从石油磺酸盐中脱除无机盐的方法与流程

文档序号:12581325阅读:696来源:国知局

本发明涉及石油磺酸盐的精制方法,特别涉及一种脱除磺酸盐中无机盐的方法。



背景技术:

石油馏分油经发烟硫酸、硫酸或SO3磺化引进磺酸基团,并被碱中和的混合物即石油磺酸盐。此外也可通过重烷基苯磺化合成制备石油磺酸盐,简称合成磺酸盐。其中磺酸钠可直接用作油品的防锈添加剂,也可以通过复分解工艺制成中性石油磺酸钙、镁、钡盐,并可继续通过碳酸化反应制成内燃机油清净剂。随着经济发展,机械加工业、汽车业都在不断发展。这些行业的加工液用量也在不断增大,同时对添加剂石油磺酸盐质量标准要求也有所提高,无机盐的含量要求在0.5%以下,以得到优异的水分散性和溶解性,提高防锈性及清净分散性。

由于磺化过程中SO3过量,在碱中和过程中不可避免的生成一定量的无机盐。无机盐的存在会在金属表面形成锈点影响石油磺酸盐的防锈性能,因此要得到高品质的石油磺酸盐,必须将这些无机盐除去。目前,对于石油磺酸盐中无机盐,国内外一般均采用加入有机溶剂萃取的方法,来脱除石油磺酸盐含盐水溶液中含有的无机盐,从而达到脱除无机盐的目的。

CN102020596采用在石油磺酸盐水溶液中加入有机溶剂,此时无机盐呈溶解状态,根据石油磺酸盐和无机盐在有机溶剂中溶解度不同进行萃取,实现分相分离。使石油磺酸盐中存在的无机盐沉淀出或富集在另一液相中,并使富集盐的萃余相中石油磺酸盐浓度较低,从而达到去除无机盐,回收、提纯石油磺酸盐的目的。但采用此工艺提纯过程时,萃余相中也会存在一定量的石油磺酸盐,这样会造成石油磺酸盐大量损耗,并且磺酸盐相中也残存大量的有机溶剂需要进一步脱除,增加成本。

CN102643216A将石油磺酸盐水溶液在4℃下冷却4小时,使无机盐 结晶析出,抽滤去掉无机盐。采用此工艺冷却时间长,磺酸盐收率仅为60~80%,无机盐去除率效果也未报道。

CN201410853254.8描述的脱除磺酸盐中无机盐方法为在磺酸盐中加入吸附剂后进行过滤,已达到脱除无机盐的效果。但其方法需要加入一定量的吸附剂,会增加成本,同时在吸附过程中不可避免的也会吸附一部分磺酸盐,造成磺酸盐收率降低。再加上越来越严格的环保要求,对于使用后的废吸附剂如何处理,也是一项比较困难的工作。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种能够脱除磺酸盐中无机盐的方法,可使磺酸盐中有效组分含量更高,磺酸盐质量得到提高,同时无机盐含量降至0.5%wt以下。

本发明的上述目的是这样实现的,从磺酸盐中脱除无机盐的方法,包括如下步骤:

(1)原料油进行磺化后得到酸性油,酸性油在常温至80℃下进行沉降,每间隔8小时,对沉降中的酸性油进行一次离心酸渣含量测定,若仍有沉淀则继续进行沉降,直至离心后目测无沉淀则表明酸性油沉降完全;

(2)将沉降完全的酸性油采用喷雾压缩空气工艺吹脱或抽真空除去残余的SO3气体,得到抽余油,产生的气体通入碱溶液中吸收;

(3)将抽余油再进行碱中和至pH值为7~8,分离磺酸盐水溶液与残余油,此时磺酸盐水溶液无机盐含量低于0.5%wt,磺酸盐水溶液脱水制得磺酸盐产品。

本发明所述的从磺酸盐中脱除无机盐的方法,步骤(2)中,所述喷雾压缩空气工艺或抽真空时,温度优选为常温~80℃。

本发明所述的从磺酸盐中脱除无机盐的方法,步骤(2)中,所述喷雾压缩空气工艺的具体条件优选为:压缩空气与酸性油进液量的体积比为20~5000:1,脱除过程为瞬时连续反应,直至气体出口用湿pH试纸检测至pH为6.5-7.5时,结束通气。

本发明所述的从磺酸盐中脱除无机盐的方法,步骤(2)中,所述抽真空的具体条件优选为:真空度为0~0.1MPa,抽真空搅拌至无气泡生成。

本发明所述的从磺酸盐中脱除无机盐的方法,步骤(3)中,碱中和时使用的碱溶液的浓度优选为5-25wt%,所述碱溶液最好是氢氧化钠、氢氧化钾或氨水溶液。

本发明所述的从磺酸盐中脱除无机盐的方法,步骤(1)中,所述沉降的方式最好选自由自然沉降、多面斜板沉降、电场沉降和离心沉降所组成群组中的至少一种。

本发明所述的从磺酸盐中脱除无机盐的方法,所述多面斜板沉降具体优选为:在自然沉降的基础上,在沉降罐中插入一定间距的活性斜板,斜板间距5~50cm,斜板角度为0~90°,斜板高度在0到沉降罐高度之间。

本发明所述的从磺酸盐中脱除无机盐的方法,所述电场沉降具体优选为:调节电压在0~5000V之间进行沉降。

本发明所述的从磺酸盐中脱除无机盐的方法,所述离心沉降具体优选为:分离因数100~20000,离心温度为常温至70~90℃。

本发明的优点在于:在源头上遏制磺酸盐中无机盐生成,后续工艺中无脱无机盐步骤。沉降及脱气过程均不加入任何化学试剂,降低能耗,节约生产成本,工艺简单,且对环境不产生额外影响。并且采用此方法生产的石油磺酸盐外观透明色浅,无机盐含量降至0.5%wt以下。

具体实施方式

以下通过实施例进一步说明本发明,但本发明并不限于这些实施例。

实施例所采用的磺酸盐为石蜡基磺酸盐和环烷基磺酸盐,磺酸盐无机盐含量采用GB/T6366标准。

实施例1石蜡基减二线磺酸盐脱无机盐。

将石蜡基减二线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行自然沉降,沉降时间48小时,沉降温度常温。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时采用喷雾工艺用压缩空气吹脱酸性油中残余的SO3气体,压缩空气与酸性油进液量的体积比为5000:1,温度常温。气体出口用湿pH试纸检测至pH为6.5时,结束通气。经过上述处理的酸性油用5%的氢氧化钠进行中和,中和至溶液pH值为7。此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.47wt%。

实施例2石蜡基减一线磺酸盐脱无机盐。

将石蜡基减一线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行自然沉降,沉降时间48小时,沉降温度50℃。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时采用喷雾工艺用压缩空气吹脱酸性油中残余的SO3气体,压缩空气与酸性油进液量的体积比为3000:1,温度50℃。气体出口用湿pH试纸检测至pH为7时,结束通气。经过上述处理的酸性油用15%的氢氧化钠进行中和,中和至溶液pH值为7.5。此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.41wt%。

实施例3石蜡基减二线磺酸盐脱无机盐。

将石蜡基减二线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行自然沉降,沉降时间48小时,沉降温度80℃。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时采用喷雾工艺用压缩空气吹脱酸性油中残余的SO3气体,压缩空气与酸性油进液量的体积比为20:1,温度80℃。气体出口用湿pH试纸检测至pH为7.5时,结束通气。经过上述处理的酸性油用25%的氢氧化钠进行中和,中和至溶液pH值为8。此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.38wt%。

实施例4石蜡基减二线磺酸盐脱无机盐。

将石蜡基减二线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行沉降。沉降方式为电场沉降,输出电压5V,沉降时间48小时。沉降温度80℃。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时采用喷雾工艺用压缩空气吹脱酸性油中残余的SO3气体,压缩空气与酸性油进液量的体积比为1500:1,温度70℃。气体出口用湿pH试纸检测至pH为7时,结束通气。经过上述处理的酸性油用5%的氢氧化钾进行中和。中和至pH值为7,此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.33wt%。

实施例5石蜡基减三线磺酸盐脱无机盐。

将石蜡基减三线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行沉降。沉降方式为电场沉降,输出电压2500V,沉降时间24小时。沉降温度60℃。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时采用喷雾工艺用压缩空气吹脱酸性油中残余的SO3气体,压缩空气与酸性油进液量 的体积比为500:1,温度70℃。气体出口用湿pH试纸检测至pH为7时,结束通气。经过上述处理的酸性油用15%的氢氧化钾进行中和。中和至pH值为7,此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.29wt%。

实施例6石蜡基减三线磺酸盐脱无机盐。

将石蜡基减三线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行沉降。沉降方式为电场沉降,输出电压5000V,沉降时间10小时。沉降温度70℃。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时将酸性油抽真空搅拌至无气泡生成,真空度0.1MPa,转速为270rpm/min。气体出口用湿pH试纸检测至pH为7时,结束通气。经过上述处理的酸性油用25%的氢氧化钾进行中和。中和至pH值为7,此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.45wt%。

实施例7环烷基减二线磺酸盐脱无机盐。

将环烷基减二线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行沉降。沉降方式为多面斜板沉降,沉降罐直径100cm,高度200cm,斜板间距5cm,6块斜板,斜板角度0°,斜板高度100cm,沉降时间24小时,沉降温度60℃。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时将酸性油抽真空搅拌至无气泡生成,真空度0.04MPa,转速为270rpm/min。气体出口用湿pH试纸检测至pH为7时,结束通气。经过上述处理的酸性油用5%的氨水进行中和,中和至pH值为7.5。此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.36wt%。

实施例8环烷基减二线磺酸盐脱无机盐。

将环烷基减二线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行沉降。沉降方式为多面斜板沉降,沉降罐直径100cm,高度200cm,斜板间距25cm,6块斜板,斜板角度45°,斜板高度100cm,沉降时间24小时,沉降温度60℃。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时将酸性油抽真空搅拌至无气泡生成,真空度0.01MPa,转速为270rpm/min。气体出口用湿pH试纸检测至pH为7时,结束通气。经过上述处理的酸性油用15%的氨水进行中和,中和至pH值为7.5。此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.49wt%。

实施例9环烷基减二线磺酸盐脱无机盐。

将环烷基减二线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行沉降。沉降方式为多面斜板沉降,沉降罐直径100cm,高度200cm,斜板间距50cm,6块斜板,斜板角度90°,斜板高度100cm,沉降时间24小时,沉降温度50℃。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时将酸性油抽真空搅拌至无气泡生成,真空度0.01MPa,转速为270rpm/min。气体出口用湿pH试纸检测至pH为7时,结束通气。经过上述处理的酸性油用25%的氨水进行中和,中和至pH值为7.5。此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.44wt%。

实施例10环烷基减一线磺酸盐脱无机盐。

将环烷基减一线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行沉降。沉降方式为离心沉降,分离因数100,离心温度为90℃。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时将酸性油抽真空搅拌至无气泡生成,真空度0.04MPa,转速为270rpm/min。经过上述处理的酸性油20%的氢氧化钠进行中和。中和至pH值为7,此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.35wt%。

实施例11环烷基减二线磺酸盐脱无机盐。

将环烷基减二线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行沉降。沉降方式为离心沉降,分离因数10000,离心温度为70℃。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时采用喷雾工艺用压缩空气吹脱酸性油中残余的SO3气体,压缩空气与酸性油进液量的体积比为1500:1,温度70℃。经过上述处理的酸性油20%的氢氧化钠进行中和。中和至pH值为7,此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.28wt%。

实施例12环烷基减二线磺酸盐脱无机盐。

将环烷基减二线原料油与气体三氧化硫进行磺化,磺化后的酸性油进行沉降。沉降方式为离心沉降,分离因数20000,离心温度为常温。酸渣沉降完全后,酸性油颜色呈清亮的棕红色。此时采用喷雾工艺用压缩空气吹脱酸性油中残余的SO3气体,压缩空气与酸性油进液量的体积比为3000:1,温度70℃。经过上述处理的酸性油10%的氢氧化钠进行中和。中 和至pH值为7,此时将磺酸盐水溶液按照GB/T6366-92标准进行无机盐分析,无机盐含量为0.24wt%。

当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明的保护范围。

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