一种吸附脱除柴油中含氮化合物的方法技术

本发明专利技术提供一种吸附脱除柴油中含氮化合物的方法，包括将柴油与吸附剂接触进行吸附柴油中的含氮化合物的操作，其中所述的吸附剂为MCM-41分子筛吸附剂，所述接触在25～150℃，常压的条件下在间歇式反应装置或固定床反应装置中进行。该方法可用于柴油吸附-加氢组合工艺的吸附预处理部分，为加氢部分提供低氮的原料，生产高品质的清洁柴油。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油加工
，涉及，更具体的提供了一种分子筛吸附剂在柴油吸附脱氮中的应用，特别是用于吸附-加氢组合脱氮中吸附的预处理部分。
技术介绍
柴油中的杂质会影响柴油自身的使用性能，并造成环境污染。柴油中的含氮化合物、烯烃及其它极性物(如胶质)含量高时，含氮化合物与柴油中的烯烃、硫醇等相互作用， 会使柴油的安定性变差，储存中易变色、生成胶质和沉渣，使用中易生成积炭。柴油燃烧后， 可产生NOx气体，造成严重的环境污染，例如酸雨、光化学烟雾、消耗臭氧层等。当空气中 NOx含量过高的时候，会直接损害人类呼吸道的健康，严重的造成死亡。此外，汽车尾气中含有氮化物，会使尾气催化器中毒，并造成金属材料的腐蚀。柴油中的芳烃燃烧性能不好(CN 值低)，而且燃烧后废气中含颗粒物。柴油中的氮化物对柴油中硫化物的加氢处理有严重的抑制作用。氮含量越高，其抑制作用也越大。相比于硫化物，氮化物尤其是柴油中的碱性氮化物，可以优先吸附在加氢催化剂的酸性中心上，严重抑制加氢脱硫，尤其是二苯并噻吩类及其衍生物的加氢脱硫作用。加之氮化物的位阻效应，会使催化剂对苯并噻吩及其衍生物的催化转化能力大大降低， 抑制了催化剂的加氢脱硫，脱芳烃。当柴油中的硫含量低于100μ g/g时氮化物的抑制作用更加显著，因此难以生产超低硫的汽柴油。原料中氮含量越低，二苯并噻吩及其衍生物越容易加氢脱硫，从而才能生产出硫含量在50μ g/g以下的超低硫柴油。采用加氢精制的方式时，由于氮化物较难加氢脱除，必须提高加氢的深度，这不但耗费了大量的氢气，增大了设备的损耗，增加了炼制的成本，还会使油品的品质变差，安定性下降。国内现有炼制设备如果不加以改造和扩容，难以承受深度加氢的反应条件。因此， 加氢深度脱氮脱硫实现起来比较困难。因此急需一种脱除柴油中含氮化合物的新工艺来克服这种困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，包括将柴油与吸附剂接触进行吸附柴油中的含氮化合物的操作，其中所述的吸附剂为MCM-41分子筛吸附剂， 所述的接触在25 150°C，常压的条件下在间歇式反应装置或固定床反应装置中进行。该方法可用于柴油吸附-加氢组合工艺 的吸附预处理部分，为加氢部分提供低氮含量的原料，生产高品质的清洁柴油。本专利技术提供的吸附脱氮方法包括将柴油与吸附剂接触进行吸附柴油中的含氮化合物的操作，具体工艺参数如下所述的吸附剂为MCM-41分子筛吸附剂，所述接触在25 150°C，常压的条件下在间歇式反应装置或固定床反应装置中进行。可处理的柴油中氮含量以元素氮的重量计为100 2500 μ g/g。本专利技术所使用的吸附剂为A1-MCM-41分子筛，其中Si和Al的摩尔比为5 100，分子筛孔径2. O 4. Onm,比表面积700 950m2/g,孔容O. 70 O. 96cm3/g ;该吸附剂以Na2SiO3 · 9H20、Al2(SO4)3 · 18H20、十六烷基三甲基溴化铵和水为原料，水热法合成，所用试剂的摩尔配比为Si A1 :十六烷基三甲基溴化铵=H2O=1:X:O. 15:60，其中X=O. 01-0. 2，其中所述的水热法合成的条件为温度为150°C _200°C，压力为1.2-3. 5Mpa，反应时间为120_150min。Al的加入是为了增加分子筛的酸性位，提高分子筛对氮化物的吸附能力。同时，少量Al进入分子筛的骨架后，对孔径、孔容、比表面积等参数影响很小。除Si被Al同晶取代，分子筛其它的骨架结构不变。本专利技术中所述的柴油为直馏柴油或焦化柴油或催化柴油；所述的柴油中的含氮化合物为喹啉或吲哚或咔唑或苯胺及其衍生物；其含量以元素氮的重量计为100 2500 μ g/g°本专利技术提供的方法既可以在间歇式吸附装置中，也可以在固定床连续式吸附装置中进行。当在间歇式吸附装置中进行时，可采用的吸附时间是10 120min，吸附温度25-150°C，剂油比(质量)1:10 150。当在连续式吸附装置中进行时，吸附温度25_150°C，可采用的空速为3-6( '吸附剂经过与精制柴油分离后，通过焙烧以及溶剂洗涤的方式再生，可反复使用。本专利技术提供的吸附脱氮方法采用对柴油中氮化物有很强吸附能力的A1-MCM-41分子筛为吸附剂，具有投资少，设备操作简单，费用低廉等优点。可以在不对现有加氢装置做大的改变的基础上，通过在加氢装置前加上吸附脱氮的预处理单元，实现柴油深度脱氮脱硫，生产高品质的清洁柴油。 具体实施例方式实施例1一种用于吸附脱除柴油中含氮化合物的分子筛吸附剂，其制备方法如下以Na2SiO3 ·9Η20,Al2 (SO4) 3* 18Η20、十六烷基三甲基溴化铵和水为原料，水热法合成，所用试剂的摩尔配比为Si A1 :十六烷基三甲基溴化铵=H2O=1:X:0. 15:60，其中X=O. 01，反应条件为温度为 150。。_200°C，压力为1. 2-3. 5Mpa，反应时间为 120_150min。制备获得的吸附剂，其中Si和Al的摩尔比为100，分子筛孔径2. O 4. Onm，比表面积700 950m2/g，孔容O. 70 O. 96cm3/g。该分子筛吸附剂用于吸附碱性氮化物喹啉。将预先配置好的含氮量为1000 μ g/g的喹啉-液体石蜡模型化合物和Si/Al=40的A1-MCM-41分子筛按剂油比1:60混合，装入三口烧瓶中。在恒温油浴中于120°C搅拌5h，待溶液静置分层后取上层的清液。反应结果为每克吸附剂可吸附39. 96mg氮。实施例2一种用于吸附脱除柴油中含氮化合物的分子筛吸附剂，其制备方法如下以Na2SiO3 ·9Η20,Al2 (SO4) 3* 18Η20、十六烷基三甲基溴化铵和水为原料，水热法合成，所用试剂的摩尔配比为Si A1 :十六烷基三甲基溴化铵=H2O=1:X:0. 15:60，其中X=O. 2，反应条件为温度为 150。。_200°C，压力为1. 2-3. 5Mpa，反应时间为 120_150min。制备获得的吸附剂，其中Si和Al的摩尔比为5，分子筛孔径2. O 4. Onm,比表面积700 950m2/g，孔容O. 70 O. 96cm3/g。该分子筛吸附剂用于吸附非碱性氮化物吲哚。将预先配置好的含氮量为1000 μ g/g的吲哚-液体石蜡模型化合物和Si/Al=60的A1-MCM-41 分子筛按剂油比1:60混合，装入三口烧瓶中。在恒温油浴中于60°C搅拌5h，待溶液静置分层后取上层的清液。反应结果为每克吸附剂可吸附23. 69mg氮。实施例3一种用于吸附脱除柴油中含氮化合物的分子筛吸附剂，其制备方法如下以 Na2SiO3 ·9Η20,Al2 (SO4) 3* 18Η20、十六烷基三甲基溴化铵和水为原料，水热法合成，所用试剂的摩尔配比为Si A1 :十六烷基三甲基溴化铵=H2O=1:X:0. 15:60，其中X=O. 1，反应条件为温度为 150。。_200°C，压力为1. 2-3. 5Mpa，反应时间为 120_150min。制备获得的吸附剂，其中Si和Al的摩尔比为10，分子筛孔径2. O 4. Onm,比表面积700 950m2/g，孔容O. 70 O. 96cm3/g。该分子筛吸附剂用于吸附非碱性氮化物吲哚。将预先配置好的含氮量为10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸附脱除柴油中含氮化合物的方法，包括将柴油与吸附剂接触进行吸附柴油中的含氮化合物的操作，其特征在于：其中所述的吸附剂为MCM?41分子筛吸附剂，所述接触在25～150℃，常压的条件下在间歇式反应装置或固定床反应装置中进行。

【技术特征摘要】
1.一种吸附脱除柴油中含氮化合物的方法，包括将柴油与吸附剂接触进行吸附柴油中的含氮化合物的操作，其特征在于其中所述的吸附剂为MCM-41分子筛吸附剂，所述接触在25 150°C，常压的条件下在间歇式反应装置或固定床反应装置中进行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的吸附剂为A1-MCM-41分子筛，其中S i和Al的摩尔比为5 100，分子筛孔径2. O 4. Onm,比表面积700 950m2/ g，孔容O. 70 O. 96cm3/g ;该吸附剂以Na2SiO3 · 9H20、Al2(SO4)3 · 18H20、十六烷基三甲基溴化铵和水为原料，水热法合成，所用试剂的摩尔配比为Si A...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云芳，迟志明，司继亮，陈建国，延荣贵，李倩，邢燕，李青松，李海丽，
申请(专利权)人：东营市润成碳材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：