原油脱硫技术的探索性研究.docx

檵檵殝檵檵殝檵檵檵檵檵殝技术进步原油脱硫技术的探索性研究产圣(中国石油化工股份有限公司安庆分公司，246001)周晓龙(华东理工大学石油加工研究所，上海200237)摘要:对胜利原油进行氧化脱硫、催化氧化脱硫及超声波－氧化脱硫研究，考察了不同脱硫剂和不同催化剂对脱硫率的影响，比较了在超声波作用下氧化脱硫与单一氧化脱硫效果。实验结果表明:不同类型脱硫剂有不同的脱硫效果，其中D剂原油脱硫率达到15.2%。另外，超声波的加入有助于增强脱硫效果。 关键词:原油氧化脱硫超声波文章编号:1674－1099(2014)02－0016－05中图分类号:TE624.7文献标识码:A原油中含硫化合物的存在会给石油加工过程 带来腐蚀、催化剂中毒和污染等诸多问题，因此在原油阶段将硫的质量分数尽可能降低已成为我国石油加工行业研究的一个重要课题［1］。近年来，超声波用于强化油品的深度脱硫有较多文献报道［2－6］，但有关强化原油脱硫过程的报道不多［7－9］。基于中国石油化工股份有限公司安庆分公司(以下简称安庆石化)所加工的胜利原油硫的质量分数不断升高，以及石油产品硫的质量分数持续受到严格限制，文章采用简单可行的工艺方法，对安庆石化所加工的原油开展氧化脱硫研究，并探索研究超声波对原油脱硫的促进作用。1试验部分1.1试验用脱硫剂试验分别采用A、B、C和D等4种不同的脱硫剂，其中A为无机过氧化物，B和C为有机过氧化物，D是一种绿色的氧化剂。在使用时，将D脱硫剂的溶液用氨水调和为碱性溶液，pH在10左右。 1.2试验用装置原油脱硫试验装置见图1所示，装有反应物的三口烧瓶3置于水浴箱2中，水浴箱2与超声波发生器1相连，其中反应物的机械混合由电子搅拌器来实现。全数字超声波发生器既有发射超 声波的功能，也有恒温加热的功能。当需要考察超声波的作用对反应的影响时，可打开并设置超声波参数。当不需要超声波作用时，可只使用加热恒温的功能。1－超声波发生器;2－水浴箱;3－三口烧瓶;4－搅拌棒;5－电机;6－电子搅拌调节器图1原油脱硫试验装置示意1.3氧化脱硫试验试验中选择4种不同的脱硫剂，与原油中的有机硫化物反应生成砜类物质，并用甲醇做萃取剂，以达到脱除硫化物的目的。具体的试验步骤 如下:①将水浴加热到60℃;②准备三口烧瓶，用分析天平称量脱硫剂和原油置于烧瓶中;③收稿日期:2014－02－26。作者简介:产圣，男，1966年出生，1988年毕业于华东理工大学化学专业，高级工程师，现在安庆分公司检验(技术)中心 从事石油化工科研工作。氧化过程，将烧瓶放入水浴中恒温，使油温升到60℃，开启搅拌，连续反应1h;④萃取过程，加入去离子水和甲醇，继续恒温搅拌30min;⑤加 入破乳剂，搅拌10min;⑥关闭搅拌，并将温度升至70℃，静置1h，观察烧瓶底部是否有明显分层，并观察水相的具体状态;⑦将烧瓶内的混合物缓慢转移至分液漏斗，并静置5min，直到水相不再增多。将水相由下部放出，并称量其质量，比较水相的质量与萃取加入的水相质量是否相当;⑧从分液漏斗上部将油层取样检测其硫的质量分数。1.4氧化－催化脱硫试验在氧化脱硫的基础上，再采用磷钨酸、Sb2O5、 活性Ni作为催化剂增强提高脱硫率，催化剂用量均为500mg/kg。2.2脱硫剂用量对脱硫率的影响脱硫剂的用量是一个影响脱硫效果的重要因 素。因受试验方案设计限制，在此以D脱硫剂为例，反应时间为1h，反应温度为60℃，当D脱硫剂加入量从0.05%提高到0.15%时，脱硫率由13.0%增加到23.2%(见表2)。这通常是因为:当增加脱硫剂的用量时，有更多的分子参与反应，从化学反应动力学的角度来说，增加了分子碰撞的几率，脱后硫的质量分数降低，脱硫率增加。但 这并不意味着D脱硫剂加得越多越好，因为过多的强氧化剂会造成过度氧化，破坏原油组分。另 外，过量的氧化剂还会使反应过于剧烈，安全性不高的因素对实际应用也是不利的。表2D脱硫剂用量对脱硫效果的影响脱后硫的质量分数/1.5超声波－氧化脱硫试验脱硫剂用量/%脱硫率/%(mg·kg－1)原油在氧化脱硫的同时，再施加超声波作用。 试验采用功率为400W，频率为70Hz的超声波，超声时间为1h，超声反应结束后，用甲醇和水进行萃取，再静置得到稳定的油水分层，分出油层即得到脱后原油。试验研究了A－磷钨酸、A－Sb2O5、A－活性Ni再外加超声波作用的脱硫效 果，探究超声波对原油脱硫的促进规律。2结果与讨论2.1不同脱硫剂对脱硫率的影响根据前述氧化脱硫的试验步骤，对安庆石化所加工的胜利原油进行氧化脱硫研究，其原油中0002022.3脱硫剂－催化剂脱硫试验结果根据脱硫剂类型和试验方案设计，因试验选择在A、B、C等3种脱硫剂中添加催化剂来研究氧化脱硫规律，使