轻油脱硫方法及其装置与流程

本发明涉及一种轻油脱硫方法，还涉及一种轻油脱硫装置。

背景技术：

大气污染是目前人类急需解决的难题，在许多地区，尤其是大城市，首要的污染源是汽车尾气，因此生产和使用清洁燃料是解决城市大气污染的一个十分重要的措施。汽油中硫化物主要以硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩及其衍生物等形式存在，燃烧后会释放SO₂，造成环境污染。随着环保法规的日益严格，对汽油质量的要求也更为苛刻，目前国五汽油标准硫含量将降至10μg/g即1010ppm以下。

目前，工业上主要采用加氢脱硫技术生产低硫汽油，该方法虽能满足汽油低硫的要求，但操作条件苛刻，需要专门的高效催化剂和消耗大量高纯度氢气，辛烷值损失大，投资与操作费用高，导致了汽油生产成本增加。

技术实现要素：

本发明提供一种轻油脱硫方法，可以加工汽油柴油等多种轻油，脱硫效率高，可将轻油中的硫含量控制在10ppm以下，符合国五汽油标准的规定，加工成本低，操作简单，适合推广应用。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种轻油脱硫方法，包括以下步骤，

步骤一预热步骤，将轻油进行预热，温度由10～40℃升温至80～150℃；

步骤二加热步骤，用加热炉对预热后的轻油加热，使轻油的温度由80～150℃升温至300～400℃；

步骤三脱硫步骤，将加热后的轻油注入反应器，所述反应器内填充的吸附剂对轻油进行脱硫，反应器内的反应温度为200～500℃，操作压力0.3～1.5MPa；

步骤四降温步骤，将脱硫后的油液进行降温，油液的温度由350～500℃降温至100～350℃；

步骤五分离步骤，将降温后的轻油灌入气液分离罐，使精制油从气液分离罐的罐底分离后出装置，分离后的气体由气液分离罐的顶部排出。

作为优选的技术方案，步骤三脱硫步骤中所述吸附剂按照质量份数包括氧化镍20～30份、氧化锌30～40份，氧化铝33～43份。

作为对上述技术方案的改进，步骤三脱硫步骤中采用第一反应器和第二反应器串联，将加热后的轻油依次输送至第一反应器和第二反应器。

作为对上述技术方案的进一步改进，步骤三脱硫步骤中采用第一反应器和第二反应器并联，将加热后的轻油均匀输送至第一反应器和第二反应器。

作为对上述技术方案的更进一步改进，步骤一预热步骤具体为，采用第一换热器和第二换热器串联连接的形式加热轻油，将轻油依次输送至第一换热器和第二换热器。

作为对上述技术方案的更进一步改进，步骤四降温步骤具体为，将脱硫后的轻油依次输送至第二换热器和第一换热器后，再输送至第三换热器。

作为对上述技术方案的特别进一步改进，步骤五分离步骤中，分离出的气体，废气输送至燃烧火炬，氢气输送至制氢装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供上述轻油脱硫方法的装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种轻油脱硫装置，包括预热机构，所述预热机构连接有加热炉，所述加热炉连接有反应器，所述反应器连接有降温机构，所述降温机构连接有气液分离罐。

作为优选的技术方案，所述预热机构包括两串联连接的第一换热器和第二换热器；所述降温机构包括所述第一换热器和所述第二换热器，还包括与所述第一换热器和所述第二换热器串联的第三换热器。

作为对上述技术方案的改进，所述反应器包括第一反应器和第二反应器，所述第一反应器和所述第二反应器为串联或并联。

由于采用了上述技术方案，本发明可以加工汽油柴油等多种轻油，脱硫效率高，可将轻油中的硫含量控制在10ppm以下，符合国五汽油标准的规定，加工成本低，操作简单，适合推广应用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图。

图中：1-加热炉；2-气液分离罐；3-第一反应器；4-第二反应器；5-第一换热器；6-第二换热器；7-第三换热器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一：如图1所示，一种轻油脱硫方法，包括以下步骤，

步骤一预热步骤，将轻油进行预热，温度由10～40℃升温至80～150℃；

步骤二加热步骤，用加热炉1对预热后的轻油加热，使轻油的温度由80～150℃升温至300～400℃；

步骤三脱硫步骤，将加热后的轻油注入反应器，所述反应器内填充的吸附剂对轻油进行脱硫，反应器内的反应温度为200～500℃，操作压力0.3～1.5MPa，反应器为固化床反应器，轻油由反应器的上部进入，经过吸附剂吸附后，由轻油由反应器的下部输送出，能够将轻油中的硫含量控制在10ppm以下；

步骤四降温步骤，将脱硫后的油液进行降温，油液的温度由350～500℃降温至100～350℃，经过降温冷却，油成为液体，便于气体自然排出；

步骤五分离步骤，将降温后的轻油灌入气液分离罐2，使精制油从气液分离罐2的罐底分离后出装置，分离后的气体由气液分离罐2的顶部排出。

步骤三脱硫步骤中吸附剂按照质量份数包括氧化镍20～30份、氧化锌30～40份，氧化铝33～43份，其中各组份的质量份数可以为氧化镍25份、氧化锌35份、氧化铝38份；各组份的质量份数也可以为氧化镍20份、氧化锌30份、氧化铝33份；各组份的质量份数也可以为氧化镍30份、氧化锌40份、氧化铝43份；各组份的质量份数还可以为氧化镍23份、氧化锌37份、氧化铝41份；各组份的质量份数还可以为氧化镍28份、氧化锌33份、氧化铝35份。轻油由经过吸附剂时，吸附剂能够吸附轻油中的硫，进料轻油的硫含量为20～2000ppm，经过吸附剂吸附后，能够将轻油中的硫含量控制在10ppm以下，最佳效果可控制在2ppm以下，脱硫效果好。

步骤三脱硫步骤中采用第一反应器3和第二反应器4串联，将加热后的轻油依次输送至第一反应器3和第二反应器4，进料轻油在含硫量较高的情况下，两反应器串联能够提高脱硫率。

步骤一预热步骤具体为，采用第一换热器5和第二换热器6串联连接的形式加热轻油，将轻油依次输送至第一换热器5和第二换热器6，经过两个换热器的预加热，能够快速提高进料轻油的温度。

步骤四降温步骤具体为，将脱硫后的轻油依次输送至第二换热器6和第一换热器5后，再输送至第三换热器7，脱硫后的轻油的温度较高，含有大量的热能，经过第二换热器6和第一换热器5，既能够降低冷却脱硫后的轻油，又能为进料轻油预加热，有效利用了热能，大大节约了能源。冷却后的轻油再经过第三换热器7，进一步降低了冷却后轻油的温度，降温至100～350℃，使油成为液体，便于气体自然排出。

步骤五分离步骤中，分离出的气体，废气输送至燃烧火炬，氢气输送至制氢装置。分离后的气体包括废气和氢气，废气输送至燃烧火炬进行处理，氢气则收集到制氢装置，氢气纯度70％以上即可，不需要高纯氢气，节省了原材料成本及制氢设备。制氢装置对于本领域技术人员为公知技术，其具体结构和工作原理在此不再赘述。

一种轻油脱硫装置，预热机构连接有加热炉1，加热炉1连接有反应器，反应器连接有降温机构，降温机构连接有气液分离罐2。预热机构包括两串联连接的第一换热器5和第二换热器6，第一换热器5的冷媒出口与第二换热器6的冷媒入口，第二换热器6的冷媒出口与加热炉1连接；降温机构包括第一换热器5和第二换热器6，还包括与第一换热器5和第二换热器6串联的第三换热器7，第二换热器6的热媒入口与反应器连接，第二换热器6的热媒出口与第一换热器5的热媒入口连接，第一换热器5的热媒出口连接有第三换热器7，第三换热器7与气液分离罐连接。反应器包括第一反应器3和第二反应器4，第一反应器3和第二反应器4为串联，第一反应器3的顶部入料口与加热炉1连接，第一反应器3的底部出料口与第二反应器4的顶部入料口连接，第二反应器4的底部出料口与第二换热器6的热媒入口连接。轻油脱硫装置能够确保轻油脱硫方法的实现。

本实施例可以加工汽油柴油等多种轻油，脱硫效率高，可将轻油中的硫含量控制在10ppm以下，符合国五汽油标准的规定，成本低，操作简单，适合推广应用。

实施例二：如图2所示，实施例二与实施例一的不同之处在于，步骤三脱硫步骤中采用第一反应器3和第二反应器4并联，第一反应器3的顶部入料口和第二反应器4的顶部入料口与加热炉1连接，第一反应器3的底部出料口和第二反应器4的底部出料口第二换热器6的热媒入口连接，加热后的轻油均匀经过第一反应器3和第二反应器4。进料轻油在含硫量低的情况下，两反应器并联能够提高产量，大大提高工作效率。

本实施例可以加工汽油柴油等多种轻油，脱硫效率高，可将轻油中的硫含量控制在10ppm以下，符合国五汽油标准的规定，成本低，操作简单，适合推广应用，能够提高产量，大大提高工作效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。