專利名稱：基于離子開關(guān)原理脫除和回收油品中環(huán)烷酸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油化工領(lǐng)域油品中環(huán)烷酸的脫除及回收。
背景技術(shù)：
隨著石油開采量的逐年增加，重質(zhì)油增多，對油品加工及使用的直接影響就是石油餾分中環(huán)烷酸含量的增加。環(huán)烷酸是一些有五元或六元環(huán)的一元羧酸混合物，通常按不同餾分分布在各種石油產(chǎn)品中，一般而言，多分布在中間餾分，即餾程為250～350℃的一段餾分中。環(huán)烷酸分子量變化很大，多在200～700之間，其分子量越小，解離常數(shù)越大，酸強度越大。環(huán)烷酸除了可以直接跟鐵作用以外，還可與設(shè)備上生成的防護膜FeS發(fā)生作用，兩個反應(yīng)都生成環(huán)烷酸亞鐵，而生成的環(huán)烷酸亞鐵具有油溶性，可被流動的介質(zhì)沖走，使金屬露出新的表面而不斷受到腐蝕，因此環(huán)烷酸具有較大的腐蝕作用。環(huán)烷酸不但能夠嚴重腐蝕石油加工、儲運設(shè)備，還在很大程度上影響著石油產(chǎn)品的性能降低柴油安定性，燃燒生成的膠質(zhì)會增加柴油機燃燒室的積炭，造成柴油機的磨損、結(jié)焦等。因此，需要在加工過程中將環(huán)烷酸脫除。
另一方面，環(huán)烷酸是重要的化工原料，用途很廣，價值很高。環(huán)烷酸的鈷、錳、鈣、鐵、鋇、鎂鹽及環(huán)烷酸酯都是經(jīng)濟意義重大的化工產(chǎn)品。我國年油品加工量已過億噸，據(jù)保守估計，其中所含環(huán)烷酸至少超過20萬噸。但我國環(huán)烷酸年產(chǎn)量只有0.6～0.8萬噸，96％～97％的環(huán)烷酸資源流失，沒有回收利用。因此，環(huán)烷酸的回收也是至關(guān)重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于選取季胺堿類系列化合物與一定的反應(yīng)介質(zhì)配成均相溶液作為脫酸劑，脫除和回收油品中環(huán)烷酸。
本發(fā)明的具體方法為選取季胺堿類系列化合物四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、芐基三甲基氫氧化銨、芐基三乙基氫氧化銨、十二烷基三甲基氫氧化銨、三辛基甲基氫氧化銨、膽堿、乙酰膽堿、丁酰膽堿、苯甲酰膽堿、磷脂酰膽堿中的一種或者幾種的混合物，與反應(yīng)介質(zhì)甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇中的一種或者幾種的混合物配成均相溶液作為脫酸劑，按照劑油比1∶1～1∶20，在20～70℃的溫度條件下與油品中的環(huán)烷酸混合反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，由于極性差異較大，脫酸劑和環(huán)烷酸反應(yīng)生成的離子液體相可以與反應(yīng)后酸值降低的油品相快速高效地分離；兩相分離后，向離子液體相中加入揮發(fā)性酸，可以從離子液體相中分離回收環(huán)烷酸，再通過減壓蒸餾，可以分別回收脫酸劑和揮發(fā)性酸。該工藝脫酸效率高，可以達到95％以上，反應(yīng)及分離耗時短，反應(yīng)條件溫和，在反應(yīng)過程中不存在乳化現(xiàn)象，油品收率高，并且脫酸劑及反應(yīng)溶劑可完全回收利用。
具體實施例方式本發(fā)明用以下實例說明，但本發(fā)明并不限于下述實施例，在不脫離前后所述宗旨的范圍下，變化實施都包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
實施例1取某煉油廠常四線餾分油，其酸值為3.56mgKOH/g，將四甲基氫氧化銨配成25％的乙醇溶液作為脫酸劑。按劑油比為1∶15混合，在60℃下混合反應(yīng)10min。反應(yīng)結(jié)束后，在60℃下保溫靜置。脫酸后的油品相與反應(yīng)后生成的離子液體相快速分層。測得其酸值為0.15mgKOH/g，脫酸率為95.8％。下層的離子液體相加入稀HCl，環(huán)烷酸便從離子液體相中析出，加以回收。加熱離子液體相回收HCl(以水吸收)，加熱完后余下的四甲基氫氧化銨乙醇溶液可以作為脫酸劑循環(huán)使用。
實施例2取某煉油廠減二線餾分油，其酸值為2.65mgKOH/g，將四乙基氫氧化銨配成25％的異丙醇溶液作為脫酸劑。按劑油比為1∶10混合，在50℃下混合反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在50℃下保溫靜置。脫酸后的油品相與反應(yīng)后生成的離子液體相快速分層。測得其酸值為0.09mgKOH/g，脫酸率為96.6％。下層的離子液體相加入稀HCl，環(huán)烷酸便從離子液體相中析出，加以回收。加熱離子液體相回收HCl(以水吸收)，加熱完后余下的四乙基氫氧化銨異丙醇溶液可以作為脫酸劑循環(huán)使用。
實施例3取某煉油廠減三線餾分油，其酸值為2.79mgKOH/g，將四丙基氫氧化銨配成25％的乙醇溶液作為脫酸劑。按劑油比為1∶5混合，在70℃下混合反應(yīng)10min。反應(yīng)結(jié)束后，在70℃下保溫靜置。脫酸后的油品相與反應(yīng)后生成的離子液體相快速分層。測得其酸值為0.04mgKOH/g，脫酸率為98.6％。下層的離子液體相加入稀HCl，環(huán)烷酸便從離子液體相中析出，加以回收。加熱離子液體相回收HCl(以水吸收)，加熱完后余下的四丙基氫氧化銨乙醇溶液可以作為脫酸劑循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.一種基于離子開關(guān)原理脫除和回收油品中環(huán)烷酸的方法，其特征在于選取季胺堿類系列化合物中的一種或者幾種的混合物與一定的介質(zhì)配成均相溶液作為脫酸劑，在一定溫度下，按照一定劑油比與油品中的環(huán)烷酸混合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，由于極性差異較大，脫酸劑和環(huán)烷酸反應(yīng)生成的離子液體相可以與反應(yīng)后酸值降低的油品相快速高效地分離；兩相分離后，向離子液體相中加入揮發(fā)性酸，可以從離子液體相中分離回收環(huán)烷酸，再通過減壓蒸餾，可以分別回收脫酸劑和揮發(fā)性酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中季胺堿類系列化合物包括四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、芐基三甲基氫氧化銨、芐基三乙基氫氧化銨、十二烷基三甲基氫氧化銨、三辛基甲基氫氧化銨、膽堿、乙酰膽堿、丁酰膽堿、苯甲酰膽堿、磷脂酰膽堿，反應(yīng)介質(zhì)為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇中的一種或者幾種的混合物，季胺堿類系列化合物在整個脫酸劑中的濃度范圍為1wt％～50wt％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中油品包括原油以及通過常、減壓蒸餾得到的各種餾分油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中脫酸劑與油品混合反應(yīng)的溫度范圍為20～70℃，脫酸劑與油品體積比為1∶1～1∶20。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中離子液體相的生成是由季胺堿類系列化合物與油品中環(huán)烷酸發(fā)生中和反應(yīng)所形成，離子液體的陽離子為季胺堿類系列化合物所形成的季銨鹽陽離子，陰離子為環(huán)烷酸所形成的羧酸根陰離子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中為了回收環(huán)烷酸，向離子液體相中加入的揮發(fā)性酸為鹽酸、氫氟酸、硝酸、甲酸、乙酸中的一種，為了回收季胺堿類系列化合物、反應(yīng)介質(zhì)和揮發(fā)性酸，所采取的方法是在-0.05MPa～-0.09MPa，70～170℃的條件下減壓蒸餾。
全文摘要
一種基于離子開關(guān)原理脫除和回收油品中環(huán)烷酸的方法，該方法中選取四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨等季胺堿類系列化合物中的一種或者幾種的混合物，與反應(yīng)介質(zhì)配成均相溶液作為脫酸劑，按照劑油比1∶1～1∶20，在20～70℃的溫度條件下與油品中的環(huán)烷酸混合反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，由于極性差異較大，脫酸劑和環(huán)烷酸反應(yīng)生成的離子液體相可以與反應(yīng)后酸值降低的油品相快速高效地分離；兩相分離后，向離子液體相中加入揮發(fā)性酸，可以從離子液體相中分離回收環(huán)烷酸，再通過減壓蒸餾，可以分別回收脫酸劑和揮發(fā)性酸。該工藝脫酸效率高，可以達到95％以上，反應(yīng)及分離耗時短，反應(yīng)條件溫和，在反應(yīng)過程中不存在乳化現(xiàn)象，油品收率高，并且脫酸劑及反應(yīng)溶劑可完全回收利用。
文檔編號C10G19/02GK101058745SQ20071009918
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月16日
發(fā)明者張鎖江, 于英豪, 羅忻, 劉龍 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所