[科普中国]-粗柴油

直馏粗柴油是炼油厂的副产物,由于颜色较深、凝固点较高,不能直接作为柴油产品销售。这种粗柴油中一般含蜡较多,是一种优质制蜡原料。本项研究以中原原油直馏煤柴油馏分为原料,经常压蒸馏,切割沸点小于350℃的馏分,该馏分基本符合- 10#轻柴油质量指标,再经减压蒸馏,减压馏分油采用丙酮、甲苯混合溶剂脱蜡脱油和白土精制,可制得低熔点精白蜡。研究结果表明,上述工艺简便易行,可将价低易得的粗柴油制成-10#轻柴油和52#精白蜡,具有较好的经济效益和社会效益。3

粗柴油脱色直馏粗柴油或二次加工的粗柴油因为精制过程不充分,通常含有微量的杂质,如胶质、烯烃或二烯烃、含硫、含氧或含氮非烃类化合物等,致使产品颜色较深。若油品存放时间较长,这些杂质因化学或物理作用,会造成产品颜色进一步加深,使油品的使用性能降低,且因其外观质量较差,而对销售不利。对于大型炼厂,粗柴油可以作为二次加工(如催化裂化或加氢裂化)的原料,或者可以进行加氢精制。但对小炼油厂而言,一般不具备以上加工手段,可以采用吸附、酸碱精制或溶剂萃取等物理脱色方法,油品经过简单处理后,即可作为中低速柴油机的燃料油销售。这些脱色方法投资省,费用低,操作容易,脱色效果也较理想。

吸附脱色吸附脱色的生产过程:原料油与吸附剂混合,将混合物加热到一定温度,并在此温度下连续搅拌一定时间,使油品中的有害杂质,如胶质、环烷酸、酸渣等吸附在吸附剂的表面上,然后进入压滤机过滤,使脱色油与吸附剂分离,废吸附剂烧去吸附的物质后可重新使用。常使用的吸附剂有活性白土、分子筛催化剂、活性炭以及活性白土与活性炭的混合物,吸附剂的细度要求90%通过120目。

影响吸附脱色的因素主要有接触温度、接触时间、吸附剂加入量和搅拌速度等。入量,吸附剂加入量越多,脱色效果越好。若吸附剂不加回收,为使操作费用在允许的范围内,建议吸附剂的加入量分别为:活性炭0.5%,活性白土10%,分子筛催化剂6%,活性炭+活性白土为0.2%+4%。如果原料油的颜色更深,或要求的脱色程度更高,可适当增加吸附剂用量。

接触温度对脱色效果也有较大影响,升高温度,使被吸附分子从液相扩散进入固相的速度加快,有利于提高脱色效果。由于试验用的原料较轻,粘度不高,为减少挥发损失,采用的接触温度较低。对于重质原料,接触温度应更高些。接触时间对脱色效果的影响不太大,以30min为宜。吸附法脱色成品油的收率为93%一96%,凝固点回升为2一3℃。

酸碱精制脱色原料油先与硫酸混合,硫酸一方面可起到溶剂的作用,将油中的胶质、环烷酸、碱性氮化物和大多数硫化物溶解吸收,形成酸渣而沉降分离。另一方面硫酸也能与油品中的一些组分度的油品应在较低温度下操作,这既有利于脱色,又能减少油品损失。连续操作时,接触时间接触时间为1一10min。间歇搅拌操作时,接触时间为15一90min。油品越重,所需接触时间越长。

硫酸与异构烷烃和芳香烃进行磺化反应及与烯烃或二烯烃进行醋化反应。浓硫酸也与烃类发生氧化、叠合反应,使脱色油收率降低。原料油经酸洗后,再用20%的氢氧化钠水溶液洗涤,除去残余酸渣,最后用水洗涤至中性。硫酸的浓度一般为85一98%,随原料油的轻重而异,原料油越重,所用硫酸的浓度应高些,但成品油的收率也会降低。操作温度为10一90℃，轻质低粘度的油品应在较低温度下操作。

糠醇萃取脱色糠醇为略带芳香味的无色液体,沸点一70℃,20℃时相对密度l一2559/em3。糠醇不能与烃类互溶,但对原料油中的胶质、沥青质及非烃类有害杂质有很好的溶解性,因此它是一种优良的油品脱色剂。其生产过程为:原料油与糠醉混合,送入沉降糟静置沉降,上层为脱色成品油,下层萃取相去蒸发塔,蒸发温度为120℃,真空度为88.okPa,回收的溶剂供循环使用。

比较由以上讨论可知,几种脱色方法都是可行的。相比较而言,以糖醇萃取脱色的效果最佳,但费用也较高,适宜用于连续大型生产。酸碱精制脱色的效果要差些,一般只作为辅助的精制手段。而吸附脱色既具有比较理想的脱色效果,同时设备投资和处理费用也比较低,故应作为优先选用的脱色方法。4

粗柴油催化裂化从低沸点反应产品中分馏得到的粗汽油馏分与一种催化剂在第二反应阶段接触,所得包括挥发性组分的气体产品和催化剂颗粒在第二反应阶段的汽提段汽提。催化剂再生后循环到反应段。

一种原料在大孔沸石催化裂化催化剂的存在下,在流化催化裂化装置的第一反应阶段反应,生成低沸点馏分,反应产物被分馏成不同沸点的馏分,其中一种馏分为粗汽油。该粗汽油在第二反应阶段反应,该装置包括反应段、汽提段、催化剂再生段和分馏段。粗汽油馏分在500～650℃、烃分压0.069～ 0.28MPa条件下,与催化剂在反应段接触。该催化剂含质量分数10%～ 50%的晶体沸石,其平均孔径低于0.7 nm,获得的蒸气产品和催化剂颗粒经汽提段汽提出挥发组分,催化剂则经再生段烧去焦炭,然后循环回到反应段。

用于从烃原料如粗柴油、减压瓦斯油、热加工油、渣油、回炼油、拔头原油、油砂油、页岩油、合成燃料及煤焦油、焦油沥青、石油沥青等破坏加氢后的重烃馏分。5

粗柴油精制粗柴油精制方法有多种，包括酸碱精制、吸附、溶剂萃取等。酸碱精制法利用硫酸、氢氧化钠等酸碱与油品中的氮化合物、硫醇、硫酚类和不饱和烃类等发生化学反应脱除杂质，从而提高油品在颜色、气味和安定性等方面的性能。

吸附法则一般选用活性炭、白土、分子筛等极性较大的多孔物质作为吸附剂，通过吸附作用脱除粗柴油中的杂质组分。以上两种粗柴油脱色方法工艺简单、设备投资小，易于操作，适合于中小企业。

酸碱精制法中重点考察了浓硫酸用量、碱用量及反应时间等因素对柴油脱色的影响。活性炭吸附法重点考察吸附剂用量、吸附时间和吸附温度等因素对柴油脱色的影响。6

粗柴油含硫量法令欧共体通过粗柴油含硫量法令提议。该法令将分两步实施，柴油机用粗柴油和其池用途用粗柴油。柴油机用粗柴油,1994年10月1日起,含硫量不超过0.2%；1996年10月1日起,含硫量不超过0.05%；但，从1995年10月1日起，就应确保最大含硫量为0.05%的粗柴油的使用和分发；因这是卡车和其他新型车辆应遵守的标准。其他用途粗柴油，1994年10月1日起,含硫量不超过0.2%；1999年10月1日起，含硫量不超过0.1%。7