水热共处理甘油和重油同时得到乳酸和轻质化油的方法技术

本发明专利技术涉及水热共处理甘油和重油同时得到乳酸和轻质化油的方法，将一定量的甘油溶于碱的水溶液中，然后与重油一起经换热器预热后送入反应器中进行反应，反应后产物经换热器冷却，然后进行分离，分离出气相组分、液相组分和油相组分；气相组分主要成分为氢气，经提纯可用于重油的催化加氢处理；液相组分主要为乳酸盐，经提纯、酸化得到乳酸；油相组分经换热器加热后进入分馏塔处理，得到重油的轻质化产物，汽油、柴油和燃料油等。与现有技术相比，本发明专利技术在实现甘油水热转化为乳酸的同时，利用甘油水热反应产生的氢同时达到了轻质化重油的目的，还具有节能、环保、脱硫、氮和金属杂质的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废物资源化技术和能源领域，尤其是涉及一种水热共处理甘油和重油 同时得到乳酸和轻质化油的方法。
技术介绍
地球上石油等化石资源是地面上有机废物缓慢沉降到地下，在地下高温高压环境 以及微生物的作用下经过漫长的地质年代而逐渐形成的。从自然界碳循环的角度来看，人 类过度开采使用化石能源打破了漫长地质年代形成的碳循环平衡，从而引发了一系列由于 气候异常而带来的自然灾害。因此，为了节约资源和改善环境，人类必须节约利用现有的化 石资源、开发新能源，以及将地面上的有机物质快速转化成资源，从而达到人类社会的可持 续发展。目前，石油仍是人类社会发展不可替代的能源之一，随着原油的重质化和对轻质 油需求的增长，发展重油的深度转化、增加轻质油产量将是炼油行业主要的发展方向之一。 已开发的重油处理技术包括延迟焦化技术、催化裂化技术、溶剂脱浙青技术、减粘裂化技 术和重油加氢技术等方法或其组合工艺。这些工艺技术具有各自不同的优缺点，但从炼制 高品质油品的角度来看，重油加氢工艺已成为重油轻质化的重要发展方向。生物柴油是近年来人们开发的一种可以替代石化能源的可再生清洁燃料，作为一 种清洁、可再生的能源，受到世界各国的普遍重视。近年来，在包括我国在内的世界范围内 生物柴油的产量快速上升。随着生物柴油产量的迅速增加，占生物柴油产量10%的副产物 甘油的产量也快速增加。因此，开发合理的环境友好的新型技术将生物柴油的副产物甘油 转化高附加值的产品已经变的尤其重要。虽然目前可以通过化学催化或者生物发酵等方法 将生物柴油副产物甘油资源化，但是化学催化方法必须使用贵金属或者金属氧化物作为催 化剂，而生物发酵方法的周期较长。近年来，水热技术以其独特的优点，作为反应媒介在许多领域得到研究和应用。已 有研究表明，利用水热技术可高效、快速地将甘油直接转化为乳酸，同时产生氢气。因此，本 专利提出一种，在甘油水热转化为 乳酸的同时，利用这个转化过程中产生的氢将重油轻质化，同时得到乳酸和重油的轻质化产品 ο水热技术在重油改质方面的应用，中国专利CN 200610026906.6公开了一种超 临界水改质减压渣油制备轻质油的方法，该方法与热裂化相比基本避免了重油的结焦反 应，但由于反应体系中氢分压较低，对其它劣质重油的处理，效果仍不理想。中国专利CN 200810228351. 2公开了一种在供氢溶剂的超临界或亚临界条件下改质重油的方法，由于使 用供氢溶剂，生产成本较高，降低了该方法实际应用的可行性。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轻质化重油、节能、环保的。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现，其特征在于，该方法包 括以下步骤(1)将甘油溶于碱的水溶液中，然后将溶有甘油的碱溶液和重油按1 1 1 10 的体积比混合得到混合反应物，并经预热器对其进行预热；(2)预热后的混合反应物送入水热反应器中，控制温度为200 350°C，压力为 2 25MPa，处理 0. 3 6h ；(3)对处理后的产物经换热器换热降温后进行气、水和油三相分离，气体组分中主 要含氢气，进行吸附回收利用；(4)采用水油分离器进行水相和油相的分离，得到产物乳酸盐溶液；(5)油相组分经换热器预热后进入分馏塔处理，不同馏分经换热器冷却后得到重 油的轻质化产物。所述的甘油为工业纯的甘油或生物柴油生产的副产物甘油。所述的碱为氨水、Ca (OH)2, NaOH或Κ0Η。所述的碱的水溶液中，碱的浓度为0. 1 20wt%，甘油的浓度为1 70wt%。所述的重油为重质原(稠)油、油砂、油母页岩或渣油中的一种或几种。步骤⑴中所述的预热器的温度为100 200°C，该预热器采用步骤(5)中分馏时 产生的余热。所述的水热反应器为高压釜式反应器或连续流管式反应器。所述的氢气采用变压吸附法进行吸附回收利用。所述的水油分离器为重力式水油分离器。步骤(5)中油相进入分馏塔前的预加热采用步骤O)中水热反应器产生的余热。与现有技术相比，本专利技术将水热转化甘油为乳酸过程中产生的氢，直接应用到重 油的氢化中。在由甘油得到产物乳酸的同时，实现了重油的轻质化，并有效降低了重油的结 焦率，部分脱除了重油中的杂质，在实现甘油水热转化为乳酸的同时，利用甘油水热反应产 生的氢同时达到了轻质化重油的目的，还具有节能、环保、脱硫、氮和金属杂质的作用。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。 具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1-4在高压釜反应器中，按和水的质量百分比加入碱Na0H，20Wt%，甘油70wt%，然后 再按1 1的体积比与减压重油混合，放入反应器中。反应温度200°c，压力2Mpa，反应不 同时间后取出，用水冷却至室温。产物分析结果见表1。表 权利要求1.，其特征在于，该方法包括 以下步骤(1)将甘油溶于碱的水溶液中，然后将溶有甘油的碱溶液和重油按1 1 1 10的 体积比混合得到混合反应物，并经预热器对其进行预热；(2)预热后的混合反应物送入水热反应器中，控制温度为200 350°C，压力为2 25MPa,处理 0. 3 6h ；(3)对处理后的产物经换热器换热降温后进行气、水和油三相分离，气体组分中主要含 氢气，进行吸附回收利用；(4)采用水油分离器进行水相和油相的分离，得到产物乳酸盐溶液；(5)油相组分经换热器预热后进入分馏塔处理，不同馏分经换热器冷却后得到重油的 轻质化产物。2.根据权利要求1所述的，其 特征在于，所述的甘油为工业纯的甘油或生物柴油生产的副产物甘油。3.根据权利要求1所述的，其 特征在于，所述的碱为氨水、Ca (OH)2, NaOH或Κ0Η。4.根据权利要求1所述的，其 特征在于，所述的碱的水溶液中，碱的浓度为0. 1 20wt%，甘油的浓度为1 70wt%。5.根据权利要求1所述的，其 特征在于，所述的重油为重质原(稠)油、油砂、油母页岩或渣油中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的，其 特征在于，步骤(1)中所述的预热器的温度为100 200°C，该预热器采用步骤(5)中分馏 时产生的余热。7.根据权利要求1所述的，其 特征在于，所述的水热反应器为高压釜式反应器或连续流管式反应器。8.根据权利要求1所述的，其 特征在于，所述的氢气采用变压吸附法进行吸附回收利用。9.根据权利要求1所述的，其 特征在于，所述的水油分离器为重力式水油分离器。10.根据权利要求1所述的， 其特征在于，步骤(5)中油相进入分馏塔前的预加热采用步骤O)中水热反应器产生的余 热。全文摘要本专利技术涉及，将一定量的甘油溶于碱的水溶液中，然后与重油一起经换热器预热后送入反应器中进行反应，反应后产物经换热器冷却，然后进行分离，分离出气相组分、液相组分和油相组分；气相组分主要成分为氢气，经提纯可用于重油的催化加氢处理；液相组分主要为乳酸盐，经提纯、酸化得到乳酸；油相组分经换热器加热后进入分馏塔处理，得到重油的轻质化产物，汽油、柴油和燃料油等。与现有技术相比，本专利技术在实现甘油水热转化为乳酸的同时，利用甘油水热反应产生的氢同时达到了轻质化重油的目的，还具有节能、环保、脱硫、氮和金属杂质的作用。文档编号C07C51/16GK102093913SQ201110本文档来自技高网...

【技术保护点】
水热共处理甘油和重油同时得到乳酸和轻质化油的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：　　（１）将甘油溶于碱的水溶液中，然后将溶有甘油的碱溶液和重油按１∶１～１∶１０的体积比混合得到混合反应物，并经预热器对其进行预热；　　（２）预热后的混合反应物送入水热反应器中，控制温度为２００～３５０℃，压力为２～２５ＭＰａ，处理０．３～６ｈ；　　（３）对处理后的产物经换热器换热降温后进行气、水和油三相分离，气体组分中主要含氢气，进行吸附回收利用；　　（４）采用水油分离器进行水相和油相的分离，得到产物乳酸盐溶液；　　（５）油相组分经换热器预热后进入分馏塔处理，不同馏分经换热器冷却后得到重油的轻质化产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹江林，金放鸣，吴冰，魏振，刘维，田颖，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31