高效低腐蝕脫氮?jiǎng)┰吓浞降闹谱鞣椒?br>【專利說明】 高效低腐蝕脫氮?jiǎng)┰吓浞?br>[0001]一.領(lǐng)域
本發(fā)明高效低腐蝕脫氮?jiǎng)┰吓浞綄儆诨ゎI(lǐng)域。
[0002]二.簡(jiǎn)介
隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)燃料油的需求持續(xù)增加，導(dǎo)致了催化裂化原料供應(yīng)不足.在催化裂化原料中，摻煉焦化蠟油最大摻煉比已達(dá)到30 9 / 5以上.焦化蠟油作為煉油廠重油(減壓渣油、糠醛抽出油及其它重油)經(jīng)焦化過程深度裂化的產(chǎn)物，其堿性氮化物含量比相應(yīng)的直餾蠟油高幾倍甚至十幾倍，給催化裂化過程帶來不利的影響.當(dāng)裂化原料中堿性氮化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)每增加0.44時(shí)，汽油收率下降3?4，焦炭產(chǎn)率增加2%?3 Ez, 3"堿性氮化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加還可使回?zé)挶燃哟螅馑τ蜐{增多等.目前，國內(nèi)外脫氮方法主要有高壓加氫處理、低壓加氫補(bǔ)充精制和非加氫精制等.在非加氫精制方法中，有機(jī)酸絡(luò)合原料中的堿性氮脫氮常用.通過對(duì)脫堿性氮的效率及其腐蝕等方面的考慮，筆者以乙二酸為主脫氮?jiǎng)饘匐x子為輔助脫氮?jiǎng)?，考察乙二酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、金屬離子種類及質(zhì)量分?jǐn)?shù)、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)脫氣率的影響，以提聞脫氣率.脫氮率按不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制脫氮?jiǎng)?，將脫氮?jiǎng)┡c焦化蠟油按(脫氮?jiǎng)?:(焦化蠟油)一 1:1加入到錐形瓶中，放人LB — 78型磁攪拌多孔恒溫器中，升溫到指定溫度并攪拌.在指定溫度下反應(yīng)到相應(yīng)時(shí)間.分離出脫堿氮后的焦化蠟油，測(cè)定其堿性氮含量，計(jì)算脫氮率:
脫氮率一 X 100%，(2) J O式中:N。為焦化蠟油原料中堿性氮含量；N為脫氮后焦化蠟油中堿性氮含量.將酸性蝕刻廢液回收利用具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0003]各國的研究者根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品銅、銅鹽及再生液在本國的市場(chǎng)前景，提出各種回收方法，這些方法均存在一定的不足。
[0004]金屬置換法提銅、中和一酸溶法制備硫酸銅因方法簡(jiǎn)單、投資少，在小企業(yè)中應(yīng)用較多；酸性蝕刻廢液、堿性蝕刻廢液自中和法制備堿式氯化銅經(jīng)濟(jì)、高效，可大規(guī)模應(yīng)用，已成為當(dāng)前大型印制電路板制造企業(yè)回收利用蝕刻廢液的優(yōu)選方法。
[0005]電解再生法，不僅使蝕刻廢液恢復(fù)原有的蝕刻效能,而且產(chǎn)出具有商業(yè)價(jià)值的銅，成為印制電路板制造企業(yè)的首選方法。
[0006]高效離子膜電解方法為清潔生產(chǎn)，可降低生產(chǎn)成本、增加企業(yè)效益，將會(huì)成為酸性蝕刻廢液回收利用的研究熱點(diǎn)。
[0007]近年來，潤滑油各類產(chǎn)品更新?lián)Q代迅速，對(duì)潤滑油基礎(chǔ)油質(zhì)量的要求也越來越高。
[0008]中國生產(chǎn)的潤滑油基礎(chǔ)油的質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家相比，還有一定差距，尤其是基礎(chǔ)油的氧化安定性比較差，因此改善基礎(chǔ)油的氧化安定性一直受到關(guān)注。
[0009]研究結(jié)果表明:影響潤滑油基礎(chǔ)油氧化安定性的因素，除了油品的烴類組成外，油品中的氮化物，特別是堿性氮化物也是影響其氧化安定性的主要因素之一。
[0010]中國的潤滑油餾分氮含量高，硫含量低，因此要提高基礎(chǔ)油的氧化安定性必須降低油品中氮化物的含量。
[0011]生產(chǎn)中用于脫除氮化物的方法很多，但都存在許多弊端。目前非加氫工藝中最有效的方法是在白土精制工藝前增加絡(luò)合脫氮工藝來脫除氮化物。
[0012]絡(luò)合脫氮工藝的基本原理是利用含有d空軌道和S空軌道的過渡金屬離子易于和含有孤對(duì)電子的氮化物形成配位化合物，形成的配位化合物易與油品分離，達(dá)到脫除氮化物的目的。
[0013]采用中國石油大學(xué)重質(zhì)油研究室提供的TTS脫氮?jiǎng)?，?duì)大慶減三線脫蠟油進(jìn)行絡(luò)合脫氮一白土精制工藝實(shí)驗(yàn)，考察油品的顏色、酸值、氮含量、氧化安定性(RBOT)等性能的影響因素，力求在白土用量最小的前提下選擇最佳的劑油比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、沉降時(shí)間。
[0014]影響低溫腐蝕的因素除壁溫外，影響低溫腐蝕的主要因素是煙氣中的三氧化硫含量。
[0015]隨煙氣中三氧化硫含量的增加，硫酸蒸汽的含量也相應(yīng)增加，并使煙氣中酸露點(diǎn)明顯提高。后者使受熱面容易結(jié)露并引起腐蝕，前者使腐蝕程度加劇。煙氣中氧化硫的含量與下列因素有關(guān):
1、燃料中的硫分越多，則煙氣中的三氧化硫含量也越多；
2、火焰溫度高，則火焰中原子氧的含量增加，因而三氧化硫也含量也增多；
3、過量空氣系數(shù)增加也會(huì)使火焰中原子氧的含量增加，從而使三氧化硫含量也增加；
4、飛灰中的某些成分，如鈣鎂氧化物和磁性氧化鐵(Fe304)以及未燃盡的焦炭粒等有吸收或中和二氧化硫和三氧化硫的作用。故煙氣中飛灰含量增加、切飛灰含上述成分又較多時(shí)，則煙氣中三氧化硫量將減少。
[0016]5、當(dāng)煙氣中氧化鐵(Fe203)或氧化釩(V205)等催化劑含量增加時(shí)，煙氣中的三氧化硫?qū)⒃黾印?br>[0017]低溫腐蝕的預(yù)防:
1、提高空預(yù)器管壁溫度，使壁溫高于煙氣露點(diǎn)。如提高排煙溫度，開熱風(fēng)再循環(huán)，加暖風(fēng)器提高空預(yù)器入口溫度。此法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便易行，缺點(diǎn)是鍋爐效率降低。
[0018]2、在煙氣中加入添加劑，中和S03，阻止硫酸蒸汽的產(chǎn)生。此法的優(yōu)點(diǎn)是不降低鍋爐效率，缺點(diǎn)是增加運(yùn)行成本，還要清除中和生成的產(chǎn)物。
[0019]3、用耐腐蝕的材料制造空預(yù)器，如采用玻璃管、搪瓷管或用陶瓷材料制作，防腐效果好，不降低鍋爐效率，但成本高，漏風(fēng)系數(shù)大。
[0020]4、采用低氧燃燒，減少煙氣中的過剩氧，阻止和減少S02轉(zhuǎn)變?yōu)镾03。低氧燃燒可以降低引、送風(fēng)機(jī)電耗，是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高和很有發(fā)展前途的技術(shù)措施，但低氧燃燒要求鍋爐具有完善的燃燒設(shè)備和燃燒檢測(cè)儀表，并且要求運(yùn)行人員有較高的技術(shù)水平。
[0021]5、煙氣中硫酸蒸汽開始凝結(jié)的溫度稱為酸露點(diǎn)。通過檢測(cè)酸露點(diǎn)溫度，可以準(zhǔn)確知道一定工況下的酸露點(diǎn)，由此調(diào)整排煙溫度，達(dá)到節(jié)能和延長鍋爐壽命的最佳條件。這種方法投資少，收效快，是最理想的預(yù)防措施。
[0022]建議選用抗硫酸腐蝕相對(duì)比較好的，如:09CrCuSb，此鋼種成本制造相對(duì)具有很高的性價(jià)比，其耐硫酸的腐蝕效果是316L不銹鋼的3倍以上，價(jià)格是316L不銹鋼的1/3都不到ND鋼是目前國內(nèi)外最理想的“耐硫酸低溫露點(diǎn)腐蝕”用鋼材，09CrCuSb (ND鋼)鋼無縫鋼管/鋼板主要的考核指標(biāo)(70° 50%H2S04溶液中浸泡24小時(shí))，與碳鋼、日本進(jìn)口同類鋼、不銹鋼耐腐蝕能力相比較，是日本CRlR鋼的1.8倍，是lCrl8Ni9鋼的2.8倍，是Corten鋼的8.6倍，是20g鋼的14倍。
[0023]09CrCuSb (ND鋼)鋼是以鍋爐；電爐的熱交換、煙管、煙囪等用途為目的開發(fā)的具有優(yōu)秀的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕的熱軋鋼板、鋼管。其優(yōu)越的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕的性能及非常高的性價(jià)比，是完全可以代替不銹鋼，超越不銹鋼(在耐硫酸露點(diǎn)腐蝕方面)的最好材料，ND鋼具有重大經(jīng)濟(jì)意義，符合當(dāng)今高效.長壽.節(jié)能.環(huán)保等“綠色”觀念和國家發(fā)展政策導(dǎo)向。
[0024]鍋爐低溫腐蝕的形成和防護(hù)鍋爐尾部受熱面(省煤器、空氣預(yù)熱器)的硫酸腐蝕，因?yàn)槲膊渴軣崦鎱^(qū)哉的煙氣和管壁溫度較低，所以稱為低溫腐蝕。燃料中的硫燃燒生成二氧化硫(S+02 — S02), 二氧化硫在催化劑的作用下進(jìn)一步氧化生成三氧化硫(2S02+02 — 2S03)，S03與煙氣中的水蒸氣生成硫酸蒸氣。硫酸蒸氣的存在使煙氣的露點(diǎn)顯著升高。
[0025]燃油爐煙氣中的水蒸氣分壓力約為0.008-0.014Mpa，相應(yīng)的熱力學(xué)露點(diǎn)為41-52°C，如煙氣中的硫酸蒸氣濃度為10%時(shí)，露點(diǎn)升高至190°C。
[0026]預(yù)熱器管壁溫度與煙氣及空氣的流速和溫度有關(guān)，約等于煙氣與空氣的平均溫度。
[0027]由于空氣預(yù)熱器下部空氣的溫度較低，預(yù)熱器下部的煙氣溫度不高，壁溫常低于煙氣露點(diǎn)。
[0028]硫酸蒸氣會(huì)凝結(jié)在預(yù)熱器受熱面上，造成了硫酸腐蝕。低溫腐蝕常發(fā)生在空氣預(yù)熱器上，但是當(dāng)燃料含硫量較高，過量空氣系數(shù)較大，以致煙氣中S03含量較多，露點(diǎn)較高，且給水溫度較低(如高壓給水加熱器停用)時(shí)，省煤器管也有可能發(fā)生低溫腐蝕。
[0029]ND鋼是目前國內(nèi)外最理想的“耐硫酸低溫露點(diǎn)腐蝕”用鋼材，09CrCuSb (ND鋼)鋼無縫鋼管/鋼板主要的考核指標(biāo)(70° 50%H2S04溶液中浸泡24小時(shí))腐蝕速率不大于
與碳鋼、日本進(jìn)口同類鋼、不銹鋼耐腐蝕能力相比教，是日本CRlR鋼的1.84倍，是lCrl8Ni9鋼的2.97倍，是Corten鋼的8.63倍，是Q235B鋼的14.11倍。
[0030]09CrCuSb (ND鋼)鋼是以鍋爐；電爐的熱交換、煙管、煙囪等用途為目的開發(fā)的具有優(yōu)秀的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕的熱軋鋼板、鋼管。
[0031]其優(yōu)越的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕的性能及非常高的性價(jià)比，是完全可以代替不銹鋼，超越不銹鋼(在耐硫酸露點(diǎn)腐蝕方面)的最好材料，ND鋼具有重大經(jīng)濟(jì)意義，符合當(dāng)今高效.長壽.節(jié)能.環(huán)保等“綠色”觀念和國家發(fā)展政策導(dǎo)向。
[0032]焦化蠟油的特點(diǎn)是氮化物、稠環(huán)芳烴及膠含量高，特別是堿性氮化物含量高，需經(jīng)預(yù)處理才能作為二次加工原料。
[0033]由