一种催化柴油脱氮及加氢处理方法技术

本发明专利技术涉及一种催化柴油脱氮及加氢处理方法，其包括以下步骤：(1)酸性离子液体与催化柴油以1:100～1:20的质量之比，在强化混合反应器中混合反应脱氮后，进入静态分离器中进行含氮离子液体与精制油的分离；(2)含氮离子液体经再生后与新鲜离子液体混合后重复使用；(3)精制油经过吸附精制、加热后，进入加氢精制反应器进行加氢精制。该方法大大减少了酸性离子液体用量及使用成本，对环境“友好”，精制油收率高，符合目前国家节能减排的要求，具有广阔的应用前景。阔的应用前景。阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种催化柴油脱氮及加氢处理方法


[0001]本专利技术涉及一种催化柴油的加工处理方法，尤其涉及一种催化柴油脱氮及加氢处理方法。

技术介绍

[0002]近年来由于废气排放如氮氧化合物等，造成的环境污染日益严重，燃料油的脱氮引起越来越多的关注，虽然允许的氮含量没有严格的规定，但为了满足超清洁环保燃料的需求，就迫切要求发展新的方法来大幅降低运输燃料油中的氮含量(低于10ug/g)，
[0003]加氢是脱硫、脱氮的有效手段，CN200610104371.X中指出，原料油中的碱性氮化合物含量高，氮化物与硫化物在催化剂活性位上发生竞争吸附，而氮化物的吸附能力较强，从而抑制加氢脱硫反应；同时，碱性氮化物在加氢精制过程中会使催化剂的活性降低，导致催化剂慢性中毒，大大缩短了加氢催化剂的使用寿命，因此，预处理脱除加氢原料中的碱性氮化物十分必要。
[0004]催化裂化是重要的原油二次加工装置，催化裂化柴油约占成品油市场的三分之一，但催化裂化柴油存在硫、氮等杂质含量高，密度较大，芳烃含量较高，十六烷值低，储存安定性差等缺点。目前催化柴油的脱氮方法主要分为加氢脱氮和非加氢脱氮，尽管前者是脱氮的最佳方案，但装置投资大，操作条件苛刻、操作费用高，氢源不够充足，该工艺在中小型炼油厂中推广比较困难，尤其是碱性氮化物的存在增加了加氢过程的苛刻度，故对于非加氢精制的方法研究就更为迫切。非加氢精制的方法目前主要有酸碱法、溶剂法、吸附法、络合萃取法、氧化法、微波辐射和微生物脱氮等。在其中溶剂法的研究较广泛，因为反应条件较温和，低能耗，而且能够保留油品中的化学结构不受破坏。但常规溶剂精制的收率低，易乳化，用量大且易挥发。
[0005]离子液体作为脱氮剂有许多优点，如化学及热稳定、不易燃、与油品不混溶，而且与含S、N的化合物有很强的亲和力等。低蒸汽压是离子液体的一个重要优点，与传统的挥发性有机物(VOCs)相比，离子液体被称为“绿色”溶剂。
[0006]酸性离子液体可提供H
+
与碱性氮化物的一对孤对电子络合成盐从而将碱性氮化物从油品中脱除。但常规离子液体萃取方法脱除油品中氮化物的过程中存在剂油比高，成本高昂、及对实际油品中氮化物脱除能力有限等问题，故本专利技术采用一种强化混合反应器，使较少比例的酸性离子液体脱除柴油中的碱性氮化物，同时减少反应时间。大大减少了离子液体用量，且离子液体易回收，对环境无污染，回收后的离子液体仍然具有较高脱氮率，是良好的“绿色”溶剂。
[0007]CN201010580667.5提出了一种以炼油厂延迟焦化装置的柴油或催化裂化装置柴油为原料，通过脱氮精制再进行加氢精制处理的组合工艺，该工艺将焦化柴油或催化柴油原料在换热器中换热至25～150℃，与脱氮剂在静态混合器中进行混合反应后，进入沉降罐中沉降分渣，沉渣从沉降罐底部排出，脱氮油经电沉降罐进一步精制，上层精制油再经吸附过滤器精制，精制油经换热器换热后进入加氢系统进行加氢精制处理。该方法由于加入的
脱氮剂无法回收利用，对环境造成较大污染，不具备良好的经济效益。
[0008]CN200610104371.X提出了一种二次加工柴油精制的工艺方法，其中包括(1)静态混合，(2)沉降分渣，(3)精制脱水，(4)加氢精制等4个单元。通过采用柴油脱氮精制剂能有效脱除二次加工柴油中的碱性氮化物，碱性氮化物的脱除率达到90％，该方法同样采用沉降分渣工艺，使用的脱氮剂无法回收，且对环境存在较大污染。
[0009]CN200880116144.6采用离子液体与包含一种或多种含氮化合物的柴油在萃取区中接触以选择性脱除含氮化合物，并得到包含脱氮柴油的流出液及包含含氮类物质的酸性离子液体，该方法中剂柴比为1:5～2:1，离子液体用量大，成本高，经济效益不佳。

技术实现思路

[0010]针对目前常规离子液体萃取方法脱除油品中氮化物的过程中存在剂油比高，成本高昂、及对实际油品中氮化物脱除能力有限等问题，本专利技术的目的在于提供一种一种催化柴油脱氮及加氢处理方法。该方法通过使用强化混合反应器，增强离子液体与含氮柴油的混合效果，达到快速传质、强化传热的目标，进而增强脱氮效果、缩短反应时间、大大减少了离子液体的用量，明显降低脱氮运行成本。该方法能够除去催化柴油中的绝大部分碱性氮化物，使后面的加氢脱硫速度明显提高，芳烃饱和率也明显提高。
[0011]为此，本专利技术提供一种催化柴油脱氮及加氢处理方法，包括以下步骤：
[0012](1)酸性离子液体与催化柴油以1:100～1:20的质量之比，在强化混合反应器中混合反应脱氮后，进入静态分离器中进行含氮离子液体与精制油的分离；
[0013](2)含氮离子液体经再生后与新鲜离子液体混合后重复使用；
[0014](3)精制油经过吸附精制、加热后，进入加氢精制反应器进行加氢精制。
[0015]本专利技术所述的催化柴油脱氮及加氢处理方法，其中优选的是，所述强化混合反应器采用下进上出式进料，所述强化混合反应器的底部对称设置两个水平高度相同的进料口，两个进料口分别为催化柴油和离子液体的进料口，所述强化混合反应器的顶部设置出料口，所述强化混合反应器内部设有搅拌器以及位于搅拌器上方的档板，强化返混。
[0016]本专利技术所述的催化柴油脱氮及加氢处理方法，其中优选的是，所述搅拌器为六叶片圆盘涡轮式搅拌器。
[0017]本专利技术所述的催化柴油脱氮及加氢处理方法，其中优选的是，步骤(1)中，所述强化混合反应器中所述搅拌器的转速为5000～15000r/min。
[0018]本专利技术所述的催化柴油脱氮及加氢处理方法，其中优选的是，步骤(1)中，所述酸性离子液体与所述催化柴油的质量之比为1:80～1:40。
[0019]本专利技术所述的催化柴油脱氮及加氢处理方法，其中优选的是，步骤(1)中，所述混合反应的条件为：反应时间0.1～0.5h，反应温度20～80℃。
[0020]本专利技术所述的催化柴油脱氮及加氢处理方法，其中优选的是，步骤(1)中，所述催化柴油在换热器换热后再进入所述强化混合反应器，所述换热器的换热温度为25℃～80℃。
[0021]本专利技术所述的催化柴油脱氮及加氢处理方法，其中优选的是，步骤(3)中，所述精制油经加热后的温度为250℃～350℃，所述加氢精制反应器中氢分压为5.5～9.5MPa、空速为0.5～2h
‑1。按本专利技术提供的方法，所述加氢精制反应器的操作条件(温度、压力)是灵活
的，可以根据产品的质量要求来调整工艺参数。
[0022]本专利技术所述的催化柴油脱氮及加氢处理方法，其中优选的是，步骤(1)中，所述静态分离器中物料的分离时间为0.5～3h，便可以达到较好的分离效果。
[0023]本专利技术所述的催化柴油脱氮及加氢处理方法，其中优选的是，所述吸附精制采用的吸附过滤介质为吸附了无机酸的白土、吸附了无机碱的白土和吸附了无机碱的活性炭中的至少一种。
[0024]本专利技术所述的催化柴油脱氮及加氢处理方法，其中优选的是，所述含氮离子液体的再生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化柴油脱氮及加氢处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)酸性离子液体与催化柴油以1:100～1:20的质量之比，在强化混合反应器中混合反应脱氮后，进入静态分离器中进行含氮离子液体与精制油的分离；(2)含氮离子液体经再生后与新鲜离子液体混合后重复使用；(3)精制油经过吸附精制、加热后，进入加氢精制反应器进行加氢精制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述强化混合反应器采用下进上出式进料，所述强化混合反应器的底部对称设置两个水平高度相同的进料口，两个进料口分别为催化柴油和离子液体的进料口，所述强化混合反应器的顶部设置出料口，所述强化混合反应器内部设有搅拌器以及位于搅拌器上方的档板，强化返混。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搅拌器为六叶片圆盘涡轮式搅拌器。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述强化混合反应器中所述搅拌器的转速为5000～15000r/min。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸性离子液体与所述催化柴油的质量之比为1:80～1:40。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合反应的条件为：反应时间0.1～0...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁宇，王紫东，倪术荣，郭金涛，王刚，吴显军，马守涛，夏恩冬，李瑞峰，葛冬梅，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：