近年来, 各油田为了提高原油的产量, 广泛使用各种采油助剂, 如破乳剂、清蜡剂、酸化剂等。其中, 不少采油助剂含有各种类型的有机氯化物, 这些有机氯化物不溶于水, 热稳定性好, 很难用电脱盐的方法脱除, 大部分存于常减压产品的直馏石脑油馏分中[1]。在重整加工过程中, 原料经过预加氢处理, 有机氯化物将转化为氯化氢; 重整过程中氯的流失也会带到后续产品中, 这样不仅造成对设备管道的腐蚀, 还影响下游产品。目前气相脱氯技术已发展较成熟, 然而常温液相脱氯技术的研究进展缓慢, 尤其常温液相脱除有机氯技术还没有取得实质性突破[2]。本文制备了一种用于常温下脱除重整轻质油中氯(主要为无机氯)的新型脱氯剂, 并对其脱氯性能做了研究。
采用氢型高硅铝比分子筛作吸水剂和结构稳定剂, 采用钙基粘土作粘结剂, 以碱土金属和副族金属作为主活性组分及少许助剂, 混合挤条成型, 经干燥, 焙烧得到样品。
实验在常压液相戊烷油中进行, 装置如图 1所示。通过氮气将氯化氢混入油品中, 达到一定浓度后再使含有氯的油品进入反应器, 出口收集已净化的油品定时分析氯含量。试验中控制好进出口的氯含量, 当脱氯剂穿透时, 将其卸出分析氯容。进、出口氯含量和氯容分析均采用硫氰酸汞比色法[3]。
将一定粒度的脱氯剂均匀装入反应管中, 试漏合格后正式通入配有一定含量氯化氢的油品, 调节流量至规定空速, 稳定1 h后开始做进出口氯含量分析, 每3 h分析一次; 若出口氯化氢含量有所增高时, 改为1 h或30 min分析一次。出口油品中氯含量连续三次超过0.1×10-6时则认为该液相脱氯剂被氯化氢所穿透, 此时立即停止测试。卸下脱氯剂, 经处理后测氯容。评价条件如表 1所示。
在空速、温度、高径比等条件不变的情况下, 改变进口氯的含量, 测得其与氯容的关系如图 2所示。
由图 2可见, 总体趋势是氯容随进口氯含量的增加而增加。当进口氯含量由250 μg/mL增加到500 μg/mL时氯容增加较大; 由500 μg/mL增加到3000 μg/mL时氯容增加的幅度不大, 穿透时间随进口氯含量增加而较快减小。由此可推测氯与活性组分的反应可能大部分在表面反应, 即反应主要受内表面动力学控制, 反应物扩散到深孔内进行反应的阻力较大。
在其它试验条件不变的情况下, 改变空速, 研究其与氯容的关系, 得到数据如图 3所示。
由图 3可见, 随空速的增加, 氯容总体趋于较快下降, 其原因主要是由于流率增加后, 两相接触时间短, 导致传质区加大, 床层利用率下降。这说明该过程不是受外扩散控制。在实际应用中可根据生产需要和考虑费用的因素选取合适的空速。
在其它试验条件不变的情况下, 改变反应温度研究其与氯容的关系, 得到数据如图 4所示。
由图 4可见, 随着温度的升高, 氯容趋于升高, 可能是升温加速了氯在有机相中的扩散, 以及减弱了氯在有机液中的吸附, 从而有利于氯与活性物的反应, 但温度升到40℃后氯容增加不大, 可能的最大活性温度在40℃附近。
试验结果表明, 该液相脱氯剂较适宜的操作条件为:常温~50℃, 空速≤4 h-1, 进口氯含量≤1000 μg/mL, 在此条件下氯容可达20%。通过实验, 该液相脱氯剂对国内某炼油厂提供的戊烷油, PX油中的无机氯有很好脱除效果。该液相脱氯剂经水浸泡和油浸泡不散, 反应前后其强度基本不变。
2010, Vol. 39 Issue (3): 221-222
2010, Vol. 39 Issue (3): 221-222