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一、影响柴油色度的因素;
柴油色度的变化与原油的性质和加工工艺密切相关。柴油中的不饱和烃、裂解成分、醇硫、噻酚、环烷酸、碱性氮化合物等不稳定成分容易引起柴油氧化或光反应,导致变色。柴油氧化反应产生自由基,较终产生微量胶沥青,影响柴油色度,形成微量沉淀物。
柴油的稳定性;
稳定性是成品柴油、汽油和船舶油的重要技术指标。燃料油的稳定性,又称氧化稳定性,不产生胶质沥青和沉淀物的时间越长,燃料油的稳定性越好。它还代表了燃料油调和、储运、预热和使用过程中变质的程度和故障倾向。胶质和沥青是石油的一部分。胶质和沥青都有黑色的发色团和染色团,就像染料染黑石油一样。
胶:目前,世界上还没有统一的定义,可以理解为不同大分子化合物的缩合物和聚合物。它是棕色和黑色的粘性液体型的固体碳。胶体可分为油溶性、粘度和沉淀性胶体。
沥青:油不溶于油(C5—C7)正构烷烃,但溶于热苯的物质,是脆有光泽的大分子固体。
精制后的成品油,虽然将胶质、沥青质控制在了较低含量。但成品油内部时刻发生着多种变化和化学反应。这些反映较终的结果就是生成胶质和沥青质。这一现象就是燃料油的的氧化安定性;
柴油标准中稳定性的体现是酸度增加、氧化不溶物、色度变化;
二、柴油历史精制脱色方法
1.氧化脱色;(过去酸碱精制的历史-现在严格限制环境保护)。
利用强氧化物质,快速氧化、老化、聚合柴油中的易氧化聚合不稳定物质,形成胶、沥青沉淀去除,恢复柴油的本质。
常用的柴油精制脱色强氧化剂有。硫酸、盐酸、过氧化氢、三氯化铝等。液体强氧化剂具有溶解胶的性能。柴油脱色强氧化剂多为酸性物质,又称柴油酸洗。
碱性有机化合物、无机化合物、次氯酸钙、氢氧化钠(钙)可以反应柴油的后续氧化反应,并与部分酸性油溶性胶反应沉淀,也称为柴油碱洗涤。柴油水洗溶解柴油中的酸碱反应物,达到去除杂质的目的,也称为水洗。这是大型炼油厂普及柴油加氢装置的生产工艺。
特别说明;近年来,类似白土的柴油脱色剂也是硫酸、白土和膨润土的混合物,其废物处理也受到限制。用户未知硫酸使用,不按硫酸废物处理,容易出现环境问题。
2.吸附脱色(环保废物处理限制)
柴油吸附脱色也常被称为过滤脱色。
去除柴油中氧化产生的胶体、沥青和水分,利用吸附剂的多孔结构、离子交换能力和活性吸附能力。柴油中的不饱和烃聚合柴油中的不饱和烃,如裂解二烯烃和苯烯烃。柴油中易氧化烯烃吸附精细后,能再次反应形成胶体,柴油回色,尤其是光照回色快。常用的吸附剂有:硅胶颗粒(砂),大颗粒硅胶孔径大,使用耐久性好,效果相对较差,小颗粒又称B型硅胶,孔径小,使用耐久性差,效果相对较好、矿物砂、活性白土、硅藻土凹凸棒石、硅、镁、铝矿物粘土、活性炭椰子壳、煤、回收FCC平衡剂等。
特别是硅胶砂可溶解在柴油中;过滤脱色主要集中在柴油中的机械杂质上,杂质是电喷油器故障的重要因素。
3.柴油溶剂提取脱色;(成本高,需要设备投入)。
溶剂提取分离是炼油或润滑油成分常用的分离工艺。
选择性溶剂萃取精制柴油是成本较高、又需设备投入运行的柴油精制生产工艺。利用溶剂的极性,溶解脱除柴油中的胶质、沥青质、环烷酸、无机硫、氮类物质,并与柴油快速形成分离相,上层为精制后的柴油。
缺陷;极性溶剂用量大,需要柴油的25-30%,极性溶剂需要再次蒸馏分离才能回收利用。
极性提取溶剂的组成;
(1)硫、胺提取溶剂。
(2)硫、胺、醇提取溶剂。