[發(fā)明專利]一種頁巖柴油中堿性氮化物富集分離的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611132250.6
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106590734B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓冬云;金陽;曹祖賓
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧石油化工大學(xué)
• 主分類號: C10G53/04
• 分類號: C10G53/04
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司21100
• 代理人: 姜婷婷

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于頁巖油加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頁巖柴油中堿性氮化物富集分離的方法。

背景技術(shù)

頁巖油是世界上儲存量十分豐富的潛在能源，它的總存儲量遠遠超過石油。與天然石油相比，頁巖油中含有大量的不飽和烴和N、S、O等非烴化合物。在我國，頁巖油大部分作為燃料進行粗放式燃燒，在燃燒過程中產(chǎn)生大量的NO_x和SO₂，造成環(huán)境污染的同時能源利用價值低。油品中的含氮化物一般可分為堿性氮化物和非堿性氮化物。堿性氮化物的存在對頁巖油的再加工和利用有著直接的影響，是要除去或轉(zhuǎn)化的有毒物質(zhì)，但其本身是非常寶貴的化工原料。堿性氮化物廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)藥、防腐劑、浮選劑、合成材料等領(lǐng)域。近幾年來，從煤焦油、頁巖油及石油產(chǎn)品中提取堿性氮化物的研究已引起國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。

目前，頁巖油中堿性氮化物的提取方法主要有溶劑精制、絡(luò)合分離、酸堿洗脫、柱色譜、薄層色譜及上述方法的組合等。

溶劑精制是20世紀(jì)迅速發(fā)展起來的一種新的分離技術(shù)，即溶劑萃取，采用的方法為相似相溶原理，根據(jù)所要分離的堿性氮化物在油品中與采用的溶劑之間的溶解度的差異有選擇性的將其分離，分離效果較好。

絡(luò)合分離法應(yīng)用的是Lewis酸堿理論，絡(luò)合劑和堿性氮化物在Lewis酸與Lewis堿的絡(luò)合作用力下，形成絡(luò)合物與油相分層，從而將堿性氮化物從油品中分離。但直接用絡(luò)合精制處理頁巖油，則效果不佳。中國專利CN 103937522 A公開煤焦油中含氮化合物的分離方法，采用的絡(luò)合分離劑含有金屬氯化物、磷酸鹽和鹵代鹽，其中金屬氯化物與鹵代鹽質(zhì)量比為0.05～0.2、磷酸鹽和鹵代鹽的質(zhì)量比為0.04～0.15，絡(luò)合分離劑與煤焦油的質(zhì)量比為0.05～0.7。該方法實現(xiàn)了煤焦油中含氮化合物選擇性地快速分離，分離效果較好。但該方法所采用的絡(luò)合分離劑成本較高，制備較復(fù)雜。

酸堿洗脫是根據(jù)堿性氮化物具有堿性，利用酸堿中和的原理與強酸進行反應(yīng)將堿性氮化物分離出來。美國專利US 52637是先加入一種相對頁巖油具有較高揮發(fā)性的易混合的非極性稀釋劑，或采用直接加熱的方法，來降低頁巖油的黏度，然后用一種由甲酸、乙酸、三氯乙酸中的一種或幾種組成的選擇性溶劑來萃取氮化物，用甲酸和乙酸分別可以脫除76.38％、87.62％的氮。此法選擇性高，但需大量使用酸堿，對設(shè)備防腐要求高。

柱色譜屬于液-固吸附色譜，它是基于吸附-溶解的原理的一種技術(shù)。利用兩相之間范德華力和氫鍵等各種分子間力的作用，當(dāng)混合物溶液加在固定相時，混合物中的各組分以不同的作用強度被吸附在固體表面。由于吸附劑對各物質(zhì)的吸附能力不同，吸附強的組分在流動相中分配少，而吸附弱的組分在流動相中分配多，從而混合物中的各組分得到有效的分離。

薄層色譜屬于固-液吸附色譜，是一種微量的分離分析方法，具有設(shè)備簡單、速度快、分離效果好、靈敏度高等優(yōu)點，但僅適用于小量樣品的分離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種頁巖柴油中堿性氮化物富集分離的方法。該方法采用溶劑精制和柱色譜相結(jié)合的分離方法，操作簡便可行，能將堿性氮化物與烴類、非堿性氮化物、酚類化合物分開，使頁巖油中的堿性氮化物得到有效的富集分離。

本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟：

將萃取劑與頁巖柴油按摩爾比0.3-2：1比例混合進行攪拌反應(yīng)，靜置沉降一段時間后油品分為兩層，上層和下層的萃取劑可通過減壓蒸餾回收，循環(huán)利用；下層脫萃取劑后得到初步富集堿性氮化物的抽出油；抽出油經(jīng)柱色譜濃縮分離、酸抽提堿性化合物、堿中和酸、溶劑反抽提堿性氮化物、脫溶劑、真空干燥得堿性氮化物。

所述的萃取劑為N，N-二甲基甲酰胺、糠醛、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮的一種或幾種。

所述的攪拌反應(yīng)溫度為50-80℃。

所述的沉降時間為10-50min。

所述的柱色譜固體吸附劑為硅膠。

所述的柱色譜流動相為石油醚、苯/甲醇混合溶液。

所述的柱色譜流動相中苯/甲醇混合溶液的體積比為1-2：1。

所述的酸為鹽酸，濃度為3mol/L。

所述的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。

所述的溶劑為正己烷。

本發(fā)明的優(yōu)點效果如下：