无废物排放的焦化蜡油络合脱氮精制技术
焦化蜡油中碱氮的危害与脱除
焦化蜡油通常被掺炼到催化裂化的原料中,以生产轻质燃料。但其中碱性氮化物含量很高,一般是直馏蜡油的几倍,通常高达1000ppm以上。在焦化蜡油催化裂化的过程中,这些碱性氮化物能优先吸附在催化剂的酸性中心上,降低催化剂的活性,影响催化裂化的产品分布,使焦炭产率上升,液化气、汽油收率下降,外甩油浆增多,严重影响经济效益。因此通过脱氮以降低碱性氮化物含量,是提高焦化蜡油的催化裂化性能、增加经济效益的有效方法。
国内外大型炼厂普遍采用高压加氢脱氮的清洁生产方法,收率高,无废物产生;但生产工艺条件苛刻,投资大,成本高。一些没有加氢装置的中小型炼厂也采取非加氢脱氮方法,工艺设备投资少,操作简单;但存在加工损失较大、精制油酸值高和产尾渣需要回收处理等问题。
技术特点
我公司开发的“无废物排放的焦化蜡油络合脱氮技术”,能达到既采用非加氢脱氮方法精制焦化蜡油,又无废物排放的目的,已申报两项国家发明专利:
(1)脱氮率≥80%。脱氮精制油碱氮≤300ppm,酸值≤0.10mgKOH/g。
(2)将焦化蜡油分割成脱氮精制油和重油(碱性氮化物、胶质和沥青质为主)两部分,无废物产生,油品总收率≥99.98%。其中脱氮精制油收率≥96.50%,重油收率约3.50%。
(3)脱氮精制油品质接近直馏蜡油,其催化裂化加工性能明显改善,在掺炼量相当的情况下,焦化蜡油脱氮后,可使催化裂化轻质油收率提高3.5%以上。
(4)掺炼脱氮精制油后,催化汽柴油的总氮、烯烃和胶质含量降低,质量提高。
(5)掺炼脱氮精制油后,催化裂化装置烟气中NOx浓度可下降45%以上。
工艺流程
主要包含焦化蜡油脱氮、脱氮油补充精制、含氮络合物还原处理等3个过程。焦化蜡油与脱氮剂经静态混合器充分混合、反应,沉降分离后的脱氮油,用氨水补充精制,将残留的脱氮剂、含氮衍生物等酸性物质转化为可溶于水的无机铵盐,得到精制焦化蜡油。含氮衍生物与含盐污水混合后再加入用氨水还原,分离出燃料重油;水相经浓缩结晶得到氮磷复合肥原料,整个脱氮精制过程无废物排放。
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经济分析
(1)建设一套10万吨/年焦化蜡油脱氮精制装置,约须投资600万元。
(2)与不脱氮相比,催化裂化装置每掺炼1吨脱氮精制焦化蜡油,可增效80元以上。
(3)以催化裂化装置掺炼10万吨/年脱氮精制焦化蜡油为例,直接效益800万元/年以上。