專利名稱：一種原油強化蒸餾劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一 種原油強化蒸餾劑，尤其是石油常減壓蒸餾收率提高技術(shù)，屬于石 油煉制添加劑領(lǐng)域。本發(fā)明還涉及原油強化蒸餾劑的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，石油資源的逐漸減少，合理充分利用好有限的石油資源，對整 個社會經(jīng)濟發(fā)展，尤其是煉油行業(yè)顯得尤為重要。目前，各煉廠面臨原油重質(zhì)化，社會對輕 質(zhì)油品的需求日益增大等一系列問題，因此如何提高輕質(zhì)油收率已經(jīng)成為各煉油廠普遍關(guān) 注的問題。為解決這一問題，在保證油品質(zhì)量的前提下，采取經(jīng)濟有效的方法提高輕質(zhì)油的 收率是非常必要的。傳統(tǒng)的煉油工藝是建立在石油為分子溶液的理論基礎(chǔ)上，假定原料的 宏觀相和組成僅與溶液的性質(zhì)有關(guān)，只考慮相對揮發(fā)度的大小，而忽略了石油具有非均相 性存在的現(xiàn)實。這樣，為了提高蒸餾產(chǎn)品的收率就只能通過提高蒸餾效率來達到。在這種理 論的影響下，人們主要致力于改進裝置內(nèi)部構(gòu)件、優(yōu)化操作條件、改進抽真空系統(tǒng)及采用先 進的控制系統(tǒng)等技術(shù)，來提高蒸餾效率和原油蒸餾拔出率。如中國專利文獻CN101376068A 中就公開了采用帶減壓閃蒸設(shè)備來提高輕質(zhì)油品收率。但這一切投資高、效果不明顯。隨著人們對石油化學(xué)這門學(xué)科認識的不斷深入，人們逐漸認識到傳統(tǒng)的將原油視 為分子溶液的觀點存在著許多自相矛盾的地方，因而對石油狀態(tài)重新認識，并提出了石油 分散體系理論。自從石油分散體系理論被提出以后，國內(nèi)外很多的專家學(xué)者都提出了各自 的理論模型。從時間上看，先后有4個主要的模型，它們是浙青膠體模型、殼層狀模型、超分 子結(jié)構(gòu)模型和復(fù)雜結(jié)構(gòu)體模型。雖然各種模型對石油分散體系的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)闡述的角度 不同，但基本都遵循同一種模式，即由浙青質(zhì)構(gòu)成分散相的核，在浙青質(zhì)核以外，由里到外 按某種特性(芳香性、極性、溶解度參數(shù)等)遞減的規(guī)律構(gòu)成分散相核的溶劑化層，并與分 散相達成動態(tài)平衡；當(dāng)外界條件改變，或加入某種添加劑時，則會打破這種平衡，使物質(zhì)在 分散相和分散介質(zhì)之間重新分配，從而改變分散體系的狀態(tài)?；谔岢龅膹?fù)雜結(jié)構(gòu)體模型， 前蘇聯(lián)學(xué)者提出了原油強化蒸餾的概念。強化原油蒸餾過程，利用蒸餾強化劑提高輕質(zhì)油餾出率的新技術(shù)是在石油分散體 系的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。關(guān)于蒸餾強化劑的作用機理，初步歸納為膠體結(jié)構(gòu)機理、表面張力 機理和阻聚機理三種。根據(jù)上述機理，國內(nèi)學(xué)者進行了廣泛研究，并研制出了以表面活性劑為主體的各 種原油強化蒸餾活化劑，如“煉油技術(shù)與工程”(V0L34(2) :52-53,V0L39(6) :36_38)報道了 以表面活性劑為主體的原油蒸餾活化劑，“工業(yè)催化”(V0L12 (6) 51-53)中報道了以稠環(huán)芳 烴、硅油和表面活性劑復(fù)配的原油蒸餾活化劑，“化工學(xué)報” (V0L53(8) =865-870, V0L55 (3) 434-438)中報道了以芳烴濃縮油與氟碳類表面活性劑復(fù)配的原油蒸餾活化劑。所有報道的原油蒸餾活化劑均存在應(yīng)用條件較為苛刻，局限性大，加入量較高，成本較大；與原油組分的作用力一般較弱，在工業(yè)條件下，石油分散體系不易達到最佳活化狀 態(tài)，無法充分拔出原料中的輕質(zhì)餾分等問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了克服上述已有技術(shù)存在的缺點與不足，而提供一種從石油 分散體系復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型出發(fā)，通過催化作用破壞原油浙青核外溶劑化層，開發(fā)出加入量少、 適用性廣、成本低、性能優(yōu)越、工業(yè)化易于實施的一種原油強化蒸餾劑，從而提高原油蒸餾 收率，并改善輕質(zhì)油品質(zhì)量。本發(fā)明還提供該原油強化蒸餾劑的制備方法。本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)的一種原油強化蒸餾劑，它由活化主體和溶劑組成，所述活性主體為具有催化酸性 高熱穩(wěn)定性的有機鹽或無機鹽，溶劑為具有優(yōu)異與原油互溶性的脂肪醇和碳原子數(shù)大于10 的芳烴，活化主體、脂肪醇溶劑和芳烴溶劑重量百分比為活化主體50 70%、脂肪醇溶劑 10 20%、芳烴溶劑20 40%，其中所述的活化主體具有催化酸性的有機鹽或無機鹽為磷鎢雜多酸、烷基咪唑磺 酸鹽、烷基吡啶磺酸鹽中的一種或兩種或兩種以上的組合物，其中烷基咪唑和烷基吡啶的 烷基碳原子數(shù)為4、5、6、7，所述溶劑的脂肪醇為碳鏈碳原子數(shù)為12 16的正構(gòu)醇和異構(gòu)醇或正構(gòu)醇與兩種 異構(gòu)醇的組合，異構(gòu)醇與正構(gòu)醇的重量比為2 4 1，所述溶劑的碳原子數(shù)大于10的芳烴為含2 3個苯環(huán)的聯(lián)苯、萘和烷基萘的組合 物。所述的烷基咪唑磺酸鹽為丁基咪唑磺酸鹽、戊基咪唑磺酸鹽、己基咪唑磺酸鹽或 庚基咪唑磺酸鹽，所述的烷基吡啶磺酸鹽為丁基吡啶磺酸鹽、戊基吡啶磺酸鹽、己基吡啶磺酸鹽或 庚基吡啶磺酸鹽，所述的脂肪醇為碳鏈的碳原子數(shù)為12 16的正構(gòu)和異構(gòu)醇為正十二脂肪醇與 異構(gòu)十二脂肪醇、正十四脂肪醇與異構(gòu)十四脂肪醇、正十六脂肪醇與異構(gòu)十六脂肪醇，所述的碳原子數(shù)大于10的烷基萘為二甲基烷基萘、甲基烷基萘或乙基烷基萘或 是組合物。原油強化蒸餾劑的制備方法，首先將50 70重量％的有機鹽或無機鹽與10 20 重量％的脂肪醇溶劑在80 85°C下密閉攪拌1 2小時，然后再加入20 40%重量的芳 烴溶劑，繼續(xù)在80 85°C下密閉攪拌1 2小時，即得到原油強化蒸餾劑產(chǎn)品。原油強化蒸餾劑的用途，該原油強化蒸餾劑用于原油蒸餾過程，其用量通過計量 泵按原油強化蒸餾劑與原油的重量比為20 lOOug/g注入常減壓裝置的進料管線，反應(yīng)溫 度為350 370°C。本發(fā)明原油強化蒸餾劑是由活性體具有催化酸性高熱穩(wěn)定性的有機鹽或無機鹽、 脂肪醇和大分子芳烴組成?；钚泽w是一種具有酸催化作用和熱穩(wěn)定性的裂化溶劑化層中 烴類大分子材料，可破壞溶劑化層，脂肪醇與大分子芳烴不僅是具有催化酸性有機鹽或無 機鹽的溶劑，而且具有與原油良好互溶性，降低溶劑化層的表面張力，促進具有催化酸性的有機鹽或無機鹽與原油產(chǎn)生優(yōu)異接觸效率，提高具有催化酸性的有機或無機鹽發(fā)揮催化作用。具有催化酸性的有機鹽或無機鹽在原油蒸餾的溫度下，一般為350 370°C的條件下， 與浙青膠核外溶劑化層中大分子烷烴反應(yīng)，使其斷裂并發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，生成小分子烷烴， 在蒸餾條件下進入汽油、柴油餾分，并破壞浙青質(zhì)外溶劑化層的穩(wěn)定性，使更多包裹在溶劑 化層中烷烴分子進入汽油、柴油和蠟油餾分，從而實現(xiàn)提高原油蒸餾收率，并改善輕質(zhì)油品 質(zhì)量。本發(fā)明原油強化蒸餾劑的使用效果通過計量泵按20 lOOug/g、一般汽油收率 增加值在1. 0 1. 5%之間，柴油收率提高1. 5 3. 0個百分點，總輕質(zhì)油品收率提高2. 5 4. 5個百分點。由于采取上述技術(shù)方案使本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點及效果(a)本發(fā)明是以催化斷鏈和氫轉(zhuǎn)移作用破壞浙青質(zhì)膠核溶劑化層，可大幅度提高 輕質(zhì)油品收率，改善輕質(zhì)油品質(zhì)量；(b)本發(fā)明原油強化蒸餾劑制備方法簡單、成本低、加劑量?。?c)本發(fā)明原油強化蒸餾劑加注，無需改動裝置，加注簡單、方便。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實例，對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明不受具體實例的限制。實施例1將50kg的磷鎢雜多酸、5kg的正十二脂肪醇和5kg異構(gòu)十二脂肪醇溶劑在80°C下 密閉攪拌2小時，然后再加入40kg的二甲基烷基萘，繼續(xù)在80°C下密閉攪拌2小時，即得到 原油強化蒸餾劑產(chǎn)品。實施例2將55kg的戊基咪唑磺酸鹽、8kg的正十四脂肪醇和12kg異構(gòu)十四脂肪醇溶劑在 85°C下密閉攪拌1小時，然后再加入25kg的甲基烷基萘，繼續(xù)在85°C下密閉攪拌1小時，即 得到原油強化蒸餾劑產(chǎn)品。實施例3將30kg的庚基吡啶磺酸鹽、30kg磷鎢雜多酸、4kg的正十六脂肪醇和12kg異構(gòu) 十六脂肪醇溶劑在80°C下密閉攪拌1. 5小時，然后再加入12kg 二甲基烷基萘、12kg乙基烷 基萘，繼續(xù)在85°C下密閉攪拌1. 5小時，即得到原油強化蒸餾劑產(chǎn)品。實 施例4將35kg的丁基咪唑磺酸鹽、30kg 丁基吡啶磺酸鹽、8kg的正十四脂肪醇和9. 5kg 異構(gòu)十四脂肪醇溶劑在85°C下密閉攪拌1小時，然后再加入17. 5kg的聯(lián)苯，繼續(xù)在85°C下 密閉攪拌1小時，即得到原油強化蒸餾劑產(chǎn)品。實施例5將20kg己基咪唑磺酸鹽、20kg己基吡啶磺酸鹽、30kg磷鎢雜多酸、5kg正十六脂肪 醇和5kg異構(gòu)十六脂肪醇溶劑在80°C下密閉攪拌1. 8小時，然后再加入IOkg聯(lián)苯、5kg萘、 5kg 二甲基烷基萘，繼續(xù)在85°C下密閉攪拌1. 8小時，即得到原油強化蒸餾劑產(chǎn)品。實施例6將20kg戊基吡啶磺酸鹽、20kg己基吡啶磺酸鹽、20kg庚基吡啶磺酸鹽，、5kg正 十六脂肪醇、2. 5kg異構(gòu)十六脂肪醇和2. 5kg異構(gòu)十四脂肪醇在80°C下密閉攪拌1. 8小時，然后再加入15kg聯(lián)苯、15kg萘，繼續(xù)在85°C下密閉攪拌1. 8小時，即得到原油強化蒸餾劑 產(chǎn)品。 對比實施例 將取自中國石化石家莊煉油廠200g原油加入蒸餾燒瓶中，加入1-6實施例中原油 強化蒸餾劑，重量為20-100X10_6，記錄時間、液相溫度和氣相溫度。試驗過程以初餾點到 氣相200°C為汽油收率，氣相200-350°C為柴油收率，大于350°C為渣油收率。實驗在相同的 氣相溫度(或液相溫度)下結(jié)束，隨后測試其他指標(biāo)。每次實驗后均進行空白實驗。試驗 結(jié)果列于表1。表1 原油強化蒸餾劑試驗效果
權(quán)利要求
1.一種原油強化蒸餾劑，它由活化主體和溶劑組成，其特征在于所述活性主體為具有 催化酸性高熱穩(wěn)定性的有機鹽或無機鹽，溶劑為具有優(yōu)異與原油互溶性的脂肪醇和碳原子 數(shù)大于10的芳烴，活化主體、脂肪醇溶劑和芳烴溶劑重量百分比為活化主體50 70%、 脂肪醇溶劑10 20%、芳烴溶劑20 40%，其中所述的活化主體具有催化酸性的有機或無機鹽為磷鎢雜多酸、烷基咪唑磺酸鹽、 烷基吡啶磺酸鹽中的一種或兩種或兩種以上的組合物，其中烷基咪唑和烷基吡啶的烷基碳 原子數(shù)為4、5、6、7，所述溶劑的脂肪醇為碳鏈碳原子數(shù)為12 16的正構(gòu)醇和異構(gòu)醇或正構(gòu)醇與兩種異構(gòu) 醇的組合，異構(gòu)醇與正構(gòu)醇的重量比為2 4 1，所述溶劑的碳原子數(shù)大于10的芳烴為含2 3個苯環(huán)的聯(lián)苯、萘和烷基萘的組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述原油強化蒸餾劑，其特征在于所述的烷基咪唑磺酸鹽為丁基 咪唑磺酸鹽、戊基咪唑磺酸鹽、己基咪唑磺酸鹽或庚基咪唑磺酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述原油強化蒸餾劑，其特征在于所述的烷基吡啶磺酸鹽為丁基 吡啶磺酸鹽、戊基吡啶磺酸鹽、己基吡啶磺酸鹽或庚基吡啶磺酸鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述原油強化蒸餾劑，其特征在于所述的脂肪醇為碳鏈的碳原子數(shù) 為12 16的正構(gòu)和異構(gòu)醇為正十二脂肪醇與異構(gòu)十二脂肪醇、正十四脂肪醇與異構(gòu)十四 脂肪醇、正十六脂肪醇與異構(gòu)十六脂肪醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述原油強化蒸餾劑，其特征在于所述的碳原子數(shù)大于10的烷基萘 為二甲基烷基萘、甲基烷基萘或乙基烷基萘或是組合物。
6.如權(quán)利要求1所述原油強化蒸餾劑的制備方法，其特征在于，首先將50-70重量％的 有機鹽或無機鹽與10 20重量％的脂肪醇溶劑在80 85°C下密閉攪拌1 2小時，然后 再加入20 40%重量的芳烴溶劑，繼續(xù)在80 85°C下密閉攪拌1 2小時，即得到原油 強化蒸餾劑產(chǎn)品。
7.如權(quán)利要求1所述原油強化蒸餾劑的用途，其特征在于該原油強化蒸餾劑用于原油 蒸餾過程，其用量按原油強化蒸餾劑與原油的重量比為20 lOOug/g注入常減壓裝置的進 料管線，反應(yīng)溫度為350 370°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種原油強化蒸餾劑及其制備方法，其特征是它由50～70％活化主體、10～20％脂肪醇溶劑和20～40％芳烴溶劑組成，首先將活性主體與脂肪醇溶劑在80～85℃下密閉攪拌，然后再加入芳烴溶劑，繼續(xù)在80～85℃下密閉攪拌得產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有可大幅度提高輕質(zhì)油品收率，改善輕質(zhì)油品質(zhì)量，制備方法簡單、成本低、加劑量小，在原油強化蒸餾劑加注，無需改動裝置，加注簡單、方便的優(yōu)點及效果。
文檔編號C10G7/00GK102061186SQ20111000725
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者姚志龍, 頓繼田 申請人:北京帝力偉業(yè)科技開發(fā)有限公司