[发明专利]轻质油品的溶氧脱臭方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻质油品的溶氧脱臭方法及装置，特别涉及一种如石脑油、航空喷气燃料、汽油、煤油、柴油、液化石油气等轻质油品在催化条件下通过溶氧脱除其中所含硫醇硫的方法及装置。

背景技术

众所周知的轻质油品如车用无铅汽油，国家标准GB17930规定其硫醇硫含量不大于10μg/g；对于我国广泛使用的3号喷气燃料，国家标准GB6537规定其硫醇硫含量不大于20μg/g。因此，对于轻质油品而言，若其所含硫醇硫不符合商业产品的规格要求，必须进行加氢或非加氢的精制处理。油品非加氢脱硫醇精制即脱臭精制，经常采用的方法包括金属离子(如铜离子)催化氧化精制以及Merox金属酞菁催化氧化精制等。这类非加氢脱臭精制通常采用固定床方式，在低压、低温下进行，如US 2,988,500以及国内外所公开的众多Merox及类似Merox的氧化脱臭工艺，都是将金属酞菁(如磺化酞菁钴)负载于多孔性材料(如活性炭)上以固定床的方式对含硫醇的油品进行脱臭处理：油品与氧化剂(来自于空气中的氧)通过管线混合后流入固定床反应器与催化剂接触，油品中所含有的硫醇被氧化为二硫化物，反应产物在气液分离罐分离，多余空气(尾气)从灌顶释放，脱臭后油品从罐底排出，变成产品。

从化学计量理论上讲，脱除1g的硫醇硫需要0.25g的氧气。在标准状况下，一升空气中大约含0.28g的氧。因此，脱除1g硫醇硫大约需要标准状况下体积为0.89L的空气。假设一种密度为0.8g/cm³的油品体积为1L，含有100μg/g的硫醇硫，如果将硫醇全部转化为二硫化物，则理论上需要消耗标准状况下的空气约为71.2mL。一般要求空气的注入量为理论所需的1.5～4倍(4倍的空气量为284.8mL)。但在工业上的油品脱臭中，通常空气压缩机都是满量程运行，因此实际的注风(空气)量通常更大。

这就导致如下的情况出现：一方面由于空气注入量过大，使得脱臭反应区出现较多的空气相(气泡)，减少了流入脱臭反应区的油品与催化剂的接触面积，硫醇的氧化反应难以在均相状态下进行，脱臭反应效率可能不升反降，而且容易导致压降的产生，不利于操作的平稳进行，另一方面，过量的空气会增加不必要的副反应发生，引起油品中不稳定物质(特别是共轭类物质如共轭二烯、共轭酚类、共轭氮化物等)的过度氧化，使油品颜色加深，氧化胶质增多，而氧化胶质的产生一方面覆盖活性中心，阻碍脱臭反应的进行，使催化剂寿命缩短，另一方面对产品质量不利，再有，脱臭后的多余空气与液相流体一起流入脱臭后的产品收集器，因注入过量空气会使脱臭尾气中携带较多的轻烃，导致产品收率的减少，同时也不利于脱臭后的产品在产品收集器中的沉降净化。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术中的缺点，提供了一种轻质油品的溶氧脱臭方法及装置。

本发明溶氧脱臭方法包括：轻质油品与空气在混合器混合后进入溶氧容器，其中过量空气通过溶氧容器内的气液界面控制系统排出，然后进入固定床反应器并与脱臭催化剂接触，收集经脱臭反应后的轻质油品。

所述轻质油品包括石脑油、航空喷气燃料、汽油、煤油、柴油和液化石油气中的一种或多种。

所述溶氧容器是使轻质油品与空气中的氧气溶解并使过量空气排出的溶氧容器，优选能够完成连续溶氧操作的溶氧密闭容器，可以选用立式溶氧罐或卧式溶氧罐，最优选立式溶氧罐。

所述溶氧容器内的气液界面控制系统包括液位计、放空管线及其控制阀门，所述控制阀门可以通过人工或自动控制来开启或关闭。在气液界面控制系统的作用下，溶氧容器内的过量空气从溶氧容器顶部释放，以保证进入溶氧容器内的轻质油品溶解了足够量的能够氧化硫醇的氧气，使固定床反应器内的脱臭(脱硫醇)反应处于液相状态下进行。

所述溶氧过程的工艺条件包括：

温度为-20～80℃，优选-10～40℃；压力为0.01～7.0MPa，优选0.1～2.0MPa。

所述脱臭反应的工艺条件包括：

反应温度为0～300℃，优选10～200℃；反应压力为0.01～7.0MPa，优选0.1～2.0MPa；反应体积液时空速为0.05～10h^-1，优选0.5～5.0h^-1。

所述空气的注入量为脱臭反应理论上所需量的1.0～10倍，优选1.5～4倍。