一种油品脱碱系统及用其进行油品脱碱的方法与流程

1.本发明涉及一种油品中杂质去除的方法，具体涉及一种油品脱碱系统及用其进行油品脱碱的方法。


背景技术：

2.石油产品中的水溶性酸碱是指油品在加工、储存及运输过程中从外界混入的可溶于水的无机酸和碱。通常原油及其馏分油中几乎不含有水溶性酸及碱，油品中的水溶性酸碱多为油品在酸碱精制过程中因脱除不净而残留的酸或碱。石油产品中有水溶性酸碱，表明经酸碱精制处理后，酸没有完全中和或碱洗后用水冲洗得不完全。这些矿物酸碱在生产、使用或贮存时，能腐蚀与其接触的金属构件。水溶性酸几乎对所有金属都有强烈的腐蚀作用，而碱只对铝腐蚀。汽油中如有水溶性碱，在它的作用下，汽化器的铝制零件会生成氢氧化铝的胶体物质，堵塞油路、滤清器及油嘴。油品中存有水溶性酸碱会促使油品老化。因为油中存有水溶性酸碱，在大气中的水分、氧气的相互作用及受热情况下，天长日久就会引起油品氧化、胶化及分解。因此，国家对石油产品中的水溶性酸碱有相关规定，并采用gb/t 259-88对石油产品水溶性酸及碱进行测定。
3.目前石油产品的脱硫大多采用含有水溶性碱的溶液，以直接洗涤的方法进行脱除，该工艺经常造成油品中溶解微量的水溶性碱而导致产品不合格，因此，开发一种油品中水溶性碱的脱除技术具有重要意义和广阔的应用前景。


技术实现要素：

4.本发明提出了一种油品脱碱系统及油品脱碱方法，通过构建一套油品脱碱系统，并运用其进行油品脱碱，可以有效脱除油品中的水溶性碱，具有脱除效率高、使用周期长的特点，是一种绿色的油品净化技术。
5.本发明的具体技术方案如下：
6.一种油品脱碱系统，包括原料油罐、油品进液管道、水蒸气进气管道、主吸附塔、备用吸附塔、精制油品管道、尾气管道、残留油品管道、油水分离罐以及污水处理系统；
7.所述原料油罐储存有含有水溶性碱的油品，所述主吸附塔、备用吸附塔中设置有装有活性炭的吸附床层，所述原料油罐通过油品进液管道分别与主吸附塔、备用吸附塔塔底连接，吸附塔顶部连接有精制油品管道；
8.主吸附塔、备用吸附塔的塔底还分别与水蒸气进气管道连接，吸附塔的顶部还连接有尾气管道和残留油品管道，所述残留油品管道与油水分离罐连接，所述油水分离罐分别与原料油罐以及污水处理系统连接；
9.所述活性炭为多级孔活性炭，其介孔孔容占活性炭总孔容的比例不低于20％，吸水率不低于80％。
10.一种油品脱碱方法，包括以下步骤：
11.(1)水蒸气活化，水蒸气经由水蒸气进气管道由下而上通过主吸附塔或者备用吸
附塔的其中一个；
12.(2)吸附：原料油品从原料油罐通过油品进液管道进入前述吸附塔，油品由下至上经过前述吸附塔，油品中的水溶性碱被吸附在吸附床层的活性炭中，脱碱后的精制油品从吸附塔顶部的精制油品管道流出；
13.(3)水蒸汽置换：当前述吸附塔的吸附床层吸附饱和后，水蒸气通过水蒸气进气管道进入前述吸附塔，水蒸气由下至上通过前述吸附塔的吸附床层对其中的残留油品进行置换，置换出的残留油品通过残留油品管道进入油水分离罐；
14.(4)水蒸汽再生：水蒸汽置换结束后，水蒸气继续进入前述吸附塔，将前述吸附塔的吸附床层中的水溶性碱吹扫出来生成再生气体，再生气体由前述吸附塔塔顶的尾气管道排出；
15.循环执行步骤(1)～(4)。
16.其中优选，在步骤(2)后，还包括吸附塔切换：当前述吸附塔吸附饱和后，原料油品从原料油罐通过油品进液管道进入另一个吸附塔中。
17.其中优选，步骤(1)、(3)及(4)中所使用的水蒸气压力为0.5～3.5mpa，水蒸气温度为200～350℃。
18.其中优选，步骤(1)、(3)及(4)中水蒸气质量空速为0.5～5h-1
，所用时间分别为1～5h、 0.5～2h及1～10h。
19.其中优选，原料油品为石脑油、汽油、柴油及航煤中的一种或多种。
20.其中优选，步骤(2)中，吸附温度为25～90℃，吸附压力为0.1～5mpa，油品进料质量空速为1～10h-1
。
21.有益效果
22.本发明的优点在于，采用的具有介孔的活性炭吸附剂作为脱除水溶性碱的高效吸附剂，介孔的存在有利于水溶性碱在吸附剂孔道内的扩散，使得吸附和再生过程更加容易，并且吸附容量大、吸附周期长，吸附饱和后采用水蒸气再生，避免产生固体废弃物，属于环境友好技术。
附图说明
23.图1为本发明所述油品脱碱系统的示意图。
具体实施方式
24.以下实施例中，按照gb/t 259-88石油产品水溶性酸及碱测定法，对油品中的水溶性碱含量进行检测。具体来说，将50ml油品和50ml蒸馏水放入500ml分液漏斗，轻轻摇动 5min，不允许乳化。放出澄清后下部的水层，经滤纸过滤后，滤入锥形烧瓶中。分别采用ph 计和指示剂法测定水溶性碱。向烧杯中注入30～50ml提取物，电极进入深度为10～12mm，按照ph计使用要求测定ph值，石油产品中水提取物特性和ph值关系如表1所示。
25.表1石油产品中水提取物特性和ph值关系
[0026][0027]
采用指示剂法时，向试管中放入1～2ml提取物，滴入3滴1％的酚酞乙醇溶液。如果溶液呈玫瑰色或红色，则表示有水溶性碱，没有呈玫瑰红色或红色，则认为没有水溶性碱。
[0028]
以下实施例中所用活性炭均为商业购得，所用的油品均为公司生产过程中所产生。
[0029]
实施例1
[0030]
本发明所述的油品脱碱系统，包括原料油罐、油品进液管道1、水蒸气进气管道2、主吸附塔t1、备用吸附塔t2、精制油品管道3、尾气管道4、残留油品管道5、油水分离罐v1 以及污水处理系统。所述原料油罐储存有含有水溶性碱的油品，所述主吸附塔t1、备用吸附塔t2中设置有装有活性炭的吸附床层，所述原料油罐通过油品进液管道1分别与主吸附塔 t1、备用吸附塔t2塔底连接，吸附塔顶部连接有精制油品管道3。
[0031]
主吸附塔t1、备用吸附塔t2塔底还分别与水蒸气进气管道2连接，吸附塔的顶部还连接有尾气管道4和残留油品管道5，所述残留油品管道5与油水分离罐v1连接，所述油水分离罐v1分别与原料油罐以及污水处理系统连接。
[0032]
具体来说，所述活性炭为多级孔活性炭，其中，介孔孔容占活性炭总孔容的比例不低于 20％，吸水率不低于80％。
[0033]
实施例2
[0034]
本发明所述的油品脱碱方法，包括以下步骤：
[0035]
(1)水蒸气活化，水蒸气经由水蒸气进气管道2由下而上通过主吸附塔t1或者备用吸附塔t2的其中一个；
[0036]
(2)吸附：原料油品从原料油罐通过油品进液管道1进入前述吸附塔，油品由下至上经过前述吸附塔，油品中的水溶性碱被吸附在吸附床层的活性炭中，脱碱后的精制油品从吸附塔顶部的精制油品管道3流出；
[0037]
(3)水蒸汽置换：当前述吸附塔的吸附床层吸附饱和后，水蒸气通过水蒸气进气管道2 进入前述吸附塔，水蒸气由下至上通过前述吸附塔的吸附床层对其中的残留油品进行置换，置换出的残留油品通过残留油品管道5进入油水分离罐v1；
[0038]
(4)水蒸汽再生：水蒸汽置换结束后，水蒸气继续进入前述吸附塔，将前述吸附塔的吸附床层中的水溶性碱吹扫出来生成再生气体，再生气体由前述吸附塔塔顶的尾气管道4排出；
[0039]
循环执行步骤(1)-(4)。
[0040]
如此操作，可以使得吸附塔可以充分吸附并脱除油品中的水溶性碱，并在吸附完成后将吸附塔中的活性炭再生，进而可以再次利用活性炭进行吸附。
[0041]
实施例3
[0042]
本发明所述的油品脱碱方法，在(2)后，还包括，吸附塔切换：当前述吸附塔吸附饱
和后，原料油品从原料油罐通过油品进液管道1进入另一个吸附塔中。如此设置，可以保证原料油品可以一直处于脱碱步骤，可以提高油品脱碱的效率。
[0043]
实施例4～实施例6
[0044]
以下实施例中的油品脱碱方法如实施例2所述，其中，步骤(1)、(3)及(4)中所使用的水蒸气压力、水蒸气质量空速和水蒸气使用时间如表2所示，步骤(2)中吸附塔吸附温度、吸附压力和油品进料质量空速如表2所示，所处理的油品如表2所示。
[0045]
对实施例4～实施例6处理后的精制油品根据gb/t 259-88进行测试，测试结果如表3所示。
[0046]
对比例1～对比例3
[0047]
以下对比例中，所需要处理的油品、所述吸附塔的吸附温度、吸附压力、石脑油进入吸附塔的质量空速、水蒸气进行水蒸气活化、置换及再生时的压力、温度和时间均如表2所示。
[0048]
对对比例1～对比例3处理后的精制油品根据gb/t 259-88进行测试，测试结果如表3所示。
[0049]
从表3可以看出，实施例5～7的吸附塔可以在使用时长多倍于对比例1～3的情况下，对于油品中的水溶性碱进行效果良好的脱除，而对比例则无法对油品中水溶性碱有效脱除。
[0050]
表2
[0051] 实施例4实施例5实施例6对比例1对比例2对比例3油品种类石脑油汽油航煤石脑油汽油航煤吸附剂活性炭活性炭活性炭活性炭活性炭13x型分子筛活性炭bet比表面，m2/g1007110010079481099-活性炭总孔容，m3/g0.520.430.500.440.46-活性炭微孔孔容，m3/g0.360.300.320.360.42-活性炭介孔孔容，m3/g0.160.130.180.080.02-活性炭介孔比例，％30.7730.2336.0018.184.35-活性炭吸水率，％(wt.)100951004025-吸附温度，℃255090255090吸附压力，mpa0.13.05.00.13.05.0油品进料质量空速，h-1
15101510水蒸气压力，mpa0.51.53.50.51.53.5水蒸气温度，℃200250350200250350水蒸气空速,h-1
0.5350.535水蒸气活化时间，h52.5152.51水蒸气置换时间，h21.50.521.50.5水蒸气再生时间，h10511051
[0052]
表3
[0053] 实施例4实施例5实施例6对比例1对比例2对比例3吸附塔使用时间，h800750700800750700精制油品ph范围7～7.57.2～7.87.5～8.09.0～9.59.0～9.59.0～9.5显色情况不显色不显色不显色显色显色显色