專利名稱：一種無機(jī)酸的新用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無機(jī)酸的新用途，確切地說是過磷酸在油品脫氮工藝中的應(yīng)用。
本發(fā)明所稱的油品是指潤滑油基礎(chǔ)油、航空煤油和柴油。其中潤滑油基礎(chǔ)油包括餾程溫度大于360℃的渣油、重芳烴油和蠟油。由于這類油品中普遍含有堿性氮化物，這種氮化物都具有破壞油品氧化安全性，即加快油品氧化速度的有害作用，因此，企業(yè)在生產(chǎn)油品過程中，通常都必須采用相應(yīng)的脫氮措施，使堿性氮化物自油品中脫除，進(jìn)而提高油品質(zhì)量?，F(xiàn)有的脫氮工藝方法主要包括以下工藝內(nèi)容首先向油品中加入某種脫氮?jiǎng)褂推分械膲A性氮化物與之作用，并生成某種含有堿氮成分的沉淀物或者氣體氮化物；然后，再通過相應(yīng)的工藝手段使生成物與油品分離；最后收集脫氮油品，處理生成物?，F(xiàn)有的脫氮方法主要有“加氫法”、“活性白土法”和“組合物法”。其中，加氫法以氫氣為脫氮?jiǎng)?，活性白土法以白土為脫氮?jiǎng)@兩種方法均屬于傳統(tǒng)脫氮法。組合物法是最近幾年出現(xiàn)的一項(xiàng)新的脫氮技術(shù)，其特點(diǎn)在于它使用的脫氮?jiǎng)┦且环N分別由酸性劑、絡(luò)合劑和溶劑各種組分構(gòu)成的組合物，該脫氮?jiǎng)┑膶＠枮?4115190.5?，F(xiàn)有的脫氮方法在使用過程中雖然都能在不同程度上起到脫氮作用，但也同時(shí)存在一些問題。加氫法存在的問題是成本高，難以推廣應(yīng)用；活性白土法存在的問題是脫氮率較低，生產(chǎn)過程中，沉渣生成量較大，而且回收后處理困難，因此對環(huán)境污染比較嚴(yán)重；。組合物法雖然在一些方面體現(xiàn)出較好的可行性，但它也存在一些比較突出的問題首先脫氮?jiǎng)┑闹圃斐杀据^高，從而提高了該方法的實(shí)施成本；其次，由于這種脫氮?jiǎng)┲泻幸子趽]發(fā)的可燃物質(zhì)和易于分解出有害氣體的有毒物質(zhì)，所以它在生產(chǎn)運(yùn)輸以及使用過程中難免存在不安全隱患以及不利于環(huán)境保護(hù)等問題。
本發(fā)明的目的是在已有的無機(jī)酸中尋找一種能夠直接用作油品脫氮?jiǎng)┑奈镔|(zhì)，以便使以該物質(zhì)為脫氮?jiǎng)┑拿摰椒?，能夠克服現(xiàn)有脫氮方法中存在的上述不足。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，將過磷酸直接用作油品脫氮?jiǎng)?br> 在脫氮過程中，過磷酸的加入量為油品重量的0.2-3％。
過磷酸(superphoric acid)是20世紀(jì)50年代研究人員發(fā)現(xiàn)的一種新型磷酸，其組成為含75.4-83％的P2O5。過磷酸與正磷酸相比具有以下特性1、腐蝕性能極弱、對金屬雜質(zhì)離子的鰲合力強(qiáng)、冰點(diǎn)低，并具有顯著的過冷性能。因此，它在儲存運(yùn)輸過程中，能顯著地降低貯運(yùn)費(fèi)用，并且不會產(chǎn)生淤渣；2、酸性強(qiáng)、比重較大。據(jù)資料記載，過磷酸主要可以用來制取含55％P2O5的超重鈣或高濃度的清液肥料及懸浮肥料。然而到目前為止，由于人們對過磷酸的性能一直缺少必要的了解，致使過磷酸的實(shí)際應(yīng)用極為少見，特別是在石化領(lǐng)域中，過磷酸幾乎無所應(yīng)用，更沒有人將其直接用到油品的生產(chǎn)工藝中。但是，發(fā)明人基于對過磷酸上述特殊性能的了解和認(rèn)識，不為其應(yīng)用現(xiàn)狀所局限，對過磷酸在油品脫氮處理中應(yīng)用的可能性做了大量的探索性研究工作。研究結(jié)果表明，過磷酸不僅能夠與油品中的堿性氮化物，即吡啶、喹啉、異喹啉、吖啶及它們的衍生物發(fā)生中合反應(yīng)，而且反應(yīng)迅速、徹底。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于過磷酸的比重高達(dá)1.9g/cm3，因而，上述中合反應(yīng)的生成物，即過磷酸堿氮鹽的比重也較大，可達(dá)到1.6g/cm3左右，遠(yuǎn)大于油品比重，而且這種生成物還不溶于油品，因而它很容易從油品中被分離出來，并且可以回收利用。更為重要的是利用過磷酸作為脫氮?jiǎng)r(shí)，油品的脫氮率竟然高達(dá)90-100％，脫氮效果十分顯著。因此，可以說過磷酸是一種十分理想的脫氮?jiǎng)?br> 由于過磷酸具有前已述及的特殊性能，并且生產(chǎn)條件比較成熟，成本低、無毒無害，因此，以其為脫氮?jiǎng)┑挠推访摰に嚪椒ㄅc現(xiàn)有的各種脫氮方法相比分別具有以下優(yōu)點(diǎn)1、與加氫法相比，生產(chǎn)成本低；2、與活性白土法相比脫氮率高、生成物易于處理消化、生產(chǎn)過程對環(huán)境無污染；3、與組合物法相比有利于消除生產(chǎn)操作、材料貯運(yùn)及使用過程中的不安全隱患、有利于環(huán)保、并能大幅度降低材料貯運(yùn)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。
下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
一、過磷酸的來源過磷酸依據(jù)其生產(chǎn)方法不同可分為熱法過磷酸和濕法過磷酸兩種，前者是通過燃燒元素磷直接制得的過磷酸；后者是以濕法磷酸為原料，經(jīng)預(yù)處理和凈化后，再濃縮制得的過磷酸。
二、以過磷酸為脫氮?jiǎng)r(shí)的油品脫氮工藝過程1、設(shè)備準(zhǔn)備根據(jù)生產(chǎn)需要準(zhǔn)備適當(dāng)數(shù)量的攪拌機(jī)或者靜態(tài)混合器以及其它脫氮設(shè)備。
2、加料按常規(guī)方法向設(shè)備中加入需要脫氮的油品。
3、加入過磷酸(1)檢測油品中堿性氮化物含量。
(2)根據(jù)堿性氮化物含量不同按油品重量的0.2-3％向油品中加入過磷酸。
4、脫氮啟動(dòng)設(shè)備，使過磷酸與油品允分混合，直至油品中的堿性氮化物與過磷酸中和反應(yīng)完全為止。該混合時(shí)間一般為10-60分鐘；脫氮溫度為常溫～120℃，最佳脫氮溫度為40℃～90℃。
5、油品與沉渣分離利用常規(guī)設(shè)備，如高速離心分離機(jī)或高壓靜電分離裝置，使上述中合反應(yīng)后生成的沉淀物即過磷酸堿氮鹽以及未參加反應(yīng)的過磷酸與油品徹底分離，形成沉渣。
6、收集油品按常規(guī)工藝方法，收集脫氮后油品。
三、脫氮工藝說明1、過磷酸脫氮?jiǎng)┑娜≈翟瓌t前文指出過磷酸的取值范圍為0.2-3％。實(shí)際生產(chǎn)中，油品中堿性氮化物含量越低，過磷酸的實(shí)用量就越小，反之就越大。
2、混合時(shí)間的確定原則混合時(shí)間以能夠保證油品中所含有的堿性氮化合物能夠與過磷酸充分接觸、反應(yīng)完全為條件而確定的。在實(shí)際生產(chǎn)中，它與油品粘度、脫氮溫度以及脫氮設(shè)備性能等諸多因素有關(guān)，具體的時(shí)間應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件確定。
3、脫氮溫度的確定原則脫氮溫度是指脫氮操作過程中，油品與過磷酸混合物的實(shí)際溫度。通常油品粘度越大，該溫度就應(yīng)該越高，反之就越低。
在本發(fā)明實(shí)施過程中，油品回收后，上述沉渣，即分別由過磷酸、堿性氮化物組成的混合物，能夠通過相應(yīng)的工藝措施，使兩者分離，過磷酸可以回收利用，堿性氮化物可用作燃料。
四、應(yīng)用實(shí)例實(shí)例一1、設(shè)備準(zhǔn)備備好設(shè)備。
2、加料按常規(guī)方法向設(shè)備中加入減三線脫蠟油300kg。
3、加入過磷酸(1)檢測結(jié)果油品中堿性氮化物含量為165ppm。
(2)向油品中加入過磷酸2kg。
4、脫氮啟動(dòng)設(shè)備，使過磷酸與油品充分混合，混合時(shí)間為20分鐘；脫氮溫度為80℃。
5、油品與沉渣分離利用高壓靜電分離裝置，使上述中合反應(yīng)后生成的沉淀物即過磷酸堿氮鹽以及未參加反應(yīng)的過磷酸與油品徹底分離，形成沉渣。
6、收集油品按常規(guī)工藝方法，收集脫氮后油品。取樣檢驗(yàn)，堿氮含量為6.9ppm。
實(shí)例二1、設(shè)備準(zhǔn)備備好設(shè)備。
2、加料按常規(guī)方法向設(shè)備中加入減二線脫蠟油300kg。
3、加入過磷酸(1)檢測結(jié)果油品中堿性氮化物含量為62.7ppm。
(2)向油品中加入過磷酸2kg。
4、脫氮啟動(dòng)設(shè)備，使過磷酸與油品充分混合，混合時(shí)間為20分鐘；脫氮溫度為80℃。
5、油品與沉渣分離利用高壓靜電分離裝置，使上述中合反應(yīng)后生成的沉淀物即過磷酸堿氮鹽以及未參加反應(yīng)的過磷酸與油品徹底分離，形成沉渣。
6、收集油品按常規(guī)工藝方法，收集脫氮后油品。取樣檢驗(yàn)，堿氮含量為0.1ppm。
實(shí)例三1、設(shè)備準(zhǔn)備備好設(shè)備。
2、加料按常規(guī)方法向設(shè)備中加入減三線脫蠟油300kg。
3、加入過磷酸(1)檢測結(jié)果油品中堿性氮化物含量為165ppm。
(2)向油品中加入過磷酸3kg。
4、脫氮啟動(dòng)設(shè)備，使過磷酸與油品充分混合，混合時(shí)間為20分鐘；脫氮溫度為40℃。
5、油品與沉渣分離利用高壓靜電分離裝置，使上述中合反應(yīng)后生成的沉淀物即過磷酸堿氮鹽以及未參加反應(yīng)的過磷酸與油品徹底分離，形成沉渣。
6、收集油品按常規(guī)工藝方法，收集脫氮后油品。取樣檢驗(yàn)，堿氮含量為0。
實(shí)例四1、設(shè)備準(zhǔn)備備好設(shè)備。
2、加料按常規(guī)方法向設(shè)備中加入航空煤油300kg。
3、加入過磷酸(1)檢測結(jié)果油品中堿性氮化物含量為12.5ppm。
(2)向油品中加入過磷酸1kg。
4、脫氮啟動(dòng)設(shè)備，使過磷酸與油品充分混合，混合時(shí)間為30分鐘；脫氮溫度為常溫。
5、油品與沉渣分離利用高壓靜電分離裝置，使上述中合反應(yīng)后生成的沉淀物即過磷酸堿氮鹽以及未參加反應(yīng)的過磷酸與油品徹底分離，形成沉渣。
6、收集油品按常規(guī)工藝方法，收集脫氮后油品。取樣檢驗(yàn)，堿氮含量為0。
實(shí)例五1、設(shè)備準(zhǔn)備備好設(shè)備。
2、加料按常規(guī)方法向設(shè)備中加入柴油300kg。
3、加入過磷酸(1)檢測結(jié)果油品中堿性氮化物含量為45ppm。
(2)向油品中加入過磷酸1kg。
4、脫氮啟動(dòng)設(shè)備，使過磷酸與油品充分混合，混合時(shí)間為30分鐘；脫氮溫度為常溫。
5、油品與沉渣分離利用高壓靜電分離裝置，使上述中合反應(yīng)后生成的沉淀物即過磷酸堿氮鹽以及未參加反應(yīng)的過磷酸與油品徹底分離，形成沉渣。
6、收集油品按常規(guī)工藝方法，收集脫氮后油品。取樣檢驗(yàn)，堿氮含量為0。
權(quán)利要求
1.一種無機(jī)酸的新用途，其特征在于將過磷酸直接用作油品脫氮?jiǎng)?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無機(jī)酸的新用途，其特征在于所述油品包括潤滑油基礎(chǔ)油、航空煤油和柴油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種無機(jī)酸的新用途，其特征在于脫氮過程中，過磷酸的加入量為油品重量的0.2-3％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無機(jī)酸的新用途,其特點(diǎn)是將過磷酸直接用作油品脫氮?jiǎng)?該油品包括潤滑油基礎(chǔ)油、航空煤油和柴油。在脫氮操作過程中,過磷酸的加入量為油品重量的0.2－3%。將過磷酸用作油品脫氮?jiǎng)┑拿摰に嚪椒ㄅc現(xiàn)有的脫氮方法相比具有脫氮效率高、生產(chǎn)成本低、貯運(yùn)、使用更加安全,對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C10G17/00GK1343757SQ00123010
公開日2002年4月10日 申請日期2000年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月21日
發(fā)明者蔣麗麗, 蔣振宇 申請人:錦州石油添加劑有限責(zé)任公司