專利名稱：同時(shí)脫除石腦油及溶劑油中芳烴、烯烴的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油化工中的油品加工領(lǐng)域，具體地是涉及一種可同時(shí)脫除石油油品中芳烴、烯烴的方法，尤其是一種可廣泛用于石油化工過(guò)程中的同時(shí)脫除石腦油和各種溶劑油中芳烴和烯烴的方法，該方法同時(shí)還可脫除原料中含有的少量硫化物。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，利用石油油品尤其是石腦油生產(chǎn)各種不同類型溶劑油是一種比較常見(jiàn)的工藝過(guò)程，由于烯烴、芳烴對(duì)人體健康有極大的危害，而苯更是嚴(yán)重的致癌物，因此，對(duì)于溶劑油中的芳烴、烯烴含量國(guó)家有明確的標(biāo)準(zhǔn)要求；另一方面，如果油品中烯烴含量較高，在外界條件或使用過(guò)程的影響下，烯烴會(huì)發(fā)生聚合而影響油的品質(zhì)。所以，對(duì)于油品原料來(lái)說(shuō)，例如石腦油和各種溶劑油，用于后續(xù)產(chǎn)品加工前通常需要經(jīng)過(guò)脫除芳烴和烯烴的過(guò)程。脫除了芳烴和烯烴的溶劑油可以用作6#大豆抽提萃取油、120#橡膠溶劑油和190#溶劑油等。
傳統(tǒng)的脫除油品中烯烴和芳烴的方法，一般采用加氫工藝，使其中的芳烴、烯烴加氫飽和，轉(zhuǎn)變成飽和烴類，以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，采用該方法需要施加較高的壓力；另一種方法是采用吸附法脫除芳烴和烯烴，但該方法的效果很不理想，對(duì)于吸附劑要求較高，若吸附劑選擇不當(dāng)，不僅脫除效率低，而且吸附劑加入到油品中同時(shí)也吸附了油品，會(huì)造成產(chǎn)品損失，并且吸附劑還需要頻繁再生?？傊?，這兩種方法不僅成本高，對(duì)于生產(chǎn)條件要求也較高，生產(chǎn)規(guī)模較小的生產(chǎn)者由于受氫源和加氫裝置成本的制約，采用加氫工藝脫除其中的烯烴和芳烴面臨很大阻力，而吸附法對(duì)于操作過(guò)程及吸附劑再生技術(shù)要求較高，因而產(chǎn)品質(zhì)量一直是小型生產(chǎn)企業(yè)面臨的難題。
一些石油產(chǎn)品，例如催化裂化汽油、裂解石腦油等，其中除了含有烯烴、芳烴等不飽和烴，還會(huì)含有不希望存在的硫化物，影響了油的品質(zhì)，按照目前的工藝，對(duì)這類油的處理還需要實(shí)施專門(mén)的脫硫操作，更增加了油品加工的成本。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的狀況，尋找簡(jiǎn)便可行的純化加工方法，在保證質(zhì)量的前提下降低溶劑油的生產(chǎn)成本，是業(yè)內(nèi)人士所期望和關(guān)注的課題之一。盡管不斷有類似的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，但至今未出現(xiàn)相應(yīng)的成熟技術(shù)和工藝能夠同時(shí)脫除石油油品中的芳烴和烯烴，乃至同時(shí)使其中的硫化物脫除。因此，一種既能同時(shí)脫除石油油品中的芳烴、烯烴和硫化物，又能最大程度降低生產(chǎn)成本，而且簡(jiǎn)單易行，對(duì)環(huán)境無(wú)污染的工藝方法的提出將在油品加工領(lǐng)域產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人經(jīng)過(guò)不斷的摸索，發(fā)現(xiàn)可利用烷基化反應(yīng)的機(jī)理或者烯烴的可控齊聚，使油品中不希望存在的烯烴與苯直接發(fā)生烷基化反應(yīng)而生成飽和烴或烯烴的低聚物，實(shí)現(xiàn)烯烴與苯同時(shí)被脫除的目的，使工藝過(guò)程顯著簡(jiǎn)化。發(fā)明人的研究結(jié)果顯示，采用適當(dāng)?shù)碾x子液體作為催化劑，加入到待處理的油品中，可以令油中的烯烴與苯發(fā)生烷基化反應(yīng)，從而成功地脫除了油品中的芳烴和烯烴，還能同時(shí)脫除其中可能含有的少量硫化物。
所以，本發(fā)明的目的是提供一種同時(shí)脫除石油油品中芳烴和烯烴的工藝方法，該方法借助離子液體的催化作用，達(dá)到在常溫、常壓下就可以同時(shí)脫除原料油中的烯烴、芳烴和少量硫化物的目的。
根據(jù)本發(fā)明的方法，包括使用適合的離子液體處理石油油品，使石油油品與離子液體混合并充分接觸；控制分離溫度，將油品與離子液體分離，由此可得到芳烴和烯烴同時(shí)被有效脫除、品質(zhì)提高的油品。
上述方法所采用的離子液體，其中的陽(yáng)離子配體包括烷基季銨離子、磺酸基季銨離子、羧基季銨離子、烷基季鏻離子、磺酸基季鏻離子、羧基季鏻離子、N-烷基取代的吡啶離子、N-磺酸基吡啶離子、具有至少一個(gè)烷基取代基的N，N′-二取代咪唑離子；陰離子配體為金屬鹵化物的復(fù)配物；所述陽(yáng)離子配體與陰離子配體的摩爾比例為1∶1.1-2.5。
本發(fā)明的上述方法是利用離子液體為催化劑，不需要外加其他反應(yīng)物，直接催化原料中所含有的芳烴和烯烴進(jìn)行反應(yīng)，可以同時(shí)脫除石腦油中芳烴和烯烴，經(jīng)檢驗(yàn)顯示，處理后的油品中，烯烴的脫除率可以高達(dá)100％，產(chǎn)品收率在99％以上。作為該方法的附加效果，利用離子液體的吸附作用，原料油中可能存在的少量硫化物被吸附而溶解在離子液體中，隨離子液體的分離而除去，達(dá)到同時(shí)脫除硫化物的效果。若芳烴量很少或沒(méi)有芳烴存在，可以通過(guò)調(diào)整離子液體的酸性，使其中的烯烴聚合并溶解在該離子液體中，從而達(dá)到脫除烯烴的目的。
本發(fā)明的離子液體中所述陽(yáng)離子配體與陰離子配體的摩爾比例優(yōu)選為1∶2；該陽(yáng)離子配體主要是烷基季銨離子[NRxH4-x]+、羧基季銨離子、磺酸基季銨離子[NSO3HH3]+、烷基季鏻離子[PRxH4-x]+、磺酸基季鏻離子、羧基季鏻離子[PCOOHH3]+、N-烷基取代的吡啶離子[RPy]+、N-磺酸基吡啶離子[SO3HPy]+、具有至少一個(gè)烷基取代基的N，N′-二取代咪唑離子，包括其中一個(gè)取代基為C1-C10的烷基，另一個(gè)取代基選自羧基、硝基、芐基或磺酸基中的一種，例如甲基-磺酸基咪唑離子、甲基-羧基咪唑離子、丁基-羧基咪唑離子、丁基-磺酸基咪唑離子、1-(4-氯磺酰丁基)-3-甲基咪唑離子等；或二烷基取代基的N，N′-二烷基取代咪唑離子[R1R3im]+，所述烷基為C1-C10的烷基，例如乙基-甲基咪唑離子、丁基-甲基咪唑離子、辛基-甲基咪唑離子、辛基-乙基咪唑離子等。如果采用兩個(gè)烷基取代，考慮離子液體的熔點(diǎn)，二者的碳數(shù)要有一定的差別，二者的差別盡可能大，盡量避免采用相同的烷基取代基。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的方案，所述陽(yáng)離子配體為鹵化物形式，當(dāng)原料油中含有需要同時(shí)脫除的硫化物時(shí)，優(yōu)選使用含有磺酸基的陽(yáng)離子配體；陰離子配體為多種金屬鹵化物的復(fù)配物，優(yōu)選AlCl3、ZnCl2、FeCl3、CuCl、NiCl2、GaCl3的復(fù)配物，更優(yōu)選選自AlCl3、ZnCl2、CuCl和NiCl2中的至少兩種組合的復(fù)配物，優(yōu)選組合的復(fù)配物其中之一為AlCl3，且AlCl3與另一金屬鹵化物的摩爾比例是5-6∶4-5。上述離子液體可經(jīng)一定壓力(例如0.25～0.5MPa)的HCl氣體處理，使之具有更好的催化活性。
在本發(fā)明的反應(yīng)中，離子液體的加入量為原料油的5～45％(wt％)，優(yōu)選5～20％(wt％)，二者接觸時(shí)間為30秒～45分鐘，優(yōu)選10～25分鐘。
在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明可采用一個(gè)靜態(tài)混合器和一個(gè)分離器，使油品與離子液體在靜態(tài)混合器中充分接觸，之后的油品與離子液體在分離器中通過(guò)控制分離溫度被分離，實(shí)際操作可通過(guò)靜置實(shí)現(xiàn)，也可視具體情況進(jìn)行加熱，加熱溫度優(yōu)選70～150℃之間。收集的離子液體視需要進(jìn)行再生處理后可以循環(huán)使用。即，所述的烷基化反應(yīng)在靜態(tài)混合器中完成后，物料進(jìn)入分離器中，離子液體與反應(yīng)產(chǎn)物完全分離，分離后的油品進(jìn)入產(chǎn)品罐，離子液體可繼續(xù)循環(huán)使用。在實(shí)際生產(chǎn)中，已經(jīng)與產(chǎn)品分離的離子液體可以繼續(xù)加熱升溫，將溶解于其中的部分產(chǎn)品與離子液體進(jìn)一步分離，分離過(guò)程可以在分離器中完成，根據(jù)需要處理的原料不同，此時(shí)的分離溫度可選擇90～200℃，然后冷卻、回收。
本發(fā)明所適用的石油油品包括石腦油和溶劑油，可拓展包括190#溶劑油、催化裂化汽油、焦化汽油等。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的方案，所使用的離子液體最好為經(jīng)HCl氣體改性后的復(fù)合離子液體，以提高催化劑和酸性，具體可按照如下方法制備在無(wú)氧化環(huán)境下(例如氮?dú)獗Ｗo(hù))將一種所述金屬鹵化物的鹽加入到陽(yáng)離子配體中，同時(shí)進(jìn)行攪拌得到液體狀的離子液體；然后依據(jù)比例加入另外選定的金屬鹽繼續(xù)攪拌直至固體向液體轉(zhuǎn)化完全；使壓力為0.25-0.5Mpa的HCl氣體通過(guò)該液體5-10分鐘。
本發(fā)明的離子液體也可以通過(guò)商售購(gòu)得。
從以上描述可以得出，本發(fā)明的關(guān)鍵在于成功地實(shí)現(xiàn)油品內(nèi)部的烯烴與芳烴直接發(fā)生烷基化反應(yīng)，其中使用的離子液體是由一種陽(yáng)離子和至少兩種陰離子組成的低熔點(diǎn)的鹽，由于具有較大的液態(tài)溫度區(qū)間(300-400℃)，和較強(qiáng)的酸性(其酸性可以超過(guò)固體強(qiáng)酸)，并且與產(chǎn)品容易分離，在本發(fā)明以前，多用于一些有機(jī)反應(yīng)的催化劑和溶劑。當(dāng)然，在不同應(yīng)用中對(duì)離子液體的組成也有不同的要求和選擇，即，離子組成的不同會(huì)得到性質(zhì)差異很大的離子液體。本發(fā)明正是根據(jù)離子液體的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，篩選出適合于本發(fā)明方法并可用于達(dá)到本發(fā)明目的的離子液體。
綜上所述，本發(fā)明的方法不需要外加其他反應(yīng)物，采用適當(dāng)?shù)碾x子液體為催化劑，直接催化原料中所含有的芳烴和烯烴進(jìn)行烷基化反應(yīng)，使得石油油品的烯烴幾乎全部脫除，降低了其中的芳烴含量，使其滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并且可以將原料中存在的少量硫化物萃取出來(lái)，從而達(dá)到同時(shí)脫除原料油中的烯烴、芳烴和少量的硫化物的目的，具體數(shù)據(jù)參見(jiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明的方法烯烴脫除率高(幾乎可以達(dá)到100％)，經(jīng)處理后的油品收率在99％以上，基本沒(méi)有產(chǎn)品損失，生成的高沸點(diǎn)物質(zhì)可以合并到其他溶劑油產(chǎn)品中，產(chǎn)物與離子液體可以利用重力進(jìn)行分離，離子液體可循環(huán)使用，活性基本無(wú)變化。
本發(fā)明的工藝，反應(yīng)方法簡(jiǎn)單易行，投資小，在常溫、常壓下就可以同時(shí)脫除石腦油中芳烴和烯烴，以及少量硫化物，該方法可以得到高質(zhì)量的溶劑油，產(chǎn)品中不含有離子液體的成分，不影響溶劑油的使用性能，而且生成的少量高沸點(diǎn)有機(jī)物經(jīng)過(guò)分離后可以混合到下一標(biāo)號(hào)的溶劑油中出售，從而保證了油品的純度和質(zhì)量；工藝過(guò)程所用的離子液體可以循環(huán)使用，因此大大降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)操作安全，不需要特殊的防護(hù)裝備。


圖1本發(fā)明同時(shí)脫除石腦油中芳烴、烯烴和硫化物的工藝流程。
附圖標(biāo)號(hào)1-原料 2-離子液體 3-靜態(tài)混合器 4-分離器 5-產(chǎn)品 6-再沸器
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)，使閱讀者更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和創(chuàng)造性所在。
在油品處理的實(shí)施例中，采用附圖1的流程原料油1和離子液體2經(jīng)泵按比例(經(jīng)計(jì)量?jī)x)送入靜態(tài)混合器3，在充分接觸中發(fā)生烷基化反應(yīng)，反應(yīng)完成后(可通過(guò)成分檢測(cè)來(lái)判斷)物料進(jìn)入分離器4，在分離器中離子液體與產(chǎn)品分離，離子液體從分離器下部排出可直接送回靜態(tài)混合器中供后續(xù)作業(yè)使用，產(chǎn)品進(jìn)入產(chǎn)品罐(未示出)。
產(chǎn)品罐中的產(chǎn)物油品還可根據(jù)生產(chǎn)不同類型石油油品的要求，進(jìn)行餾分切割，得到各種不同類型的石油制品；回收的離子液體可以根據(jù)具體情況進(jìn)行再生處理，例如，加熱至適當(dāng)?shù)姆蛛x溫度，將混于其中的油品分出。
實(shí)施例1離子液體的制備將一種金屬鹵化物(例如AlCl3)在干燥的氮?dú)獗Ｗo(hù)的手套箱中緩慢地加入到合成好的陽(yáng)離子配體中，加入的過(guò)程中進(jìn)行攪拌，得到液體狀態(tài)的離子液體，然后根據(jù)不同的比例，加入另一種金屬鹽，在手套箱中攪拌過(guò)夜。最后使一定壓力(0.25～0.5MPa)的HCl氣體通過(guò)上述的離子液體5～10分鐘，得到不同的新型離子液體，即可。
實(shí)施例2以按照實(shí)施例1方法制備得到的經(jīng)過(guò)HCl氣體處理的[SO3Hbim]Cl-AlCl3-ZnCl2(兩種金屬鹽的摩爾比5∶5)(氯化-丁基-磺酸基咪唑-AlCl3-ZnCl2)離子液體為催化劑(其中陰陽(yáng)離子的摩爾比例為2∶1)，大慶裂解石腦油為原料，其中離子液體添加量為原料量的12％，在20℃條件下，在三口燒瓶中攪拌進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間25分鐘，停止攪拌，加熱至90℃左右，靜置15分鐘后，反應(yīng)產(chǎn)品(石腦油)將與離子液體自動(dòng)分層，取出上層的液體產(chǎn)物進(jìn)行分析，下層的離子液體可以繼續(xù)使用。得到的液體產(chǎn)物的收率99％以上，烯烴脫除率100％，芳烴脫除率28.12％。同時(shí)利用離子液體的吸附溶解性能，使得部分硫化物吸附溶解在離子液體中，從而達(dá)到脫除的目的。
原料和產(chǎn)物的PONA含量(wt％)如下

其中，原料中的多環(huán)烷烴含量為0.16％，總硫含量為282μg/g；產(chǎn)物中＞200℃餾分為0.92％，多環(huán)烷烴含量為0.14％，總硫含量為98μg/g。
實(shí)施例3以按照實(shí)施例1方法制備得到的經(jīng)過(guò)HCl氣體處理的[COOHbim]Cl-AlCl3-ZnCl2(兩種金屬鹽的摩爾比5∶5)(氯化-丁基-羧基咪唑-AlCl3-ZnCl2)離子液體為催化劑(其中陰陽(yáng)離子的摩爾比例為2∶1)，大慶裂解石腦油為原料，其中離子液體添加量為原料量的5％，在20℃、0.1MPa條件下，在三口燒瓶中攪拌進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間25分鐘，停止攪拌，加熱至90℃左右，靜置15分鐘后，反應(yīng)產(chǎn)品(石腦油)將與離子液體自動(dòng)分層，取出上層的液體產(chǎn)物進(jìn)行分析，下層的離子液體可以繼續(xù)使用。得到的液體產(chǎn)物的收率99％以上，烯烴脫除率88.89％，芳烴脫除率78.91％。同時(shí)利用離子液體的吸附溶解性能，使得部分硫化物吸附溶解在離子液體中，從而達(dá)到脫除的目的。原料和產(chǎn)物的PONA含量(wt％)如下

其中，原料中的多環(huán)烷烴含量為0.16％，總硫含量為282μg/g；產(chǎn)物中＞200℃餾分為0.45％，多環(huán)烷烴含量為0.10％，總硫含量為108μg/g。
實(shí)施例4以按照實(shí)施例1方法得到的經(jīng)過(guò)HCl氣體處理的[bmim]Cl-ZnCl2-AlCl3(4∶6)(氯化-丁基-甲基咪唑-ZnCl2-AlCl3)離子液體為催化劑(其中陰陽(yáng)離子的摩爾比例為2∶1)，在20℃、0.1MPa條件下，大慶6#溶劑油為原料，其中離子液體為原料量的8％，在三口燒瓶中攪拌進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間25分鐘，停止攪拌，加熱至90℃左右，靜置15分鐘后，反應(yīng)產(chǎn)品將與離子液體自動(dòng)分層，取出上層的液體產(chǎn)物進(jìn)行分析，下層的離子液體可以繼續(xù)使用，分離后的離子液體的循環(huán)使用方式參見(jiàn)實(shí)施例2。得到的液體產(chǎn)物的收率98％以上，烯烴脫除率94.52％，芳烴脫除率32.28％。原料和產(chǎn)物的PONA含量(wt％)如下


其中產(chǎn)物中高沸點(diǎn)芳烴為0.57％，高沸點(diǎn)飽和烴含量為0.23％。由于原料已經(jīng)過(guò)脫硫處理，故不含有硫化物。
實(shí)施例5以按照實(shí)施例1方法得到的經(jīng)過(guò)HCl氣體處理的[COOHmim]Cl-AlCl3-ZnCl2(5∶5)(氯化-羧基-甲基咪唑-AlCl3-ZnCl2)離子液體為催化劑(其中陰陽(yáng)離子的摩爾比例為2∶1)，在20℃、0.1MPa條件下，大慶120#溶劑油為原料，其中離子液體為原料量的12％，在三口燒瓶中攪拌進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間20分鐘，停止攪拌，加熱至90℃左右，靜置15分鐘后，反應(yīng)產(chǎn)品將與離子液體自動(dòng)分層，取出上層的液體產(chǎn)物進(jìn)行分析，下層的離子液體可以繼續(xù)使用，得到的液體產(chǎn)物的收率近100％，烯烴脫除率100％，芳烴脫除率35.38％。
原料和產(chǎn)物的PONA含量(wt％)如下


其中產(chǎn)物中＞200℃的餾分為0.82％。原料已經(jīng)過(guò)脫硫處理，故不含有硫化物。
實(shí)施例6以按照實(shí)施例1方法得到的經(jīng)過(guò)HCl氣體處理的[NSO3HH3]Cl-ZnCl2-AlCl3(4∶6)(氯化-磺酸基季胺鹽-ZnCl2-AlCl3)離子液體為催化劑(其中陰陽(yáng)離子的摩爾比例為2∶1)，在20℃、0.1MPa條件下，石家莊煉油廠催化裂化汽油為原料，其中離子液體為原料量的20％，在三口燒瓶中攪拌進(jìn)行反應(yīng)，同時(shí)利用離子液體的吸附溶解性能，使得部分硫化物吸附溶解在離子液體中，從而達(dá)到脫除的目的。反應(yīng)時(shí)間15分鐘，停止攪拌，加熱至120℃左右，靜置10分鐘后，反應(yīng)產(chǎn)品與離子液體自動(dòng)分層，取出上層的液體產(chǎn)物進(jìn)行分析，下層的離子液體可以繼續(xù)使用，得到的液體產(chǎn)物的收率98％以上，烯烴脫除率25.02％。原料和產(chǎn)物的烯烴含量(wt％)如下

實(shí)施例7以經(jīng)過(guò)HCl氣體處理的[SO3HPy]Cl-ZnCl2-CuCl(5∶5)(氯化-磺酸吡啶-ZnCl2-CuCl)離子液體為催化劑(其中陰陽(yáng)離子的摩爾比例為2∶1)，在20℃、0.1MPa條件下，華北油田任丘催化裂化汽油為原料，其中離子液體為原料量的15％，在三口燒瓶中攪拌進(jìn)行反應(yīng)，同時(shí)利用離子液體的吸附溶解性能，使得部分硫化物溶解在離子液體中，從而達(dá)到脫除的目的。反應(yīng)時(shí)間20分鐘，停止攪拌，加熱至120℃左右，靜置15分鐘后，反應(yīng)產(chǎn)品將與離子液體自動(dòng)分層，取出上層的液體產(chǎn)物進(jìn)行分析，下層的離子液體可以繼續(xù)使用，得到的液體產(chǎn)物的收率98％以上，烯烴脫除率接近26.35％。
原料和產(chǎn)物的分析結(jié)果如下

實(shí)施例8以按照實(shí)施例1方法得到的經(jīng)過(guò)HCl氣體處理的[PCOOHH3]Cl-AlCl3-NiCl(6∶4)(氯化-羧基季磷鹽-AlCl3-NiCl)離子液體為催化劑(其中陰陽(yáng)離子的摩爾比例為2∶1)，在20℃、0.1MPa條件下，華北油田任丘催化裂化汽油為原料，其中離子液體為原料量的10％，在三口燒瓶中攪拌進(jìn)行反應(yīng)，同時(shí)利用離子液體的選擇性溶解性能，使得部分硫化物溶解在離子液體中，從而達(dá)到脫除的目的。反應(yīng)時(shí)間20分鐘，停止攪拌，加熱至120℃左右，靜置15分鐘后，反應(yīng)產(chǎn)品將與離子液體自動(dòng)分層，取出上層的液體產(chǎn)物進(jìn)行分析，下層的離子液體可以繼續(xù)使用，得到的液體產(chǎn)物的收率98％以上，烯烴脫除率25.75％(wt％)。原料和產(chǎn)物的分析結(jié)果如下

實(shí)施例9以按照實(shí)施例1方法得到的經(jīng)過(guò)HCl氣體處理的[SO3Hmim]Cl-AlCl3-ZnCl2(6∶4)(氯化-甲基-磺酸基咪唑-AlCl3-ZnCl2)離子液體為催化劑(其中陰陽(yáng)離子的摩爾比例為2∶1)，在20℃、0.1MPa條件下，大慶裂解石腦油為原料，離子液體為原料量的45％，用泵輸送原料，與靜態(tài)反應(yīng)器中的離子液體接觸?？刂票玫牧髁?，保證原料與離子液體的接觸時(shí)間為5～10分鐘，通過(guò)靜態(tài)混合器頂部的空間并加熱至90℃左右，進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)物與離子液體的分離，上層的液體產(chǎn)物進(jìn)行分析，下層的離子液體可以繼續(xù)使用，烯烴脫除率97.72％，芳烴脫除率27.08％。原料和產(chǎn)物的分析結(jié)果如下

上述流程中，離子液體與產(chǎn)物分離后可循環(huán)使用，工藝過(guò)程循環(huán)操作，以使得整個(gè)過(guò)程達(dá)到實(shí)現(xiàn)連續(xù)化的目的。
以上描述了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式，然其并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)在此公開(kāi)的實(shí)施方案可進(jìn)行并不偏離本發(fā)明范疇和精神的改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種同時(shí)脫除石油油品中的芳烴和烯烴的方法，其特征在于使用離子液體處理石油油品，該方法包括使石油油品與離子液體混合并充分接觸；控制分離溫度，將油品與離子液體分離；上述方法中，離子液體的陽(yáng)離子配體包括烷基季銨離子、磺酸基季銨離子、羧基季銨離子、烷基季鱗離子、磺酸基季鱗離子、羧基季鱗離子、N-烷基取代的吡啶離子、N-磺酸基吡啶離子、具有至少一個(gè)烷基取代基的N，N′-二取代咪唑離子；陰離子配體為二種以上金屬鹵化物的復(fù)配物；所述陽(yáng)離子配體與陰離子配體的摩爾比例為1∶1.1-2.5。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述陽(yáng)離子配體為鹵化物的形式，且離子液體的陽(yáng)離子配體中用于取代的烷基為C1-C10的烷基；所述具有至少一個(gè)烷基取代基的N，N-二取代咪唑離子包括其中一個(gè)取代基為C1-C10的烷基，另一個(gè)取代基選自羧基、硝基或磺酸基的咪唑離子，或者為N，N′-二烷基取代咪唑離子。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，離子液體的陰離子配體包括選自金屬鹵化物AlCl3、ZnCl2、FeCl3、CuCl、NiCl2和GaCl3中至少二種。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的離子液體的陰離子配體為至少兩個(gè)的復(fù)配物，其中一個(gè)為AlCl3，另一個(gè)選自AlCl3、ZnCl2、CuCl和NiCl2，AlCl3與另一金屬鹵化物的摩爾比例是5-6∶4-5。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中該離子液體加入量為油品量的5-45％。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，還包括按照如下方法制備所述的離子液體在無(wú)氧環(huán)境下將一種金屬鹵化物加入到陽(yáng)離子配體中，同時(shí)進(jìn)行攪拌得到液體狀的離子液體；然后依據(jù)預(yù)定比例加入另外選定的金屬鹵化物，繼續(xù)攪拌直至金屬化合物固體完全轉(zhuǎn)化成液體；使壓力為0.25-0.5Mpa的HCl氣體通過(guò)該液體5-10分鐘。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的離子液體與待處理油品的接觸時(shí)間控制30秒～45分鐘。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括采用一個(gè)靜態(tài)混合器和一個(gè)分離器，使油品與離子液體在靜態(tài)混合器中充分接觸，之后的油品與離子液體在分離器中控制分離溫度被分離，收集的離子液體視需要進(jìn)行再生處理后可以循環(huán)使用。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述的分離器中控制的分離溫度為90～200℃。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的石油油品包括石腦油和溶劑油、催化裂化汽油或焦化汽油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同時(shí)脫除石油油品中的芳烴和烯烴的方法，利用離子液體為催化劑，使之與石油油品混合并充分接觸，從而使原料中所含有的芳烴和烯烴發(fā)生烷基化反應(yīng)或烯烴的低聚反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為飽和烴或者烯烴的低聚物，達(dá)到同時(shí)脫除原料油中的烯烴和芳烴的目的，所述離子液體由至少兩種金屬鹵化物復(fù)配而成的陰離子配體與有機(jī)陽(yáng)離子配體組成，在該離子液體的催化下，經(jīng)過(guò)本發(fā)明的方法，石油油品的烯烴脫除率可以達(dá)到100％，并且還可以脫除原料中少量的硫化物。
文檔編號(hào)C10G29/00GK1786121SQ20041009699
公開(kāi)日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2004年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月7日
發(fā)明者孫學(xué)文, 趙鎖奇, 許志明, 張民, 王仁安 申請(qǐng)人:石油大學(xué)(北京)