[发明专利]一种同时吸附脱除柴油中的硫化物和芳烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及清洁油品领域，具体涉及一种同时吸附脱除柴油中的硫化物和芳烃的方法。

技术背景

柴油中的含硫化合物燃烧后生成SO_X，SO_X排放到大气中会引起酸雨，并且汽车尾气中的SO_X会导致汽车尾气转化催化剂中毒，降低NO_X的转化效率，为此，各国制定了严格的环保法规限制车用燃油中的硫含量。

车用柴油中的芳烃特别是多环芳烃，十六烷值较低，不适合燃烧，而且还是是柴油车尾气产生烟雾排放的主要原因和根本原因。国家标准GB19147-2013中明确规定车用柴油硫含量不大于10ug/g，多环芳烃含量不大于11％。

降低柴油中硫化物和芳烃的有效方法是吸附分离和溶剂抽提。

美国专利US5454933公开了一种馏分燃料吸附脱硫的方法，它是将加氢脱硫的中间馏分油通过固体吸附剂脱除难以反应的的硫化物，所用的吸附剂是采用煤炭或其他材料经过碳化和氧化处理而得到的，但吸附剂对硫化物的吸附容量较低，仅为0.12g硫化物/g吸附剂。

CN101323794B公开了一种用于吸附脱除柴油中的硫化物的活性炭吸附剂及其制备方法。该吸附剂是一种球形活性炭材料，具体是以沥青或高分子树脂经过预处理、炭化、活化等工艺制得，吸附硫容大于200mg硫化物/g吸附剂，对芳烃的吸附容量小于50mg芳烃/g吸附剂。

CN103214332B公开了一种溶剂抽提脱除柴油中的多环芳烃的方法。采用有机胺化合物、醚化合物或者离子液体作为抽提溶剂，将柴油中极性较强的芳烃和硫化物经过多级抽提分离，脱除大部分芳烃后的柴油十六烷值大幅度提高，该技术经过四极抽提以后，柴油的芳烃含量降低至33％，多环芳烃含量降低至7％，但抽提后的柴油硫含量偏高，还需要进行加氢脱硫才能成为合格柴油。

当前吸附分离和溶剂抽提方法分别脱除柴油中的硫化物和芳烃化合物，吸附脱硫吸附剂硫容量小，难以同时脱除硫化物和芳烃化合物，而溶剂抽提难以实现深度脱硫，现有方法无法实现深度脱硫同时兼顾脱芳烃。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种同时吸附脱除柴油中的硫化物和芳烃的方法，能够有效吸附柴油中的硫化物和芳烃化合物。

本发明提供一种模拟移动床同时吸附分离柴油中硫化物和芳烃的方法，包含以下步骤：

将含有硫化物和芳烃的柴油进入模拟移动床吸附装置，所述的模拟移动床各个吸附床层首尾相连，通过循环泵连接形成闭合环路，吸附装置分为四个区域，顺着物料流动方向依次为吸附区、隔离区、再生区和精制区，每个区域吸附床层分配数至少为1，四个区为等比例分配或非等比例分配；吸附区功能是吸附硫化物和芳烃，得到清洁柴油，再生区经过解吸剂再生得到含硫的重芳烃组分，再生后的吸附剂经过隔离区再次循环使用，精制区对清洁柴油具有精制提纯作用；

所述的模拟移动床每个床层含有六股进出料管线以及程序控制阀门，对应柴油原料、解吸剂、清洁柴油组分和重芳烃组分、循环物料和冲洗物料，周期性切换进出料阀门可以实现模拟移动床连续吸附-再生工艺过程，分离产物经过精馏回收解吸剂，最终得到清洁柴油和重芳烃；

模拟移动床所采用的吸附剂是氧化铝、氧化硅或者金属改性的氧化物中的一种或几种，所述金属改性的氧化物中的改性金属为Cu、Zn、Ni、Mo、Ag、Mg、K、Cr、Co中的一种或几种；

解吸剂为环己烷、甲基环己烷、二甲苯、甲苯、苯、甲醇、乙醇中的一种或几种。

本发明所述的同时吸附脱除柴油中的硫化物和芳烃的方法，其中周期性切换阀门实现模拟移动床连续吸附分离，切换时间优选为10～4000s。

所述模拟移动床吸附装置中，优选吸附剂床层温度为40～200℃，吸附压力为0.1～2.0MPa，原料柴油与解吸剂质量流速比例为1:0.8～1:2.7，原料柴油与循环量的质量流速比例为1:1～1:3.5。

与目前已有的吸附技术和芳烃抽提技术相比，本工艺具有以下优点：

1)本发明提供的模拟移动床吸附分离为绿色工艺，可以同时脱除柴油中的硫化物和芳烃；

2)本吸附分离工艺在低温低压下吸附柴油中的硫化物和芳烃，以较低的设备投资和操作能耗实现柴油升级；

3)本工艺对柴油中的硫化物和芳烃选择性吸附分离，兼产部分重芳烃资源，可以作为增产BTX的原料；

4)采用模拟移动床连续吸附分离工艺，具有操作温度低、压力低、连续操作、吸附剂磨损低、吸附效率高的特点。

附图说明