一种汽车工业用燃油深度脱氮方法

摘要

一种汽车工业用燃油深度脱氮方法，过程如下：(1)、燃油首先通过吸附柱，进行吸附，脱除部分极性化合物，所述吸附柱中吸附选自，活性氧化铝、酸性白粘土、漂白土、活性炭、沸石、水合氧化铝、硅胶、离子交换树脂、或它们的组合；(2)、经过步骤(1)处理的燃油通过精制柱进行深度脱氮；所述精制柱中吸附剂为深度脱氮吸附剂；所述深度脱氮吸附剂的制备方法为：配制硫酸溶液，加入介孔ZSM-5分子筛，搅拌，干燥至恒重；重复多次，直到所述介孔ZSM-5分子筛上硫酸含量为10-20重量％；配置四溴化钛浓度为1-10％的乙醇溶液；将吸附了硫酸的ZSM-5分子筛加入到所述四溴化钛乙醇溶液中，稍微加热，温度不高于40℃，搅拌反应1-2小时，然后提高温度到60-80℃下蒸发溶剂，获得脱氮深度吸附剂。

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车工业用燃油深度脱氮方法。

背景技术

众所周知，石油中提炼的基础油(馏分油)中含氮量普遍较高，导致基础油氧化安定性差，因此，人们一直不断地从事石油产品中除去氮化物方法的研究；目前工业上习用的方法，是在糠醛精制后，再采用白土补充精制或加氢补充精制，从而能够除去油品中的部分氮化物，但是，白土补充精制法的白土用量大、又产生大量废白土无法回收使用，而且处理油品的氧化安定性改善也不大，而加氢补充精制法脱氮能力较差，油品光安定性极差；而目前实验室中正在探讨和研究的油品脱氮法有两种：一种是用四氯化钛，虽然脱氮率高，但脱氮过程产生大量烟幕(酸性刺鼻白色气体)，对环境污染严重，另一种是用非聚合态金属卤化物络合(美国专利US4,329,222)，脱氮率也较高，但是，金属卤化物，如：溴化镍、溴化锌、溴化铜等的取得，需要的费用还较高，并且是有毒物质，用量也大。

根据2010年2月6日第一次全国污染源普查公报的数据，2007年度全国机动车尾气排放的氮氧化物总量为549.65万吨，机动车尾气排放占总排放量的30％，机动车尾气排放已成为城市大气污染的主要来源之一。燃油中的氮化物主要包括碱性氮化物和非碱性氮化物。碱性氮化物主要包括吡啶、喹啉及其衍生物；非碱性氮化合物主要包括吡咯、吲哚、咔唑及其衍生物。随着石油馏分沸点的增加，氮化物含量迅速增加。燃油中的氮化物不但易使加氢催化剂中毒，而且氮化物的加氢反应活性低，加氢过程需要消耗大量的氢气。燃油中氮 化物的存在还和燃油中的噻吩类硫化物产生竞争性吸附，抑制加氢脱硫的深度，对燃油的加氢脱硫深度有很大影响。此外氮化物的存在还影响燃油的安定性，并影响到加氢后燃油的收率。氮化物分子量越大，结构越复杂，加氢脱氮的反应速度越慢。氮化物在加氢过程中，可能生成比原氮化物分子量更大，结构与原氮化物很不相同的氮化物，而这类大分子的氮化物更不容易进行加氢脱氮反应。在加氢脱氮过程中随着脱氮率的提高，加氢脱氮的速度常数随燃油含氮量的减少而减小。因此，采用加氢的方法得到深度脱氮燃油非常困难。

深度加氢脱氮需要高温高压，设备投资和运行费用高，氢耗大，脱氮率低。我国石油工业氢源相对匮乏，使加氢工艺的应用受到一定限制。吸附剂法脱氮在常温常压下操作，不消耗氢气，脱氮后的副产物也被吸附于吸附剂的孔内，对燃油的品质几乎没有影响。

仔细研究现有技术，如上所述，吸附和/或溶剂提取仅能用于提高产品质量，以及由于前面阶段和/或原料的添加剂、形成的杂质或副产物，而使催化反应不能物理操作的情况，而且脱氮深度不高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种燃油深度脱氮方法

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种燃油深度脱氮方法，其特征在于，过程如下：

(1)、燃油首先通过吸附柱，进行吸附，脱除部分极性化合物，所述吸附柱中吸附选自，活性氧化铝、酸性白粘土、漂白土、活性炭、沸石、水合氧化铝、硅胶、离子交换树脂、或它们的组合；

(2)、经过步骤(1)处理的燃油通过精制柱进行深度脱氮；所述精制柱中吸附剂为深度脱氮吸附剂；

所述深度脱氮吸附剂的制备方法为：

配制硫酸溶液，加入介孔ZSM-5分子筛，搅拌，干燥至恒重；重复多次，直到所述介孔ZSM-5分子筛上硫酸含量为10-20重量％；配置四溴化钛浓度为1-10％的乙醇溶液；将吸附了硫酸的ZSM-5分子筛加入到所述四溴化钛乙醇溶液中，稍微加热，温度不高于40℃，搅拌反应1-2小时，然后提高温度到60-80℃下蒸发溶剂，获得脱氮深度吸附剂。

由于采用上述方案：可使燃料油的含氮量一般减少95％以上，碱氮含量减少98％以上，而含硫量减少极小，同时提取回收处理深度吸附剂极为简单，且无毒、用量小，所以成本低廉。

深度吸附剂可以反复使用，对燃油品质无影响，具有投资少，操作成本低的特点。为制备清洁燃油提供了一种新颖、高效、快速的深度脱氮方法，对节能减排和环境保护具有重要意义。

具体实施方式

(1)、燃油首先通过吸附柱，进行吸附，脱除部分极性化合物，所述吸附柱中吸附选自，活性氧化铝、酸性白粘土、漂白土、活性炭、沸石、水合氧化铝、硅胶、离子交换树脂、或它们的组合；

(2)、经过步骤(1)处理的燃油通过精制柱进行深度脱氮；所述精制柱中吸附剂为深度脱氮吸附剂；

所述深度脱氮吸附剂的制备方法为：

配制硫酸溶液，加入介孔ZSM-5分子筛，搅拌，干燥至恒重；重复多次，直到所述介孔ZSM-5分子筛上硫酸含量为20重量％；配置四溴化钛浓度为10％的乙醇溶液；将吸附了硫酸的ZSM-5分子筛加入到所述四溴化钛乙醇溶液中，稍微加热，温度不高于40℃，搅拌反应2小时，然后提高温度到80℃下蒸发溶 剂，获得脱氮深度吸附剂。

实施例1

(1)、燃油首先通过吸附柱，进行吸附，脱除部分极性化合物，所述吸附柱中吸附选自，活性氧化铝；

(2)、经过步骤(1)处理的燃油通过精制柱进行深度脱氮；所述精制柱中吸附剂为深度脱氮吸附剂；

所述深度脱氮吸附剂的制备方法为：

配制硫酸溶液，加入介孔ZSM-5分子筛，搅拌，干燥至恒重；重复多次，直到所述介孔ZSM-5分子筛上硫酸含量为10重量％；配置四溴化钛浓度为10％的乙醇溶液；将吸附了硫酸的ZSM-5分子筛加入到所述四溴化钛乙醇溶液中，稍微加热，温度不高于40℃，搅拌反应2小时，然后提高温度到80℃下蒸发溶剂，获得脱氮深度吸附剂。

实施例2

(1)、燃油首先通过吸附柱，进行吸附，脱除部分极性化合物，所述吸附柱中吸附选自漂白土；

(2)、经过步骤(1)处理的燃油通过精制柱进行深度脱氮；所述精制柱中吸附剂为深度脱氮吸附剂；

所述深度脱氮吸附剂的制备方法为：

配制硫酸溶液，加入介孔ZSM-5分子筛，搅拌，干燥至恒重；重复多次，直到所述介孔ZSM-5分子筛上硫酸含量为10重量％；配置四溴化钛浓度为5％的乙醇溶液；将吸附了硫酸的ZSM-5分子筛加入到所述四溴化钛乙醇溶液中，稍微加热，温度不高于40℃，搅拌反应2小时，然后提高温度到60-80℃下蒸发溶剂，获得脱氮深度吸附剂。

实施例3

(1)、燃油首先通过吸附柱，进行吸附，脱除部分极性化合物，所述吸附柱中吸附选自活性炭；

(2)、经过步骤(1)处理的燃油通过精制柱进行深度脱氮；所述精制柱中吸附剂为深度脱氮吸附剂；

所述深度脱氮吸附剂的制备方法为：

配制硫酸溶液，加入介孔ZSM-5分子筛，搅拌，干燥至恒重；重复多次，直到所述介孔ZSM-5分子筛上硫酸含量为18重量％；配置四溴化钛浓度为8％的乙醇溶液；将吸附了硫酸的ZSM-5分子筛加入到所述四溴化钛乙醇溶液中，稍微加热，温度不高于40℃，搅拌反应1.5小时，然后提高温度到70℃下蒸发溶剂，获得脱氮深度吸附剂。

实施例4

(1)、燃油首先通过吸附柱，进行吸附，脱除部分极性化合物，所述吸附柱中吸附选自硅胶；

(2)、经过步骤(1)处理的燃油通过精制柱进行深度脱氮；所述精制柱中吸附剂为深度脱氮吸附剂；

所述深度脱氮吸附剂的制备方法为：

配制硫酸溶液，加入介孔ZSM-5分子筛，搅拌，干燥至恒重；重复多次，直到所述介孔ZSM-5分子筛上硫酸含量为15重量％；配置四溴化钛浓度为5％的乙醇溶液；将吸附了硫酸的ZSM-5分子筛加入到所述四溴化钛乙醇溶液中，稍微加热，温度不高于40℃，搅拌反应2小时，然后提高温度到70℃下蒸发溶剂，获得脱氮深度吸附剂。

实施例5

(1)、燃油首先通过吸附柱，进行吸附，脱除部分极性化合物水合氧化铝；

(2)、经过步骤(1)处理的燃油通过精制柱进行深度脱氮；所述精制柱中吸附剂为深度脱氮吸附剂；

所述深度脱氮吸附剂的制备方法为：

配制硫酸溶液，加入介孔ZSM-5分子筛，搅拌，干燥至恒重；重复多次，直到所述介孔ZSM-5分子筛上硫酸含量为12重量％；配置四溴化钛浓度为6％的乙醇溶液；将吸附了硫酸的ZSM-5分子筛加入到所述四溴化钛乙醇溶液中，稍微加热，温度不高于40℃，搅拌反应2小时，然后提高温度到70℃下蒸发溶剂，获得脱氮深度吸附剂。