过渡金属离子改性分子筛对原料油中碱性氮化物的吸附脱除文献综述
2020-04-12 15:53:27
文 献 综 述
1.引言
随着人类社会的发展,近几十年来世界能源格局已经发生了深刻的变化。石油的开采速度已超过其探明储量的增长速度,能源问题成为当前人类社会共同面临的巨大挑战[1]。近年来,我国原油的重质化、劣质化问题越来越严重。催化裂化酸性催化剂随着原料油中硫、氮和重金属含量的不断提高,其活性减弱。特别是原料油中氮元素含量的提高,使酸性催化剂中毒加剧,从而严重影响催化剂性能的发挥。原油中的氮化物主要分为两类:一类是碱性氮化物,主要包括脂肪胺类、苯胺类、吡啶类、喹啉类;另一类是非碱性氮化物,主要包括吡咯类、吲哚类、咔唑类、吩嗪类、酰胺类。其中碱性氮化物的影响最为严重,导致具有酸活性中心的催化剂活性降低,油品颜色加深和安定性降低及大气污染[2]。因此,为适应环保要求,满足油品的质量和车辆废气排放标准的要求,加快油品脱氮工艺的研究,对提高油品质量十分迫切和必要。
目前油品脱氮方法主要分为两类:加氢脱氮,非加氢脱氮。加氢脱氮法要达到较高的脱氮率,就需要深度加氢,反应条件苛刻。虽然加氢法在部分炼油厂得到应用,但是我国很多地区面临氢源不足的问题,而加氢必须制氢,设备昂贵、操作费用大,中小规模炼油厂无法承担,因此在我国完全采用加氢脱氮难度很大。因此,国内外很多研究者已经把目光转向设备投资少,操作费用又低的非加氢脱氮工艺。非加氢脱氮的主要方法有酸中和法,溶剂萃取法,络合法,吸附法,组合法,生物法,微波法[2,3]
2.非加氢脱氮法研究进展
2.1 酸中和法
酸中和法是一种较早应用于油品脱氮的方法,可采用有机酸和无机酸。酸性溶液与油品中的碱性氮化物反应生成不溶于油的盐。
美国专利US1686136采用稀酸(如硫酸)络合原油中的含氮化合物。专利US2352236采用添加污水氯化氢的方法改善催化裂化进料的质量。CNll26749A也是一种从油品中脱除碱性氮化物的方法,该方法属于石油加工过程的精制技术。其特征是用酸性水溶液与油品混合接触,使油品中的碱性氮化物溶于酸性水溶液中而将其脱除。该方法的优点在于方法简单,加工费用低,油品损失少,碱性氮化物脱除率高。
宫红[4]等自行研发LCH型无机酸性脱氮剂脱除催化柴油中的碱性氮化物,结果表明。当剂油质量比为1:300、搅拌时间为20min、反应温度为20℃时,碱性氮化物的脱除率达90%以上,同时柴油回收率达99.42 %。