CN1260325C - 一种生产轻质燃料油的催化剂和方法 - Google Patents
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Abstract
一种生产轻质燃料油的催化剂和方法属于石油炼制的技术领域，为了解决目前从奥里油、沥青、油田超重质原油生产轻质燃料油存在着不安全、成本高的问题，提出以环烷酸钴、硝酸酯、酸化活性白土、硬脂酸甘油酯和氯化石蜡为原料制备催化剂和使用该催化剂在常压和不加氢条件下从奥里油、沥青、油田超重质原油生产轻质燃料油的方法，该方法不产生废气、废水、废渣，生产方法简单、安全、环保、投资成本低、生产稳定、产品质量可靠，生产的轻质燃料油技术指标达到或接近0#柴油技术指标，完全可以替代0#柴油。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油炼制的催化剂和方法，更具体地说，本发明涉及一种以奥里油、沥青或油田超重质原油为原料生产轻质燃料油的催化剂和方法。
背景技术
奥里油、沥青、油田超重质原油用传统的石油炼制技术很难将其大批量加工成轻质燃料油，一般只能作为锅炉燃料、铺路或建筑防水，利用价值很低。我国是石油消耗的大国，特别是对柴油需求更为紧张，综合利用石油资源一直是国家关注的问题。
目前，国内外采用高温、高压、加氢气方法，从奥里油、沥青、油田超重质原油中蒸馏轻质燃料油，既不安全又增加成本，还没有在非高压、不加氢气的条件下从奥里油、沥青、油田超重质原油中蒸馏轻质燃料油替代柴油技术。
发明内容
本发明为了解决目前从奥里油、沥青、油田超重质原油生产轻质燃料油存在着不安全、成本高的问题，提出一种常压不加氢从奥里油、沥青、油田超重质原油生产轻质燃料油的催化剂和方法。
具体技术方案如下。
本发明的生产轻质燃料油的催化剂，由下述重量百分比的原料制成：环烷酸钴35-50％、硝酸酯40-55％、酸化活性白土1-3％、硬脂酸甘油酯2-4％和氯化石蜡4-6％。
所述的催化剂优选由下述重量百分比的原料制成：环烷酸钴43％、硝酸酯47％、酸化活性白土2％、硬脂酸甘油酯3％和氯化石蜡5％。
所述的氯化石蜡为氯化石蜡70；所述的酸化活性白土由将重量百分比浓度为98％的硫酸加入白土中，硫酸和白土的重量比为1∶49，然后物理混合均匀制成。
本发明中的环烷酸钴、硝酸酯、活性白土、硬脂酸甘油酯和氯化石蜡均为市售产品。例如所述的环烷酸钴的生产厂家有上海长风化工厂、沈阳市应用技术实验厂、常州雪龙化工厂、沈阳船牌化工有限公司，所述的硝酸酯的生产厂家有上海申兴制药厂、上海爱迪发制药厂、上海实验试剂有限公司、辽宁京沈药业发展有限公司，所述的活性白土的生产厂家有黄山市白岳活性白土有限公司、北票市红山白土厂、广西田东第二化工厂、陕西洋县活性白土厂，所述的硬脂酸甘油酯的生产厂家有广州龙沙有限公司、杭州金诚助剂有限公司、河南正通化工有限公司、张家港油脂化工二厂，所述的氯化石蜡的生产厂家有巩义市金源化工厂、福州化学品有限公司、南京霞威化工有限公司、江苏靖江大江化工有限公司。
所述的环烷酸钴在催化合成反应时可缩短反应时间，提高产量，所述的硝酸脂为消化反应剂，主要是提高其产品轻质燃料油的十六烷值，以便代替柴油，所述的酸化活性白土为其产品轻质燃料油的脱色、脱味、脱臭，脱色后的轻质燃料油酸值不回升、不回色、清亮透明、品质稳定、保质期长，所述的硬脂酸甘油脂具有消泡、分散、增稠作用，使轻质燃料油细腻、润滑，满足柴油粘度、密度、润滑度的要求，所述的氯化石蜡为阻燃剂，使蒸馏出的轻质燃料油的闪点达到柴油安全指标。
本发明的催化剂由所述的五种原料组成，制备方法为物理混合，具体方法为：
(1)将重量百分比浓度为98％的硫酸加入白土中，硫酸和白土的重量比为1∶49，然后物理混合均匀制成酸化活性白土；
(2)将环烷酸钴、硝酸酯、硬脂酸甘油脂和氯化石蜡物理混合均匀；
(3)将步骤(1)得到的酸化活性白土和步骤(2)得到的混合物混合均匀即可。
本发明还提出了一种使用本发明的催化剂生产轻质燃料油的方法，包括以下步骤：
(1)将原油原料加热成液态，然后和所述的催化剂按照重量比90-97∶3-10混合均匀，得到混合物料，送入蒸馏装置；
(2)在常压和不加氢的条件下，在3小时内将蒸馏装置内的混合物料逐渐加热至480℃，在蒸馏装置上方得到干气和轻质燃料油，在蒸馏装置底部得到石油焦。
所述的原油原料为奥里油、沥青或油田超重质原油。奥里油例如为委内瑞拉产的超重质原油，油田超重质原油例如为辽河油田产的。
步骤(1)中所述的重量比为95∶5。
在本发明的生产方法中，轻质燃料油初馏点为280℃，终馏点为480℃。干气收集温度为410℃至480℃，可以作为能源再利用。得到的石油焦可替代煤炭使用。
本发明的催化剂在常压和不加氢气的条件下把奥里油、沥青、油田超重质原油中超大分子链断开在12～20之间重组，同时进行脱色，使生产出的轻质燃料油长期贮存理化指标不反弹。
本发明的生产方法打破传统需在高压、加氢气的条件下从奥里油、沥青、油田超重质原油蒸馏轻质燃料油的方法。采用将奥里油、沥青、油田超重质原油与催化剂混合后在非高压、不加氢气的条件下蒸馏轻质燃料油来替代0#柴油。生产过程无废气、废水、废渣产生。本发明的生产方法简单、安全、环保、投资成本低、生产稳定、产品质量可靠。本发明属于国内首创、国际领先水平，填补了本技术的国内外空白。
本发明生产的轻质燃料油技术指标达到或接近0#柴油技术指标，完全可以替代0#柴油，其技术指标对比如表1。
表1 本发明的轻质燃料油与0#柴油技术指标对比表
| 项目名称 | 轻质燃料油技术指标 | 0#柴油技术指标 |
| 密度(20℃)g/cm3 | 0.84～0.88 | 0.84～0.86 |
| 运动粘度(20℃)mm2/s | 5～8 | 3～8 |
| 热值J/g | 42130(10080k/g) | 43472(10400k/g) |
| 凝点℃ | -8～-2 | 0 |
| 色度(不深于) | 4 | 3.5 |
| 十六烷值≥ | 43 | 45 |
| 机械杂质％ | 无 | 无 |
| 水溶性酸或碱 | 无 | 无 |
| 铜片腐蚀(50℃、3小时) | 1 | 1 |
| 灰分％(m)＜ | 0.01 | 0.01 |
| 水分％(m)≤ | 痕迹 | 痕迹 |
具体实施方式
下面以实施例的方式进一步解释本发明。
实施例1
将43kg环烷酸钴、47kg硝酸酯、2kg酸化活性白土、3kg硬脂酸甘油酯和5kg氯化石蜡物理混合在一起制成本发明的催化剂。
实施例2
本发明以委内瑞拉奥里油为原料。
(1)将95kg委内瑞拉奥里油和5kg实施例1的催化剂混合均匀，将得到的混合物送入蒸馏装置；
(2)在常压和不加氢的条件下，在3小时内将蒸馏装置内的混合物料逐渐加热至480℃，在蒸馏装置上方得到干气，中部得到轻质燃料油，在蒸馏装置底部得到石油焦。
轻质燃料油的重量产率为75-86％，干气的重量产率为8-16％，石油焦的重量产率为6-9％。轻质燃料油的技术指标在表1的范围内。
实施例3
本发明以国产沥青为原料。
(1)将95kg国产沥青加热至液态，使其和5kg实施例1的催化剂混合均匀，将得到的混合物送入蒸馏装置；
(2)在常压和不加氢的条件下，在3小时内将蒸馏装置内的混合物料逐渐加热至480℃，在蒸馏装置上方得到干气，中部得到轻质燃料油，在蒸馏装置底部得到石油焦。
轻质燃料油的重量产率为63-73％，干气的重量产率为15-17％，石油焦的重量产率为12-20％。轻质燃料油的技术指标在表1的范围内。
实施例4
本实施例以辽河油田超重质原油为原料。
(1)将95kg辽河油田超重质原油加热至液态，使其和5kg实施例1的催化剂混合均匀，将得到的混合物送入蒸馏装置；
(2)在常压和不加氢的条件下，在3小时内将蒸馏装置内的混合物料逐渐加热至480℃，在蒸馏装置上方得到干气，中部得到轻质燃料油，在蒸馏装置底部得到石油焦。
轻质燃料油的重量产率为81～87％，干气的重量产率为6～9％，石油焦的重量产率为7～10％。轻质燃料油的技术指标在表1的范围内。
Claims (5)
1.一种生产轻质燃料油的催化剂，其特征在于，它由下述重量百分比的原料制成：环烷酸钴35-50％、硝酸酯40-55％、酸化活性白土1-3％、硬脂酸甘油酯2-4％和氯化石蜡4-6％。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，它由下述重量百分比的原料制成：环烷酸钴43％、硝酸酯47％、酸化活性白土2％、硬脂酸甘油酯3％和氯化石蜡5％。
3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述的氯化石蜡为氯化石蜡70；所述的酸化活性白土由将重量百分比浓度为98％的硫酸加入白土中，硫酸和白土的重量比为1∶49，然后物理混合均匀制成。
4.一种使用权利要求1所述的催化剂生产轻质燃料油的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)将原料为奥里油、沥青或油田超重质原油加热成液态，然后和所述的催化剂按照重量比90-97∶3-10混合均匀，得到混合物料，送入蒸馏装置；
(2)在常压和不加氢的条件下，在3小时内将蒸馏装置内的混合物料逐渐加热至480℃，在蒸馏装置上方得到干气，中部得到轻质燃料油，在蒸馏装置底部得到石油焦。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的重量比为95∶5。
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