[發明專利]一種利用超分子包合作用的燃料油品脫氮劑及其使用方法

有效

• 申請號: 201510578640.5
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN105087050B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 夏道宏;卜婷婷;段尊斌;朱麗君;周玉路;項玉芝
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C10G29/22
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技術領域

本發明屬于石油產品加工技術領域，涉及一種利用超分子識別作用包合脫除輕質燃料油品中含氮化合物的非加氫脫氮方法，提供了一種環保、低成本的超清潔油品的生產方法。

背景技術

近些年，隨著環保要求的日益嚴格及汽車業的不斷發展，人們對油品的清潔度要求越來越高。然而，研究表明，我國加工的原油的密度呈上升趨勢，硫、氮含量升高，原油日趨重質化、劣質化，這使得原油加工難度變大，首先是輕質油品(汽油、煤油、柴油)收率下降，其次是輕質油品質量變差，硫、氮含量較高，油品顏色加深，安定性變差。造成油品劣質化的主要原因之一是石油產品中含氮化合物的存在。含氮化合物對油品安定性和抗氧化性的影響極為嚴重，對油品的顏色和膠質的生成也影響很大。含氮化合物還會引起油品加氫催化劑失活，主要是通過與含硫化合物在催化劑表面的競爭吸附，強烈抑制深度加氫脫硫催化劑的活性，尤其是堿性含氮化合物，不僅影響深度脫氮，還對深度脫硫、脫芳有明顯的抑制作用。另外，石油產品中的有機氮化物在燃燒過程中會產生腐蝕性很強的酸性氣體，以氮氧化物NO_X的形式排入大氣，造成空氣污染，形成酸雨，給公眾健康和生態環境帶來嚴重的威脅。

針對輕質燃料油品中氮化物的脫除，目前主要有加氫與非加氫脫氮技術。加氫脫氮技術工藝先進，精制油品收率高，但其耗氫量大、設備投資大、成本高，而且汽油的深度加氫精制導致其辛烷值損失大。非加氫脫氮技術中應用較成熟的主要是酸堿精制、溶劑精制、絡合萃取精制、吸附脫氮等，這些方法均能有效的降低油品中的氮含量，但使用大量的酸或堿、有機溶劑、以及固體吸附物，使得環保壓力很大。隨著人們對燃料清潔度要求的不斷提高，脫氮工藝越來越向著經濟、綠色、環保的方向發展，開發創新的環保經濟的脫氮技術很有必要。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用超分子包合作用的燃料油品的深度脫氮的脫氮劑及其使用方法。該脫氮劑中β-環糊精或β-環糊精衍生物在水中有一定的溶解度，但不溶于有機溶劑，且易自然降解，不會造成環境污染，此脫氮劑用于含氮化合物氮含量約為35-150μg·g^-1的油品體系。本發明為生產超低氮含量的燃料油品提供了一種新穎、簡便、低成本的清潔環保的脫氮方法。

本發明所述的脫氮劑及燃油深度脫氮方法如下：

脫氮劑的制備：

將一定量β-環糊精或β-環糊精衍生物，加入到一定體積的水中，在溫度為25～40℃下攪拌至溶解，加入一定量穩定劑，搖勻，使得β-環糊精或β-環糊精衍生物的質量濃度為0.5～3.2％，穩定劑的含量為0.1～0.5％。

燃油脫氮方法如下：

(1)將一定體積的脫氮劑加入到油品中，一定溫度下攪拌一定時間。然后分離油層和水層，回收脫氮劑，循環利用。

(2)步驟(1)中脫氮劑與油品體積比為1:3～1.5:1。攪拌反應時間為10～135min，溫度為25～40℃。

(3)脫氮劑循環使用后，需要對脫氮劑再生。再生方法是將分離后的脫氮劑在80℃下加熱并快速攪拌2小時以上，使得氮化物從β-環糊精或β-環糊精衍生物的空腔中被釋放出來，靜置冷卻至50-60℃，除去上層氮化物，得到再生液體脫氮劑。

本發明的優點：

本發明提供的利用超分子包合作用的燃料油品脫氮劑綠色易降解，脫除方法具有無需耗氫、簡便易操作、條件溫和、成本低、無污染等特點，為生產超低氮含量的燃料油品提供了一種新穎、簡便、低成本的清潔環保的脫氮的方法。

附圖說明

圖1為脫氮劑與水脫除氮化物咔唑的脫除率對比(1、本發明脫氮劑；2、水；)。圖2為脫氮劑與水脫除混合氮化物的脫除率對比(1、本發明脫氮劑；2、水；)。圖3為脫氮劑循環使用次數及再生后的脫氮劑與脫氮率的關系(1-5：表示脫氮劑循環使用次數及相應的脫氮率；6：表示使用5次后的脫氮劑再生后的脫氮率；)。

具體實施方式：

實施例1：

以30ml水為溶劑，加入0.48gβ-環糊精，在溫度為40℃下攪拌至完全溶解，冷卻至室溫，加入0.030g穩定劑丙二醇二甲醚，搖勻，使得β-環糊精的含量為1.6％，穩定劑含量為0.1％。取該液體脫氮劑30ml加入到30ml吡啶氮含量為99.26μg·g^-1的油品中，使得劑油體積比為1:1，在25℃下恒溫攪拌20min后，分離油層，含氮化合物氮脫除率為74.8％。

實施例2：