郭佳妮,廖克儉,姜 恒
(1. 遼寧石油化工大學, 遼寧 撫順113001; 2. 撫順石油化工研究院, 遼寧 撫順 113001)
坨首站直餾柴油非加氫改質工藝的技術研究
郭佳妮1,廖克儉1,姜 恒2
(1. 遼寧石油化工大學, 遼寧 撫順113001; 2. 撫順石油化工研究院, 遼寧 撫順 113001)
優選出坨首站直餾柴油的最佳非加氫精制工藝。根據坨首站原油之直餾柴油的理化性質,制備SD化學精制劑及SD01絡合捕集劑,并采用此項非加氫技術對原料油進行精制。通過考查精制后柴油的主要理化性質,并進行儲存實驗,確定直餾柴油的最佳精制工藝。得到最佳工藝條件:加劑量為1︰300,在溫度為20~50 ℃下攪拌反應10 min,在此精制條件下,直餾柴油各項理化性質可達到國家標準GB252-2000的要求。與加氫精制相比,此方法適用于沒有加氫能力的中小型煉廠。
SD精制劑; 非加氫精制; 收率; 儲存實驗
隨著我國國民經濟的發展,特別是交通運輸業與汽車工業的發展,柴油機已在各行各業得到廣泛應用,而且柴油的需求量還將進一步增大[1,2]。同時,隨著人類的環保意識不斷增強,越來越多的人注意環境保護這個問題 ,特別是人口、車輛密集的大城市環境污染問題更為突出。提倡使用清潔燃料、限制車輛尾氣排放中的有害物質含量已經成為 世界各地共同的聲音。許多國家制定了對車用燃料限制嚴格的法律、法規,這直接導致了各國煉油企業不得不增加投資,用于改善各相關產品的質量[3,4]。
1.1 實驗儀器
CSIO-3型電熱鼓風干燥箱(重慶實驗設備廠),K-7000分子量測定儀,SYD-265B 石油產品運動粘度測定儀(上海昌吉地質儀器有限公司),WK-2D型微庫侖綜合分析儀(江蘇江分電分析儀器有限公司),8YP1013 石油產品色度測定器(上海第四石油機械廠),WZS-I811272 阿貝折射儀(上海非標上機有限公司)。
1.2 實驗材料
95%乙醇(分析純,國藥集團化學試劑有限公司),苯二甲酸氫鉀(分析純,國藥集團化學試劑有限公司),氫氧化鉀(分析純,國藥集團化學試劑有限公司),甲基橙(分析純,國藥集團化學試劑有限公司),酚酞(分析純,國藥集團化學試劑有限公司),自制SD化學精制劑(主要性質見表1),蒸餾水。
1.3 實驗方法
1.3.1 直餾柴油精制
將 SD精制劑按照質量比分別為 1︰300,1︰150,1︰100加入直餾柴油中,在溫度為20~50 ℃下攪拌反應10 min,靜置10~15 min后,將沉降后的上層清液分離出來,經過 SD01絡合捕集劑填料柱發生絡合反應后,得到精制后的柴油,計算柴油損失率,并測定精制后柴油的主要理化性質[5-8]:
柴油損失率(%)=W渣-W劑/W油×100%
表1 SD化學精制劑的主要性質Table 1 Main properties of SD chemical refining agent
1.3.2 柴油儲存安定性實驗
柴油儲存安定性實驗:將未精制的柴油和精制后的直餾柴油放置在常溫、見光的條件下儲存,并每經過一定時間測定其主要理化性質(色度和酸度)的變化情況,以檢驗精制后柴油的儲存安定性。
2.1 加劑量對柴油精制結果的影響
采用 SD化學組合工藝對直餾柴油進行精制,測定精制后直餾柴油的色度和酸度等主要理化指標,測定結果見表2。
表2 不同加劑量精制后柴油的主要理化性質Table 2 Main Physical and chemical properties of fined diesel fuel with different additive agent dosage
由表2中數據可知,采用SD精制劑精制后的直餾柴油色度由0.5號變為0.4號,酸度從原來的9.8 mg KOH/100 mL分別降為1.8,1.4,1.3 mg KOH/100 mL,可以看出隨著加劑量的增加色度并沒有明顯的變化,且采用最小加劑量時酸度也能符合國家標準GB252-2000的要求,因此從經濟角度考慮可以確定直餾柴油SD精制劑的加劑量應為1︰300,在此加劑量下的柴油收率為98.3%,損失率為1.7%。
2.2 精制后柴油的儲存安定性
2.2.1 見光儲存安定性實驗
將未精制和經 SD精制劑精制后的柴油分別進行見光儲存2個月,在儲存過程中,每一周分別取樣測定見光儲存油樣的色度,每兩周分別取樣測定見光儲存油樣的酸度,考察 SD化學精制劑的精制效果,測定結果分別見表3、4和圖1、2。
表3 直餾柴油在見光儲存過程中色度的變化Table 3 Change of straight-run diesel color during storage under light
圖1 直餾柴油見光儲存過程中色度的變化Fig.1 Change of straight-run diesel color during storage under light
由表3和圖1、2可知,直餾柴油見光儲存2周后色度已為3.5號,見光儲存3周后色度變為4.0,不符合輕柴油GB252-2000要求。而經SD精制劑和SD-01絡合捕集劑精制后的柴油見光儲存八周后色度分別為1.0號(劑油比為1︰300)、1.25號(劑油比分別為1︰150,1︰100)。由表4和圖3、4可知,直餾柴油見光儲存 2個月后,酸度由原來的 9.8 mgKOH/100mL變為10.9 mg KOH/100 mL,不符合輕柴油GB252-2000要求。經SD-1精制劑精制后的直餾柴油酸度變為 1.9 mg KOH/100 mL(劑油比為1:300),1.5 mg KOH/100 mL(劑油比為 1︰150),1.2 mg KOH/100 mL(劑油比為1︰80)符合國家標準要求。
表4 直餾柴油在見光儲存過程中酸度的變化Table 4 Change of straight-run diesel acidity during storage under light
圖2 直餾柴油見光儲存過程中酸度的變化Fig.2 Change of straight-run diesel acidity during storage under light
2.2.2 避光儲存安定性實驗
將未精制和經SD精制劑精制后的柴油分別進行避光儲存4個月,在儲存過程中,每1個月分別取樣測定2種油樣的色度和酸度,考察SD化學精制劑的精制效果,測定結果分別見表5、6和圖3、4。
表5 直餾柴油在避光儲存過程中色度的變化Table 5 Change of straight-run diesel color during storage under non-light
圖3 直餾柴油避光儲存過程中色度的變化Fig.3 Change of straight-run diesel color during storage under non-light
表6 直餾柴油在避光儲存過程中酸度的變化Table 6 Change of straight-run diesel acidity during storage under non-light
圖4 直餾柴油避光儲存過程中酸度的變化Fig.4 Change of straight-run diesel acidity during storage under non-light
由表5和圖3可知,直餾柴油避光儲存4個月后色度已為4號,超出國家標準要求。而經SD精制劑精制后的柴油避光儲存 4個月后色度分別為1.25號(劑油比為1︰300)、1.0號(劑油比分別為1︰150,1︰100)。
由表6和圖4可知,直餾柴油避光儲存4個月后,酸度由原來的9.8 mg KOH/100 mL增至11.5 mg KOH/100 mL,不符合國家標準要求。經SD精制劑精制后的常一柴油避光儲存4個月后酸度分別變為2.5 mg KOH/100 mL(劑油比為1︰300),1.2 mg
KOH/100 mL(劑油比為 1︰150),1.2 mg KOH/100 mL(劑油比為1︰100),符合國家標準要求。
通過比較兩種精制劑對坨首站原油之直餾柴油的精致效果,可以確定SD精制劑可以大大的降低原料油的色度和酸度,且經過一段時間的見光和避光儲存后,其色度和酸度仍能符合GB252-2000輕柴油標準,并且收率很高可達到98.3%。從經濟及環境保護保護方面考慮應采用劑油比為1︰300的SD精制劑對坨首站原油之直餾柴油進行精制。
[1] 錢伯章. 新世紀清潔汽、柴油生產技術[J]. 金山油化纖,2002,3:45-52.
[2] 祝良富,王月霞. 清潔柴油燃料及生產新工藝[J]. 天然氣與石油,2001,19(4):26-29.
[3] 杜偉,汪祥勝,陳艷春,梁永輝. 柴油脫堿氮吸附劑的開發[J].工業催化,2005,3:72-79
[4] 路景雙,孫發民,趙建航,宋艷麗. 國內外汽柴油現狀及發展趨勢[J]. 應用能源技術,2001,3:8-9.
[5]James C. Clerc. Catalytic diesel exhaust aftertreatment[J]. Applied catalysis B:Environmental, 1996(10):99-115.
[6] 王國良,朱豫飛. 我國輕柴油產品質量現狀及升級方向[J] 煉油設計,2001,31(12):39-42.
[7] 喬莉. 我國汽、柴油清潔化進程的探討[J].石油化工高等學校學報,2001,14(3):40-44.
[8] 王力波,張訪誼. 車用燃料油的質量與現行標準[J]. 精細與專用化學品,2001,13:3-4.
Study on the Non-Hydrogenation Modification Process
for Straight Run Diesel Oil Produced From Tuoshouzhan Crude Oil
GUO Jia-ni1,LIAO Ke-jian1,JIANG Heng2
(1. Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001,China;2. Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals ,Liaoning Fushun 113001,China)
The non-hydrogenation modification process for straight run diesel oil produced from Tuoshouzhan crude oil was optimized. According to physical and chemical properties of the straight-run diesel, SD chemical refining agent and SD01 complex capturing agent were prepared, and the straight-run diesel was refined by the technology. Through investigation of main physical and chemical properties of refined diesel and carrying out storage experiments, the best refining conditions for the straight-run diesel were determined as follows: additive agent dosage 1:300, temperature 20~ 50 ℃, reaction time under stirring 10 min. The results that various physical and chemical properties of the straight-run diesel that has been refined under above conditions can meet requirements of the national standard GB252-2000. Compared with hydrotreating process, this process is suitable for small and medium-scale refineries without hydrogenation unit.
SD chemical refining agent ; Non hydrogenation refining ; Yield ; Storage experiments
TE 624
A
1671-0460(2012)01-0056-03
2011-11-10
郭佳妮(1987-),女,遼寧沈陽人,遼寧石油化工大學在讀碩士,研究方向:主要從事石油化工技術研究工作。E-mail:jiani870717@163.com。