焦化蠟油絡(luò)合脫氮工藝參數(shù)的試驗及工業(yè)應(yīng)用

劉梅花(蘭州石化三葉公司質(zhì)檢部，甘肅 蘭州730060)

我公司通過與某大學(xué)交流，提出利用絡(luò)合脫氮的工藝進行焦化蠟油預(yù)處理，使蠟油堿性氮含量達到石化公司催化裂化裝置原料標準。為此，公司安排質(zhì)檢部進行蠟油絡(luò)合脫氮試驗，通過多次的試驗，摸索出適合我公司焦化蠟油的絡(luò)合脫氮工藝條件。

1 蠟油絡(luò)合脫氮試驗

1.1 蠟油絡(luò)合脫氮反應(yīng)比例試驗

將原料蠟油加熱至80～90℃，在天平上稱取300.00g（稱準至0.001g）原料蠟油于三口燒瓶中，再將三口燒瓶放在帶有加熱套的電爐上加熱至90℃恒溫，邊加熱恒溫邊用自動攪拌器攪拌。將脫氮劑稱取3g（稱準至0.001g）從三口瓶的側(cè)口加入。加入脫氮劑后加熱攪拌20分鐘，然后將三口瓶放入90℃烘箱中恒溫30min，取出，分析上部樣品堿性氮含量、酸值和水分，并計算收率。按照上述試驗方案分別進行100:0.8 和100:0.9 的試驗，結(jié)果見表1。

表1 焦化蠟油與脫氮劑比例

由表1 數(shù)據(jù)可知，焦化蠟油與脫氮劑比例為100:1 和100:0.9時，大部分產(chǎn)品的堿性氮含量小于400.0 μg/g，完全達到石化公司催化裂化原料標準。建議車間放大生產(chǎn)使用100:1 的比例。

1.2 絡(luò)合脫氮反應(yīng)溫度試驗

為了優(yōu)化絡(luò)合脫氮反應(yīng)溫度，選取同一儲罐焦化蠟油和三批不同的脫氮劑按照100:1 的比例，分別在70℃、80℃、90℃、100℃4個不同的溫度條件下試驗，試驗后的樣品分析堿性氮含量，結(jié)果見表2。

表2 絡(luò)合脫氮反應(yīng)溫度試驗結(jié)果

通過表2數(shù)據(jù)可見絡(luò)合脫氮反應(yīng)溫度在80～90℃的條件下脫氮蠟油的堿性氮含量都小于400μg/g，反應(yīng)溫度在90℃時效果比較好。

1.3 脫氮蠟油水洗工序中水溫試驗

將絡(luò)合脫氮反應(yīng)后的脫氮蠟油分別用10%的常溫自來水和90℃的自來水水洗3min，然后置于90℃的烘箱中靜置觀察，發(fā)現(xiàn)兩個樣品的分離速度一樣。經(jīng)分析主要原因是小試的加水量小，而且常溫自來水加入后置于90℃的烘箱恒溫時，其實已將水和蠟油溫度加熱至90℃。裝置在水洗工序中使用水量大，建議使用80～90℃的水水洗。

1.4 油水完全分離采取措施

（1）措施一：徹底分離蠟油和水的最簡單、最直接的辦法是增加沉降時間，保證蠟油和水有足夠的時間分離。但這項措施在工業(yè)生產(chǎn)中不可行。

（2）措施二：降低攪拌力度和時間，但這條措施會影響脫氮蠟油水洗產(chǎn)品的酸值，產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證，不可行。

（3）措施三:油水混合物難分離形成“雙電層結(jié)構(gòu)”時，投入一些破乳劑，以破壞穩(wěn)定的雙電層結(jié)構(gòu)，從而達到兩相分離的目的，可行。

1.5 措施三試驗

試驗步驟：

⑴按照1.1蠟油絡(luò)合脫氮反應(yīng)試驗方案，蠟油：脫氮劑=100:1.0的比例進行脫氮試驗，試驗樣品待用。

⑵200ppm 破乳劑的制備：在100mL 容量瓶中準確稱取0.020（g稱準至0.001）破乳劑，再加入自來水至容量瓶刻線處，然后搖勻，靜置備用。

300ppm破乳劑的制備：在100mL容量瓶中準確稱取0.030g（稱準至0.001）破乳劑，再加入自來水至容量瓶刻線處，然后搖勻，靜置備用。

⑶取出烘箱中的三口瓶，將三口瓶上部樣品各自分別倒入3 個200mL 的分液漏斗中各約100mL。第一個加入10mL 未加破乳劑的自來水進行水洗，第二個加入10mL 200ppm破乳劑的自來水水洗，第三個加入10mL300ppm破乳劑的自來水水洗，分別振蕩6分鐘，然后置于90℃烘箱中靜置沉降，20min觀察1次。

⑷按上述步驟再分別試驗2#、3#脫氮劑。

⑸60min觀察后切取下部水樣，上部樣品分析堿性氮含量、酸值、水分，下部污水分析COD值、pH值，觀察現(xiàn)象見表3。

表3 觀察現(xiàn)象

2 工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品分析結(jié)果

采用質(zhì)檢部試驗的工藝條件，進行工業(yè)生產(chǎn)，所得產(chǎn)品分析結(jié)果如表5。

表5 工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品分析結(jié)果

由表6 的數(shù)據(jù)可以看出,工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和收率完全達到石化公司煉油廠的標準，完全可以保證催化裂化裝置的連續(xù)生產(chǎn)。

3 結(jié)語

（1）WLDN-5 脫氮劑具有較好的脫氮性能，脫氮率達到75%以上，暫定了脫氮劑的驗收標準。

（2）反應(yīng)沉降的最佳溫度為80～90℃。

（3）水洗工序應(yīng)使用80～90℃的“高溫水洗沉降”的思路。

（4）通過試驗，破乳劑加入量為20～30ppm即可。