[发明专利]一种柴油脱酸的方法及装置

说明书

技术领域

木发明涉及一种用于炼油厂在低温下脱除柴油中环烷酸的柴油 脱酸的方法及装置。

背景技术

原油中所含的酸性物质统称为石油酸，包括无机酸、环烷酸、其 它有机酸、酚类和硫醇等。其中环烷酸含量占总酸性物质的90％左右， 油品酸度主要是由环烷酸引起的。环烷酸在石油及其馏分油的加工中 不仅腐蚀生产装置，而且对油品质量影响较大，特别是对柴油的影响 很大。环烷酸能降低柴油的安定性，使柴油在储运过程中氧化生成胶 质、沉渣；使喷油嘴积碳及汽缸沉积物增加，造成活塞磨损和喷嘴结 焦；在柴油生产过程中环烷酸易引起乳化，使产品分离困难，质量下 降；少量的环烷酸盐也能使油品的过滤性和热稳定性变差，降低油品 的使用性能；环烷酸在高温条件下与铁反应生成环烷酸盐，引起剧烈 腐蚀，会使发动机寿命缩短。同时，环烷酸是一种重要的精细化工原 料，具有可观的回收利用价值。

传统的脱酸工艺主要包括：碱洗电精制法、加氢法、吸附法和醇 氨法。其中碱洗电精制法使用高压电场，碱洗设备庞大，能耗高，设 备腐蚀严重，强酸、强碱耗量大，乳化严重，环境污染严重；加氢法 是目前国外广泛采用的一种柴油脱酸方法，该法脱酸效果好，但是加 氢法破坏了宝贵的环烷酸资源，而我国中小型炼油厂普遍氢源不足， 限制了该法在我国的推广应用；吸附法是一种开发较早的脱酸精制工 艺，脱酸效果好，但是该法需要建立吸附脱附装置和溶剂再生系统， 投资大，能耗高。醇氨法是目前发展较快的一种脱酸方法，该法利用 氨水和低分子醇做溶剂，脱除柴油中的环烷酸，该法(以乙醇为例) 的主要缺点是：

(1)氨大大过量(氨与环烷酸的摩尔比高达30～50)；

(2)操作温度高，氨易汽化产生气力搅拌，导致柴油乳化加剧；

(3)乙醇耗量大(70％～90％)，剂油体积比高(30％～50％)，溶剂再 生能耗高和溶剂损耗大(0.1％～2.0％)，溶剂循环量大，再生能耗高；

(4)油水进入分离器分离后，再用聚结过滤器过滤，其间油剂两 相经分离器已经分离，但是油品和少量剂在经管道、阀门流入聚结过 滤器过程中，油剂两相又发生混合，并且在流经管道和阀门过程中易 产生湍流；

(5)精制柴油残余溶剂含量高，需要水洗操作，溶剂损耗大。

针对醇氨法存在的问题，人们对该法做了许多的探索和改进，现 举例如下：

CN1062294C用醇氨水溶剂萃取馏分油中的环烷酸。萃取剂中氨 的质量浓度3％，乙醇的质量浓度75％，水的质量浓度22％，萃取剂和 油的质量比为0.5:1.0。该专利方法可以将酸值为8.6mgKOH/g～ 9.1mgKOH/g的原料油降至酸值0.7mgKOH/g，脱酸率为92.6％。，环烷 酸的粗酸值为137.3mgKOH/g，纯酸值为141.7mgKOH/g，环烷酸纯度 为90％。该方法存在乙醇耗量大，萃取剂用量大，溶剂回收能耗高， 操作费用高的问题。

CN1032060涉及一种从重质润滑油馏分中分离环烷酸的方法。该 法克服了现有醇氨法中停留时间长而导致设备庞大，回收萃取剂和环 烷酸能耗高，及溶剂对人体有害的缺点，使用一种方便易得，对人体 无害，能循环使用的萃取剂，精制适应工业生产的重质润滑油馏分， 分离重质润滑油馏分中的环烷酸。萃取剂中氨的质量浓度1％～7％， 乙醇的质量浓度45％～95％，其余成分为水，萃取剂相对于原料油重 量为20％～200％。原料油酸值为8.6mgKOH/g，精制柴油酸值 0.4mgKOH/g，脱酸率达95.0％，回收的粗环烷酸酸值为119.0mgKOH/g， 环烷酸纯度为76％。但是该方法乙醇耗量大，萃取剂用量大，脱酸后 油品酸度高，脱酸能耗大。

US6258258是用氨处理含酸原油的一种方法。该法采用过量的液 态氨，在一定温度下生成环烷酸酰胺。由两步组成：首先用过量的液 态氨预处理含酸原油，是氨和环烷酸在一定温度(10℃～100℃)和一 定条件下形成环烷酸的铵盐，然后在一定温度(150℃～350℃)和一定 条件下处理环烷酸的铵盐，形成环烷酸酰胺溶于油。其中油和氨的接 触时间依靠处理的原油性质及其酸含量来确定，一般在几分钟到八小 时。该法不能生成环烷酸，浪费了宝贵的资源；油剂接触时间长，不 利于工业化；第二步反应温度高，能耗高。