專利名稱：將液體烴物流中的飽和烷烴與混合伯醇分離的方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明提供一種將液體烴物流中的飽和烷烴與混合伯醇分離的方法及系統。所述液態烴物流為費托合成產物。
背景技術：
中海石油在海上石油和天然氣開發的過程中存在大量油田伴生氣，由于海上油田的工程與環境條件，目前處理油田伴生氣的方法是向大氣施放，油層回注或火炬燃燒后施放，不僅浪費了能源，而且伴生氣中含有大量溫室氣體甲烷，甲烷使地球變暖的系數約為二氧化碳的21倍。這些火炬放空氣的規模較小(處理量為20 30萬方/天)，產量和儲量難以準確預測，產量隨時間下降較快，采用常規手段很難達到經濟利用的水平。
上世紀九十年代起，天然氣經合成氣制取液體燃料，尤其是高品質柴油的研究再一次引起人們的關注。天然氣制合成油(GTL)過程生產高品質的柴油，這種合成柴油具有十六烷值高、不含硫、氮和芳烴等優點，可以直接作為超清潔超低排放車用柴油，也可以作為調合組分添加到現行的大量低品質柴油中，提高其品質，滿足日趨嚴格的環保要求。中國專利CN1764619介紹了一種從烴流中萃取含氧物(主要為混合伯醇)同時保持了凝析物產物的烯烴含量的商用可行方法，所述烴流是典型的費-托反應凝析物的餾份。含氧物萃取方法是使用甲醇和水的混合物為溶劑，在液-液萃取方法中萃取含氧物的方法，其中將液-液萃取的萃取液送到溶劑回收塔，自回收塔中將包含甲醇、烯烴和烷屬烴的塔頂產物再循環到萃取塔，從而提高烯烴和烷屬烴的總回收率。在此方法中，要求溶劑的含水量為59T15% (質量分數)。運用此方法，在回收萃取劑后，塔底產物僅包含小于0.02%(質量分數)的含氧物，烯烴和烷屬烴的回收率高于80%。此方法限定在費托合成凝析物在C1(TC13范圍內，目的在于提高烯烴和烷烴的純度與回收率。未提及從此范圍之外的烴流中提取混合伯醇，而且此方法未著重于混合伯醇的回收。中國專利CN1468292A介紹了一種分離液體烴物流中烯烴和烷烴與氧化物的方法，所述液體烴物流中含有高比例的烯烴、烷烴、氧化物(主要為醇)。所述的烴物流由費-托反應而得到。在該方法中，介紹使用了一種反萃溶劑，其沸點低于烴物流中最具揮發性的醇的沸點。從液-液萃取塔中得到的萃余液通過一個蒸餾塔，塔底產物含有烯烴和烷烴，而含有溶劑的塔頂產物則再循環。液-液萃余塔所得的萃取相送到反萃取塔，可得到含有純凈的醇的所述所萃取塔的塔底產物，而含有反萃溶劑的塔頂產物則再循環。在此方法中，物流中碳原子數為Cl C7的烴類及Cl C3的醇類被忽略，否則，無法選擇反萃劑。此方法所分離烴物流中，高級醇含量很小，C12以上氧化物均為微量，在計算中被忽略。

發明內容
本發明提供一種從液體烴物流中分離伯醇的系統與方法。所述液體烴物流為費托合成反應產物，是飽和直鏈烷烴和直鏈伯醇的混合物，兩者比例很高，且相差不多。本發明的技術方案如下
一種將液體烴物流中的飽和烷烴與混合伯醇分離的方法，液體烴物流為飽和直鏈烷烴和直鏈伯醇的混合物；該方法包含三個部分一是采用餾分切割的方法對原料進行預處理；二是對各段餾分采用萃取劑進行萃取操作；三是混合伯醇的提純以及萃取劑的回收。采用餾分切割的方法對原料進行預處理，塔頂所采出的各段餾分溫度范圍分別為0 9(TC、9(TC 14(TC、14(TC 19(TC。第一段餾份，引入萃取塔，采用水作為萃取劑，萃取劑用量不少于第一段餾份體積
的一半。 第二段餾份弓I入萃取塔，采用乙腈-水作為萃取劑，萃取劑含水量為40 %，用量為第二段餾份體積的4倍，萃取溫度為20°C。 第三段餾份弓I入萃取塔，采用乙腈-水作為萃取劑，萃取劑含水量為40 %，用量為第三段餾份體積的4倍，萃取溫度為20°C。第四段餾份引入萃取塔，采用乙腈-甲醇作為萃取劑，加入水作為分層劑，萃取劑含甲醇量為20%，用量為第三段餾份體積的4倍，萃取溫度為50°C。實現液體烴物流中的飽和烷烴與混合伯醇分離系統，包括預處理精餾塔，萃取塔和萃取相精餾塔；預處理精餾塔塔頂根據不同的溫度區間有三股餾分采出，分別與三個萃取塔連接進行萃取操作；塔爸殘液亦作為一股流股與萃取塔連接進行萃取操作；經過萃取后的萃取相分別與萃取相精餾塔相連接進行精餾操作，從而使混合伯醇與飽和烷烴得到分離提純。針對名段餾份采用不同的萃取劑，輔以不同的萃取操作條件，以使各段餾份中飽和烷烴和伯醇達到最大程度的分離。塔頂所采出的第一段餾份中混合伯醇主要由甲醇、乙醇、丙醇組成，僅含有少量丁醇，不含有其它伯醇；第二段餾份中混合伯醇主要由丁醇、戊醇組成，僅含有少量丙醇和己醇，不含有其它伯醇；第三段餾份中混合伯醇主要由己醇、庚醇、辛醇組成，僅含有少量戊醇和癸醇，不含有其它伯醇；第四段餾份為塔底殘液，其中混合伯醇主要由碳數高于十的伯醇組成,僅含有少量辛醇。液體烴物流引入精餾塔，預處理方案為對餾份切割，按照各組份的沸點的高低，從塔頂依次采出。塔頂采出的依據如下I.所述液體烴物流中，極性的變化主在存在于伯醇中，因此以伯醇為指標，只考慮伯醇的富集，不考慮飽和烷烴的富集；2.將甲醇、乙醇、丙醇三個在常溫下可與水混溶的組份歸于第一段餾份；3.塔底殘液最好為液態，因此塔底必須含有凝點低于常溫的組份。本方法中優選癸醇作為此組份。也就是說，沸點高于癸醇的組份都將在塔底收集；4.經過上述2、3分割后，將剩余的五個伯醇分為兩組，根據極性相近原則，本方法優選丁醇和戊醇作為塔頂第二段餾份的伯醇組成，優選己醇、庚醇、辛醇作為塔頂第三段餾份的伯醇組成。 經過餾份切割后，各段餾份分別弓I入萃取塔，采用輕質極性溶劑進行萃取。上述第一段餾份引入萃取塔后，優選水作為萃取劑。塔頂萃余相為高純度的飽和烷烴，塔底萃取相為甲醇、乙醇、丙醇的水溶液。上述第二段和第三段餾份弓I入萃取塔后，優選乙腈-水作為萃取劑。塔頂萃余相為高純度的飽和烷烴，塔底萃取相為含萃取劑的混合伯醇溶液。上述第四段餾份引入萃取塔后，優選乙腈-甲醇作為萃取劑，優選水促進分層。塔頂萃余相為高純度的飽和燒烴，塔底萃取相為含萃取劑的混合伯醇溶液。第二、三、四段的萃取相引入精餾塔，加入過量乙腈，采用共沸精餾的方法回收各段萃取劑。本方法對第一段的萃取相，亦即甲醇、乙醇、丙醇的水溶液，其中伯醇的提純不作介紹。本方法由三部分組成。首先，采用精餾的方法對所述費托合成產物進行預處理，按沸程切割，在塔頂和塔底分別得到不同組成、性質的餾份；然后，針對各餾份性質，選擇不同 的萃取劑實現飽和烷烴與伯醇的分離，萃余相為高純度的飽和烷烴；最后，萃取相引入精餾塔，通過共沸精餾，將萃取劑與混合伯醇分離，得到高純度的混合伯醇同時回收萃取劑。回收的萃取劑經過處理后可循環使用。本方法的特征在于采用餾份切割的方法對原料進行預處理，得到四段組份不同的餾份。各段餾份中伯醇的極性相近，因則在萃取劑中的溶解度相近，有利于采取統一的萃取條件。通過共沸精餾，將萃取劑與混合伯醇分離，得到高純度的混合伯醇同時回收萃取劑。回收的萃取劑經過處理后可循環使用。


圖I :為本發明的工藝流程圖。其中T1 一預處理精餾塔；E1—一段餾分萃取塔；E2—二段餾分萃取塔；E3—三段餾分萃取塔；E4—四段餾分萃取塔；T2—二段餾分萃取相精餾塔；T3—三段餾分萃取相精餾塔；T4一四段餾分萃取相精餾塔；I一原料液；2—塔頂餾分；3—一段餾分；4一二段餾分；5—三段餾分；6—四段餾分；7—一段餾分萃取劑；8—一段餾分萃余相；9一一段餾分萃取相；10—二段餾分萃余相；11 一二段餾分萃取相；12—二段餾分萃取劑回流；13—二段餾分分離所得高純伯醇；14一三段餾分萃余相；15—三段餾分萃取相；16—三段餾分萃取劑回流；17—三段餾分萃取劑；18—三段餾分分離所得高純伯醇；19—四段餾分萃余相；20—四段餾分萃取相；21—四段餾分萃取劑回流；22 —四段餾分分離所得高純伯醇；
具體實施例方式本發明提供一種從液體烴物流中分離伯醇的方法。所述液體烴物流為費托合成反應產物，包含C5 C21飽和直鏈烷烴和Cl C18直鏈伯醇。參考流程1，將液體烴物流引入Tl，在常壓下進行餾份切割。在塔頂分別收集沸程為0 90°C、90°C 140°C、140°C 190°C的餾份，在塔底收集殘液。在塔頂采出的各段餾份中，伯醇的極性都比較相近。Tl塔頂采出的沸程為0 90°C的餾份引入萃取塔El中，采用水作為萃取劑。餾份從塔底進入萃取劑，萃取劑從塔頂進入萃取塔，水的用量為餾份體積的一半。在常溫下經過液-液萃取后，在塔頂得到高純度的飽和烷烴，在塔底得到甲醇、乙醇、丙醇和水溶液。對于醇-水物系的分離，本方法不作討論。Tl塔頂采出的沸程90°C 140°C、140°C 190°C的餾份分別引入萃取塔E2、E3中，優選輕質極性溶劑作為萃取劑。本方法優選乙腈-水作為萃取劑，萃取劑中水含量為40%。餾份從塔底進入萃取劑，萃取劑從塔頂進入萃取塔，萃取劑用量不低于餾份體積的2倍，本方法優選4倍用量。在常溫下經過液-液萃取后，在塔頂分別得到高純度的飽和烷烴，塔底萃取相分別引入精餾塔T2、T3。在精餾塔中加入過量乙腈，確使乙腈用量高于乙腈和水形成共沸物的比例，以使水從塔頂完全蒸出。在T2、T3塔頂收集沸點不高于76°C的餾份，得到水含量為15%的乙腈-水溶液，加入水，使水含量達到40%，返至萃取塔E2、E3中循環使用。在T2、T3的塔底得到含有少量乙腈的高純度混合伯醇。
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Tl塔底殘液引入到萃取塔E4中。優選輕質極性溶劑作為萃取劑。本方法優選乙腈-甲醇作為萃取劑，萃取劑中甲醇含量為20%，同時，需要加入少量水。水的用量盡量少，只要能達到促進分層清晰的作用即可，這樣在后續的精餾操作中可降低能耗。本方法優選為萃取劑用量的二十分之一。萃取劑和水從萃取塔E4塔頂進入，Tl塔底殘液引入萃取塔E4塔底，萃取劑用量不低于餾份體積的2倍，本方法優選4倍用量。在50°C下進行液-液萃取后，在塔頂得到純度較高的飽和烷烴，塔底萃取相引入精餾塔T4中。在精餾塔加入過量乙腈，確使乙腈用量高于乙腈和甲醇形成共沸物的比例，乙腈用量也要考慮用萃取相中的少量水，確保通過共沸精餾的方法在塔頂將水全部回收。在T4塔頂收集沸點不高于76°C的餾份，得到甲醇含量為19%的乙腈-甲醇溶液，同時含有少量水。加入少量甲醇使甲醇含量達到20%，返至萃取塔E4中循環使用。在T4塔底得到含有少量乙腈的純度較高的混合伯醇。本發明提供的方法分離效果很好，可用于費托合成產物中極性溶劑和非極性溶劑的分離。本方法主要目的是分離出高純度的伯醇，但從萃取劑得到的飽和烷烴的純度也非常高，甚至高于伯醇的純度。下面實例將更好地對本發明進行說明，但不會因此而限制其應用。具體實施例表I給出了液體烴物流中組成以及各組份沸點。表I
醇類重量％~ 沸點/°c 飽和烷烴重量％~ 沸點/°c ~373264.05 正戊燒 87T43673
~ZM ITTi 76.98 正己燒 6707 68.86 丙醇L 7896.23 正庚燒 6 5698.42
~正丁醇 iTTo116.85 正辛燒 8 56125.91~
~正戊醇 5 85136.46
~正己醇 5 21157.23 正癸燒 6785173.87~
權利要求
1.一種將液體烴物流中的飽和烷烴與混合伯醇分離的方法，液體烴物流為飽和直鏈烷烴和直鏈伯醇的混合物；其特征是該方法包含三個部分一是采用餾分切割的方法對原料進行預處理；二是對各段餾分采用萃取劑進行萃取操作；三是混合伯醇的提純以及萃取劑的回收。
2.如權利要求I所述的方法，其特征是采用各段餾分切割的方法對原料進行預處理，塔頂所采出的餾分溫度范圍分別為0 90°C、90°C 140°C、140°C 190°C。
3.如權利要求2所述的方法，其特征是第一段餾份，引入萃取塔，采用水作為萃取劑，萃取劑用量不少于第一段餾份體積的一半。
4.如權利要求2所述的方法，其特征是第二段餾份引入萃取塔，采用乙腈-水作為萃取齊U，萃取劑含水量為40%，用量為第二段餾份體積的4倍，萃取溫度為20°C。
5.如權利要求2所述的方法，其特征是第三段餾份引入萃取塔，采用乙腈-水作為萃取齊U，萃取劑含水量為40%，用量為第三段餾份體積的4倍，萃取溫度為20°C。
6.如權利要求2所述的方法，其特征是第四段餾份引入萃取塔，采用乙腈-甲醇作為萃取劑，加入水作為分層劑，萃取劑含甲醇量為20%，用量為第三段餾份體積的4倍，萃取溫度為50°C。
7.實現權利要求I的液體烴物流中的飽和烷烴與混合伯醇分離系統，其特征是包括預處理精餾塔，萃取塔和萃取相精餾塔；預處理精餾塔塔頂根據不同的溫度區間有三股餾分采出，分別與三個萃取塔連接進行萃取操作；塔釜殘液亦作為一股流股與萃取塔連接進行萃取操作；經過萃取后的萃取相分別與萃取相精懼塔相連接進行精懼操作，從而使混合伯醇與飽和烷烴得到分離提純。
全文摘要
本發明提供一種將液體烴物流中的飽和烷烴與混合伯醇分離的方法及系統。液體烴物流為飽和直鏈烷烴和直鏈伯醇的混合物；該方法包含三個部分一是采用餾分切割的方法對原料進行預處理；二是對各段餾分采用萃取劑進行萃取操作；三是混合伯醇的提純以及萃取劑的回收。采用餾分切割的方法對原料進行預處理，塔頂所采出的各段餾分溫度范圍分別為0～90℃、90℃～140℃、140℃～190℃。通過共沸精餾，將萃取劑與混合伯醇分離，得到高純度的混合伯醇同時回收萃取劑。回收的萃取劑經過處理后可循環使用。
文檔編號C10G53/04GK102719270SQ201210185640
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月7日 優先權日2012年6月7日
發明者周付軍, 唐忠利, 李蘇巧, 袁希鋼 申請人:天津大學