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溶剂|超级石化推荐：催化裂化柴油萃取脱芳烃技术研究！

溶剂|超级石化推荐：催化裂化柴油萃取脱芳烃技术研究！
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唐晓东1 ， 杨 谨1 ， 仝保田2 ， 李晶晶1 ， 雷小杰1
(1.西南石油大学化学化工学院；2.山东京博石油化工有限公司)
主要内容：传统的芳烃抽提工艺 ， 需要使用1.0～3.5 MPa的高温(180～240 ℃)蒸汽 ， 存在能耗高和高温导致溶剂性能加速恶化的弊端 。采用常压低温液-液萃取法对催化裂化柴油进行脱除多环芳烃试验 ， 对萃取脱芳烃[萃取溶剂为环丁砜(A 剂)]、芳烃回收(回收溶剂为B剂)、反萃取(反萃取溶剂为C剂)和溶剂再生等操作单元进行操作条件评选 ， 结果表明：在评选出的最佳萃取脱芳烃条件(A剂/催化裂化柴油体积比1.5、萃取温度50 ℃、萃取时间5 min、相分离时间5 min)和芳烃回收条件[B剂/(A剂+芳烃)体积比0.2、萃取温度50 ℃、萃取时间4 min、相分离时间3 min]下 ， 混合芳烃产品收率为29.29% ， 芳烃质量分数为93.71%；在最佳反萃取条件[C剂/(A剂+B剂)体积比0.2、反萃取温度40 ℃、反萃取时间3 min、相分离时间3 min]和78 ℃减压蒸馏条件下 ， 对溶剂进行再生 ， 再生溶剂与新鲜溶剂的萃取效果基本保持不变 。最后提出了催化裂化柴油液-液萃取脱芳烃的原则工艺流程 。
关键词：催化裂化柴油 多环芳烃 萃取脱芳烃 原则工艺流程
催化裂化柴油(简称催化柴油)作为车用柴油的重要成分 ， 其多环芳烃质量分数高达40%～70% ， 多环芳烃会导致柴油十六烷值低、储存安定性差、燃烧积炭和炭烟严重等问题[1-2] 。同时 ， 多环芳烃对环境尤其是人类危害极大 。因此 ， 研究催化柴油脱芳烃具有重要的意义 。
在炼油厂中油品脱芳烃技术分为加氢脱芳烃和非加氢脱芳烃两大类 。传统的柴油加氢工艺[3-5]能够满足脱芳烃要求 ， 但是存在装置投资高、操作条件苛刻(温度320～410 ℃ ， 压力8～14 MPa)、氢气消耗量大等问题 。油品(主要是常顶汽油、常一线煤油和催化裂化汽油)非加氢脱芳烃包括吸附分离[6]、络合脱芳烃[7-8]和溶剂抽提脱芳烃[9-12]等方法 。其中 ， 吸附分离法难以在工业上放大、解吸难度大；络合脱芳烃法成本高、络合剂解络和循环使用困难；溶剂抽提脱芳烃法具有芳烃选择性高、操作条件温和、技术简单、投资及操作费用较低等优点 ， 已在工业上广泛使用 。催化柴油溶剂萃取脱芳烃法尚未见研究和工业应用报道 。
目前 ， 工业上溶剂抽提脱芳烃采用抽提蒸馏和减压蒸馏进行溶剂再生 ， 需要180～240 ℃(对应压力1.0～3.5 MPa)的高温蒸汽 ， 存在投资大、能耗高和高温加速溶剂性能恶化等问题 。本课题针对催化柴油脱芳烃问题 ， 采用液-液萃取替代抽提蒸馏 ， 在100 ℃以下常压和减压操作 ， 充分利用炼油厂的低温位热源(0.1～0.2 MPa ， 100～120 ℃) ， 以解决目前工业上芳烃抽提工艺存在的技术经济问题 。
1 实 验
1.1 试验原料及主要仪器
原料油：催化裂化柴油 ， 由山东京博石油化工有限公司提供 ， 多环芳烃质量分数为65.85% ， 密度(20 ℃)为885.0 kg/m3 。
试剂：多环芳烃萃取剂A剂(环丁砜) ， 化学纯 ， 由成都市科龙化工试剂厂生产；芳烃回收溶剂B剂(为多羟基化合物和水等助剂组成的复配溶剂)和反萃取剂C剂(由C ， H ， O ， N等元素组成的有机物复配溶剂) ， 自制 。
主要仪器：智能集热式恒温磁力搅拌器 ， 郑州汇成科工有限公司生产 。7890A-5975C型色质联用仪 ， 美国安捷伦公司生产 ， 色谱柱为HP-5 MS型(30 m×250 μm×0.25 μm)；进样器温度为280 ℃,进样量为0.2 μL ， 分流比为50∶1 ， 载气为He(1 mL/min)；柱初始温度为40 ℃ ， 保持1 min ， 然后以5 ℃/min升至52 ℃ ， 保持3 min ， 再以4 ℃/min升至280 ℃ ， 保持2 min；检测器为氢火焰离子检测器 ， 采用EI电离源 ， 电子能量为70 eV ， 离子源温度为230 ℃ ， MS四级杆温度为150 ℃ ， GC/MS接口温度为300 ℃ 。


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