轻质油品脱氮工艺技术进展

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1、轻质油品脱氮工艺技术进展龚望欣作者简介：龚望欣（1974年—），男，辽宁省抚顺市,工学硕士和MPA，主要从事催化裂化工艺方面的研究。1摘要:近来的研究表明，我国原油的密度成上升趋势，即原油越来越重，质量变差。这就给原油加工带来很多麻烦，首先是轻质油品（汽油、煤油、柴油）收率下降，其次是轻质油品质量变坏，成品油颜色、安定性变差。造成油品劣质化的主要原因就是在许多石油产品中氮化合物的存在。氮化物可分为碱性和非碱性两大类。碱性氮化物主要有：脂肪胺类、吡啶类、喹啉类,和苯胺类。非碱性氮化物主要有：吡咯类、吲哚类、咔唑类、吩嗪类、腈类和酰胺类。各类氮化物

2、对油品颜色、安定性都有影响，只是影响的程度并不完全相同。特别是非碱性氮化物中的吡咯类对油品的安定性影响最大。这些氮化合物的存在对品安定性的影响极为严重，对油品的颜色和胶质的生成影响也很大，它们主要生成不溶胶质，是成胶的主要因素之一。石油产品中的有机氮化物在燃烧过程中会造成空气污染，形成酸雨。因此，为了改善油品的储存安定性和满足越来越严格的柴油规格，提高炼厂的经济效益，适应环保要求，各大炼厂都采取了不同的方法来脱除油品特别是轻质油品中的氮化物。由于轻质油品在颜色和沉渣方面均有要求，而氮化物是油品颜色变坏和沉渣生成的主要原因，因而开展油品脱氮精制工

3、作有利于产品升级。但国内的许多脱氮工艺都或多或少存在一些问题，如果能解决存在的问题，那么我国将在轻质油品脱氮方面处于领先地位。关键词:轻质油品；安定性；脱氮；精制石油中含有相当多的非烃化合物，如含硫化合物、含氮化合物、含氧化和物及含有微量金属的有机化合物。它们的存在严重地影响着油品的安定性[1，2]。虽然石油产品中的氮化物并不象硫化物那么多，而且其种类也比较少，但基本上它对油品的影响要大于硫化物。特别是在储存过程中，氮化物的存在会产生胶质沉淀。尽管在这些沉淀中也有部分的硫，但其含量是远低于氮的。与油品相比，沉淀中的氮含量会高出几十倍，甚至几百倍

4、。氮化物可分为碱性和非碱性两大类。碱性氮化物主要有：脂肪胺类、吡啶类、喹啉类,和苯胺类。非碱性氮化物主要有：吡咯类、吲哚类、咔唑类、吩嗪类、腈类和酰胺类。各类氮化物对油品颜色、安定性都有影响，只是影响的程度并不完全相同。特别是非碱性氮化物中的吡咯类对油品的安定性影响最大[3～5]，主要生成不溶胶质，使油品的颜色变深。而碱性氮化物在油品中单独存在时比较稳定，很难发生反应，但由于油品中存在大量酸性组分，如酸性硫化物、酸性氮化物等，碱性氮化物的存在会促进这些物质反应，从而起到了催化作用。总之，轻质油品中的氮化合物对其安定性影响最大。另外，含氮化合物的

5、燃烧会生成腐蚀性很强的酸性气体，造成空气污染，并形成酸雨。为适应环保要求，满足轻质油品的质量和车辆废气排放标准的要求，国内大多炼油厂采用不同的方法对油品进行脱氮。虽然脱氮装置能满足达标要求，但由于轻质油品的质量总体水平低，随着我国对含氮原油的加工量的增加及重油催化裂化的普及，轻质油品含氮量超标及安定性变差的现象会越来越严重。因此，加快轻质油品脱色工艺的改进和研究，对提高油品质量十分迫切和必要。长期以来，许多国内外专家学者对油品脱氮的技术、方法作了大量的研究，有些已经在工业生产中得到了应用。1加氢精制加氢精制的主要目的就是除去油品中的硫、氮等杂原

6、子。对烃类的结构影响较小。加氢精制具有收率高、产品颜色浅无污染等特点。但加氢精制从提高氧化安定性这一指标上看有不利之处[6]，就是脱除氮化物的同时，也使大部分硫化物脱去，而这部分硫化物并非原油中的过量硫化物，这些微量硫化物对油品的氧化安定性起正作用。因此，总体效果就是加氢精制对油品的氧化安定性改进不大。要想通过加氢精制提高脱氮率就必须选择对Ｃ－Ｎ键离解较好的催化剂或深反应条件。因而，高压催化加氢精制在炼厂中得到应用，但此精制的设备及操作费用大，中小炼油厂难以承担，所以在我国目前完全采用加氢精制难度很大。2白土精制白土精制的实质是利用吸附的方法脱

7、除油品中的氮等非烃化合物。所谓吸附是流体相和多孔的固体颗粒相接触，此固体颗粒具有较大的比表面积，能选择地吸收或将该组分留于此颗粒的微孔内，从而达到分离的目的。但白土在低用量（3％）时脱氮能力较差，用量大于3％时油品回收率低。对轻质油品进行深度脱氮时，白土加入可达12％甚至更高，使油品收率大大降低。同时，固体颗粒不利于输送，机械性能较低，给工艺运转带来一些不便。更主要的是和其它过程中用的试剂相比，吸附剂的吸附量偏小，不利于大规模的工业化，经济性差，大量费白土难以处理。3酸碱精致3．1酸精制不同的酸具有不同的脱氮能力。舒运贵等人[7]对酸性试剂作了

8、一些筛选工作，见表一。表一不同脱氮剂精制柴油的效果脱氮试剂分析项目催化裂化柴油磷酸醋酸盐酸浓硫酸浓硝酸实际胶质mg/100mL93.257.6112.