焦化蜡油络合脱氮工艺参数的试验及工业应用

刘梅花(兰州石化三叶公司质检部，甘肃 兰州730060)

我公司通过与某大学交流，提出利用络合脱氮的工艺进行焦化蜡油预处理，使蜡油碱性氮含量达到石化公司催化裂化装置原料标准。为此，公司安排质检部进行蜡油络合脱氮试验，通过多次的试验，摸索出适合我公司焦化蜡油的络合脱氮工艺条件。

1 蜡油络合脱氮试验

1.1 蜡油络合脱氮反应比例试验

将原料蜡油加热至80～90℃，在天平上称取300.00g（称准至0.001g）原料蜡油于三口烧瓶中，再将三口烧瓶放在带有加热套的电炉上加热至90℃恒温，边加热恒温边用自动搅拌器搅拌。将脱氮剂称取3g（称准至0.001g）从三口瓶的侧口加入。加入脱氮剂后加热搅拌20分钟，然后将三口瓶放入90℃烘箱中恒温30min，取出，分析上部样品碱性氮含量、酸值和水分，并计算收率。按照上述试验方案分别进行100:0.8 和100:0.9 的试验，结果见表1。

表1 焦化蜡油与脱氮剂比例

由表1 数据可知，焦化蜡油与脱氮剂比例为100:1 和100:0.9时，大部分产品的碱性氮含量小于400.0 μg/g，完全达到石化公司催化裂化原料标准。建议车间放大生产使用100:1 的比例。

1.2 络合脱氮反应温度试验

为了优化络合脱氮反应温度，选取同一储罐焦化蜡油和三批不同的脱氮剂按照100:1 的比例，分别在70℃、80℃、90℃、100℃4个不同的温度条件下试验，试验后的样品分析碱性氮含量，结果见表2。

表2 络合脱氮反应温度试验结果

通过表2数据可见络合脱氮反应温度在80～90℃的条件下脱氮蜡油的碱性氮含量都小于400μg/g，反应温度在90℃时效果比较好。

1.3 脱氮蜡油水洗工序中水温试验

将络合脱氮反应后的脱氮蜡油分别用10%的常温自来水和90℃的自来水水洗3min，然后置于90℃的烘箱中静置观察，发现两个样品的分离速度一样。经分析主要原因是小试的加水量小，而且常温自来水加入后置于90℃的烘箱恒温时，其实已将水和蜡油温度加热至90℃。装置在水洗工序中使用水量大，建议使用80～90℃的水水洗。

1.4 油水完全分离采取措施

（1）措施一：彻底分离蜡油和水的最简单、最直接的办法是增加沉降时间，保证蜡油和水有足够的时间分离。但这项措施在工业生产中不可行。

（2）措施二：降低搅拌力度和时间，但这条措施会影响脱氮蜡油水洗产品的酸值，产品质量得不到保证，不可行。

（3）措施三:油水混合物难分离形成“双电层结构”时，投入一些破乳剂，以破坏稳定的双电层结构，从而达到两相分离的目的，可行。

1.5 措施三试验

试验步骤：

⑴按照1.1蜡油络合脱氮反应试验方案，蜡油：脱氮剂=100:1.0的比例进行脱氮试验，试验样品待用。

⑵200ppm 破乳剂的制备：在100mL 容量瓶中准确称取0.020（g称准至0.001）破乳剂，再加入自来水至容量瓶刻线处，然后摇匀，静置备用。

300ppm破乳剂的制备：在100mL容量瓶中准确称取0.030g（称准至0.001）破乳剂，再加入自来水至容量瓶刻线处，然后摇匀，静置备用。

⑶取出烘箱中的三口瓶，将三口瓶上部样品各自分别倒入3 个200mL 的分液漏斗中各约100mL。第一个加入10mL 未加破乳剂的自来水进行水洗，第二个加入10mL 200ppm破乳剂的自来水水洗，第三个加入10mL300ppm破乳剂的自来水水洗，分别振荡6分钟，然后置于90℃烘箱中静置沉降，20min观察1次。

⑷按上述步骤再分别试验2#、3#脱氮剂。

⑸60min观察后切取下部水样，上部样品分析碱性氮含量、酸值、水分，下部污水分析COD值、pH值，观察现象见表3。

表3 观察现象

2 工业生产产品分析结果

采用质检部试验的工艺条件，进行工业生产，所得产品分析结果如表5。

表5 工业生产产品分析结果

由表6 的数据可以看出,工业生产的产品质量和收率完全达到石化公司炼油厂的标准，完全可以保证催化裂化装置的连续生产。

3 结语

（1）WLDN-5 脱氮剂具有较好的脱氮性能，脱氮率达到75%以上，暂定了脱氮剂的验收标准。

（2）反应沉降的最佳温度为80～90℃。

（3）水洗工序应使用80～90℃的“高温水洗沉降”的思路。

（4）通过试验，破乳剂加入量为20～30ppm即可。