用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于化工产品分离技术领域，公开了一种用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法及装置。本发明专利技术所提供的分离方法包含：向填充有5A分子筛的固定床填充柱中循环脉冲进样待分离轻烃样品和液体洗脱剂，以所述5A分子筛为吸附剂对所述轻烃样品进行吸附分离，分别收集分离后的正、异构烷烃。本发明专利技术所提供的用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法及装置，采用填充5A分子筛的脉冲固定床吸附分离工艺、以沸点低于待分离正异构烃沸点的正异构烃类液体溶剂作为洗脱剂、恒流液体泵提供动力，实现了对C5‑C12的正异构烷烃分离，具有对正、异构烷烃分离效果好、洗脱剂消耗低、再生过程简单等优点。

Method and device for separating n-alkanes from light hydrocarbons

The invention belongs to the field of chemical products separation technology, and discloses a method and a device for separating n-alkanes from light hydrocarbons. The separation method provided by the present invention includes: circulating pulse injection into a fixed bed filling column filled with 5A molecular sieve to separate light hydrocarbon samples and liquid eluents, adsorb and separate the samples of the light hydrocarbons with the 5A molecular sieve as adsorbent, and collect the paraffin after separation. The method and device for separating normal and isomeric alkanes for the separation of light hydrocarbons by the present invention, using a pulsed fixed bed adsorption separation process with 5A molecular sieve, as the eluent and a constant current liquid pump, are used as the eluent and the constant current liquid pump with the boiling point of the boiling point below the boiling point of the isomer to be separated, and the positive isomeric alkanes of the C5 C12 are realized. Hydrocarbon separation has the advantages of good separation effect for n-alkanes, low consumption of eluent and simple regeneration process.

【技术实现步骤摘要】
用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法及装置
本专利技术属于化工产品分离
，特别涉及一种用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法及装置。
技术介绍
我国原油偏重，石脑油的收率较低，对石脑油进行组分分离，可提高石脑油的利用效率，增加产品的附加值，增强石化企业的竞争力。分离出的异构烷烃可作为高辛烷值汽油的调和组分或者催化重整原料。正构烷烃，特别是奇数正构烷烃本身是一种高附加值的化学品。正构烷烃是生产低碳数烃类的优质裂解原料，也是生产其他更高附加值化工产品的重要原料，如农药乳化剂、脂肪醇、可被降解的合成洗涤剂、塑料增塑剂、化肥添加剂、化妆品、蛋白浓缩剂等。目前还有很多新用途正在开发中。由于新用途的不断出现，加上我国经济的快速发展，其市场潜力巨大。可见，实现轻质烷烃的正异构分离具有重要的现实意义。目前，分离低碳数正异构烷烃，传统的方法是精馏法。由于正异构烃各组分的沸点可以非常接近，使用精馏法分离，难度大、能耗高。5A分子筛具有选择性吸附正构烷烃的特性，利用此特性进行正异构烃的分离是经济有效、能耗低的方法。5A分子筛能选择性吸附正构烷烃，是因为5A分子筛的微孔孔径为正构烷烃的分子直径小于异构烷烃的分子直径大于环烷烃和芳香烃的分子直径大于因此只有正构烷烃可以进入5A分子筛微孔，即5A分子筛微孔只能吸附正构烷烃，不能吸附异构烷烃、环烷烃、芳香烃等，从而可利用这种择形效应实现正构烷烃与异构烷烃的分离。不过常用脱附剂是小分子气体，如氮气、氢气等，实际使用过程中存在脱附剂消耗高、脱附再生困难等问题。翟万军使用5A分子筛为吸附剂，采用固定床分离工艺，以氢气为脱附剂处理石脑油，分离出正异构烷烃，但该方法中脱附剂氢气的消耗高，且无法重复利用，经济成本高。中国专利CN103467229提供了一种变压吸附与膜分离组合分离正异构烷烃的方法，但此方法仍是使用小分子气体作为脱附剂，虽然解决了脱附剂可重复使用的问题，但操作过程比较繁琐，且分离膜的材料选择困难、难以找到合适的膜材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用填充5A分子筛的液相脉冲固定床对轻烃的正构、异构烷烃进行吸附分离的工艺及装置，以解决正异构烷烃难分离和脱附剂消耗高、再生困难等问题。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法，包含：向填充有5A分子筛的固定床填充柱中循环脉冲进样待分离轻烃样品和液体洗脱剂，以所述5A分子筛为吸附剂对所述轻烃样品进行吸附分离，分别收集分离后的正、异构烷烃，所述循环脉冲进样方式为：待分离轻烃样品进样恒流脉冲时长设为T1、液体洗脱剂进样恒流脉冲时长设为T2，所述待分离轻烃样品进样和液体洗脱剂进样交替进行；其中，T1使得每次进样的待分离轻烃样品中所含正构烷烃总量不超过所述固定床填充柱的择形吸附容量，即固定床填充柱中的吸附剂对该等正构烷烃的择形吸附容量；T2满足T2≥异构烃流出时间Ta+过渡时间Tb+正构烃流出时间Tc，所述过渡时间Tb为异构烃流出结束至正构烃开始流出的时间段。在本专利技术的实施方式所提供的用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法中，待分离轻烃样品包含C5-C12的正、异构烷烃。优选地，液体洗脱剂包含碳数低于待分离轻烃样品碳数的正构烃类；进一步优选地，液体洗脱剂还进一步包含异构烃类调节剂。优选地，本专利技术的实施方式所提供的用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法还包含：对所述流出的正、异构烷烃分别进行精馏，回收洗脱剂。优选地，回收到的洗脱剂重复利用。优选地，本专利技术的实施方式所提供的用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法，还包含对固定床填充柱中的5A分子筛吸附剂进行活化的步骤。本专利技术的实施方式还提供了一种用于分离轻烃的正、异构烷烃的装置，其特征在于，包含：样品罐，用于容纳待分离轻烃样品；洗脱剂罐，用于容纳液体洗脱剂；固定床填充柱，填充有5A分子筛；第一收集装置，用于容纳分离出的正构烷烃；第二收集装置，用于容纳分离出的异构烷烃；所述样品罐、所述洗脱剂罐和所述固定床填充柱的进样端分别与第一三通阀可选择地连通；所述填充柱的出料端、所述第一收集装置和所述第二收集装置分别与第二三通阀可选择地连通；所述第一三通阀控制所述样品罐和所述洗脱剂罐循环脉冲进样：待分离轻烃样品进样恒流脉冲时长设为T1、液体洗脱剂进样恒流脉冲时长设为T2，所述待分离轻烃样品进样和液体洗脱剂进样交替进行；所述第二三通阀控制分离出的正、异构烷烃分别流入所述第一收集装置和第二收集装置；其中，T1使得每次进样的待分离轻烃样品中所含正构烷烃总量不超过所述固定床填充柱的择形吸附容量，即固定床填充柱中的吸附剂对该等正构烷烃的择形吸附容量；T2满足T2≥异构烃流出时间Ta+过渡时间Tb+正构烃流出时间Tc，所述过渡时间Tb为异构烃流出结束至正构烃开始流出的时间段。优选地，在固定床填充柱的进样端与第一三通阀之间设有恒流液体泵，液体泵用于提供动力。优选地，在固定床填充柱的进样端与恒流液体泵之间设有预热器。相对于现有技术而言，本专利技术的实施方式所提供的用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法及装置，采用填充5A分子筛的脉冲固定床吸附分离工艺、以沸点低于待分离正异构烷烃沸点的正异构烃类液体溶剂作为液态洗脱剂、恒流液体泵提供动力，实现对C5-C12的正异构烷烃分离，具有对正、异构烷烃分离效果好、洗脱剂消耗低、再生过程简单等优点。附图说明图1是第二实施方式中的用于分离轻烃的正、异构烷烃的装置示意图；图2是第三实施方式中循环脉冲进样及正、异构分离出料的时间示意图，其中，2-A是循环脉冲进样时间示意图；2-B是正、异构分离时间示意图；图3是第四实施方式中进行气相色谱分析绘制的正异构峰面积-时间示意图；图4是第五实施方式中进行气相色谱分析绘制的正异构峰面积-时间示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法，且所述轻烃的正、异构烷烃为C5-C12的正、异构烷烃。该分离方法包含：向填充有5A分子筛的固定床填充柱中循环脉冲进样待分离轻烃样品和液体洗脱剂，以所述5A分子筛为吸附剂对所述轻烃样品进行吸附分离，使分离后的正、异构烷烃分别流出，其中，所述循环脉冲进样方式为：待分离轻烃样品进样恒流脉冲时长T1、液体洗脱剂进样恒流脉冲时长T2，待分离轻烃样品进样和液体洗脱剂进样交替进行；其中，所述T1使得单次进样的待分离轻烃中所含的正构烷烃总量不超过固定床填充柱的吸附剂对该等正构烷烃的择形吸附容量；记异构烃流出时间段为Ta、异构烃流出结束至正构烃开始流出时间段为过渡时间Tb、正构烃流出时间段为Tc，所述T2满足T2≥Ta+Tb+Tc。在分离前，本实施方式首先对固定床填充柱中的5A分子筛吸附剂进行活化。本实施方式中所采用的液体洗脱剂包含碳数低于待分离轻烃样品碳数的正构烃类，还进一步包含异构烃类作为调节剂。在本实施方式中对流出的正、异构烷烃进一步分别进行精馏，回收洗脱剂，回收到的洗脱剂可复用。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法，其特征在于，包含：向填充有5A分子筛的固定床填充柱中循环脉冲进样待分离轻烃样品和液体洗脱剂，以所述5A分子筛为吸附剂对所述轻烃样品进行吸附分离，分别收集分离后的正、异构烷烃；所述循环脉冲进样方式为：待分离轻烃样品进样恒流脉冲时长设为T1、液体洗脱剂进样恒流脉冲时长设为T2，所述待分离轻烃样品进样和液体洗脱剂进样交替进行；其中，T1使得每次进样的待分离轻烃样品中所含正构烷烃总量不超过所述固定床填充柱的择形吸附容量；T2满足T2≥异构烃流出时间Ta+过渡时间Tb+正构烃流出时间Tc，所述过渡时间Tb为异构烃流出结束至正构烃开始流出的时间段。

【技术特征摘要】
1.一种用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法，其特征在于，包含：向填充有5A分子筛的固定床填充柱中循环脉冲进样待分离轻烃样品和液体洗脱剂，以所述5A分子筛为吸附剂对所述轻烃样品进行吸附分离，分别收集分离后的正、异构烷烃；所述循环脉冲进样方式为：待分离轻烃样品进样恒流脉冲时长设为T1、液体洗脱剂进样恒流脉冲时长设为T2，所述待分离轻烃样品进样和液体洗脱剂进样交替进行；其中，T1使得每次进样的待分离轻烃样品中所含正构烷烃总量不超过所述固定床填充柱的择形吸附容量；T2满足T2≥异构烃流出时间Ta+过渡时间Tb+正构烃流出时间Tc，所述过渡时间Tb为异构烃流出结束至正构烃开始流出的时间段。2.根据权利要求1所述的用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法，其特征在于，所述待分离轻烃样品包含C5-C12的正、异构烷烃。3.根据权利要求1所述的用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法，其特征在于，所述液体洗脱剂包含碳数低于待分离轻烃样品碳数的正构烃类。4.根据权利要求3所述的用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法，其特征在于，所述液体洗脱剂还包含异构烃类调节剂。5.根据权利要求1所述的用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法，其特征在于，所述方法还包含：对所述流出的正、异构烷烃分别进行精馏，回收洗脱剂。6.根据权利要求5所述的用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法，其特征在于，所述回收到的洗脱剂重复利用。7.根据权利要求1所述的用于分离轻烃的正、异构烷烃的方法，其特征在于，还包含对固定床填充柱中的5A分子筛吸附剂进行活化的步骤。8.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：李自运，池朗珠，
申请(专利权)人：亚申科技研发中心上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31