專利名稱：一種直餾柴油脫酸方法及其實現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直餾柴油脫酸的方法及裝置，更具體的說，本發(fā)明涉及利用離心萃取分離機對直餾柴油進行堿洗脫酸的方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著油田的不斷開發(fā)，國內(nèi)一些原油呈現(xiàn)高粘、高酸度的特點。環(huán)烷酸是石油中最主要的酸性含氧化合物，其質(zhì)量分數(shù)約占總酸性物質(zhì)的90%左右，油品的酸度(酸值)主要由此引起。環(huán)烷酸在石油及其餾分油的加工中，由于其酸度和粘性，除對生產(chǎn)裝置產(chǎn)生較大的腐蝕外，還對柴油產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，如降低柴油的安定性、易使柴油發(fā)生乳化現(xiàn)象等。另一方面，環(huán)烷酸作為石油加工的副產(chǎn)物是一種多用途的精細化工原料，環(huán)烷酸可直接用作航煤添加劑、稀土金屬的萃取分離及礦物的捕收劑，因此餾分油中環(huán)烷酸的分離日益受到重視。目前國內(nèi)外大多數(shù)煉油廠廣泛使用的柴油精制方法為堿洗電精制脫酸法，其具有間歇操作，流程簡單，投資少，運行成本低的特點。目前在工業(yè)堿洗脫酸中常用的液-液分離裝置有重力沉降罐、聚結(jié)分離器等。沉降罐具有結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定的特點，但由于是重力分離，會產(chǎn)生分離效率低、 所需時間長、設(shè)備體積大、造價高、物耗和能耗嚴重等問題。且使用沉降罐進行直餾柴油脫酸易發(fā)生下段由于聚合物的產(chǎn)生而發(fā)生嚴重堵塞。采用纖維膜分離雖然分離效率高，但成本也高，而且占地面積大，易堵塞，維護困難。而聚結(jié)器的不足之處在于，對于聚結(jié)器的大小的設(shè)計至今沒有一個通用的標(biāo)準(zhǔn)，沒有一種精確的方法可以確定在給定流量下聚結(jié)器的濾芯究竟需要多大的過濾能力。此外，對過濾器的過濾能力同被過濾物質(zhì)關(guān)系的研究也不充分，存在液體不潔凈時易造成被堵塞的特點。迄今為止，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有提出解決上述技術(shù)問題的方法。因此，迫切需要開發(fā)出能徹底地、有效地并且適合長周期運行的直餾柴油脫酸技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明利用離心萃取分離機進行直餾柴油中的酸進行萃取分離，高效快速的除去了直餾柴油中的酸并消除殘留的堿液。本發(fā)明的技術(shù)思路是在直餾柴油脫酸生產(chǎn)過程中，配堿罐出來的堿液與原料油中的酸反應(yīng)，剩余的堿難于分離，使堿渣大量帶油，并且油中殘余的堿將大大影響汽油產(chǎn)品的質(zhì)量，并且造成下游裝置催化劑中毒，影響生產(chǎn)。因此，需要進行高效的脫酸反應(yīng)。如果采用重力沉降分離技術(shù)， 物料在設(shè)備內(nèi)需要較長的停留時間，此外，重力沉降罐占地面積比較大；如果使用塔式萃取設(shè)備，其設(shè)備投資和運行費用較高，而且，塔式萃取設(shè)備在停車時會導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)兩相液體平衡遭到破壞，開車時需重新建立平衡，使生產(chǎn)效率降低；如果采用纖維膜分離，雖然分離效率高，但成本也高，而且占地面積大，易堵塞，維護困難。離心萃取分離是近年發(fā)展起來的新型萃取分離技術(shù)，具有占地面積小、處理能力大、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、成本低、清洗維護方便等特點，由于離心力通?？蛇_重力的幾百倍，所以離心萃取設(shè)備分離能力強，特別適合處理兩相密度差小的體系，如對于重力分相要求兩相密度差大于0. lg/cm3，而對于離心萃取設(shè)備，兩相密度差可以小至0. Olg/cm3。一股設(shè)備對于兩相密度差很大或粘度很大的體系不易混合，而離心萃取分離機具有強大的混合功能，可使兩相物流充分混合，使兩相物流間很容易地進行反應(yīng)或傳質(zhì)。而對比重差較小或粘度大的體系，也很容易進行分離。離心萃取分離機中混合物的混合與分離是在一個設(shè)備內(nèi)幾乎是同時完成，分離效果又特別好，因而可提高產(chǎn)品質(zhì)量并增加產(chǎn)品產(chǎn)量，簡化流程，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明充分考慮到離心萃取分離機操作彈性大、不堵塞、分離時間短、效率高等優(yōu)點， 采用離心萃取分離機這種裝置進行直餾柴油脫酸。上述離心萃取設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點及原理可參閱中國專利ZL 96250989. 2、ZL 200720103434. X 等。以ZL 200720103434. X為例，該離心萃取設(shè)備，包括上蓋、萃取器外殼、轉(zhuǎn)鼓和電機所述的上蓋內(nèi)嵌式蓋在萃取器外殼上；所述的轉(zhuǎn)鼓安裝在萃取器外殼的中心，萃取器外殼反口在轉(zhuǎn)鼓上，轉(zhuǎn)鼓通過轉(zhuǎn)軸與電機聯(lián)動；所述的萃取器外殼與轉(zhuǎn)鼓外殼之間設(shè)有重相收集環(huán)和輕相收集環(huán)，重相收集環(huán)與萃取器外殼的上蓋之間的萃取器外殼上設(shè)有重相出口，重相收集環(huán)和輕相收集環(huán)之間的萃取外殼上設(shè)有輕相出口，輕相收集環(huán)與萃取器外殼底部之間的萃取器外殼上設(shè)有兩相進口。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種直餾柴油脫酸的方法，包括以下步驟(a)配堿罐1中的堿液由輸送裝置2通過第一離心分離裝置的重相入口進入第一離心分離裝置，原料油通過第一離心分離裝置的輕相入口進入第一離心分離裝置；(b)堿液與原料油在第一離心分離裝置高速旋轉(zhuǎn)的內(nèi)筒和靜止的外筒之間進行充分的混合、傳質(zhì)，使原料油中的環(huán)烷酸等酸性物質(zhì)與堿液反應(yīng)；(c)使用離心萃取分離機對堿液和原料油進行液-液分離，分離后形成輕相脫酸原料油和重相堿渣；(d)所述步驟(C)中分離出來的脫酸原料油通過第二離心分離裝置的輕相入口進入第二離心分離裝置，除鹽水通過第二離心分離裝置的重相入口進入第二離心分離裝置， 進一步混合分離除去原料油中的堿渣，從第二離心分離裝置的輕相出口獲得精制油品。進一步，以前述第一離心分離裝置和第二離心分離裝置及其實現(xiàn)工藝為單級萃取，具體實施可采用多級逆流萃取。進一步，所述堿液流量為進口原料油流量的5% 200% ；除鹽水流量為進口原料油流量的5% 200%。進一步，所述堿液的濃度為10% 20%。本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)如權(quán)利要求1所屬方法的直餾柴油脫酸裝置，該裝置包括一提供堿液的配堿罐1，包括一輸出口 ；一用于輸送堿液的輸送裝置2，包括一輸入口和輸出口 ；
用于直餾柴油脫酸的第一離心分離裝置3-1，該第一離心分離裝置包括輕相入口、 重相入口、輕相出口和重相出口 ；用于脫除堿渣的第二離心分離裝置3-2，該第二離心分離裝置包括輕相入口、重相入口、輕相出口和重相出口 ；其中，配堿罐1的輸出口同輸送裝置2的輸入口相連通，輸送裝置2的輸出口同第一離心分離裝置的重相入口相連通，第一離心分離裝置的輕相出口同第二離心分離裝置的輕相入口相連通。進一步，所述的離心分離設(shè)備(3-1、3_2)為離心萃取分離機或液-液分離用離心機。進一步，離心分離設(shè)備的工作溫度為常溫至100°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于(a)采用離心萃取分離機來進行直餾柴油脫酸，分離效果較好，減少了混合器的使用，降低了生產(chǎn)成本，克服了現(xiàn)有直餾柴油脫酸分離廢堿液分離不徹底的缺點。(b)本發(fā)明的生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡單，容易實施，操作方便，并適合長周期運轉(zhuǎn)，適用于直餾柴油脫酸工藝，適用于石油化工行業(yè)上的液-液萃取分離。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實例，進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的離心萃取分離機對直餾柴油脫酸的流程。 首先，配堿罐1出來的堿液依靠物料泵2輸送到第一離心萃取分離機3-1的重相入口，原料油進入第一離心萃取分離機3-1的輕相入口，堿液和原料油進入第一離心萃取分離機3-1 后進行充分混合、降溫，使堿液和原料油中的環(huán)烷酸等酸充分反應(yīng)。然后，堿液和原料油的混合液被第一離心萃取分離機3-1分為輕相和重相，其中輕相通過第一離心萃取分離機 3-1的輕相出口進入第二離心萃取分離機3-2的輕相入口，除鹽水進入第二離心萃取分離機3-2的重相入口，脫酸原料油和除鹽水在第二離心萃取分離機3-2里進一步混合分離除去原料油中的堿渣，從輕相出口獲得精制油品。上述的離心萃取分離機由一個重相入口、一個輕相入口、一個重相出口、一個輕相出口、電機、轉(zhuǎn)筒、支座等部分組成。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。除非注明，否則所有的份數(shù)為體積份數(shù)，所有的百分比為體積百分比。實施例1按附圖1所示為直餾柴油脫酸的流程，其中1.物料性質(zhì)(1)原料油流量為10t/h，溫度為65°C，密度為8Mkg/m3，酸度為27. 5mg/ (100ml)(2)堿液注堿質(zhì)量分數(shù)(注堿溶液速率一定時，向裝置中所注堿中的氫氧化鈉占溶液總質(zhì)量的百分數(shù))為15%，流量為1.5t/h，溫度為65°C(3)除鹽水流量為0. 8t/h，溫度為65°C，密度為1000kg/m32.離心萃取分離機電機轉(zhuǎn)速為900r/min。
3.含量測定方法(1)精制油品酸度測量方法紅外吸收光譜法(2)堿渣中含油量測量方法熒光分析法(3)精制油品含水量測量方法電容式傳感器法4.應(yīng)用效果(1)柴油的酸度進口處為27. 5mg/(IOOml)，加入65°C的堿液1.5t/h，經(jīng)過離心萃取分離機分離后，出口處酸度為0. 8mg/(100ml)，符合國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品、一級品的柴油質(zhì)量指標(biāo)，脫酸率達到97%。(2)經(jīng)萃取后堿渣中油含量從高達20%變?yōu)?.3%，取得了較大的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。C3)處理后柴油中含水量為4000PRI1。實施例21.物料性質(zhì)(1)原料油流量為10t/h，溫度為65 °C，密度為8Mkg/m3，酸度為27. 5mg/ (100ml)(2)堿液注堿質(zhì)量分數(shù)(注堿溶液速率一定時，向裝置中所注堿中的氫氧化鈉占溶液總質(zhì)量的百分數(shù))為12%，流量為1.5t/h，溫度為65°C(3)除鹽水流量為0. 8t/h，溫度為65°C，密度為1000kg/m32.離心萃取分離機電機轉(zhuǎn)速為900r/min。3.含量測定方法(1)精制油品酸度測量方法紅外吸收光譜法(2)堿渣中含油量測量方法熒光分析法(3)精制油品含水量測量方法電容式傳感器法4.應(yīng)用效果(1)柴油的酸度進口處為27. 5mg/(IOOml)，加入65°C的堿液1.5t/h，經(jīng)過離心萃取分離機分離后，出口處酸度為lmg/(100ml)，符合國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品、一級品的柴油質(zhì)量指標(biāo)，脫酸率達到96%。(2)經(jīng)萃取后堿渣中油含量從高達20%變?yōu)?.5%，取得了較大的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。(3)處理后柴油中含水量降低到4300PRI1。實施例31.物料性質(zhì)(1)原料油流量為10t/h，溫度為65°C，密度為825kg/m3，酸度為27. 5mg/ (100ml)(2)堿液注堿質(zhì)量分數(shù)(注堿溶液速率一定時，向裝置中所注堿中的氫氧化鈉占溶液總質(zhì)量的百分數(shù))為10%，流量為1.5t/h，溫度為65°C(3)除鹽水流量為0. 8t/h，溫度為65°C，密度為1000kg/m32.離心萃取分離機電機轉(zhuǎn)速為900r/min。3.含量測定方法
(1)精制油品酸度測量方法紅外吸收光譜法(2)堿渣中含油量測量方法熒光分析法(3)精制油品含水量測量方法電容式傳感器法4.應(yīng)用效果(1)柴油的酸度進口處為27. 5mg/(IOOml)，加入65°C的堿液1.5t/h，經(jīng)過離心萃取分離機分離后，出口處酸度為1. ang/(100ml)，符合國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品、一級品的柴油質(zhì)量指標(biāo)，脫酸率達到95%。(2)經(jīng)萃取后堿渣中油含量從高達20%變?yōu)?%，取得了較大的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。(3)處理后柴油中含水量降低到4500PRI1。綜上所述僅為發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種直餾柴油脫酸的方法，其特征在于，包括以下步驟(a)配堿罐(1)中的堿液由輸送裝置( 通過第一離心分離裝置的重相入口進入第一離心分離裝置，原料油通過第一離心分離裝置的輕相入口進入第一離心分離裝置；(b)堿液與原料油在第一離心分離裝置高速旋轉(zhuǎn)的內(nèi)筒和靜止的外筒之間進行充分的混合、傳質(zhì)，使原料油中的環(huán)烷酸等酸性物質(zhì)與堿液反應(yīng)；(c)使用離心萃取分離機對堿液和原料油進行液-液分離，分離后形成輕相脫酸原料油和重相堿渣；(d)所述步驟(c)中分離出來的脫酸原料油通過第二離心分離裝置的輕相入口進入第二離心分離裝置，除鹽水通過第二離心分離裝置的重相入口進入第二離心分離裝置，進一步混合分離除去原料油中的堿渣，從第二離心分離裝置的輕相出口獲得精制油品。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述堿液流量為進口原料油流量的5% 200% ；除鹽水流量為進口原料油流量的5% 200%。
3.一種實現(xiàn)如權(quán)利要求1所屬方法的直餾柴油脫酸裝置，其特征在于，該裝置包括一提供堿液的配堿罐(1)，包括一輸出口 ；一用于輸送堿液的輸送裝置O)，包括一輸入口和輸出口 ；用于直餾柴油脫酸的第一離心分離裝置(3-1)，該第一離心分離裝置包括輕相入口、重相入口、輕相出口和重相出口 ；用于脫除堿渣的第二離心分離裝置(3-2)，該第二離心分離裝置包括輕相入口、重相入口、輕相出口和重相出口 ；其中，配堿罐(1)的輸出口同輸送裝置(2)的輸入口相連通，輸送裝置(2)的輸出口同第一離心分離裝置的重相入口相連通，第一離心分離裝置的輕相出口同第二離心分離裝置的輕相入口相連通。
4.如權(quán)利要求6所述裝置，其特征在于所述的離心分離設(shè)備(3-1、3-2)為離心萃取分離機或液-液分離用離心機。
5.如權(quán)利要求6所述裝置，其特征在于離心分離設(shè)備的工作溫度為常溫至100°C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種直餾柴油脫酸的新方法，該方法包括利用離心萃取分離機對堿洗脫酸過程中的柴油進行萃取分離，以使柴油的酸度低于1.5mg/(100ml)，堿渣中油質(zhì)量分數(shù)低于2％。本發(fā)明還提供了一種直餾柴油脫酸裝置。本發(fā)明的方法和裝置提高了柴油脫酸過程中堿洗和水洗分離效率、減少了分離時間、投資小且適用性強。本發(fā)明適用于石油化工行業(yè)的兩相密度差小、粘度大、分離時間要求短等萃取分離場合。
文檔編號C10G53/12GK102304385SQ20111023079
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者唐康, 徐艷, 白志山, 郝萌萌 申請人:華東理工大學(xué)