[发明专利]一种利用超分子包合作用的燃料油品脱氮剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于石油产品加工技术领域，涉及一种利用超分子识别作用包合脱除轻质燃料油品中含氮化合物的非加氢脱氮方法，提供了一种环保、低成本的超清洁油品的生产方法。

背景技术

近些年，随着环保要求的日益严格及汽车业的不断发展，人们对油品的清洁度要求越来越高。然而，研究表明，我国加工的原油的密度呈上升趋势，硫、氮含量升高，原油日趋重质化、劣质化，这使得原油加工难度变大，首先是轻质油品(汽油、煤油、柴油)收率下降，其次是轻质油品质量变差，硫、氮含量较高，油品颜色加深，安定性变差。造成油品劣质化的主要原因之一是石油产品中含氮化合物的存在。含氮化合物对油品安定性和抗氧化性的影响极为严重，对油品的颜色和胶质的生成也影响很大。含氮化合物还会引起油品加氢催化剂失活，主要是通过与含硫化合物在催化剂表面的竞争吸附，强烈抑制深度加氢脱硫催化剂的活性，尤其是碱性含氮化合物，不仅影响深度脱氮，还对深度脱硫、脱芳有明显的抑制作用。另外，石油产品中的有机氮化物在燃烧过程中会产生腐蚀性很强的酸性气体，以氮氧化物NO_X的形式排入大气，造成空气污染，形成酸雨，给公众健康和生态环境带来严重的威胁。

针对轻质燃料油品中氮化物的脱除，目前主要有加氢与非加氢脱氮技术。加氢脱氮技术工艺先进，精制油品收率高，但其耗氢量大、设备投资大、成本高，而且汽油的深度加氢精制导致其辛烷值损失大。非加氢脱氮技术中应用较成熟的主要是酸碱精制、溶剂精制、络合萃取精制、吸附脱氮等，这些方法均能有效的降低油品中的氮含量，但使用大量的酸或碱、有机溶剂、以及固体吸附物，使得环保压力很大。随着人们对燃料清洁度要求的不断提高，脱氮工艺越来越向着经济、绿色、环保的方向发展，开发创新的环保经济的脱氮技术很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用超分子包合作用的燃料油品的深度脱氮的脱氮剂及其使用方法。该脱氮剂中β-环糊精或β-环糊精衍生物在水中有一定的溶解度，但不溶于有机溶剂，且易自然降解，不会造成环境污染，此脱氮剂用于含氮化合物氮含量约为35-150μg·g^-1的油品体系。本发明为生产超低氮含量的燃料油品提供了一种新颖、简便、低成本的清洁环保的脱氮方法。

本发明所述的脱氮剂及燃油深度脱氮方法如下：

脱氮剂的制备：

将一定量β-环糊精或β-环糊精衍生物，加入到一定体积的水中，在温度为25～40℃下搅拌至溶解，加入一定量稳定剂，摇匀，使得β-环糊精或β-环糊精衍生物的质量浓度为0.5～3.2％，稳定剂的含量为0.1～0.5％。

燃油脱氮方法如下：

(1)将一定体积的脱氮剂加入到油品中，一定温度下搅拌一定时间。然后分离油层和水层，回收脱氮剂，循环利用。

(2)步骤(1)中脱氮剂与油品体积比为1:3～1.5:1。搅拌反应时间为10～135min，温度为25～40℃。

(3)脱氮剂循环使用后，需要对脱氮剂再生。再生方法是将分离后的脱氮剂在80℃下加热并快速搅拌2小时以上，使得氮化物从β-环糊精或β-环糊精衍生物的空腔中被释放出来，静置冷却至50-60℃，除去上层氮化物，得到再生液体脱氮剂。

本发明的优点：

本发明提供的利用超分子包合作用的燃料油品脱氮剂绿色易降解，脱除方法具有无需耗氢、简便易操作、条件温和、成本低、无污染等特点，为生产超低氮含量的燃料油品提供了一种新颖、简便、低成本的清洁环保的脱氮的方法。

附图说明

图1为脱氮剂与水脱除氮化物咔唑的脱除率对比(1、本发明脱氮剂；2、水；)。图2为脱氮剂与水脱除混合氮化物的脱除率对比(1、本发明脱氮剂；2、水；)。图3为脱氮剂循环使用次数及再生后的脱氮剂与脱氮率的关系(1-5：表示脱氮剂循环使用次数及相应的脱氮率；6：表示使用5次后的脱氮剂再生后的脱氮率；)。

具体实施方式：

实施例1：

以30ml水为溶剂，加入0.48gβ-环糊精，在温度为40℃下搅拌至完全溶解，冷却至室温，加入0.030g稳定剂丙二醇二甲醚，摇匀，使得β-环糊精的含量为1.6％，稳定剂含量为0.1％。取该液体脱氮剂30ml加入到30ml吡啶氮含量为99.26μg·g^-1的油品中，使得剂油体积比为1:1，在25℃下恒温搅拌20min后，分离油层，含氮化合物氮脱除率为74.8％。

实施例2：