南京市亿莱特科技有限公司

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技术资料

静态混合器在汽油脱硫醇中的应用

发布时间:2021/7/4

静态混合器在汽油脱硫醇中的应用

  一、前言

  直馏汽油中一般都含有硫醇和硫化氢。我厂生产的长庆直馏汽油,硫醇性含硫量在6080PPm,硫化氢也较高。硫醇是一种氧化诱发剂,易使油品中的不稳定化合物氧化变质,生成胶质和沉渣,影响油品的使用性。而硫化氢的存在会引起设备腐蚀。为此,我们开展了直硫汽油脱硫醇Merox工艺研究。工艺过程分两步;第一步是预碱洗,目的是除去硫化氢,对于硫醇含量较高的油料还要求把硫醇含量降到20PPm左右。第二步在磺化酞青钴的催化下,使硫醇转变成无害的二硫化物。预碱洗能不能把硫化氢彻底除去,并使硫醇性硫保持在20PPm的水平,是整个工艺的重要环节。起初我们只用泵送碱液与汽油混合,由于混合不均匀,没有充分发挥碱洗的作用,汽油不仅硫醇含量达不到要求,而且不能除尽硫化氢。就 是 提 高碱/油比,硫化氢仍然不能除尽。

  为了解决这一问题,我们进行了冷模试验,发现由于汽油与碱液密度差较大,碱液在汽油中呈510毫米的液滴分散,并很快分层。这样,液一液接触而小,接触时间也短,所以达不到预期效果。

  经过调研,我们选用上海化工研究院所制,江苏启东格莱特混合器厂生产的SV型静态混合器,在Merox工艺中试装置应用,取得了良好的效果。

  二、工艺条件和混合型选型

  操作条件∶汽油∶0.120.333/

      碱液0.063/时( NaOH浓度1020%

      /0.18/1

      温度2030

  过程中主要反应方式

  H2S+2NaOH=Na2S+2H2O…………………………(1)  

  RSH+NaOH=RSNa+H2O …………………………(2)

  4RSNa+2H2O+O2=2RSSR+4NaOH………………(3)

  4RSH+O2=2RSSR+2H2O …………………………(4)

根据工艺参数,混合介质粘度不大,介质清洁,而二者密度差较大(汽油0.72×103kg/mNaOH浓度15%1.164×103kg/m3)综合碱、汽油混合程度要求比较高的工艺,选用SV型较合理,介质处理范围为0.120.43秒左右,流速定为0.3米秒左右,混合长度定为L/D=25500毫米),dh(水力直径)=2.3毫米,管径为Dg20


未使用静态混合器

使用静态混合器


NaoH %

碱/油

流速

m/S

流态

Rc

H2S

RSH ppm

脱硫 醇%

NaoH %

碱/油

流速

m/S

流态

Rc

H2S

RSHPPm

脱硫醇%

汽油




过渡


12.2-17.8


12.32

0.2

0.32:

湍流

836

2.2

78.8

15.31

0.33


"

3467

6.7 -7.8

52

0.5

0.16

"

2517

4.4

70.7

1

0.1

"

1441

2.2 1 3.3

81.6


75.8 -80.0



63.4 77%


15.31

0.25

0.26

湍流

4432

39

49.9

12.32

0.18

0.35

湍流


28.4 -37.8

53.1


0.33

0.21

过渡

3647

23.8-28.5

56.4


0.2

0.32

"

836

19.8 -27.6

56.5


0.5

0.16

"

3467

16.7 -18.9

0.2


0.25

0.26

"

679

15.3-19.2

75.6


1

0.1

层流

1441

7.8-8.9

89.3


0.33

0.21

"

549

6.7-11.4

87.2

三、试验及结果

  我们以新疆、长庆原油加工的直馏汽油为原料,考察了静态混合器使用前后,不同碱洗比的誠洗情况,见表1

  从表1看见,使用静态混合器与直通管相比,在相同碱洗比的情况下,不仅除去了硫化氢,还将硫醇含量降到较低水平。如新驷油,使用静态混合器后,用0.2的碱洗比就能达到使用前碱洗比为1.0的水平。就是硫醇含量很高的长庆汕,使用静态混合器后,用0.33的威洗比也能达到使用前碱洗比为1.0的水平。这是由于混合器增大了碱液与汽油之间的相互接触面积。利于反应进行。通过碱液的平均液滴直径的对比,可以进一步说明使用静态混合器的效果。SV型混合器在湍流条件下,液滴直径的关系式为:

  Ds/dh = 0.21 We - 1.5Ree 0.5    

  式中:Ds一一液滴梭特平均直径(um)

   dh--混合单元水力直径(mm

     Wc—韦佰准数(一)

      Ree一雷诺准数(一)

  经计算得出,液滴梭特平均直径Ds= 3.4μm

  由此看出,使用静态混合器以后,碱液的液滴梭特平均直径与实验室观察直管中的液滴直径相比,缩小了15003000倍。这样保证了碱液以十分细小的液滴分散到汽油中去。证明静态混合器的确是一种结构简单,体积小,处理能力及操作弹性大,又能使生产连续化的高效混合设备。

  四、结

  1.在直馏汽油脱硫醇Merox工艺中使用静态混合器可以在较低碱洗比的情况下,有效地除去硫化氢,达到较高的脱硫醇率。从而可以延长催化剂的寿命,降低碱液排放浓度。

  2.根据本研究,推荐在工业装置上采用江苏南京亿莱特混合器厂生产SV型静态混合器。