一种重油超声氧化脱硫方法及脱硫系统技术方案

本申请涉及一种重油超声氧化脱硫方法及脱硫系统，其脱硫方法包括：先将氧化剂溶液和有机酸催化剂溶液混合后反应形成过氧酸，再与原料油混合并加热至60

【技术实现步骤摘要】
一种重油超声氧化脱硫方法及脱硫系统


[0001]本申请涉及重油脱硫技术的领域，尤其是涉及一种重油超声氧化脱硫方法及脱硫系统。

技术介绍

[0002]柴油中通常含有一定量的含硫化合物，含硫化合物易造成燃油机械中金属设备的腐蚀；并且柴油燃烧后生成SO
x
，导致形成酸雨，造成对环境的污染。柴油中含硫化合物主要为噻吩硫，目前对柴油进行脱硫的方法主要包括氧化脱硫、生物脱硫和萃取脱硫等，其中氧化脱硫技术因具有不使用氢源、投资操作费用低、反应条件温和等特点而被广泛应用。
[0003]氧化脱硫工艺流程为——先将氧化剂和有机酸混合反应生成过氧酸后，过氧酸与柴油反应后制得含亚砜或砜类的预制油，将预制油通过萃取塔内，对预制油内的亚砜或砜类进行萃取分离，以达到对柴油脱硫的目的。并且，为提升氧化脱硫的效果,通常还会将氧化脱硫过程置于超声波反应器内，以提高氧化速率、以及氧化脱硫的效果。
[0004]在柴油工业脱硫的过程中，需要将柴油按一定流量不断通入超声波反应器内进行氧化脱硫，以实现对大量的柴油进行脱硫处理。若超声波反应器内对应通入的氧化剂和有机酸催化剂的流量与柴油流量之间的比例较小，会导致对柴油的氧化脱硫效果较差；若超声波反应器内对应通入的氧化剂和有机酸催化剂的流量与柴油流量之间的比例较大，会使得氧化剂与有机酸催化剂反应生成的过氧酸难以全部与柴油中的含硫化合物反应生成噻吩硫，而导致过氧酸过剩，造成氧化剂浪费的同时，还会提升对有机酸催化剂进行回收的难度。

技术实现思路

[0005]为了提升氧化脱硫效果的同时，降低氧化剂的浪费程度以及对有机酸催化剂的回收难度，本申请提供一种重油超声氧化脱硫方法及脱硫系统。
[0006]本申请提供的一种重油超声氧化脱硫方法及脱硫系统采用如下的技术方案：一种重油超声氧化脱硫方法，包括：先将氧化剂溶液和有机酸催化剂溶液混合后反应形成过氧酸，再与原料油混合并加热至60
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70℃时，于15
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25KHz的超声波下进行超声氧化反应，得到预制油；其中，所述氧化剂溶液流量、有机酸催化剂溶液流量与原料油流量比为(0.03
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0.08)：(0.01
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0.03)：1；对所述预制油进行分相处理，上层为含有砜和亚砜的重油，下层为含有所述有机酸催化剂的水相；回收所述有机酸催化剂，并对所述重油进行逆流萃取，得到脱硫油。
[0007]通过采用上述技术方案，在柴油工业脱硫的过程中，先分别通入流量为原料油流量的3
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8％的氧化剂溶液、和流量为原料油流量的1
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3％的有机酸催化剂溶液，使得通入的氧化剂和有机酸催化剂能够不断地混合反应并生成相对适量的过氧酸，以使得能够不断有适量的过氧酸与通入的原料油进行氧化反应。相对适量的过氧酸流量能够尽可能充分地将
原料油中含有的噻吩硫氧化成亚砜或砜类，使得原料油中的硫含量相比于现有的脱硫技术的硫含量更低，以提升对原料油的氧化脱硫效果；同时，相对适量的过氧酸能够尽可能完全地与原料油中的噻吩硫进行反应，以使得过氧酸能够尽可能完全地被还原生成有机酸催化剂，以使得超声氧化后过氧酸的存在量尽可能少。超声氧化后过氧酸的剩余量尽可能少，使得在提升氧化脱硫效果的同时，能够降低氧化剂的浪费程度以及对有机酸催化剂的回收难度。
[0008]可选的，所述超声氧化反应分至少两段进行，两段所述超声氧化反应依次通入至少两个超声波声场。
[0009]通过采用上述技术方案，至少两个超声波声场延长了过氧酸和原料油在流动中能够进行超声氧化反应的路径，使得在不用减小过氧酸和原料油的通入流量而导致工业脱硫单位时间内的产量降低的情况下，能够使得超声氧化反应的时间增长，以能够提升过氧酸和原料油的氧化反应完成度，使得原料油中的噻吩硫尽可能多的与过氧酸进行接触反应，以进一步降低原料油中的硫含量，提升对原料油氧化脱硫的效果。
[0010]可选的，所述回收有机酸催化剂的方法包括：将含有所述有机酸催化剂的水相通过干燥剂进行干燥脱水处理，并将脱水后的有机酸催化剂配比成溶液后通入反应生成过氧酸的混合液中。
[0011]通过采用上述技术方案，通过干燥剂对有机酸催化剂的水相进行干燥脱水处理，以生成脱水后的有机酸催化剂。对脱水后的有机酸催化剂重新配比成有机酸催化剂溶液，并重新通入反应生成过氧酸的混合液中，有机酸催化剂能再次与氧化剂反应生成过氧酸，以实现对有机酸催化剂的回收利用，节约了成本，提升了环保性。
[0012]可选的，将所述干燥剂通过170
‑
190℃、0.5
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2Mpa的饱和蒸汽，所述干燥剂被加热至150
‑
170℃进行所述干燥脱水处理步骤，并将脱水后的干燥剂重新通入含有所述有机酸催化剂的水相中。
[0013]通过采用上述技术方案，干燥剂对有机酸催化剂的水相进行干燥脱水处理后，干燥剂会吸水饱和。将干燥剂进行干燥脱水处理，以使得干燥剂吸水不饱和，将脱水后的干燥剂重新通入含有有机酸催化剂的水相中，干燥剂能够再次对有机酸催化剂进行脱水处理，以实现干燥剂的循环利用，进一步节约了成本、提升了环保性。
[0014]可选的，还包括以下对所述脱硫重油进行后处理的步骤：将所述脱硫重油加热至120
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140℃后，通过125
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140℃、0.5
‑
1.5kpaA的环境下进行溶剂脱除，得到脱溶脱硫重油。
[0015]通过采用上述技术方案，含有砜和亚砜的重油进行逆流萃取后得到含有少量溶剂的脱硫重油，将脱硫重油加热后125
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140℃、0.5
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1.5kpaA的环境下，通过减压蒸馏的方式对脱硫重油中的少量溶剂进行脱除，以得到脱溶脱硫重油，提升产品油的品质。
[0016]可选的，在对所述重油进行逆流萃取得到脱硫油的同时，还产生含砜类废溶剂，所述重油超声氧化脱硫方法还包括从所述含砜类废溶剂内回收萃取剂的步骤；通过采用上述技术方案，从含砜类废溶剂内回收萃取剂，并将回收的萃取剂投入对重油进行逆流萃取的步骤中，回收后的萃取剂能够再次对后续通入的重油中的亚砜和砜类进行萃取分离，以实现萃取剂的循环利用，进一步节约了成本、提升了环保性。
[0017]可选的，所述回收萃取剂的步骤包括：将所述含砜类废溶剂在92
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96℃、8
‑
12kpaA
环境下进行脱水，得到循环水；将脱水后的含砜类废溶剂在100
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150℃、1
‑
5kpaA环境下进行溶剂回收，得到循环溶剂；再将所述循环水和循环溶剂混合形成萃取剂后重新通入对重油进行逆流萃取的步骤中。
[0018]通过采用上述技术方案，先对含砜类废溶剂进行负压蒸馏，以对含砜类废溶剂进行脱水并得到循环水；由于萃取剂的沸点相对水更高，再将脱水后的含砜类废溶剂通入100
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150℃、1
‑
5kpaA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重油超声氧化脱硫方法，其特征在于，包括：先将氧化剂溶液和有机酸催化剂溶液混合后反应形成过氧酸，再与原料油混合并加热至60
‑
70℃时，于15
‑
25KHz的超声波下进行超声氧化反应，得到预制油；其中，所述氧化剂溶液流量、有机酸催化剂溶液流量与原料油流量比为（0.03
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0.08）：（0.01
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0.03）：1；对所述预制油进行分相处理，上层为含有砜和亚砜的重油，下层为含有所述有机酸催化剂的水相；回收所述有机酸催化剂，并对所述重油进行逆流萃取，得到脱硫重油。2.根据权利要求1所述的一种重油超声氧化脱硫方法，其特征在于，所述超声氧化反应分至少两段进行，至少两段所述超声氧化反应依次通入至少两个超声波声场。3.根据权利要求1所述的一种重油超声氧化脱硫方法，其特征在于，所述回收有机酸催化剂的方法包括：将含有所述有机酸催化剂的水相通过干燥剂进行干燥脱水处理，并将脱水后的有机酸催化剂配比成溶液后通入反应生成过氧酸的混合液中。4.根据权利要求3所述的一种重油超声氧化脱硫方法，其特征在于：将所述干燥剂通过170
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190℃、0.5
‑
2Mpa的饱和蒸汽，所述干燥剂被加热至150
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170℃进行所述干燥脱水处理步骤，并将脱水后的干燥剂重新通入含有所述有机酸催化剂的水相中。5.根据权利要求1所述的一种重油超声氧化脱硫方法，其特征在于，还包括以下对所述脱硫重油进行后处理的步骤：将所述脱硫重油加热至120
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140℃后，通过125
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140℃、0.5
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1.5kpaA的环境下进行溶剂脱除，得到脱溶脱硫重油。6.根据权利要求1所述的一种重油超声氧化脱硫方法，其特征在于，在对所述重油进行逆流萃取得到脱硫重油的同时，还产生含砜类废溶剂，所述重油超声氧化脱硫方法还包括从所述含砜类废溶剂内回收萃取剂的步骤；根据权利要求6所述的一种重油超声氧化脱硫方法，其特征在于，所述回收萃取剂的步骤包括：将所述含砜类废溶剂在92
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96℃、8
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12kpa...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑启伟，陈瑞朋，
申请(专利权)人：威谱重庆石油工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：