法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2019-02-15
授权
授权
2016-07-20
实质审查的生效 IPC(主分类):C10L3/12 申请日:20160329
实质审查的生效
2016-06-22
公开
公开
技术领域
本发明涉及一种液化气脱硫醇用添加剂,属于石油化工领域。
背景技术
随着石化行业炼油产能的扩大,炼油化工一体化已成为石油、天然气深加工的重要盈利 模式,加工外来高硫、劣质原油的比例在逐年增加,炼厂催化装置产生的液化气中硫化物含 量也在不断升高。硫化物通常有硫化氢、硫醇等,不仅有臭味和腐蚀性,而且燃烧后产生的 二氧化硫会形成酸雨,污染环境。
目前,我国炼油液化气脱硫醇精制主要采用Merox抽提-液相催化氧化法。在抽提塔内, 液化气中的硫醇与碱溶液(磺化酞菁钴碱液)反应生成硫醇钠并转移到碱相中;与液化气分 离后的碱液进入氧化再生塔,在空气作用下碱液中的硫醇钠被氧化为二硫化物,实现硫醇的 脱除,同时碱液、催化剂再生,循环利用。但Merox法也存在着明显的缺点:1.硫醇呈弱酸 性,由于不能形成氢键,在水中的溶解度较小,在于碱液短时间接触时可能脱除不彻底,导 致液化气硫含量超标;2.硫醇钠被氧化为二硫化物的速度较慢,未被氧化的硫醇钠在循环系 统反复积存,会使碱液效率大大降低,相当于增加了进料硫醇含量,如此恶性循环致使脱硫 醇效果不好,导致碱液更换频繁,碱渣排放量大,既增加成本又污染环境。
申请号为CN01115579.5轻质油或液化石油气脱硫醇性硫化合物用制剂及其脱除工艺,使 用无机强碱氢氧化钠、有机胺或醇胺、催化剂、水混合制剂用于液化气、汽油脱硫醇,氢氧 化钠的浓度优选高于35%以上,反应生成的硫醇盐易结晶,系统压降大;硫醇钠氧化为二硫 化物速度慢,导致循环系统中碱量降低,碱液更换频繁;高浓度碱液氧化再生时还容易发生 碱脆,造成设备腐蚀。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种高效的液化气脱硫醇用添加剂。根据相似相溶 的原理,在催化剂中加入了分子结构与硫醇相近而水溶性远大于硫醇的助溶剂,来提高硫醇 在碱液中的溶解度,同时加入载氧剂大大提高碱液对氧的溶解性,增大硫醇钠转化为二硫化 物的转化率。
为了实现上述目的,本发明是通过以下方案来实现:
一种液化气脱硫醇添加剂,由下述组分组成,且各个组分的质量比如下:
所述的增溶剂为无机强碱类化合物。
所述的无机强碱类化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾,氢氧化锂,碳酸钠,碳酸钾,碳酸 锂中的一种或几种。
增溶剂的目的就是将硫醇变为溶于水的硫醇钠,而液化气不溶于水,从而实现液化气和 硫醇的分离,因为硫醇是路易斯酸,具有弱酸性,而这几种物质均有强碱性,更有利于硫醇 生成硫醇钠。碱性越强,生成硫醇钠的倾向越大。
所述的助溶剂为有机胺类或醇胺类或多元醇类化合物。
所述的助溶剂选自:1,2-丙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二异丙醇胺, 乙二醇、丙二醇、甘油中的一种或几种。
助溶剂主要包括胺类助溶剂和醇类助溶剂,这些助溶剂均有与硫醇相似结构的非极性烷 基链和极性部分,根据相似相溶原理,这些助溶剂能够与硫醇互溶。但这些助溶剂在水中的 溶解性要远远大于硫醇,因此加入适量助溶剂能够增加硫醇在碱液中的溶解度。
所述的催化剂为金属酞菁类。
所述的催化剂选自聚金属酞菁、磺化金属酞菁、羧化金属酞菁,多核磺化金属酞菁、多 核羧化金属酞菁中的一种或几种。
所述的金属酞菁中的金属选自铁、镍、镁、钴、锌中的一种或几种。
所述的载氧剂选自三碘化钌、三溴化钌、三氯化钌、醋酸钌、二茂钌、氯钌酸钾、羰基 氯化钌、氯钌酸铵中的一种或几种。
由于钌金属本身有一定的亲氧性,其钌化物能够有效活化烯烃、炔烃,实现相应的官能 团转化,并能够在氧气存在的条件下实现多种官能团的转化。本专利就是利用钌化合物和氧 气组成的氧化体系辅助酞菁催化剂来实现硫醇钠到硫醚的转化。载氧剂这种说法只是对本专 利的一种保护措施,实际是一种高效脱硫催化剂,其能够提高对氧的利用率。
一种液化气脱硫醇添加剂的应用方法,将该添加剂溶于质量分数为10~20%氢氧化钠溶 液后,注入脱硫装置,且该添加剂的质量分数为5%~20%。
现液化气脱硫醇的主要工艺有Merox法,但Merox法也存在着明显的缺点:1.硫醇呈弱 酸性,由于不能形成氢键,在水中的溶解度较小,在于碱液短时间接触时可能脱除不彻底, 导致液化气硫含量超标;2.硫醇钠被氧化为二硫化物的速度较慢,未被氧化的硫醇钠在循环 系统反复积存,会使碱液效率大大降低,相当于增加了进料硫醇含量,如此恶性循环致使脱 硫醇效果不好,导致碱液更换频繁,碱渣排放量大,既增加成本又污染环境。
本专利加入助溶剂,增加硫醇在碱液中的溶解度,促使液化气中的硫醇能够尽可能的溶 解到水中,减少液化气中硫含量。硫醇钠被氧化为二硫化物是通过硫醇钠与碱液中的溶解氧 反应生成二硫化物,而本专利中加入的载氧剂减少了由于溶解氧含量低导致的硫醇钠氧化不 彻底而在循环系统中反复积存的问题。
综上所述,本发明与现有液化气脱硫催化剂相比有以下优点:工艺简单、脱出率高,使 用本发明助剂,可使液化石油气中的硫醇性硫化物的含量降到10ppm以下;本发明催化剂对 设备无腐蚀;使用本发明催化剂后,碱渣排放量明显减少,既降低成本,又环保处理压力。
具体实施方式
实施例1
制剂配比:氢氧化钠10%,乙二醇5%,磺化酞菁钴0.02%,三氯化钌0.006%,余量为 工业软水。
制备方法:在反应釜中加入上述配比量的工业软水,在搅拌条件下加入上述配比量的氢 氧化钠、乙二醇、磺化酞菁钴、三氯化钌,使其充分溶解。
将制备好的催化剂按10%的比例加入到20%的氢氧化钠水溶液中,注入反应装置。
加剂前,当液化气平均总硫含量为252mg/Nm3时,精制气平均硫含量为7.4mg/Nm3, 碱液置换周期为20d;加剂后,液化气平均总硫含量为64.8mg/Nm3时,精制气平均硫含量为 4.5mg/Nm3,碱液置换周期为90d。
实施例2
制剂配比:氢氧化钾15%,丙二醇4%,双核磺化酞菁钴0.03%,三氯化钌0.008%,余 量为工业软水。
制备方法:在反应釜中加入上述配比量的工业软水,在搅拌条件下加入上述配比量的氢 氧化钾、丙二醇、双核磺化酞菁钴、三氯化钌,使其充分溶解。
将制备好的催化剂按12%的比例加入到15%的氢氧化钠水溶液中,注入反应装置。
加剂前,当液化气平均总硫含量为289mg/Nm3时,精制气平均硫含量为17.2mg/Nm3, 碱液置换周期为17d;加剂后,液化气平均总硫含量为51.4mg/Nm3时,精制气平均硫含量为 3.7mg/Nm3,碱液置换周期为81d。
实施例3
制剂配比:氢氧化锂15%,丙二醇4.6%,磺化酞菁铁0.06%,三溴化钌0.007%,余量为 工业软水。
制备方法:在反应釜中加入上述配比量的工业软水,在搅拌条件下加入上述配比量的氢 氧化锂,丙二醇,磺化酞菁铁,三溴化钌,使其充分溶解。
将制备好的催化剂按15%的比例加入到17%的氢氧化钠水溶液中,注入反应装置。
加剂前,当液化气平均总硫含量为295mg/Nm3时,精制气平均硫含量为18.5mg/Nm3, 碱液置换周期为15d;加剂后,液化气平均总硫含量为67.2mg/Nm3时,精制气平均硫含量为 4.3mg/Nm3,碱液置换周期为70d。
实施例4
制剂配比:氢氧化钾10%,碳酸钠3%,丙二醇3%,1,2-丙二胺2%,双核磺化酞菁钴 0.03%,三碘化钌0.009%,余量为工业软水。
制备方法:在反应釜中加入上述配比量的工业软水,在搅拌条件下加入上述配比量的氢 氧化钾,碳酸钠,丙二醇,1,2-丙二胺,双核磺化酞菁钴,三碘化钌,使其充分溶解。
将制备好的催化剂按14%的比例加入到25%的氢氧化钠水溶液中,注入反应装置。
加剂前,当液化气平均总硫含量为242mg/Nm3时,精制气平均硫含量为10.6mg/Nm3, 碱液置换周期为20d;加剂后,液化气平均总硫含量为90.2mg/Nm3时,精制气平均硫含量为 2.7mg/Nm3,碱液置换周期为83d。
实施例5
制剂配比:氢氧化钾10%,碳酸锂5%,二乙醇胺2.5%,三乙醇胺2.5%,磺化酞菁锌0.05%, 三氯化钌0.007%,二茂钌0.003%,余量为工业软水。
制备方法:在反应釜中加入上述配比量的工业软水,在搅拌条件下加入上述配比量的氢 氧化钾,碳酸锂,二乙醇胺,三乙醇胺,磺化酞菁锌,三氯化钌,二茂钌,使其充分溶解。
将制备好的催化剂按10%的比例加入到25%的氢氧化钠水溶液中,注入反应装置。
加剂前,当液化气平均总硫含量为237mg/Nm3时,精制气平均硫含量为9.7mg/Nm3, 碱液置换周期为19d;加剂后,液化气平均总硫含量为95mg/Nm3时,精制气平均硫含量为 3.6mg/Nm3,碱液置换周期为69d。
实施例6
制剂配比:氢氧化钾12%,碳酸钾2%,丙二醇3%,乙二醇2%,双核磺化酞菁镍0.04%, 三氯化钌0.003%,氯钌酸钾0.004%,余量为工业软水。
制备方法:在反应釜中加入上述配比量的工业软水,在搅拌条件下加入上述配比量的氢 氧化钾,碳酸钾,丙二醇,乙二醇,双核磺化酞菁镍,三氯化钌,氯钌酸钾,使其充分溶解。
将制备好的催化剂按15%的比例加入到20%的氢氧化钠水溶液中,注入反应装置。
加剂前,当液化气平均总硫含量为235mg/Nm3时,精制气平均硫含量为12.4mg/Nm3, 碱液置换周期为20d;加剂后,液化气平均总硫含量为82.8mg/Nm3时,精制气平均硫含量为 5.7mg/Nm3,碱液置换周期为79d。
实施例7
制剂配比:氢氧化锂10%,碳酸钾4%,丙二醇2%,甘油2%,双核磺化酞菁锌0.03%, 三氯化钌0.008%,余量为工业软水。
制备方法:在反应釜中加入上述配比量的工业软水,在搅拌条件下加入上述配比量的氢 氧化锂,碳酸钾,丙二醇,甘油,双核磺化酞菁锌,三氯化钌,使其充分溶解。
将制备好的催化剂按13%的比例加入到20%的氢氧化钠水溶液中,注入反应装置。
加剂前,当液化气平均总硫含量为265mg/Nm3时,精制气平均硫含量为6.7mg/Nm3, 碱液置换周期为21d;加剂后,液化气平均总硫含量为83mg/Nm3时,精制气平均硫含量为 3.1mg/Nm3,碱液置换周期为92d。
实施例8
制剂配比:氢氧化钠9%,碳酸钾4%,乙二醇2%,乙醇胺2%,双核磺化酞菁钴0.04%, 醋酸钌0.004%,三碘化钌0.004%,余量为工业软水。
制备方法:在反应釜中加入上述配比量的工业软水,在搅拌条件下加入上述配比量的氢 氧化钠,碳酸钾,乙二醇,乙醇胺,双核磺化酞菁钴,醋酸钌,三碘化钌,使其充分溶解。
将制备好的催化剂按15%的比例加入到25%的氢氧化钠水溶液中,注入反应装置。
加剂前,当液化气平均总硫含量为248mg/Nm3时,精制气平均硫含量为7.5mg/Nm3, 碱液置换周期为21d;加剂后,液化气平均总硫含量为72mg/Nm3时,精制气平均硫含量为 4.3mg/Nm3,碱液置换周期为93d。
实施例9
制剂配比:氢氧化钾5%,氢氧化钠5%,二异丙醇胺4%,聚磺化酞菁钴0.04%,三溴化 钌0.008%,余量为工业软水。
制备方法:在反应釜中加入上述配比量的工业软水,在搅拌条件下加入上述配比量的氢 氧化钾,氢氧化钠,二异丙醇胺,聚磺化酞菁钴,三溴化钌,使其充分溶解。
将制备好的催化剂按13%的比例加入到20%的氢氧化钠水溶液中,注入反应装置。
加剂前,当液化气平均总硫含量为246mg/Nm3时,精制气平均硫含量为6.7mg/Nm3, 碱液置换周期为20d;加剂后,液化气平均总硫含量为54mg/Nm3时,精制气平均硫含量为 3.2mg/Nm3,碱液置换周期为87d。
实施例10
制剂配比:碳酸钾5%,碳酸锂7%,甘油2%,N-甲基二乙醇胺3%,聚磺化酞菁锌0.04%, 羰基氯化钌0.008%,余量为工业软水。
制备方法:在反应釜中加入上述配比量的工业软水,在搅拌条件下加入上述配比量的碳 酸钾,碳酸锂,甘油,N-甲基二乙醇胺,聚磺化酞菁锌,羰基氯化钌,使其充分溶解。
将制备好的催化剂按15%的比例加入到25%的氢氧化钠水溶液中,注入反应装置。
加剂前,当液化气平均总硫含量为208mg/Nm3时,精制气平均硫含量为12.2mg/Nm3, 碱液置换周期为15d;加剂后,液化气平均总硫含量为89mg/Nm3时,精制气平均硫含量为 5.3mg/Nm3,碱液置换周期为68d。
机译: 一种防污添加剂,非聚合物添加剂,能有效防止萘的腐蚀及其使用方法
机译: 包衣制剂,其生产和使用方法,生产至少一种饲料和/或含有至少一种二甲酸酯的饲料添加剂的方法以及动物饲料
机译: 制备至少一种聚合物熔丝的添加剂的方法,该聚合物熔剂的合并点在当年大于1000 OC,并且任选地,一种或多种聚合物添加剂的合并点在水性介质中具有最高的分散性,将原始分散剂的成分封装在水性介质中一种将一种或多种添加剂分散到聚合物熔丝和聚苯胺树脂中的方法