共熔溶剂对油品进行萃取，脱氮率达到90%以上，脱 氮油收率达到98%以上。
[0028] 更进一步优选地，所述低共熔溶剂为以下组合中的一种：
[0029] 所述氢键受体化合物A为氯化胆碱，所述氢键供体化合物B为乙二酸，氯化胆碱与 乙二酸的摩尔比为1:1 ;
[0030] 所述氢键受体化合物A为氯化胆碱，所述氢键供体化合物B为尿素，氯化胆碱与尿 素的摩尔比为1:2;
[0031] 所述氢键受体化合物A为氯化胆碱，所述氢键供体化合物B为乙酰丙酸，氯化胆碱 与乙酰丙酸的摩尔比为1:2。
[0032] 当选取上述任一种低共熔溶剂为萃取剂对油品进行萃取脱氮，脱氮率达到95 %以 上，脱氮油收率达到99%以上。
[0033] 最优选地，所述低共熔溶剂为摩尔比为1:2的氯化胆碱与乙酰丙酸混合物。选用 该组合为萃取剂时脱氮率高达97%，脱氮油收率高达99. 4%。
[0034] 作为优选，所述弱极性溶剂为碳原子数为6~8的烷烃、沸程为60~90°C的石油 醚、乙酸乙酯或甲苯。
[0035] 作为优选，所述油品为石油炼制得到的石脑油、汽油、煤油、柴油、润滑油基础油或 蜡油。
[0036] 作为优选，所述低共熔溶剂与油品的质量流量之比为2:1~1:5。
[0037] 如果低共熔溶剂与油品的质量比过高，低共熔溶剂的用量太大，不利于萃取过程 的经济性，而且脱氮油的收率会降低；如果低共熔溶剂与油品的质量比过低，脱氮率会降 低。试验证明本发明中在上述比例范围内油品中含氮化合物的脱除率在80%以上，脱氮油 收率在98%以上。
[0038] 作为优选，当低共熔溶剂的凝固点高于25°C时，萃取的操作温度为低共熔溶剂的 凝固点至60°C之间；当低共熔溶剂的凝固点等于或低于25°C时，萃取的操作温度为25°C至 60°C之间。
[0039] 如果温度过低，低共熔溶剂可能会发生凝固导致萃取操作无法进行，而且两相传 质速率降低，达到萃取平衡所需时间较长，不利于生产操作；如果温度过高，含氮化合物的 萃取分配系数和选择性会降低，导致脱氮率和油品收率降低。试验证明本发明中在上述温 度范围内油品中含氮化合物的脱除率在80 %以上，脱氮油收率在98 %以上。
[0040] 所述的萃取过程中使用的萃取设备为填料塔、板式塔、转盘塔、混合澄清槽、离心 萃取器等常见的萃取装置。
[0041] 所述的多级萃取的操作方式为多级错流萃取、多级逆流萃取中的一种。
[0042] 所述的错流萃取和逆流萃取均为本技术领域常规技术手段。所述多级在本发明中 优选为2~10级。
[0043] 与现有的脱氮方法相比，本发明的优点在于：
[0044] (1)本发明采用低共熔溶剂为萃取剂，与传统的油品脱氮萃取剂相比，不仅对油品 中的含氮化合物具有较高的脱除效率，而且能获得较高的油品收率。依据工艺条件的不同， 本发明对油品中含氮化合物的脱除率在80%以上，脱氮油收率在98%以上。
[0045] (2)低共熔溶剂具有几乎不挥发、可降解性好的优点，对环境的污染少，并且其制 备成本较低，具有广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0046] 以下实施中采用GB/T17674-2012规定的舟进样化学发光法（测定范围：100yg/ g〈氮含量〈10000yg/g)和SH/T0657-2007规定的氧化燃烧和化学发光法（测定范围： 0. 3yg/g〈氮含量< 100yg/g)对油品的氮含量进行分析，脱氮率=(1-脱氮油氮含量/原 料油氮含量）X100%。
[0047] 实施例1
[0048] 将直馏柴油（氮含量：205yg/g)与氯化胆碱/乙二酸低共熔溶剂（氯化胆碱与 乙二酸的摩尔比为1: 1，凝固点为34°C)在40°C于混合澄清槽中进行单级萃取，直馏柴油与 低共熔溶剂的质量流量之比为1:1。收集萃余油，将萃余油水洗、干燥后得到脱氮油（氮含 量：9. 8yg/g)，脱氮率为95. 2 %，脱氮油收率为99. 5 %。将萃取液在40 °C下经正己烷反萃 取除去其中的含氮化合物，再蒸发除去残留的正己烷后得到再生的氯化胆碱/乙二酸低共 熔溶剂。
[0049] 实施例2
[0050] 将润滑油基础油（氮含量：1390yg/g)与氯化胆碱/尿素低共熔溶剂（氯化胆碱 与尿素的摩尔比为1:2,凝固点低于25°C)在35°C下于填料塔中进行三级逆流萃取，低共熔 溶剂与润滑油的质量流量之比为1:1。收集萃余油，将萃余油水洗、干燥后得到脱氮油（氮 含量：48. 7yg/g)，脱氮率为96. 5%，脱氮油收率为99. 1%。将萃取液在50°C下经正庚烷 反萃取除去其中的含氮化合物，再蒸发除去残留的正庚烷后得到再生的氯化胆碱/尿素低 共熔溶剂。
[0051] 实施例3
[0052] 将润滑油基础油（氮含量：1390yg/g)与氯化胆碱/苯丙酸低共熔溶剂（氯化胆 碱与苯丙酸的摩尔比为1:1，凝固点低于25°C)在40°C下于填料塔中进行三级逆流萃取。收 集萃余油，将萃余油水洗、干燥后得到脱氮油。改变低共熔溶剂与润滑油的质量流量之比， 得到不同的脱氮率和脱氮油收率（表1)。将萃取液在50°C下经正庚烷反萃取除去其中的 含氮化合物，再蒸发除去残留的正庚烷后得到再生的氯化胆碱/苯丙酸低共熔溶剂。
[0053] 表1氯化胆碱/苯丙酸低共熔溶剂三级逆流萃取脱除润滑油（氮含量：1390yg/ g)中含氮化合物，40°C
【主权项】
1. 一种低共熔溶剂萃取脱除油品中含氮化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)以油品为原料液，以低共熔溶剂为萃取剂，在萃取设备中进行单级萃取或多级萃取，得 萃余油和富集含氮化合物的萃取液； (2) 将步骤（1)中的萃余油经水洗、干燥，得到脱氮油； (3) 将步骤（1)中的萃取液经弱极性溶剂反萃取除去其中的含氮化合物，再经蒸发后 得到再生的低共熔溶剂； 所述低共熔溶剂由氢键受体化合物A与氢键供体化合物B组成； 所述氢键受体化合物A为氯化胆碱、甜菜碱和氨基酸中的至少一种； 所述氢键供体化合物B为碳原子数为2~6的脂肪族二元羧酸、碳原子数为6的脂肪 族三元羧酸、碳原子数为7~9的芳香族一元羧酸、具有羟基取代基的碳原子数为3~6的 脂肪族二元羧酸、具有羟基取代基的碳原子数为6的脂肪族三元羧酸、具有羟基取代基的 碳原子数为7~9的芳香族一元羧酸、碳原子数为5~6的单糖、碳原子数为5~6的糖醇、 尿素、1-甲基尿素和乙酰丙酸中的至少一种。
2. 根据权利要求1所述低共熔溶剂萃取脱除油品中含氮化合物的方法，其特征在于， 所述的低共熔溶剂的凝固点低于60°C。
3. 根据权利要求1所述低共熔溶剂萃取脱除油品中含氮化合物的方法，其特征在于， 所述弱极性溶剂为碳原子数为6~8的烷烃、沸程为60~90°C的石油醚、乙酸乙酯或甲苯。
4. 根据权利要求1所述低共熔溶剂萃取脱除油品中含氮化合物的方法，其特征在于， 所述油品为石油炼制得到的石脑油、汽油、煤油、柴油、润滑油基础油或蜡油。
5. 根据权利要求1所述低共熔溶剂萃取脱除油品中含氮化合物的方法，其特征在于， 所述低共熔溶剂与油品的质量流量之比为2:1~1:5。
6. 根据权利要求1所述低共熔溶剂萃取脱除油品中含氮化合物的方法，其特征在于， 所述多级萃取为多级错流萃取或多级逆流萃取。
7. 根据权利要求1所述低共熔溶剂萃取脱除油品中含氮化合物的方法，其特征在于， 当低共熔溶剂的凝固点高于25°C时，萃取的操作温度为低共熔溶剂的凝固点至60°C之间； 当低共熔溶剂的凝固点等于或低于25°C时，萃取的操作温度为25°C至60°C之间。
【专利摘要】本发明公开了一种低共熔溶剂萃取脱除油品中含氮化合物的方法，包括如下步骤：(1)以油品为原料液，以低共熔溶剂为萃取剂，在萃取设备中进行单级萃取或多级萃取，得萃余油和富集含氮化合物的萃取液；(2)将步骤(1)中的萃余油经水洗、干燥，得到脱氮油；(3)将步骤(1)中的萃取液经弱极性溶剂反萃取除去其中的含氮化合物，再经蒸发后得到再生的低共熔溶剂。本发明以液-液两相体系为基础，采用低共熔溶剂为萃取剂，经过单级萃取或多级萃取，脱除油品中的含氮化合物，操作过程简单，脱氮率高、油品收率高。
【IPC分类】C10G21-20, C10G21-18
【公开号】CN104762100
【申请号】CN201510141450
【发明人】杨启炜, M·C·阿里, 张治国, 鲍宗必, 苏宝根, 邢华斌, 任其龙
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月30日