一种非标柴油处理工艺及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种非标柴油处理工艺，包括以下步骤：(1)将非标柴油在30-80℃、0.2-4.0MPa的条件下，进行膜分离处理，制得柴油初制液；(2)将所述柴油初制液进行吸附处理和/或降膜蒸发处理，制得柴油精制液。本发明还涉及一种非标柴油处理装置。本发明的非标柴油处理工艺解决原有工艺的环境二次污染问题，其处理后的产品色度、硫含量指标比原有工艺有大的提高，符合国标柴油Ⅳ的要求。
【专利说明】一种非标柴油处理工艺及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油品的深加工【技术领域】，特别涉及一种非标柴油处理工艺及装置。
【背景技术】
[0002] 在石油化工中，存在大量的直馏柴油和二次加工的柴油。由于精制过程不充分，这 些柴油中含有一定量的杂质，如胶质、非饱和烯烃、含硫、含氮、含氧的化合物，致使其颜色 过深，硫含量达不到柴油国标IV甚至国标III的标准，只能以国标II柴油的形式出现。而对于 由废弃润滑油进行裂解生产的油品，其闪点、十六烷值等指标都能达到柴油的指标，但是由 于其颜色和硫含量不达标，只能作为燃料油产品出售。另外石化行业中还存在一些作为洗 涤溶剂的柴油，该油使用后含有大量的杂质，颜色发黑，无法继续作为溶剂使用，同时因为 其含有重金属等杂质，燃烧后容易引起环境污染。以上三种柴油统称非标柴油，即非标柴油 是指颜色、硫含量及胶质含量达不到国标III以上指标的直馏、原油裂解柴油或者由润滑油 裂解得到的近柴油油品以及作为溶剂使用过的柴油。将非标柴油以经济、合理的方式处理， 降低其色度和硫含量等指标，使之达到国标III以上的要求，不但可以实现油品的增值，创造 新的能源来源途径，而且同时还能减轻环保压力。
[0003] 现有对非标柴油的处理方法是酸碱处理法和简单脱色吸附法。
[0004] 酸碱处理法主要采用浓硫酸对非标柴油中的杂质进行萃取反应，破坏掉非饱和 烃、含硫化合物等反应性杂质，然后再用碱液进行中和洗涤，将反应的杂质分离出来。酸洗 过程中反应产生的有机磺化物等副产物、未反应的浓硫酸以及夹杂的油结合在一起以酸渣 的形式出现。另外由于浓硫酸磺化产物通常具有一定亲水性，所以洗涤过程中油品容易产 生乳化而导致分相困难，不是油相中水含量过高，就是水相中油含量过多，亦或两者兼而有 之，由此需要更长的静置时间，导致生产效率大大降低，还容易造成油品损耗、产品质量不 稳定、酸值超标的问题。该工艺生产过程中会出现大量酸雾，同时副反应产生的大量酸、碱 液、酸渣、含油污水的排放，造成环境巨大的污染。
[0005] 简单吸附则是采用活性白土等吸附剂，采取吸附柱甚至是简单搅拌静置的方法对 油品进行吸附脱色，吸附剂使用后不能再生，吸附剂使用一段时间后逐渐饱和，除杂能力逐 渐变差，因此生产中产品颜色、硫含量经常超标。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种处理效果好且环保的非标柴油处理工 艺。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0008] -种非标柴油处理工艺，包括以下步骤：
[0009] (1)将非标柴油加热至30-80°C，0· 2-4. OMPa，进行膜分离处理，制得柴油初制液；
[0010] (2)将所述柴油初制液进行吸附处理和/或降膜蒸发处理，制得柴油精制液。 [0011] 本发明的非标柴油处理工艺的有益效果在于：
[0012] (1)不需要采用强酸强碱介质，不会产生任何的废水废渣，降低了环保压力，解决 原有工艺的二次环境污染问题；
[0013] (2)处理后的产品色度、硫含量指标比原有工艺有大的提高，色度可以做到0. 5以 下，硫含量达到〇. 035% m/m以下。
[0014] (3)不产生无用的废弃物，所有的副产物流都可以被再次利用，解决原有工艺的损 耗问题。
[0015] (4)本发明的非标柴油处理工艺可以做到连续液相进料出料，不需要额外的排渣 过程，可以实现连续化生产，提高了生产效率，同时，连续生产具有保证质量稳定性的有益 效果。
[0016] 本发明还提供一种非标柴油处理装置，包括加热器和膜分离器以及吸附柱。所述 加热器和膜分离器通过管道连接，所述膜分离器的入口端设有第一进液泵。
[0017] 本发明的非标柴油处理装置的有益效果在于：对非标柴油进行除杂、脱色处理，处 理效果好，处理后的非标柴油颜色可以达到0. 5以下，硫含量小于0. 035% wt。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明实施例的一种非标柴油处理工艺的流程图；
[0019] 图2为本发明实施例一的一种非标柴油处理装置的流程图；
[0020] 图3为本发明实施例二的一种非标柴油处理装置的流程图；
[0021] 图4为本发明实施例三的一种非标柴油处理装置的流程图；
[0022] 图5为本发明实施例四的一种非标柴油处理装置的流程图；
【具体实施方式】
[0023] 为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式 并配合附图详予说明。
[0024] 本发明最关键的构思在于：采用膜处理器与吸附柱结合的方法对非标柴油进行处 理，具有分离效率高的有益效果。
[0025] 请参阅图1、图2、图3、图4以及图5,本发明的一种非标柴油处理工艺，包括以下 步骤：
[0026] (1)将非标柴油在温度30-80°C，压力0· 2-4. OMPa下，进行膜分离处理，制得柴油 初制液；
[0027] (2)将所述柴油初制液进行吸附处理和/或降膜蒸发处理，制得柴油精制液。
[0028] 本发明的工作原理为：
[0029] 非标柴油进行膜分尚处理时，大部分污染物为分子量大、分子体积大且带有较强 极性的物质，其很难通过膜，表现为透过速率慢，而柴油组分分子量低于所选膜的切割分子 量、分子体积小于膜孔径且极性较小（例如饱和的烷烃、环烷烃还有芳烃等有机分子通常 极性较小）的物质，其因为受到膜的阻碍小而很容易通过，表现为通过速度快。利用这种过 膜速度的差异，可以容易地将大部分污染物从非标柴油中分离出来，从而实现对非标柴油 的初步处理，制得柴油初制液；柴油初制液中可能含有自身分子体积和极性与柴油组分非 常接近的杂质以及含硫组分（例如不稳定、不饱和的物质以及含硫、含氮的极性化合物）， 该杂质及含硫组分会被夹带透过处理膜，从而混杂于所述柴油初制液。混杂有该杂质及含 硫组分的所述柴油初制液可以通过吸附法进行进一步精制，从而将该杂质及含硫组分从柴 油初制液中分离出来，制得柴油精制液；柴油初制液中可能还含有更小更轻的组分（如汽 油组分），即轻组分，该组分通常会造成油品闪点、密度、粘度不达标的问题，采用降膜蒸发 处理，使得轻组分完全蒸发，从而从柴油初制液中去除轻组分。是否采用吸附处理及/或降 膜蒸发处理可根据待处理的非标柴油实际情况来决定。
[0030] 从上述描述可知，本发明的非标柴油处理工艺的有益效果在于：
[0031] (1)不需要采用强酸强碱介质，不会产生任何的废水废渣，降低了环保压力，解决 原有工艺的二次环境污染问题；
[0032] (2)处理后的产品色度、硫含量指标比原有工艺有大的提高，色度可以做到0. 5以 下，硫含量小于〇. 035% m/m。
[0033] (3)不产生无用的废弃物，所有的副产物流都可以被再次利用，解决原有工艺的损 耗问题。
[0034] (4)本发明的非标柴油处理工艺可以做到连续液相进料出料，不需要额外的排渣 过程，可以实现连续化生产，提高了生产效率，同时，连续生产具有保证质量稳定性的有益 效果。
[0035] 进一步的，在步骤（2)中，所述柴油初制液以10-1000L/h的进料流量通入降膜蒸 发器中，于3000pa以下加热至100°C以上进行降膜蒸发处理；在真空条件下，对柴油初制液 进行加热，可降低柴油初制液中的轻组分的蒸发温度，减小有机分子在高温下变质分解的 可能，温度达到180°C时，轻组分完全蒸发，从而去除轻组分。
[0036] 进一步的，所述加热为：将所述柴油初制液分流至两个以上的管道中，通过热载体 对所述两个以上的管道进行加热，所述热载体为导热油或蒸汽；所述柴油精制液在管道内 壁流动，从而涂布成膜，极大地增加了蒸发面积，更好的将轻组分分离。
[0037] 进一步的，将制得的所述轻组分气体在30°C以下进行冷凝处理；将获得的轻组分 冷凝液作为汽油组分回收利用。
[0038] 进一步的，于所述吸附柱内持续通入空气，加热至温度为KKTC以上，点燃所述吸 附柱上吸附的污染物；分子筛使用一段时间后，由于大量污染物的附着，吸附能力会逐渐衰 减直至完全丧失，影响吸附效果，同时若将饱和后的吸附柱进行更换，在耗费大量时间和精 力之余，使用过的分子筛也容易造成二次污染，于所述吸附柱内持续通入空气，加热至温度 为KKTC以上，在满足供氧及燃点两个燃烧条件下，吸附柱内耐高温分子筛上吸附的污染物 和残留的柴油会被点燃，燃烧达到一定时长后，内部污染物基本烧净并由气体带出，从而完 成吸附柱的翻新，具有保证吸附剂的吸附效果和避免二次污染的有益效果。
[0039] 进一步的，步骤（1)中所述膜分离处理循环次数为两次以上；多次循环膜分离处 理操作，可以使原料中的杂质组分全部提取干净，如果非标柴油一次通过膜分离器后即已 达到足够的吸收率，则不需要将物料导回循环罐，即实现一次进料一次出料。
[0040] 进一步的，将所述柴油精制液进行微米级过滤；吸附柱处理后的柴油精制液中可 能混入的少量分子筛粉末颗粒，进行微米级过滤处理可将其过滤除去。
[0041] 进一步的，所述吸附柱中的填料为分子筛，所述分子筛的规格为10目以上。
[0042] 本发明的吸附柱中填充有高性能的分子筛，所述高性能分子筛是指比表面积大、 耐高温、稳定性好的分子筛，所述高性能分子筛可用氧化铝、活性炭、石英砂、活性白土、吸 附性高分子树脂或其它脱色矿物替代。本发明的膜分离器中的膜层可选自卷式膜、立式膜、 管式膜或板式膜，只要其膜层在非标柴油中可以保持稳定不溶解，且过滤孔径及切割分子 量属于纳米过滤的范围内，均能取得较好效果。
[0043] 本发明还公开了一种非标柴油处理装置，包括加热器和膜分离器，所述加热器和 膜分离器通过管道连接，所述膜分离器的入口端设有第一进液泵。
[0044] 本发明的工作过程为：采用加热器对非标柴油进行加热，通过第一进液泵将加热 后的非标柴油泵入膜分离器，进行膜分离处理，从而完成对非标柴油处理过程。
[0045] 本发明的非标柴油处理装置的有益效果为：采用纳滤膜结合吸附的工艺对非标柴 油进行除杂、脱色处理，具有处理效果好、产品质量稳定的益处。
[0046] 实施例一
[0047] 本实施例的非标柴油处理装置还包括吸附分离室，所述吸附分离室的入口端设有 第二进液泵，所述吸附分离室内设有吸附柱；吸附分离室用于分离含有自身分子体积和极 性与柴油组分非常接近的杂质以及含硫组分，该杂质及含硫组分会被夹带透过处理膜，从 而混杂于柴油中。该杂质及含硫组分可以通过吸附处理被吸附过滤，从而将柴油初制液制 成柴油精制液。
[0048] 进一步的，还包括吸附柱翻新装置，所述吸附柱翻新装置包括加热装置、鼓风机和 旋风分离罐，相互之间由管道相连接，由此为吸附饱和的分子筛提供一个合适的温度和有 氧环境，在此环境下，吸附剂所吸附的杂质及少量残留的油及可以燃烧而被去除，吸附剂的 吸附性能则恢复至未处理油前的能力，无需更换吸附剂，可方便实现吸附柱翻新，从而实现 连续、稳定的生产，保证产品质量的稳定性，同时，使非标柴油处理装置成为可实现连续工 作的装置。
[0049] 实施例二
[0050] 本实施例的非标柴油处理装置还包括循环罐，所述循环罐的出口与膜分离器连 接，所述循环罐的入口与加热器的出口连接；循环罐用于存放暂时未能通过膜分离器的非 标柴油，等待参与下一次循环，直至非标柴油全部提取干净。
[0051] 实施例三
[0052] 本实施例的非标柴油处理装置还包括降膜蒸发器，所述降膜蒸发器包括换热器、 气液分离罐和真空系统，所述换热器与所述气液分离罐连接，所述真空系统与所述换热器 和气液分离罐连接，使所述换热器和气液分离罐内部环境处于真空，所述换热器包括两个 以上的换热管，所述降膜蒸发器的顶端设有分液盘，所述分液盘与换热器的进液口对应设 置，所述气液分离罐的顶部通过管道连接有冷凝器；降膜蒸发器采用真空蒸发，降低了杂质 蒸发温度，一方面避免有机分子在高温下变质分解，一方面可以更彻底的将轻组分杂质去 除。
[0053] 实施例4
[0054] 本实施例的非标柴油处理装置还包括降膜蒸发器和吸附分离室，所述降膜蒸发器 包括换热器、气液分离罐和真空系统，所述换热器与所述气液分离罐连接，所述真空系统与 所述换热器和气液分离罐连接，使所述换热器和气液分离罐内部环境处于真空，所述换热 器包括两个以上的换热管，所述降膜蒸发器的顶端设有分液盘，所述分液盘与换热器的进 液口对应设置，所述气液分离罐的顶部通过管道连接有冷凝器；所述吸附分离室的入口端 设有第二进液泵，所述吸附分离室内设有吸附柱；可同时将含有自身分子体积和极性与柴 油组分非常接近的杂质以及含硫组分、以及轻组分杂质去除。
[0055] 综上所述，本发明提供的非标柴油处理工艺解决原有工艺的环境二次污染问题， 其处理后的产品色度、硫含量指标比原有工艺有大的提高，符合国标柴油IV的要求，不产生 无用的废弃物，所有的副产物都可以被再次利用，解决原有工艺的损耗问题，而且连续液相 进料出料而不需要额外的排渣过程，可以实现连续化生产，提高生产效率，同时，连续生产 具有保证质量稳定性的有益效果。
[0056] 本发明提供的非标柴油处理装置采用膜分离器和吸附分离室结合对非标柴油进 行除杂、脱色处理，具有处理效果好，处理后的非标柴油符合国标柴油IV的要求，本发明的 非标柴油处理装置可以实现连续、稳定的生产，保证产品质量的稳定性。
[0057] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技 术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种非标柴油处理工艺，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将非标柴油在温度30-80°C、压力0· 2-4. OMPa下，进行膜分离处理，制得柴油初制 液； (2) 将所述柴油初制液进行吸附处理和/或降膜蒸发处理，制得柴油精制液。
2. 根据权利要求1所述的非标柴油处理工艺，其特征在于，在步骤（2)中，所述柴油 初制液以l〇-l〇〇〇L/h的进料流量通入吸附柱中进行吸附处理后，再于3000pa以下加热至 100°C以上进行降膜蒸发处理，制得轻组分气体和柴油精制液。
3. 根据权利要求2所述的非标柴油处理工艺，其特征在于，所述加热为：将所述柴油初 制液分流至两个以上的管道中，通过热载体对所述两个以上的管道进行加热，所述热载体 为导热油或蒸汽。
4. 根据权利要求2或3所述的非标柴油处理工艺，其特征在于，将制得的所述轻组分气 体在30°C以下进行冷凝处理。
5. 根据权利要求2所述的非标柴油处理工艺，其特征在于，于所述吸附柱内持续通入 空气，加热至温度为l〇〇°C以上，点燃所述吸附柱上吸附的污染物。
6. 根据权利要求1所述的非标柴油处理工艺，其特征在于，步骤（1)中所述膜分离处理 为两次以上。
7. 根据权利要求1所述的非标柴油处理工艺，其特征在于，将所述柴油精制液进行微 米级过滤。
8. 根据权利要求1所述的非标柴油处理工艺，其特征在于，所述吸附柱中的填料选自 分子筛、氧化铝、活性炭、石英砂、活性白土和吸附性高分子树脂的一种或两种以上，所述分 子筛的规格为大于10目。
9. 一种非标柴油处理装置，其特征在于，包括加热器和膜分离器，所述加热器和膜分离 器通过管道连接，所述膜分离器的入口端设有第一进液泵。
10. 根据权利要求9所述的非标柴油处理装置，其特征在于，还包括吸附分离室，所述 吸附分离室的入口端设有第二进液泵，所述吸附分离室内设有吸附柱。
11. 根据权利要求9所述的非标柴油处理装置，其特征在于，还包括循环罐，所述循环 罐的出口与膜分离器连接，所述循环罐的入口与加热器的出口连接。
12. 根据权利要求9所述的非标柴油处理装置，其特征在于，还包括降膜蒸发器，所述 降膜蒸发器包括换热器、气液分离罐和真空系统，所述换热器与所述气液分离罐连接，所述 真空系统与所述换热器和气液分离罐连接，使所述换热器和气液分离罐内部环境处于真 空，所述换热器包括两个以上的换热管，所述降膜蒸发器的顶端设有分液盘，所述分液盘与 换热器的进液口对应设置，所述气液分离罐的顶部通过管道连接有冷凝器。
13. 根据权利要求9所述的非标柴油处理装置，其特征在于，还包括吸附柱翻新装置， 所述吸附柱翻新装置包括加热装置、鼓风机和旋风分离罐，所述加热装置、鼓风机和旋风分 离罐通过管道相连，所述旋风分离罐的罐顶通过管道连接有尾气处理装置，所述旋风分离 罐的罐底设有排液口。
【文档编号】C10G53/02GK104152178SQ201410405749
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】王嘉庆, 江冠金, 赵琪 申请人:深圳市森科妍科技有限公司