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《輕質(zhì)油品脫氮工藝技術(shù)進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、輕質(zhì)油品脫氮工藝技術(shù)進(jìn)展龔?fù)雷髡吆?jiǎn)介:龔?fù)溃?974年—),男,遼寧省撫順市,工學(xué)碩士和MPA,主要從事催化裂化工藝方面的研究。1摘要:近來的研究表明,我國(guó)原油的密度成上升趨勢(shì),即原油越來越重,質(zhì)量變差。這就給原油加工帶來很多麻煩,首先是輕質(zhì)油品(汽油、煤油、柴油)收率下降,其次是輕質(zhì)油品質(zhì)量變壞,成品油顏色、安定性變差。造成油品劣質(zhì)化的主要原因就是在許多石油產(chǎn)品中氮化合物的存在。氮化物可分為堿性和非堿性兩大類。堿性氮化物主要有:脂肪胺類、吡啶類、喹啉類,和苯胺類。非堿性氮化物主要有:吡咯類、吲哚類、咔唑類、吩嗪類、腈類和酰胺類。各類氮化物
2、對(duì)油品顏色、安定性都有影響,只是影響的程度并不完全相同。特別是非堿性氮化物中的吡咯類對(duì)油品的安定性影響最大。這些氮化合物的存在對(duì)品安定性的影響極為嚴(yán)重,對(duì)油品的顏色和膠質(zhì)的生成影響也很大,它們主要生成不溶膠質(zhì),是成膠的主要因素之一。石油產(chǎn)品中的有機(jī)氮化物在燃燒過程中會(huì)造成空氣污染,形成酸雨。因此,為了改善油品的儲(chǔ)存安定性和滿足越來越嚴(yán)格的柴油規(guī)格,提高煉廠的經(jīng)濟(jì)效益,適應(yīng)環(huán)保要求,各大煉廠都采取了不同的方法來脫除油品特別是輕質(zhì)油品中的氮化物。由于輕質(zhì)油品在顏色和沉渣方面均有要求,而氮化物是油品顏色變壞和沉渣生成的主要原因,因而開展油品脫氮精制工
3、作有利于產(chǎn)品升級(jí)。但國(guó)內(nèi)的許多脫氮工藝都或多或少存在一些問題,如果能解決存在的問題,那么我國(guó)將在輕質(zhì)油品脫氮方面處于領(lǐng)先地位。關(guān)鍵詞:輕質(zhì)油品;安定性;脫氮;精制石油中含有相當(dāng)多的非烴化合物,如含硫化合物、含氮化合物、含氧化和物及含有微量金屬的有機(jī)化合物。它們的存在嚴(yán)重地影響著油品的安定性[1,2]。雖然石油產(chǎn)品中的氮化物并不象硫化物那么多,而且其種類也比較少,但基本上它對(duì)油品的影響要大于硫化物。特別是在儲(chǔ)存過程中,氮化物的存在會(huì)產(chǎn)生膠質(zhì)沉淀。盡管在這些沉淀中也有部分的硫,但其含量是遠(yuǎn)低于氮的。與油品相比,沉淀中的氮含量會(huì)高出幾十倍,甚至幾百倍
4、。氮化物可分為堿性和非堿性兩大類。堿性氮化物主要有:脂肪胺類、吡啶類、喹啉類,和苯胺類。非堿性氮化物主要有:吡咯類、吲哚類、咔唑類、吩嗪類、腈類和酰胺類。各類氮化物對(duì)油品顏色、安定性都有影響,只是影響的程度并不完全相同。特別是非堿性氮化物中的吡咯類對(duì)油品的安定性影響最大[3~5],主要生成不溶膠質(zhì),使油品的顏色變深。而堿性氮化物在油品中單獨(dú)存在時(shí)比較穩(wěn)定,很難發(fā)生反應(yīng),但由于油品中存在大量酸性組分,如酸性硫化物、酸性氮化物等,堿性氮化物的存在會(huì)促進(jìn)這些物質(zhì)反應(yīng),從而起到了催化作用??傊p質(zhì)油品中的氮化合物對(duì)其安定性影響最大。另外,含氮化合物的
5、燃燒會(huì)生成腐蝕性很強(qiáng)的酸性氣體,造成空氣污染,并形成酸雨。為適應(yīng)環(huán)保要求,滿足輕質(zhì)油品的質(zhì)量和車輛廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,國(guó)內(nèi)大多煉油廠采用不同的方法對(duì)油品進(jìn)行脫氮。雖然脫氮裝置能滿足達(dá)標(biāo)要求,但由于輕質(zhì)油品的質(zhì)量總體水平低,隨著我國(guó)對(duì)含氮原油的加工量的增加及重油催化裂化的普及,輕質(zhì)油品含氮量超標(biāo)及安定性變差的現(xiàn)象會(huì)越來越嚴(yán)重。因此,加快輕質(zhì)油品脫色工藝的改進(jìn)和研究,對(duì)提高油品質(zhì)量十分迫切和必要。長(zhǎng)期以來,許多國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)油品脫氮的技術(shù)、方法作了大量的研究,有些已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。1加氫精制加氫精制的主要目的就是除去油品中的硫、氮等雜原
6、子。對(duì)烴類的結(jié)構(gòu)影響較小。加氫精制具有收率高、產(chǎn)品顏色淺無污染等特點(diǎn)。但加氫精制從提高氧化安定性這一指標(biāo)上看有不利之處[6],就是脫除氮化物的同時(shí),也使大部分硫化物脫去,而這部分硫化物并非原油中的過量硫化物,這些微量硫化物對(duì)油品的氧化安定性起正作用。因此,總體效果就是加氫精制對(duì)油品的氧化安定性改進(jìn)不大。要想通過加氫精制提高脫氮率就必須選擇對(duì)C-N鍵離解較好的催化劑或深反應(yīng)條件。因而,高壓催化加氫精制在煉廠中得到應(yīng)用,但此精制的設(shè)備及操作費(fèi)用大,中小煉油廠難以承擔(dān),所以在我國(guó)目前完全采用加氫精制難度很大。2白土精制白土精制的實(shí)質(zhì)是利用吸附的方法脫
7、除油品中的氮等非烴化合物。所謂吸附是流體相和多孔的固體顆粒相接觸,此固體顆粒具有較大的比表面積,能選擇地吸收或?qū)⒃摻M分留于此顆粒的微孔內(nèi),從而達(dá)到分離的目的。但白土在低用量(3%)時(shí)脫氮能力較差,用量大于3%時(shí)油品回收率低。對(duì)輕質(zhì)油品進(jìn)行深度脫氮時(shí),白土加入可達(dá)12%甚至更高,使油品收率大大降低。同時(shí),固體顆粒不利于輸送,機(jī)械性能較低,給工藝運(yùn)轉(zhuǎn)帶來一些不便。更主要的是和其它過程中用的試劑相比,吸附劑的吸附量偏小,不利于大規(guī)模的工業(yè)化,經(jīng)濟(jì)性差,大量費(fèi)白土難以處理。3酸堿精致3.1酸精制不同的酸具有不同的脫氮能力。舒運(yùn)貴等人[7]對(duì)酸性試劑作了
8、一些篩選工作,見表一。表一不同脫氮?jiǎng)┚撇裼偷男Ч摰噭┓治鲰?xiàng)目催化裂化柴油磷酸醋酸鹽酸濃硫酸濃硝酸實(shí)際膠質(zhì)mg/100mL93.257.6112.