輕質油中微量硫化氫的脫除方法

2023-09-12 23:35:45

專利名稱：輕質油中微量硫化氫的脫除方法
技術領域：
本發明屬於石油輕烴類的精製，更具體地說是一種脫除輕質油中硫化氫的方法。
原油經適當加工後，可以生產出各種輕質油餾分，例如噴氣燃料，汽油，液化石油氣等，這些餾分經脫酸、脫硫、脫色等步驟精製後，可得到相應輕質油半成品，再加入適當添加劑，可得到成品。然而，由於傳統工藝的某些不足，或原油性質、加工工藝以及處理量的變化等因素的影響，輕質油品特別是＜C12的輕質油品精製後，時常出現酸性指標及其它絕大多數指標都合格，但銀片腐蝕或銅片腐蝕不合格的現象，例如液化氣或催化汽油經脫硫醇後，有時銅片腐蝕不合格；噴氣燃料經白土精製後有時銀片腐蝕不合格。經分析，產生這類問題的原因是由於輕質油在精製過程中新產生了微量但卻極具腐蝕性的硫化氫。
除去輕質油中硫化氫的方法很多，最傳統的方法是採用鹼精製，即採用適當方式，讓輕質油與鹼液混合，然後沉降分離。這種方法可以有效除去油中環烷酸和硫化氫等酸性物質，但這種方法鹼的利用率較低，存在大量廢鹼的排放問題。
CN1071189公開的方法是以鹼液浸漬活性炭固定床，將餾分油通過此床層，可以有效脫除餾分油中的酸性物質。該方法採用原位浸漬，且浸漬時間需在24小時以上，浸漬過程中仍然要使用較多的鹼液，因此還是存在廢鹼液的排放問題。
US4199440提出一種除去石油中痕量酸性化合物的方法，是將烴油與鹼液混合，然後進入裝有粒度為0.6～2mm的木炭構成的聚結床，待精製的烴油從床層下部側線抽出，含鹼液的水相從床層底部排汙口放出。該方法是將烴油與鹼液預先混合，為防止乳化只能採用1～3％的稀鹼，因此還會產生廢水、廢鹼的排放問題。
上述專利介紹的方法雖然都可以脫除烴油中的硫化氫，但對於處理微量甚至痕量硫化氫來說，上述方法則存在著操作複雜、成本高昂甚至汙染環境的缺陷。
本發明的目的在於克服現有技術的上述缺陷，提供一種脫除輕質油中的微量或痕量硫化氫的方法。該方法成本低廉、操作簡單且沒有廢液產生。
本發明提供的脫除輕質油中微量硫化氫的方法包括先將鹼液均勻噴灑於活性炭表面，再將載鹼活性炭裝入反應器中，使待精製輕質油自下而上通過反應器床層並收集產物。
具體地說，本發明方法包括以下步驟(1)將鹼液均勻噴灑於活性炭表面。可以採取多種方法，例如在一轉動容器中裝入一定量的活性炭，在容器上方安裝一噴霧器，噴霧器與鹼液罐相連，均勻轉動容器後，讓鹼液從噴霧器噴出，使鹼液均勻噴灑於活性炭表面，至容器下部的排液口開始有液體流出時，表明活性炭吸附基本飽和，可停止噴鹼。鹼液的溫度不宜高於100℃，優選5～50℃。
(2)將載鹼活性炭裝入反應器中，把待精製輕質油餾分自反應器下部進入，自下而上通過床層。操作溫度5～60℃，優選35～45℃，體積空速0.5～7小時-1，優選2～4小時-1。在處理液態烴油時可在常壓下進行，但處理液化石油氣時應適當加壓使之保持液態。
所說活性炭可以是粒狀、條狀等各種形狀，其粒度可以是0.5～5毫米，或Φ1～5×5～10毫米。在反應器中的裝填量不小於20ml，裝填長徑比控制在2～10∶1。
所說鹼液可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀或二者混合物的水溶液，濃度可以為5～40重％，但是一般情況下，為了延長載鹼活性炭的使用壽命，並使鹼液噴灑均勻，鹼液濃度最好是15～25重％。
所說輕質油為C3～C12烴油，如液化氣、汽油、煤油和噴氣燃料等。
本發明方法主要用來脫除輕質油中的微量或痕量硫化氫，因此，載鹼活性炭的使用壽命很長。達到使用壽命後，用於航煤精製的載鹼活性炭可以作燃料燒掉，基本沒有環保問題；用於汽油或液化氣精製的活性炭可以再生，即從反應器排汙口放淨殘油，將活性炭取出並瀝乾至無液滴或用高壓蒸汽吹乾，然後按步驟(1)的方法噴灑鹼液即可重複使用。
本發明方法適用於輕質油中微量或痕量硫化氫的脫除，特別適用於烴油精製過程中新生硫化氫的脫除。採用本發明方法既可以解決噴氣燃料中微量硫化氫引起的銀片腐蝕問題，又可以解決汽油及液化氣中微量硫化氫引起的銅片腐蝕問題，而且操作簡單，無廢液排放，有利於環保。
下面通過實例進一步描述本發明的特點。其中，硫化氫的檢測方法採用醋酸鉛試紙法，噴氣燃料銀片腐蝕採用SH/T 0023方法測定，汽油銅片腐蝕採用GB/T 5096方法測定，液化氣銅片腐蝕採用方法SH/T0232測定。
實例1本實例為載鹼活性炭的製備。
在一轉動容器中裝入一定量的活性炭，在容器上方安裝一噴霧器，噴霧器與氫氧化鈉儲液罐相連，勻速轉動容器後，讓鹼液從噴霧器噴出，使鹼液均勻噴灑於活性炭表面，至容器下部的排液口開始有液體流出時，停止噴鹼，將活性炭取出待用。鹼液溫度為25℃，鹼液濃度為20％，活性炭為Φ3×5～10mm的條狀體。
實例2將按照實例1製備的載鹼活性炭裝入反應器中進行烴油補充精製。反應在實驗室中進行，反應器體積40ml，載鹼活性炭裝填長徑比5∶1，原料油為長慶噴氣燃料，床層溫度為40～45℃。試驗結果見表1。
表1
實例3將按照實例1製備的載鹼活性炭裝入反應器中進行烴油補充精製。試驗規模為工業生產，反應器體積10m3，填料裝填長徑比4∶1，原料油為長慶3號噴氣燃料，床層溫度為35～45℃。試驗結果見表2。
表2
實例4將按照實例1製備的載鹼活性炭裝入反應器中進行烴油補充精製。反應器體積40ml，載鹼活性炭裝填長徑比5∶1，原料油為烏魯木齊石化煉油廠催化汽油，床層溫度為35～40℃。試驗結果見表3。
表3
實例5將按照實例1製備的載鹼活性炭裝入反應器中進行烴油補充精製。反應器體積40ml，載鹼活性炭裝填長徑比5∶1，原料油為燕山煉油廠催化汽油，床層溫度為35～40℃。試驗結果見表4。
表4
實例6將按照實例1製備的載鹼活性炭裝入反應器中進行烴油補充精製。反應器體積40ml，載鹼活性炭裝填長徑比5∶1，原料油為燕山石化脫硫醇液化石油氣，床層溫度為25～40℃，系統壓力1.0～1.3MPa。試驗結果見表5。
表權利要求
1.輕質油中微量硫化氫的脫除方法，包括(1)將鹼液均勻噴灑於活性炭表面，(2)將載鹼活性炭裝入反應器中，使待精製輕質油自下而上通過反應器床層並收集產物。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，將鹼液均勻噴灑於活性炭表面的方法包括在一轉動容器中裝入活性炭，在容器上方安裝一噴霧器，噴霧器與鹼液罐相連，均勻轉動容器後，讓鹼液從噴霧器噴出，使鹼液均勻噴灑於活性炭表面，至容器下部的排液口開始有液體流出時，停止噴鹼。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，鹼液的溫度不高於100℃。
4.按照權利要求1～3之一所述的方法，其特徵在於，鹼液的溫度為5～50℃。
5.按照權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所說鹼液為氫氧化鈉、氫氧化鉀或二者混合物的水溶液，濃度為5～40重％。
6.按照權利要求1、2或5所述的方法，其特徵在於，所說鹼液濃度15～25重％。
7.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(2)中輕質油精製過程的操作溫度5～60℃，體積液時空速0.5～7小時-1。
8.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(2)中輕質油精製過程的操作溫度35～45℃，體積液時空速2～4小時-1。
9.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所說活性炭粒度為0.5～5毫米或Φ1～5×4～10毫米。
10.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所說輕質油為C3～C12烴油。
全文摘要
本發明涉及一種輕質油中微量硫化氫的脫除方法,包括:(1)將鹼液均勻噴灑於活性炭表面,(2)將載鹼活性炭裝入反應器中,使待精製輕質油自下而上通過反應器床層並收集產物。本發明方法適用於輕質油中微量或痕量硫化氫的脫除,特別適用於烴油精製過程中新生硫化氫的脫除。本發明方法操作簡單,無廢液排放,有利於環保。
文檔編號C10G25/00GK1382770SQ0111561
公開日2002年12月4日 申請日期2001年4月28日 優先權日2001年4月28日
發明者吳明清, 冉國朋, 陶志平, 潘光成, 張紅霞, 董偉, 張小雲 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院