[发明专利]一种分离富集焦化蜡油中碱性及非碱性氮化物的方法

说明书

一种分离富集焦化蜡油中碱性及非碱性氮化物的方法，包括以下步骤：以甲酸为溶剂对焦化蜡油中的碱性氮化物进行萃取，然后用正己烷洗涤含有碱性氮化物萃取相，用蒸馏水洗涤含有非碱性氮化物的萃余相；洗涤后的萃取相用氢氧化钠中和至弱碱性，再用二氯甲烷萃取出碱性氮化物，脱除溶剂后得到浓缩的碱性氮化物；以四氯化钛为络合剂与洗涤后的萃余相进行络合反应，得到络合沉淀物和未络合分，对络合分加水加热回流使其完全分解，再用极性有机溶剂萃取得到富集的非碱性氮化物。采用此方法得到了氮含量低的催化裂化掺炼原料和高纯度的碱性氮化物和非碱性氮化物。

技术领域

本发明属于石油加工领域，涉及CGO中含氮化合物的分离富集方法，尤其涉及一种利用萃取剂和络合剂分别分离富集CGO中的碱性氮化物和非碱性氮化物的方法。

背景技术

延迟焦化技术是加工重油的有效手段，2010年我国延迟焦化装置的加工能力达到7000万吨(刘自宾.延迟焦化技术走出国门.中国石化，2008，2：39)，2012年我国加工的委内瑞拉超重油就达到3000万吨/年；截至到2015年，我国延迟焦化的加工能力超过了1.1亿吨。焦化蜡油(Coker Gas Oil，以下简称CGO)产量一般占进料的20％～30％，2012年我国炼油企业产生2000～3000万吨/年的CGO，因此，这一馏分的合理加工与利用，直接影响着重油转化效率，成为制约重油深加工的关键问题；而实现这一部分原料轻质化可以显著提高公司的利润水平。

目前，CGO通常作为催化裂化装置和加氢裂化装置的掺炼原料。经研究发现(刘银东,王刚,李泽坤等.焦化蜡油催化裂化反应过程生焦特性[J].石油学报(石油加工),2009,第1期:7-13.)，CGO中的碱性氮化物是使FCC反应性能变差的根本原因。在反应过程中，碱性氮化物优先吸附在催化剂酸性中心上，进而结焦，覆盖活性中心，使催化剂失活；造成转化率降低，轻质油品收率降低，低价值的干气和焦炭产率升高，产品分布变差，使重油的轻质化程度受到较大限制。之前，大部分研究仅局限在CGO中碱性氮化物的含量对反应结果的影响(倪宝珠.焦化蜡油催化裂化性能的研究[J].炼油技术与工程,2004,34:8-9.)。但是如果仅仅从含量上看，减压渣油的碱氮含量更高，这与其表现出来的反应性能相矛盾。以大庆VR为例，FCC过程掺渣率达到80wt％以上，远远高于CGO的掺炼比(一般在10～15wt％左右)。可见，仅仅从氮化物组成含量上分析并不能揭示问题的本质，CGO结构组成的特殊性，尤其是含氮化合物的分子结构特征及其在FCC过程中的反应机理，尚需要深入的揭示。Li et al.(Li Z K,Gao J S,WangG,et al.Influence of Nonbasic Nitrogen Compounds andCondensed Aromatics on Coker Gas Oil Catalytic Cracking and TheirCharacterization[J].IndustrialEngineering Chemistry Research,2011,50(15):9415-9424.)认为反应过程中非碱性氮化物能覆盖在催化剂的表面生焦，覆盖了催化剂的微孔，阻碍了易于裂化分子与催化剂活性中心的接触，使反应性能下降，由此可见，非碱性氮化物对反应的影响也不容忽视。因此，为了更加合理的加工CGO，揭示CGO中的含氮化合物使催化剂中毒失活机理，首先对含氮化合物进行有效的分离富集，获得其分子结构，进而从分子层次探究碱性氮化物、非碱性氮化物在催化裂化反应过程中的转化规律以及对催化剂失活及影响烃产品收率和产品质量的原因，重点揭示CGO中对催化反应影响和危害最显著的组分、各组分的转化规律以及相互影响，为认识CGO中对催化裂化的影响和危害最显著的组分提供基础。

由于CGO中的氮含量相对较低(处于ppm级)，而且馏分越重氮化物的种类也越多，分子缩合度越高，结构也越复杂。要分析其分子结构，首先需建立有效的方法以实现对碱性氮化物和非碱性氮化物的分离富集。目前常见的分离富集氮化物的方法有柱层析色谱法，离子交换色谱法，酸抽提法，络合法，高效液相色谱法，组合法等。