範圍。
於本發明中，該待精煉燃料油的來源、種類及性質沒有特別限制，例如但不限於重油、水熱液化油、裂解油、再生油等。尤其，本發明燃料油精煉方法非常適合用於處理具有高黏度的待精煉燃料油。
該待精煉燃料油含有輕質組分及重質組分。在本發明中，該輕質組分能被物質狀態為液體的該抽提劑從該待精煉燃料油中抽提出來。更詳細地說，該輕質組分包括碳數範圍為6至32的碳氫化合物。該輕質組分能在常壓以及燃燒溫度範圍為400℃以下時被燃燒殆盡。該重質組分包括碳數範圍為33以上的碳氫化合物。
在本發明的一些實施態樣中，該待精煉燃料油為水熱液化油。該水熱液化油例如但不限於由生物質經水熱液化法所製得的水熱液化生質油，或者由例如為化石類燃料油精煉後所形成的廢棄油泥等的有機廢棄油泥經水熱液化法所形成的水熱液化油。該水熱液化油的性質例如但不限於熱值範圍為3000至10000 Kcal/Kg，含水率範圍為0至30%，以及在100℃時的黏度範圍為100至1000 cps。
在本發明的一些實施態樣中，該待精煉燃料油為水熱液化生質油。該水熱液化生質油是由生物質經水熱液化法所製得的水熱液化生質油。該「生物質(biomass)」的來源沒有特別限制，例如但不限於微生物、植物性來源、動物性來源、生物性廢棄物等，具體例子例如但不限於微藻、布袋蓮、產油酵母菌、有機污泥、廚餘、皮革下腳料、農林廢棄物、棕櫚殼等。該生物質的固含量範圍沒有特別限制，該生物質的固含量範圍例如但不限於為8至60%。該生物質的粒徑範圍沒有特別限制，該生物質的粒徑範圍例如但不限於為1至50 mm。該「水熱液化法(hydrothermal liquefaction，HTL)」，是透過高溫高壓使水成為一具有高離子積的液體，該具有高離子積的液體使該生物質進行液化反應，經由固體、油、水分離過後，轉變成含水率範圍為0至30%的生質油。該水熱液化法的各項操作條件沒有特別限制，可依據該生物質的種類及性質並參照現有的技術自由調整，該水熱液化法的溫度範圍例如但不限於280至400℃，壓力範圍例如但不限於10至200 bar。該水熱液化生質油的性質例如但不限於在100℃時黏度範圍為100至1000 cps，熱值範圍為3000至10000 Kcal/Kg，含水率範圍為0至30%。
該抽提劑是選自於與該待精煉燃料油的輕質組分互溶的油品、常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物或上述兩者的組合。
在本發明的一種實施態樣中，該抽提劑是選自於常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物。該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物具有高親油性的性質，在該抽提步驟中，透過使用呈現液態的該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物進行抽提，從該待精煉燃料油中抽提出該輕質組分。其中，使該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物的物質狀態轉變為液態的方式沒有特別限制，可根據該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物的具體種類，並依據其相圖來控制溫度及壓力的至少一者，使得該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物的物質狀態轉變為液態。
在本發明的一些實施態樣中，該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物是選自於二氧化碳、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、新戊烷或上述的任意組合。並且是於壓力範圍1至300 bar及溫度範圍0至200°C，使上述常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物的物質狀態轉變為液態；較佳地，是於壓力範圍5至100 bar及溫度範圍0至150°C，使上述常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物的物質狀態轉變為液態。
當該抽提劑是選自於該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物，該抽提劑與該待精煉燃料油的用量比例沒有特別限制，可根據該待精煉燃料油的具體種類及用量，自由調整該抽提劑與該待精煉燃料油的用量比例。在本發明的一些實施態樣中，該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物的用量等於或大於該待精煉燃料油的總量。
當該抽提劑是選自於該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物，在本發明的一些實施態樣中，該抽提步驟是在壓力範圍為5至100 bar及溫度範圍為0至200℃進行；較佳是在壓力範圍為5至100 bar及溫度範圍為25至100℃進行。
當該抽提劑是選自於該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物，在本發明的一些實施態樣中，在該抽提步驟中，是經由一攪拌程序使該抽提劑抽提出該待精煉燃料油中的輕質組分。其中，該攪拌程序具體使用的設備、操作方式及條件沒有特別限制，可視該抽提劑的具體種類、該待精煉燃料油的具體種類、該抽提劑與該待精煉燃料油的用量比例等條件，自由選用現有的攪拌設備，並參照常規的攪拌技術自由調整攪拌速度及時間。
在本發明燃料油精煉方法的另一種實施態樣中，該抽提劑是選自於與該待精煉燃料油的輕質組分互溶的油品。
該油品含有碳數範圍為5至20的碳氫化合物。在本發明的一些實施態樣中，與該待精煉燃料油的輕質組分互溶的油品是選自於柴油、汽油、煤油或上述的任意組合。當該油品為柴油、汽油、煤油等市售化石燃料油品，則於產業應用上可達到市售規格油品快速增量，並降低化石燃料依存度。
當該抽提劑是選自於與該待精煉燃料油的輕質組分互溶的油品，在本發明的一些實施態樣中，該抽提步驟是在常壓以及溫度範圍為25至100℃，經由一離心程序使該抽提劑抽提出該待精煉燃料油中的輕質組分。其中，該離心程序具體使用的設備、操作方式及條件沒有特別限制，可視該抽提劑的具體種類、該待精煉燃料油的具體種類、該抽提劑與該待精煉燃料油的用量比例等條件，自由選用現有的離心設備，並參照常規的離心技術自由調整離心速度及時間。
當該抽提劑是選自於與該待精煉燃料油的輕質組分互溶的油品，該抽提劑與該待精煉燃料油的用量比例沒有特別限制，可根據該待精煉燃料油的具體種類及用量，自由調整該抽提劑與該待精煉燃料油的用量比例。在本發明的一些實施態樣中，該與該待精煉燃料油的輕質組分互溶的油品的用量等於或大於該待精煉燃料油的總量。
在本發明的一些實施態樣中，在該抽提步驟中還包括加入添加劑與該待精煉燃料油及該抽提劑混合。該添加劑例如但不限於催化劑、界面活性劑或氧化劑等常用於改質燃料油的添加劑。值得一提的是，在該抽提步驟中透過在該待精煉燃料油中混入物質狀態為液態的該抽提劑，由待精煉燃料油與抽提劑混合形成的混合物具有較低的黏度，所以在抽提步驟時加入添加劑，添加劑與待精煉燃料油較均勻地混合而較有利於添加劑發揮作用。
該抽提步驟得到的該輕質油混合物因含有該輕質組分，所以該輕質油混合物已經可以做為燃料。尤其是當該輕質油混合物中含有的抽提劑是選自於柴油、汽油、煤油、乙烷、丙烷、正丁烷或上述的任意組合時，因為柴油、汽油及煤油即為石化燃料油，乙烷即為天然氣的主要成分，丙烷及正丁烷即是液化石油氣的主要成分，所以該輕質油混合物適合直接做為燃料。
也可以依據需要對該輕質油混合物進行一分離步驟，使該輕質油混合物中的該輕質組分及該抽提劑分離。從該輕質油混合物中分離出來的該輕質組分可單獨做為燃料，以及從該輕質油混合物中分離出來的該抽提劑可回收再利用。
當該抽提劑是選自於該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物，在本發明的一些實施態樣中，該燃料油精煉方法還包含以下步驟： 分離步驟：使該輕質油混合物中的該抽提劑變為氣體，以及使該輕質油混合物中的該輕質組分變為液體。
在該分離步驟中，使該輕質油混合物中的該抽提劑變為氣體以及該輕質組分變為液體的方式沒有特別限制。可根據該抽提劑具體使用的該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物的種類，並依據其相圖來控制溫度及壓力的至少一者使得該抽提劑變為氣體，以及依據該輕質組分的組成來控制溫度及壓力的至少一者使該輕質組分變為液體。在本發明的一些實施態樣中，該分離步驟是在溫度範圍為0至90℃及壓力範圍為1至50 bar進行，使該輕質油混合物中的該抽提劑(該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物變為氣體，以及使該輕質油混合物中的該輕質組分變為液體。
在該燃料油精煉方法中，經過該抽提步驟後殘留的待精煉燃料油中的重質組分則可作為瀝青再利用。
本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。
[實施例1] 抽提步驟：在一個高速均質反應槽中加入5克的待精煉燃料油(種類為水熱液化生質油，其溫度為25℃，黏度為大於2000 cps)，接著在該高速均質反應槽中持續地通入一抽提劑(種類為液態丙烷；是在溫度為28℃及壓力為15 bar使丙烷呈現液態)，抽提劑的通入速率為1L/hr，在溫度為30℃及壓力為15 bar下持續攪拌20分鐘，使抽提劑抽提出待精煉燃料油中的輕質組分，得到一含有該輕質組分及該抽提劑的輕質油混合物。在攪拌的同時，抽取該高速均質反應槽中待精煉燃料油與抽提劑混合形成的混合物並量測其黏度，混合物的黏度為450 cps。 分離步驟：將該輕質油混合物降壓通入至一個與該高速均質反應槽連通的收集槽，在該收集槽中該輕質油混合物的壓力為5 bar以及溫度為50℃，使輕質油混合物中的該抽提劑變為氣體而從該輕質油混合物中脫離並回收再利用，以及使該輕質油混合物中的該輕質組分變為液體，得到一含有物質狀態為液態的輕質組分的輕質油(在25℃時的黏度為150 cps)。
[實施例2] 抽提步驟：在一個高速均質反應槽中加入5克的待精煉燃料油(種類為水熱液化生質油，其溫度為25℃，黏度為大於2000 cps)，接著在該高速均質反應槽中持續地通入一抽提劑(種類為液態二氧化碳；是在溫度為30℃及壓力為15 bar使二氧化碳呈現液態)，抽提劑的通入速率為1L/hr，在溫度為30℃及壓力為15 bar下持續攪拌20分鐘，使抽提劑抽提出待精煉燃料油中的輕質組分，得到一含有該輕質組分及該抽提劑的輕質油混合物。在攪拌的同時，抽取該高速均質反應槽中待精煉燃料油與抽提劑混合形成的混合物並量測其黏度，混合物的黏度為1000 cps。 分離步驟：將該輕質油混合物降壓通入至一個與該高速均質反應槽連通的收集槽，在該收集槽中該輕質油混合物的壓力為5 bar以及溫度為50℃，使輕質油混合物中的該抽提劑變為氣體而從該輕質油混合物中脫離並回收再利用，以及使該輕質油混合物中的該輕質組分變為液體，得到一含有物質狀態為液態的輕質組分的輕質油(在25℃時的黏度為800 cps)。
[實施例3] 抽提步驟：在一個高速均質反應槽中加入10克的待精煉燃料油(種類為水熱液化生質油，其溫度為25℃，黏度為大於2000 cps)，接著在該高速均質反應槽注入10克的抽提劑(種類為柴油，其物質狀態為液體，來源為中國石油公司的含硫量5ppm的車用柴油)，在常壓及溫度為30℃下持續攪拌20分鐘，並使用一個高速離心機進行離心，使該抽提劑抽提出待精煉燃料油中的輕質組分，得到一含有該抽提劑及該輕質組分的輕質油混合物(在25℃時的黏度為150cps)。
[實施例4] 抽提步驟：在一個高速均質反應槽中加入10克的待精煉燃料油(種類為水熱液化生質油，其溫度為25℃，黏度為大於2000 cps)，接著在該高速均質反應槽注入10克的抽提劑(種類為汽油，其物質狀態為液體，來源為台灣中油)，在常壓及溫度為30℃下持續攪拌20分鐘，並使用一個高速離心機進行離心，使該抽提劑提出待精煉燃料油中的輕質組分，得到一含有該抽提劑及該輕質組分的輕質油混合物(在25℃時的黏度為150cps)。
[實施例5]
抽提步驟：在一個高速均質反應槽中加入10克的待精煉燃料油(種類為水熱液化生質油，其溫度為25℃，黏度為大於2000 cps)，接著在該高速均質反應槽注入10克的抽提劑(種類為煤油，其物質狀態為液體，來源為台灣中油)，在常壓及溫度為30℃下持續攪拌20分鐘，並使用一個高速離心機進行離心，使該抽提劑抽提出待精煉燃料油中的輕質組分，得到一含有該抽提劑及該輕質組分的輕質油混合物(在25℃時的黏度為150cps)。
[性質評價]
1.成分分析
使用元素分析儀(廠商Elementar vario，型號EL Ⅲ)依據元素分析儀法(NIEA M403.01B)對實施例中的待精煉燃料油、輕質油混合物以及輕質油進行成分分析。待測油品中的氮含量越低，代表待測油品燃燒時會產生的汙染物氮氧化物越少；硫含量越低，代表待測油品燃燒時會產生的汙染物硫氧化物越少；氧含量越低，代表待測油品的黏度越低以及燃燒效率越高；碳含量越高，代表待測油品的燃燒效率越高；氫含量越高，代表待測油品的燃燒效率越高。分析結果如表1所示。
2.黏度
使用迴轉式黏度計(廠商SANGYO,TOKI，型號TVC-7)量測實施例中的待精煉燃料油、輕質油混合物以及輕質油在25℃時的黏度。待測油品的黏度越低代表其流動性越高。測量結果如表1所示。
3.熱重分析
使用熱重分析儀(廠商Perkin Elmer，型號TGA4000)依據ASTM D6375標準方法對實施例中的待精煉燃料油、輕質油混合物以及輕質油進行熱重分析。待測油品燃燒殆盡時的溫度越低，代表待測油品中含有的碳氫化合物的碳數範圍較低，待測油品的品質較佳。分析結果如圖1及圖2所示。
表1
Figure 107136470-A0304-0001
由表1的結果可知，在實施例1(抽提劑為液態丙烷)及實施例2(抽提劑為液態二氧化碳)中，相較於待精煉燃料油，透過抽提步驟及分離步驟所得到的輕質油具有較低的氮含量所以燃燒時會產生的氮氧化物較少，具有較低的氧含量所以輕質油的黏度較低且燃燒效率較高，以及具有較高的碳含量及氫含量所以輕質油的燃燒效率較高，顯示實施例1及2的燃料油精煉方法能夠從待精煉燃料油中精煉出輕質組分，得到整體品質較佳且黏度較低的輕質油。
在實施例3(抽提劑為柴油)中，相較於待精煉燃料油，透過抽提步驟所得到的輕質油混合物具有較低的氮含量所以燃燒時會產生的氮氧化物較少，具有較低的氧含量所以輕質油混合物的黏度較低且燃燒效率較高，以及具有較高的碳含量及氫含量所以輕質油混合物的燃燒效率較高，顯示實施例3的燃料油精煉方法能夠從待精煉燃料油中精煉出輕質組分，得到整體品質較佳且黏度較低的輕質油混合物。更值得一提的是，實施例3透過使用柴油所得到的輕質油混合物具有更低的氮含量、氧含量及硫含量，顯示所得到輕質油混合物具有更佳的品質。
且在實施例1至3中做為待精煉燃料油的水熱液化生質油於25℃時的黏度大於2000 cps，在25℃時不具流動性而難以實際運用，但在實施例1及2經由燃料油精煉方法能得到黏度大幅降低的輕質油，實施例1及2中的輕質油在25℃的黏度分別僅為150及800 cps，顯示實施例1及2的輕質油具有較佳的流動性而更有利於實際運用。在實施例3經由燃料油精煉方法能得到黏度大幅降低的輕質油混合物，實施例3中的輕質油混合物在25℃的黏度僅為150 cps，顯示實施例3的輕質油混合物具有較佳的流動性而更有利於實際運用。
並由圖1的熱重分析的結果可知，實施例1中做為待精煉燃料油的水熱液化生質油因含有重質組分，所以在500℃時仍有約30%的成分還未燃燒，但經由實施例1燃料油精煉方法所得到的輕質油因其大部分的組成是水熱液化生質油中的輕質組分，所以在500℃時僅剩下少於10%的成分未燃燒，並約在650℃時燃燒殆盡，顯示實施例1的輕質油具有較佳的燃燒品質。
由圖2的熱重分析的結果可知，經由實施例3燃料油精煉方法所得到的輕質油混合物在300℃時僅剩下少於25%的成分未燃燒，並約在700℃時燃燒殆盡，顯示實施例3的輕質油混合物具有較佳的燃燒品質，且其燃燒效率與柴油的特性相近。
另值得一提的是，在實施例中做為待精煉燃料油的水熱液化生質油，其於25℃時的黏度大於2000 cps，當要在待精煉燃料油添加例如為催化劑、界面活性劑或氧化劑等添加劑時，因為待精煉燃料油的黏度太高所以無法與添加劑均勻地混合。但在抽提步驟中透過在待精煉燃料油中混入該抽提劑，由待精煉燃料油與抽提劑混合形成的混合物具有較低的黏度，此時在混合物中加入添加劑就能夠達到均勻混合的效果而較有利於添加劑發揮作用。例如，當在該混合物中添加氧化劑時，因為混合效果較均勻，所以能夠提高待精煉燃料油中硫化物的氧化程度，進而能提高後續脫硫程序的效率。
綜上所述，本發明燃料油精煉方法透過該抽提步驟中，在進行抽提時使用呈現液態的該抽提劑，能夠從該待精煉燃料油中抽提出黏度較低及燃燒效率較高的該輕質組分，所得到的該輕質油混合物已適合做為燃料。後續視需要可再進行該分離步驟，使該輕質油混合物中的該輕質組分及該抽提劑分離，且所得到的輕質油大部分的組成是待精煉燃料油中的輕質組分，因此輕質油具有較低的黏度及較高的燃燒效率，且燃燒時產生的汙染物較少。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明燃料油精煉方法的實施例1的一熱重分析圖；及 圖2是本發明燃料油精煉方法的實施例3的一熱重分析圖。

Claims (9)

  1. 一種燃料油精煉方法，包含以下步驟：抽提步驟：使一抽提劑抽提出一待精煉燃料油中的輕質組分，得到一含有該輕質組分及該抽提劑的輕質油混合物，其中，該抽提劑是選自於與該待精煉燃料油的輕質組分互溶的油品、常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物或上述兩者的組合，且該抽提劑於抽提步驟中是呈現液態，該輕質組分包括碳數範圍為6至32的碳氫化合物。
  2. 如請求項1所述的燃料油精煉方法，其中，該抽提劑是選自於該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物，且該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物是選自於二氧化碳、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、新戊烷或上述的任意組合。
  3. 如請求項2所述的燃料油精煉方法，其中，是於壓力範圍1至300bar及溫度範圍0至200℃，使該常溫常壓下為氣態的非極性分子化合物於抽提步驟中呈現液態。
  4. 如請求項2所述的燃料油精煉方法，其中，該抽提步驟是在壓力範圍為5至100bar及溫度範圍為0至200℃進行。
  5. 如請求項2所述的燃料油精煉方法，還包含以下步驟：分離步驟：使該輕質油混合物中的該抽提劑變為氣體，以及使該輕質油混合物中的該輕質組分變為液體。
  6. 如請求項5所述的燃料油精煉方法，其中，該分離步驟是在溫度範圍為0至90℃及壓力範圍為1至50bar進行，使該輕質油混合物中的該抽提劑變為氣體，以及使該輕質油混合物中的該輕質組分變為液體。
  7. 如請求項1所述的燃料油精煉方法，其中，該抽提劑是選自於與該待精煉燃料油的輕質組分互溶的油品，且與該待精煉燃料油的輕質組分互溶的油品是選自於柴油、汽油、煤油或上述的任意組合。
  8. 如請求項7所述的燃料油精煉方法，其中，該抽提步驟是在常壓以及溫度範圍為25至100℃，經由一離心程序使該抽提劑抽提出該待精煉燃料油中的輕質組分。
  9. 如請求項1所述的燃料油精煉方法，其中，該待精煉燃料油為水熱液化油。
TW107136470A 2017-12-20 2018-10-17 燃料油精煉方法 TWI682993B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??106144717 2017-12-20
TW106144717 2017-12-20
TW106144717 2017-12-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201928034A TW201928034A (zh) 2019-07-16
TWI682993B true TWI682993B (zh) 2020-01-21

Family

ID=66815728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107136470A TWI682993B (zh) 2017-12-20 2018-10-17 燃料油精煉方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10703993B2 (zh)
TW (1) TWI682993B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201012920A (en) * 2008-08-08 2010-04-01 Cleanoil Ltd Oil re-refining system and method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100513520C (zh) * 2005-07-05 2009-07-15 中国石油大学(北京) 通过耦合萃余残渣造粒实现重质油深度梯级分离的方法及处理系统
CN102807892B (zh) 2011-05-31 2014-04-09 中国石油大学(北京) 一种重质油加工的组合工艺
CN105567319B (zh) 2014-10-11 2017-07-25 中国石油化工股份有限公司 一种处理重质油的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201012920A (en) * 2008-08-08 2010-04-01 Cleanoil Ltd Oil re-refining system and method

Also Published As

Publication number Publication date
TW201928034A (zh) 2019-07-16
US10703993B2 (en) 2020-07-07
US20190185766A1 (en) 2019-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3564578B2 (ja) 炭化水素仕込物の抽出および水素化処理による発動機燃料の取得方法、および得られたガスオイル
CN1142259C (zh) 浅度溶剂脱沥青与延迟焦化的组合方法
US3607718A (en) Solvation and hydrogenation of coal in partially hydrogenated hydrocarbon solvents
CA2404586C (en) Integrated process for bitumen recovery, separation and emulsification for steam generation
AU2008279481A1 (en) Aviation-grade kerosene from independently produced blendstocks
US1925005A (en) Coal treatment process
US8197678B2 (en) Refining coal-derived liquid from coal gasification, coking and other coal processing operations
JP5221997B2 (ja) 炭化水素油の分解方法
TWI682993B (zh) 燃料油精煉方法
US4077866A (en) Process for producing low-sulfur liquid and solid fuels from coal
CN106883871A (zh) 一种针状焦原料的生产方法
JPS62205191A (ja) 固体アスフアルトの分別方法
WO2016107824A1 (en) Process for liquid-liquid extraction of an oil-blend of non-uniform oligomers and polymers
US3155607A (en) Process for the production of heavy heating oils having low sulfur contents
CN104178213A (zh) 一种减粘重油与煤共处理工艺
Li et al. Studies on Fushun shale oil furfural refining
CN108611114B (zh) 一种煤制油油渣萃取的方法
JP5676344B2 (ja) 灯油の製造方法
CN105060664A (zh) 一种萃取辅助干馏的油泥无害化处理方法
RU2112012C1 (ru) Способ переработки тяжелых нефтяных остатков
CN110551533A (zh) 一种环保的燃料组合物
RU2456328C2 (ru) Способ переработки битуминозных песков
Maloletnev et al. Thermal cracking of black oil fuel in a mixture with shale
CN108690653A (zh) 一种轻质化焦化原料的方法、轻质焦化原料及其应用以及延迟焦化的方法
Grigorov et al. Technology of recycling waste lubricant greases