[发明专利]煤基直接液化馏分油中痕量金属的脱除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤基直接液化馏分油中痕量金属的脱除方法，具体而言，采用复合脱除剂与喷气燃料精过滤器技术，并为此开发了相关的复合脱除剂，从而有效地脱除煤基直接液化馏分油中痕量金属，特别是钙、镁等金属。

背景技术

随着目前全球范围内石油能源的日趋紧张，人们正在将研究的兴趣逐步转向煤直接液化生产油品的方向上来。我国是煤炭大国，煤炭资源丰富，将煤直接液化生产各种油料具有重要的战略意义。然而由于从地层中开采出来的煤炭往往含有很多杂质，这导致由煤炭直接液化得到的馏分中金属杂质的种类多，含量高等缺点，其中特别是钙和镁含量较其它金属高出很多。为了保证飞机飞行过程的安全，对航空用喷气燃料的杂质含量要求要高于一般车辆用燃料的标准。由于煤炭直接液化得到的馏分油中金属含量较高，因此不能直接作为航空喷气燃料使用，除去煤炭直接液化得到的馏分油中的痕量金属一直是人们关心的热点问题。

目前对油料中金属杂质的去除主要依靠脱金属剂再配以电场等方法来实现，脱金属剂具体可大致分为两类：一类是沉淀剂，主要是磷酸盐类物质，例如CN1054261和CN1055552中所公开的沉淀剂等；另一类为螯合剂，如CN87105863和CN1267707中所公开的螯合剂等。但这些现有技术存在的问题在于对油品或馏分中痕量金属的脱除效果不够理想，处理后钙和镁等金属含量仍高于1mg/kg。

然而由于喷气燃料对金属元素的含量要求极高，铝、钙、钴、铬、铜、铁、钾、镁、锰、钼、钠、镍、铅、钯、铂、锡、锶、钛、钒、锌二十种金属元素单种金属含量不高于0.1mg/kg，二十种金属元素总含量不高于1mg/kg。故上述针对石油馏分的各种方法并不能很好的除去煤直接液化馏分中的痕量金属杂质。

发明内容

针对上述现有技术的问题，本发明的发明人开发了一种除去煤直接液化馏分中的痕量金属杂质的新方法。在本发明的方法中采用复合脱除剂与喷气燃料精过滤器过滤，另外针对所采用的喷气燃料精过滤器针对性的开发了复合脱除剂，从而高效的除去煤直接液化馏分中的金属杂质。

根据本发明的煤直接液化馏分中的金属杂质的除去方法包括以下步骤：

1)将煤直接液化馏分加入复合脱除剂，搅拌均匀；

2)边加热边搅拌升温至60至80℃，恒温搅拌2至3小时；

3)馏分降温至常温，静置，放掉底部的复合脱除剂层；

4)将步骤3)中得到的产物通过孔径为0.1至1.0μm的滤膜过滤，孔径优选为0.45μm。

5)将步骤4)中得到的产物通过喷气燃料精过滤器，除去馏分中溶解的水分和机械杂质。

优选地，根据本发明的除去痕量金属杂质的方法可进一步重复步骤1)～3)一次或多次。

其中步骤1)中采用的复合脱除剂包括：

a)选自丁二酮肟、乙酰基丙酮和8-羟基喹啉中任意一种的螯合剂，其容易与钙、镁离子形成螯合物，所述螯合剂组分占复合脱除剂总重量的70至95%；

b)选自丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇和丁二醇中任意一种的相转移剂，所述相转移剂占复合脱除剂总重量的2至18%；

c)选自乙二醇甲醚、十二烷基硫酸钠和吐温60中任意一种的表面活性剂，所述表面活性剂占复合脱除剂总重量的0.2至12%；

d)余量的水。

根据本发明的一个优选的技术方案，所述复合脱除剂包括：

a)占复合脱除剂总重量的82至95%的螯合剂；b)占复合脱除剂总重量的2至12%的相转移剂；c)占复合脱除剂总重量的0.2至9%的表面活性剂；和d)余量的水。

根据本发明的再一个优选的技术方案，所述复合脱除剂包括：

a)占复合脱除剂总重量的87至94%的螯合剂；b)占复合脱除剂总重量的3.5至8.7%的相转移剂；c)占复合脱除剂总重量的0.4至6.3%的表面活性剂；和d)余量的水。

根据本发明的再一个优选的技术方案，所述复合脱除剂包括：

a)占复合脱除剂总重量的92.6%的螯合剂；b)占复合脱除剂总重量的5.7%的相转移剂；c)占复合脱除剂总重量的0.53%的表面活性剂；和d)余量的水。

其中所述螯合剂优选为8-羟基喹啉，所述相转移剂优选为丁二醇，所述表面活性剂优选为乙二醇甲醚。另外复合脱除剂的加入量为基于煤直接液化馏分重量的5至300mg/kg，优选为15至200mg/kg，最优选为80至125mg/kg。

有益效果