专利名称：煤气精脱萘废柴油再生工艺方法
技术领域：
本发明涉及煤气净化行业中脱萘废柴油的再生。
技术背景本发明涉及的背景技术包括传统的精馏技术和冷冻结晶技术，这两项技 术在化工行业应用非常广泛。精馏是实现液-液分离的一种化工单元操作，它利用混合物中各组分相对 挥发度的不同将欲分离的组分分离出来。废柴油是一种具有复杂组成的混合 物系，其中含有很多与萘的沸点相近或相同的组分，采用常规的精馏技术很 难将萘从废柴油中分离出来。主要原因为(1)简单蒸馏只包含一次气液平 衡，因而分离能力有限。在废柴油中萘的初始浓度比较低(3% 4%)的前提 下，很难达到高的去除率，将废柴油中的萘含量降至0.5%以下。(2)柴油中 存在与萘的沸点非常接近的伴生物，如正构十二烷烃，其沸点与萘的沸点仅 差1.6°C、偏三乙苯的沸点基本上与萘的沸点重叠。这些伴生物的存在直接导 致萘的富集度不高，分离过程中柴油损耗严重。(3)釆用简单蒸馏法脱除废 柴油当中萘的同时也将其中与萘沸点接近的伴生物脱除，不但降低了柴油的 收率，同时也降低了柴油的品质，使其粘度增加，流动性和稳定性都变差， 直接影响到洗萘操作过程。另外，通过简单蒸馏回收得到的柴油胶质含量增 加，洗萘能力降低，使得油耗增加，操作费用提高。(4)采用简单蒸馏法可 以得到部分萘含量比较低(低于0.5%)的产品，但其量很少，收率很低，大 部分萘仍然残存在废柴油当中，达不到预期的分离目的。(5)由于柴油中存 在与萘的沸点非常接近的伴生物，因此通过简单蒸馏分离得到的萘馏分中萘的纯度不可能太高，这势必影响到萘产品的销售和使用。冷冻结晶也是实现液-液分离的一种化工单元操作。萘的苯双环化学结构 的特点使其结晶点明显高于与其沸点相近的烷烃及带垸基取代基的单环芳 烃，这对萘的冷冻结晶分离十分有利。结晶时，按照相平衡理论，结晶中的 萘浓度显著高于液相中的萘浓度，而杂质分布正好相反。富萘馏分(萘含量在25%左右)在-5TT-l(TC静置一段时间即可析出大部分的萘。该技术适用于 处理含萘量较高的废柴油(〉30%)，不适用于处理低浓度的含萘废柴油(<4%)， 更不可能将柴油中的萘含量降到0.5%以下，这主要是由于废柴油中的萘含量 低，远未达到饱和，如果想让萘从中结晶析出则需进一步降低温度，以降低 其溶解度。然而当温度降低到有萘析出时，柴油中绝大部分组分已经凝固了。 因此，对于低萘废柴油的再生采用单纯的冷冻结晶的方法也是行不通的。 发明内容基于以上现实，本发明的目的是提出了一种煤气精脱萘废柴油再生的工艺方法该方法将精馏技术与冷冻结晶技术结合在一起以脱除废柴油中的萘， 使其得以再生，不仅降低了柴油消耗量，节约了生产成本，而且也解决了废 柴油储存和销售难的问题。本发明的技术方案是，以填料塔蒸馏结合冷冻结晶和离心分离的方式实 现废柴油中萘的脱除和废柴油的再生。本发明进一步的技术方案是废柴油经滤渣、脱水预处理后，加入一定量的芳香类化合物，然后在填 料塔内进行间歇精馏，塔顶产品按馏程范围分段收集，20(TC以前馏程范围的馏分萘含量较低，为贫萘馏分；20(TC 22(TC馏程范围内的馏分萘含量较高， 为富萘馏分；间歇精馏进行到塔顶温度高于22(TC为止；富萘馏分经冷冻结晶和离心分离可以得到粗萘和萘含量较低的母液，将这部分母液与贫萘馏分和 釜液混合，所得混合液可作为再生柴油循环使用。 前述方法中，芳香类化合物的投加量占废柴油中萘含量的3%。前述方法中，废柴油经过再生后萘含量从3% 4%降至0.5%以下。再生柴 油的收率在80%以上。本发明的有益效果是1、 本发明将精馏技术与冷冻结晶技术有机地结合起来，在一套主要由填 料精馏塔、冷冻结晶器和离心分离机组成的装置中完成低浓度的含萘废柴油 的再生，再生柴油和新鲜柴油一样，可以用于煤气精脱萘。2、 即使在废柴油中萘的初始浓度比较低的情况下，也可实现萘的高去除 率，从而废柴油中的萘含量降至0.5%以下。3、 由于解决了废柴油中存在与萘的沸点非常接近的伴生物分离问题，因 而得到的萘的纯度较高，有利于萘产品的销售和使用；同时提高了柴油的收 率(在80%以上)，减少了柴油损耗，保证了柴油的品质。利用本发明方法，可大大降低了新鲜柴油的消耗量，节约生产成本，同 时也解决了废柴油储存和销售难的问题。
图为废柴油再生工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明方法进.行详细说明。分离所采用的主体设备为填料精馏塔、冷冻结晶器和离心分离机。 萘含量为3% 4%的洗萘废柴油经过滤渣和脱水后，向其中加入一种芳香类化合物(如苯或蒽)，这种芳香类化合物添加剂可以改变废柴油中萘与其它组分之间的分子间作用力，增大其相对挥发度，添加剂的投加量占废柴油中萘含量的3%左右。将含有添加剂的废柴油送入到填料塔进行间歇精馏。全回流操作一段时间后，固定操作回流比开始分段收集塔顶馏分，塔顶
馏分按馏程范围的不同分成两段200'C以前的馏分作为一段，20(TC 220。C 的馏分作为一段。20(TC以前的馏分中萘含量在10%左右(一般为8 12%), 为贫萘馏分；200TT220。C的馏分中萘含量在25%左右(一般为23 26%)， 为富萘馏分。间歇精馏进行到塔顶温度超过22(TC时结束，将釜液一次全部取 出，釜液中萘含量很低或基本不含萘，釜液量占处理废柴油量的65%左右(一 般为62 68%)。富萘馏分在-5°C -l(TC温度范围内冷冻一段时间后，从中析 出大量的结晶萘，此种结晶萘为粗萘，纯度可以达到90%以上；通过离心分离 可以得到粗萘和萘含量较低的贫萘油。将贫萘馏分、贫萘油和釜液混合在一 起，混合液中萘含量低于0.5%，可以作为再生柴油循环使用。本发明在废柴油中加入添加剂后进行精馏，可以提高萘的富集度，将废 柴油中的大部分萘富集在馏程为20(TC 22(TC的馏分内。这不仅提高了蒸馏效 果，而且为冷冻结晶提供了高富集度的含萘馏分。这种将精馏技术和冷冻结 晶技术两者结合起来实现废柴油的脱萘再生，工艺流程简单，投资费用和生 产费用低。
权利要求
1、煤气精脱萘废柴油再生工艺方法，其特征在于，以填料塔蒸馏结合冷冻结晶和离心分离的方式实现废柴油中萘的脱除和废柴油的再生。
2、 根据权利要求1所述的煤气精脱萘废柴油再生工艺方法，其特征在于， 废柴油经滤渣、脱水预处理后，加入一定量的芳香类化合物，然后在填料塔 内进行间歇精馏，塔顶产品按馏程范围分段收集，20(TC以前馏程范围的馏分 萘含量较低，为贫萘馏分；200XT22(TC馏程范围内的馏分萘含量较高，为富 萘馏分；间歇精馏进行到塔顶温度高于22(TC为止；富萘馏分经冷冻结晶和离 心分离可以得到粗萘和萘含量较低的母液，将这部分母液与贫萘馏分和釜液 混合，所得混合液可作为再生柴油循环使用。
3、 根据权利要求2所述的煤气精脱萘废柴油再生工艺方法，其特征在于， 芳香类化合物的投加量占废柴油中萘含量的3%。
4、 根据权利要求2或3所述的煤气精脱萘废柴油再生工艺方法，其特征 在于，釆用该工艺对废柴油进行处理可以使其中的萘含量从3 4%降至0. 5%以 下，并且再生柴油的收率在80%以上。
全文摘要
一种煤气精脱萘废柴油再生工艺方法，属于煤气净化行业中煤气精脱萘后废柴油的再生工艺，主要解决现有煤气精脱萘工艺存在的柴油耗量大，生产成本高，废柴油储存和销售困难等问题。该方法将传统的精馏技术和冷冻结晶技术结合起来，首先通过间歇精馏对废柴油中的萘进行初步富集，然后采用冷冻结晶技术将富萘馏分中的萘分离出来，最后将萘含量较低的釜液、贫萘馏分和贫萘油混合在一起作为再生柴油使用。该工艺流程简单，设备投资费和生产费用低，废柴油经过再生处理后萘含量从3％～4％降至0.5％以下，再生柴油的收率在80％以上，实现了资源的循环利用。应用于煤气净化行业中煤气精脱萘废柴油的再生。
文档编号C10K1/18GK101157871SQ200710113658
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者孟繁刚, 林宪喜, 凯 王, 王华兰, 董志军, 陈昌华, 颜家保, 魏玉玲, 婳 齐 申请人:济南钢铁股份有限公司;武汉科技大学