羅文川(中國石油撫順石化公司洗滌劑化工廠 遼寧撫順 113001)
脫色實驗所用到的材料有:重烷基苯原料、活性白土、活性炭、硅藻土、RaneyNi;使用的儀器主要有:溫度控制儀、電動攪拌器、石油產(chǎn)品色度儀等。
首先,制備一定的重烷基苯精餾釜底產(chǎn)物。向內(nèi)徑為60毫米的精餾塔內(nèi)倒入10升的重烷基苯,將精餾塔頂?shù)膲毫刂圃?至4千帕,經(jīng)過3小時左右進行升溫操作,塔釜溫度達到300攝氏度以上并且液體餾出之前,停止精餾操作,將留在釜底的樣品收集起來。重烷基苯在精餾過程中,由于時間、溫度、壓力等參數(shù)的不同,加之重烷基苯原料組分比例等不同,所以不同的精餾試驗所得到的釜底產(chǎn)物在色澤、組份上也有所不同。將實驗得到的4種不同批次的樣品分類裝好,并標記為a、b、c、d,標記色度時,以SH/T 0168—92色號為標準。
下面是吸附劑吸附脫色的實驗過程。在攪拌槽中放入50g的重烷基苯,再以一定的比例加入適量吸附劑,合理設定并控制好溫度、攪拌速度、攪拌時間等參數(shù),開始吸附操作。過濾處理后,對油品的色度和出油率進行測定。
最后,開始催化加氫實驗。取200g的重烷基苯樣品加入到高壓釜中,再添加一定量的RaneyNi,并不斷攪拌,此過程要在真空環(huán)境下進行,采用吹氫抽真空法為實驗提供真空環(huán)境。當高壓釜內(nèi)吹入的氫氣達到一定的壓力值后,開始升溫,溫度升高到預定值時,開始計時,達到預定時間后結(jié)束反應,開始降溫降壓操作。對油品進行過濾,并測定其色度和粘度。
不同的吸附劑對重烷基苯產(chǎn)生的脫色效果不同,以本次試驗的b重烷基苯為例,用5g的吸附劑吸附50g的重烷基苯,以每秒1200轉(zhuǎn)的速度不斷攪拌,溫度在50℃,此過程持續(xù)半小時,過濾處理后測定色度和出油率。分別采用30-80目的白土、200目白土、活性炭和硅藻土進行吸附試驗,它們的吸附脫色能力如下表所示:
表1 不同吸附劑的吸附脫色能力
由此看出,脫色能力最好的是活性炭,而硅藻土的脫色能力相對最差;粒度越小的白土對油品的脫色能力越大;活性炭的脫色能力強,但是也會吸附大量的油品,因而出油率最低;200目的白土能夠脫出色素分子,而且出油率較高,綜合衡量比較,200目的白土為吸附劑的最佳選擇。
(1)工藝條件分析
首先,吸附劑用量的控制。其他條件恒定的情況下,吸附劑用量與色度和出油率的關系可以看出,吸附劑用量越大,油品色度和出油率會隨之降低,但是色度降低的趨勢明顯小出油率。
第二,吸附時間對脫色實驗的影響。通過不同質(zhì)量分數(shù)的白土與a重烷基苯進行反應,得到了吸附時間與脫色效果的關系圖,如下圖所示,在相同溫度條件下,油品的色度隨著時間的增加而減小,超過一定時間值后,色度下降的趨勢減小。
第三,工藝溫度對脫色實驗的影響。不同溫度下的脫色實驗所產(chǎn)生的脫色效果不同
表2 不同溫度下油品的色度
由此得出:相同溫度下,不同批次的重烷基苯脫色效果不同,而對于同樣批次的重烷基苯來說,不同的工藝溫度對其脫色影響很小。溫度的升高會降低油品的粘度,便于后面的過濾操作,通常脫色溫度控制在50-100℃較為適宜。
第四,攪拌速度對脫色實驗的影響。在溫度為50℃的條件下,分別采用10%和4%的活性炭與b重烷基苯進行反應,其脫色結(jié)果如下表所示:
表3 攪拌速率與脫色效果的關系
由上表所示,無論白土或是活性炭作為吸附劑,在攪拌速度大于每分鐘300轉(zhuǎn)的情況下,攪拌速度對油品的色度幾乎沒有影響。
催化加氫脫色比吸附劑具有更高的油品收率,催化氫脫色的污染小,更加環(huán)保。工業(yè)上常使用RaneyNi作為催化劑,本次試驗以RaneyNi為催化劑,溫度在50~ 150℃ 、壓力在1~2M Pa條件下,雙鍵加氫反應容易進行,而芳烴的加氫反應對于溫度和壓力的要求較為嚴格。
重烷基苯精餾釜底產(chǎn)物的脫色是個復雜的工藝過程,期間受眾多因素的影響會導致不同的脫色結(jié)果,因此,操作前要綜合考慮各種影響因子,根據(jù)產(chǎn)品實際需求,制定出科學的脫色方案,提升產(chǎn)品質(zhì)量。
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