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      一種資源化利用廢潤滑油生產(chǎn)汽柴油的方法

      文檔序號:5131957閱讀:256來源:國知局

      專利名稱::一種資源化利用廢潤滑油生產(chǎn)汽柴油的方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)和能源
      技術(shù)領(lǐng)域
      ,涉及到一種資源化利用廢潤滑油生產(chǎn)汽柴油的方法。
      背景技術(shù)
      :我國潤滑油產(chǎn)量約占石油產(chǎn)品總量的2%,每年在500萬噸以上。由于潤滑油的使用過程中組成和物理化學(xué)性質(zhì)的變化而需要更換。廢油的總量約占潤滑油總量的40%左右,因此廢潤滑油的總量約有200萬噸。廢潤滑油等廢棄物的資源化利用不僅可以彌補(bǔ)源于不可再生的石油資源匱乏,也可滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。以潤滑油為目的產(chǎn)物的再生主要采用硫酸一白土工藝,由于懸浮雜質(zhì)和殘存的添加劑含量增加,提高再生潤滑油質(zhì)量必須大幅度提高硫酸和白土的用量,不僅提高了成本、降低了收率,也增加了對環(huán)境的二次污染。其后來改進(jìn)的白土工藝,如蒸餾一白土工藝和化學(xué)脫金屬一加氫工藝逐步投產(chǎn),但二次污染依然存在。同時(shí)部分混有燃料油的廢潤滑油等廢棄優(yōu)油脂不能用于生產(chǎn)潤滑油,將其轉(zhuǎn)化為市場緊缺的液體燃料是一條經(jīng)濟(jì)可行的方法。廢潤滑油轉(zhuǎn)化為液體燃料的技術(shù)手段包括乳化、脫金屬、熱裂化和催化裂化等,然而簡單熱裂化、脫金屬和乳化技術(shù)得到的燃料油只能用于鍋爐等燃燒裝置,不能生產(chǎn)出高品質(zhì)的汽柴油。中國專利,公開號CN1268557A,介紹了一種以廢潤滑油為原料生產(chǎn)車用柴油和焦炭的熱裂化方法,其柴油選擇性差,操作繁瑣,費(fèi)用高。中國專利,公開號CN1083875C,介紹了一種從廢油再生燃料油的裝置和方法,主要采用熱裂化方法將高沸點(diǎn)經(jīng)類裂解為較輕的低沸點(diǎn)烴類,其主要不足是油品收率低,經(jīng)濟(jì)性差。中國專利,公開號CN101029247A,描述一種廢潤滑油生產(chǎn)柴油的方法,主要是在廢潤滑油中加入0.5-2%的絲光沸石,進(jìn)行蒸餾,并對蒸餾出來的餾分進(jìn)行酸洗一堿洗得到柴油,其主要不足液相催化反應(yīng)、且酸洗一堿洗產(chǎn)生廢液、同時(shí)催化劑消耗高。中國專利,授權(quán)號ZL91106161.4,提出將活性白土或焦炭與重質(zhì)油混合反應(yīng)生產(chǎn)燃料油的方法,其中液相催化反應(yīng)使得活性白土或焦炭大量消耗,并且殘?jiān)扛哌_(dá)9%,輕質(zhì)油收率不到80%。中國專利,授權(quán)號ZL200410026034.4,提出了廢潤滑油原料預(yù)處理、催化劑/吸附劑/分子量調(diào)節(jié)劑與廢潤滑油混合、反應(yīng)和分餾的工藝,其工序繁多,液相催化反應(yīng)導(dǎo)致催化劑/吸附劑消耗高。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對廢潤滑油轉(zhuǎn)化過程中的收率低、產(chǎn)品檔次低、經(jīng)濟(jì)效益差和二次污染等問題,以清潔汽柴油為目標(biāo)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)廢潤滑油進(jìn)行資源化利用,并綜合利用過程本身的廢渣和燃?xì)?,使生產(chǎn)過程節(jié)能和環(huán)保,避免了二次污染。具體地講,本發(fā)明將廢潤滑油在功能催化劑上的氣相催化裂解過程和反應(yīng)產(chǎn)品分餾分離過程集成在同一化工單元內(nèi)進(jìn)行,提高了平衡反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、提高連串反應(yīng)的選擇性、降耗節(jié)能、延長了催化劑壽命,流程簡單且節(jié)省投資。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明中的廢潤滑油原料包括廢棄的內(nèi)燃機(jī)機(jī)油、二沖程汽油機(jī)油、船用柴油機(jī)油、齒輪油、液壓油、導(dǎo)軌油及主軸油、壓縮機(jī)油、冷凍機(jī)油和真空泵油、汽輪機(jī)油、絕緣油;同時(shí),含有燃料油和/或洗滌油的廢潤滑油也可以用作原料。本發(fā)明的技術(shù)方法也適用于劣質(zhì)重油、蠟油、煤焦油或頁巖油等轉(zhuǎn)化。本發(fā)明中的使用的催化劑為氧化鋁負(fù)載的分子篩,其中分子篩包括ZSM-5、Y型沸石、絲光沸石和3沸石或者它們的混合物,分子篩含量為0.5-95wt%。成型催化劑的尺寸根據(jù)反應(yīng)精餾塔的直徑確定,一般催化劑顆粒的等效直徑與反應(yīng)精餾塔的直徑應(yīng)小于O.1。催化劑的主要作用是選擇性裂解大分子,并同時(shí)進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)得到相應(yīng)的汽柴油餾分。此外催化劑也是精餾塔的填料,用于反應(yīng)中產(chǎn)物和產(chǎn)品餾分的分離。該方法廢潤滑油在分子篩/氧化鋁催化劑上的氣相催化裂解過程和反應(yīng)產(chǎn)品分餾分離過程集成在反應(yīng)精餾塔內(nèi)進(jìn)行;將原料廢油注入蒸餾釜,采用廢潤滑油轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的廢渣和燃?xì)膺M(jìn)行加熱,蒸餾釜溫度控制在250-500t:之間。當(dāng)蒸餾釜加熱到達(dá)250。C時(shí),蒸餾出來的油氣進(jìn)入裝有分子篩/氧化鋁催化劑的反應(yīng)精餾塔中進(jìn)行反應(yīng)和精餾,齊U油比控制在l-20之間。根據(jù)餾出溫度切割成汽油(<150°C)和柴油(150-385°C)。產(chǎn)生的燃?xì)庥糜谡麴s釜的加熱。上述技術(shù)方案可以間歇進(jìn)行,也可以通過蒸餾釜間的切換,實(shí)行連續(xù)化操作。通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)得到汽油餾分(〈150°C〉的收率在5-15%,辛烷值為75-85,密度0.70-0.73g/cm3,可以作為汽油的調(diào)和組分。柴油餾分(150-385°C)的收率在80-90%,十六烷值為50,密度0.83-0.86g/cm3,凝點(diǎn)低于-10°C,可以作為10號低凝柴油。燃?xì)狻⒅赜秃徒乖a(chǎn)率不高于10%。本發(fā)明的有益效果是1)采用氣相催化裂解過程和反應(yīng)產(chǎn)品分餾分離過程集成在同一化工單元內(nèi)常壓進(jìn)行,簡化了流程,降低了費(fèi)用;2)通過催化精餾技術(shù)提高了平衡反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,提高了反應(yīng)的選擇性,延長了催化劑壽命,同時(shí)減少了催化劑用量;3)綜合利用產(chǎn)生的燃?xì)夂徒乖档土四芎?,無二次污染;4)產(chǎn)品收率高、原料范圍寬,并可以通過催化劑和工藝條件調(diào)變產(chǎn)品結(jié)構(gòu);5)生產(chǎn)裝置操作彈性大,可以間歇操作,也可連續(xù)進(jìn)行。附圖為本發(fā)明的工藝流程示意圖。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。實(shí)施例1催化劑A由含30%ZSM-5和10°/^沸石的氧化鋁組成,通過粘結(jié)成型得到2.0-3.0腿的柱狀產(chǎn)品,長度3-8咖,堆密度0.65-0.80g/ml,強(qiáng)度大于40N/mm。該產(chǎn)品具有較高的活性和較好的抗碳能力,具有較好的穩(wěn)定性,適用于最大量柴油產(chǎn)品。催化劑B由含30%Y沸石和20%ZSM-5和10%3沸石的氧化鋁組成,通過粘結(jié)成型得到1.8-2.5mm的柱狀產(chǎn)品,長度3-8腿,堆密度0.70-0.85g/ml,強(qiáng)度大于40N/mm。該產(chǎn)品具有積高的活性,適中的抗沖擊能力。適用于廢潤滑油深度轉(zhuǎn)化,降低柴油產(chǎn)品凝點(diǎn)效果。實(shí)施例2廢潤滑油的性質(zhì)如表1所示。由表可知廢潤滑油原料的密度較高、凝點(diǎn)較低,因此生產(chǎn)輕柴油需要使高沸點(diǎn)的垸烴發(fā)生裂解異構(gòu)化,以達(dá)到輕質(zhì)化和降凝的目的。同時(shí)又不能過度裂解產(chǎn)生氣體,影響液體產(chǎn)品的收率。表1廢潤滑油原料的性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例3以廢潤滑油為原料,采用催化劑A和催化劑B利用本發(fā)明的技術(shù)方案在實(shí)驗(yàn)室千克級裝置上生產(chǎn)輕質(zhì)油(汽油和柴油)的結(jié)果。表2反應(yīng)工藝條件及產(chǎn)品組成<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表2可知,在劑油比1:10的條件,催化劑A的輕油收率90.00%,總液體收率94.54%,其中輕油密度0.827g/cm3,輕油凝點(diǎn)-13QC,比原料凝點(diǎn)下降-11°C。在劑油比l:IO的條件,催化劑B的輕油收率90.14%,總收率94.94%,其中輕油密度0.825g/cm3,輕油凝點(diǎn)-16。C,比原料凝點(diǎn)下降-14°C。上述結(jié)果表明催化劑B比催化劑A對廢潤滑油轉(zhuǎn)化深度深,降凝效果好。實(shí)施例4-7實(shí)施例4-7采用催化劑A和相同的工藝條件處理不同廢潤滑油量所得產(chǎn)品組成的結(jié)果。表3在催化劑A上處理不同廢潤滑油量所得產(chǎn)品組成及性質(zhì)實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6實(shí)施例7每克催化劑處理油量20克油50克油100克油200克油工藝條件劑油比1:101:101:101:10初餾時(shí)塔釜溫度°c408408408408終點(diǎn)時(shí)塔釜溫度°c455458458462產(chǎn)品組成%氣體+損失4.764.524.044.07輕質(zhì)油90.0090.9491.0691.20重油4.543.804.304.21殘?zhí)?.700.640.580.52總液收94.5494.7495.3695.41輕質(zhì)油密度g/cm30.8270.8270.8260.828輕質(zhì)油凝點(diǎn)°c-13-12-13-13由實(shí)施例4一7可看出,采用本發(fā)明的方法加工廢潤滑油20克油/克催化劑時(shí)的結(jié)果同200克油/克催化劑時(shí)結(jié)果基本相同,表明該發(fā)明的技術(shù)穩(wěn)定。實(shí)施例8在40噸蒸餾釜和反應(yīng)精餾塔上切出汽柴油餾分的反應(yīng)結(jié)果。在蒸餾釜中注入25噸廢潤滑油;當(dāng)加熱到達(dá)408。C,蒸餾出來的油氣進(jìn)入反應(yīng)精餾塔進(jìn)行反應(yīng)和精餾,根據(jù)餾出溫度切割成汽油和柴油。產(chǎn)生的燃?xì)庥糜谡麴s釜的加熱。反應(yīng)工藝條件及產(chǎn)品組成如表4所示表4工業(yè)裝置上的反應(yīng)工藝條件及產(chǎn)品組成催化劑B工藝條件劑油比1:10初餾時(shí)塔釜溫度°c408終點(diǎn)時(shí)塔釜溫度°c460產(chǎn)品組成%氣體+損失4.76汽油(<150。C)6.71柴油(>150。C)85.85焦渣2.68總液收92.56工業(yè)裝置上生產(chǎn)的汽柴油性質(zhì)見表5。由表4和5可知,生產(chǎn)的〈150。C汽油收率為6.71%,辛烷值80,可以作為汽油的調(diào)和組分。>150°C的柴油收率85.85%,凝點(diǎn)為-12°C,氧化安定性〈1.5,十六垸值50,可以作為10號柴油調(diào)和組分。下表5為工業(yè)裝置上生產(chǎn)的汽柴油的性質(zhì)。表5工業(yè)裝置上生產(chǎn)的汽柴油的性質(zhì)<150oC>150oC密度g/cm320°C0.710凝點(diǎn)°c色度閃點(diǎn)°c<0.50.838-12<2.062<1.5氧化安定性辛垸值75十六垸值餾程°c10%/30%59〃74650%/70%84/100卯%95%114/120干點(diǎn)1369權(quán)利要求1、一種資源化利用廢潤滑油生產(chǎn)汽柴油的方法,該方法廢潤滑油在分子篩/氧化鋁催化劑上的氣相催化裂解過程和反應(yīng)產(chǎn)品分餾分離過程集成在反應(yīng)精餾塔內(nèi)進(jìn)行;其特征在于將原料廢油注入蒸餾釜,采用廢潤滑油轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的廢渣和燃?xì)膺M(jìn)行加熱,蒸餾釜溫度控制在250-500℃之間;當(dāng)蒸餾釜加熱到達(dá)250℃時(shí),蒸餾出來的油氣進(jìn)入裝有分子篩/氧化鋁催化劑的精餾塔中進(jìn)行反應(yīng)和精餾,劑油比控制在1-20之間;根據(jù)餾出溫度切割成汽油和柴油;產(chǎn)生的燃?xì)庥糜谡麴s釜的加熱。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種資源化利用廢潤滑油生產(chǎn)汽柴油的方法,其特征還在于加工的原料包括廢潤滑油、含有燃料油和/或洗滌油的廢潤滑油以及劣質(zhì)重油、蠟油、煤焦油或頁巖油。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種資源化利用廢潤滑油生產(chǎn)汽柴油的方法,其特征還在于所述的廢潤滑油包括廢棄的內(nèi)燃機(jī)機(jī)油、二沖程汽油機(jī)油、船用柴油機(jī)油、齒輪油、液壓油、導(dǎo)軌油及主軸油、壓縮機(jī)油、冷凍機(jī)油和真空泵油、汽輪機(jī)油或絕緣油。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種資源化利用廢潤滑油生產(chǎn)汽柴油的方法,其特征還在于所使用的催化劑為氧化鋁負(fù)載的分子篩催化劑,其中分子篩包括ZSM-5、Y型沸石、絲光沸石或e沸石以及上述物質(zhì)的混合物,分子篩含量為0.5-95wt%;成型催化劑的尺寸根據(jù)反應(yīng)精餾塔的直徑確定,一般催化劑顆粒的等效直徑與反應(yīng)精餾塔的直徑應(yīng)小于0.1。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種資源化利用廢潤滑油生產(chǎn)汽柴油的方法,其特征還在于過程中產(chǎn)生的燃?xì)夂褪S嗟慕乖糜谡麴s釜的加熱。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種資源化利用廢潤滑油生產(chǎn)汽柴油的方法,其特征還在于該方法間歇操作或通過蒸餾釜間的切換,連續(xù)操作。全文摘要本發(fā)明涉及一種資源化利用廢潤滑油生產(chǎn)汽柴油的方法,屬于環(huán)境保護(hù)和能源
      技術(shù)領(lǐng)域
      。該方法廢潤滑油在分子篩/氧化鋁催化劑上的氣相催化裂解過程和反應(yīng)產(chǎn)品分餾分離過程集成在反應(yīng)精餾塔內(nèi)進(jìn)行;將原料廢油注入蒸餾釜,采用廢潤滑油轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的廢渣和燃?xì)膺M(jìn)行加熱,蒸餾釜溫度控制在250-500℃之間。當(dāng)蒸餾釜加熱到達(dá)250℃時(shí),蒸餾出來的油氣進(jìn)入裝有分子篩/氧化鋁催化劑的反應(yīng)精餾塔中進(jìn)行反應(yīng)和精餾,劑油比控制在1-20之間;根據(jù)餾出溫度切割成汽油和柴油;反應(yīng)產(chǎn)生的燃?xì)夂褪S嗟慕乖捎糜谡麴s釜的加熱,產(chǎn)生的燃?xì)庥糜谡麴s釜的加熱,本發(fā)明的有益效果是原料范圍寬,常壓反應(yīng)和分離,工藝流程簡單,產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率和選擇性高,催化劑壽命長,綜合利用燃?xì)夂徒乖?,無二次污染,生產(chǎn)裝置操作彈性大,投資少。文檔編號C10M175/00GK101475870SQ20091001018公開日2009年7月8日申請日期2009年1月17日優(yōu)先權(quán)日2009年1月17日發(fā)明者梁長海,殷江鋒申請人:大連理工大學(xué)
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