从石油流体中纯化芳烃制造技术

用包括环丁砜和至少一种辅助溶剂的溶剂混合物通过萃取蒸馏法（ＥＤ）分离包括至少一种芳烃和至少一种非芳烃的原料混合物的一种方法。辅助溶剂是分子中有４－８个碳原子的烷基环丁砜。将溶剂混合物加到ＥＤ塔的顶部，原料混合物在ＥＤ塔的加入处低于溶剂混合物加入处。进行萃取蒸馏，分离芳烃和非芳烃。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从石油流体中纯化芳烃本申请要求在2000年4月28日提出申请的美国临时申请60/200,565的优选权。本专利技术的背景用传统的蒸馏方法分离沸点非常接近的成分(如芳烃和非芳烃)是不实际的也是不经济的。分离沸点接近的成分的另一方法是萃取蒸馏(ED)。在ED塔中，将一种极性的非挥发性溶剂优选同原料中的极性更强的成分协同加入塔顶，这样，可以显著增大沸点接近的诸成分之间的相对挥发性，从而可以进行蒸馏分离。可以加入一种辅助溶剂，以提高主要溶剂的溶解本领并提高主要溶剂的整体效率。相对挥发性(α)是表示该溶剂选择性的一种方法，并与分离所需的理论步骤数目有关。随着α增加，完成分离所需的理论步骤或塔板数目将降低。这将使分离在商业上易于实行并降低了能耗。但是，难以选择溶剂/辅助溶剂对，所以需要进行实际的试验。ED方法的基本原理、设计和操作已在文献(包括：Atkins，G.T.等“Application of McCabe-Thiele Method to ExtractiveDistillation Calculations″，Chem.Eng.Prog.，45(9)553-562(1949)、Chambers，J.M.，″Extractive Distillation Design andApplication″，Chem.Eng.Prog.，47(11)555-565(1951)、Hackmuth，K.H.，″Industrial Viewpoints on Separation Processes″，Chem.Eng.Prog.，48(12)，617-626(1952)、Bulter等的美国专利3,114,783和Perry的Chemical Engineers＇Handbook，6th Edition，Mcgraw-Hill Book Company，1984，pp 13-53-13-57)中全面地讨论过。在此将这些文献引为参考文献。众所周知，使用萃取蒸馏可以分离非芳烃和芳烃，特别是分离沸点非常接近的芳烃和非芳烃。例如，美国专利3,591,490的方法使用-->N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺作溶剂从烃混合物中分离芳烃。美国专利3,723,526的方法用环丁砜或其它有关溶剂，通过将初步分馏、塔顶馏出物的萃取蒸馏和塔底馏出物的溶剂萃取相结合，从芳烃和非芳烃混合物中回收芳烃。美国专利4,053,369的萃取蒸馏方法，以最佳的回流比在两液相操作，使溶剂用量降低。这些溶剂的选择是高度选择性的，优选是环丁砜型溶剂。最后，美国专利4,278,505的方法是用选择性溶剂如N-甲基吡咯烷酮，通过萃取蒸馏从芳烃化合物中回收正-己烷。在″Extractive Distillation：Close-Boiling-Point″ChemicalEngineering，112-120(1998)中，Fu-Ming Lee讨论了使用辅助溶剂使难以进行的分离在经济上得以进行。这篇文章提供了各种溶剂的选择性和溶解能力以及它们的极性。在这篇文章中试验的溶剂/辅助溶剂对有环己醇和乙二醇、环己醇和四乙二醇、N-甲基吡咯烷酮和乙二醇、四乙二醇和N-甲基吡咯烷酮、3-甲基环丁砜和水、二-正-丙基砜和水、以及3-甲基环丁砜和二甲基砜。这篇文章指出，由于当前对溶液中极性成分行为理解的限制，所以选择溶剂/辅助溶剂对是很困难的。所以需要试验以筛选辅助溶剂。然而，上述文献中都没有提到本专利技术题目中的新溶剂和辅助溶剂的混合。因此，有必要开发比现在用于芳烃和非芳烃混合物的萃取蒸馏(ED)中使用的已知溶剂更为适宜的溶剂和溶剂混合物。本专利技术的概要本专利技术提供了用极性有机溶剂或极性有机溶剂混合物通过萃取蒸馏分离沸点接近的芳烃和非芳烃混合物的有效分离方法。因此，用新的极性有机溶剂或新的极性有机溶剂混合物通过萃取蒸馏从包括芳烃和非芳烃混合物中可以得到高纯度芳烃。本专利技术的其它目的和优点可以从本专利技术的详细说明和附录的权利要求中看出。根据本专利技术的一个实施方案，用环丁砜作萃取溶剂，将原料混合物在萃取蒸馏塔中进行萃取蒸馏，从一种或多种非芳烃中分离一种或多种芳烃的方法，在这种方法中包括了一些改进，其中萃取溶剂还包-->括至少选自3-甲基环丁砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、苯乙酮、异佛尔酮和吗啉中的一种辅助溶剂。附图的简介图1表示本专利技术的萃取蒸馏法的一个优选的实施方案。优选的实施方案的详细说明图1说明本专利技术的一个优选方法和设备。包括芳烃和非芳烃的原料混合物经导管1导入多层ED塔3的中部。流经导管1的原料混合物的温度可以通过控制热交换器2向原料混合物加热或从原料混合物中除去热而加以调节。从溶剂储库装置20来的溶剂经导管22进入ED塔3，富含非芳烃的塔顶馏出物经导管4从ED塔3的上部取出。这些塔顶馏出物可以完全送到储库或其它加工装置，或如一般情况那样，塔顶馏出物可以部分或完全冷凝，其中一部分作为回流液返回ED塔3。流经导管4的塔顶馏出物流冷凝在冷凝塔5中，得到冷凝的塔顶馏出物。冷凝的塔顶馏出物的一部分可以作为回流液经导管6返回ED塔3中。而从其余的冷凝的塔顶馏出物得到产品，或经导管7送到其它加工装置中。塔底馏出物经导管11从ED塔3的下部取出。从ED塔3下部取出的一部分馏出物可以经加热而返回到ED塔3中。例如，根据一优选的实施方案，塔底产物的一部分可以经导管8取出，在再沸器9中加热，然后经导管10返回到ED塔3的下部。热交换器2，冷凝塔5和再沸器9中的操作条件可以被控制并同流经导管22的溶剂、流经导管1的原料混合物、流经导管6的回流液以及流经导管11的塔底流相接触，这样，进入ED塔3的原料混合物将被分馏产生富含沸芳烃的塔顶馏出物和主要包括芳烃和溶剂的塔底流。流经导管11的塔底流可以转移到储库中用于其它加工，或优选送到另一蒸馏塔13(一般叫作溶剂汽提塔)中。为在塔13中有效分馏(汽提)所必须的对流经导管11的塔底流的温度调节可以通过适当地调节热交换器12完成。主要包括芳烃的塔顶馏出物经导管14从塔13-->的上部取出。这一塔顶馏出物至少可以在冷凝塔15中部分冷凝。从冷凝塔15取出的一部分塔顶馏出物可以经导管16作为回流液返回塔13中，其余的塔顶馏出物作为产品(即高纯度芳烃)经导管17取出。主要包括溶剂(一般叫贫溶剂)的塔底馏出物经导管18取出从塔(汽提)13的下部取出。这些塔底流的一部分优选返回溶剂储库装置20，然后再循环到ED塔3中，而塔底流的另一部分在再沸器(未画出)中加热并返回到塔13的下部。随时间积累在溶剂中的杂质可以除去经导管19的少量的清洗流而从系统中除去。经这种清洗流损失或经其它加工损失的溶剂可以经导管21送进溶剂储库装置20的补充液而得到补充。在一萃取蒸馏(ED)方法中，将萃取剂(或溶剂)加入到要分离的原料混合物中，从而增强了混合物中各成分间的挥发性的差别，使得可以通过萃取蒸馏而有效地分离。萃取剂和不易挥发的成分流到蒸馏塔的底部，在此，被萃取的成分经随后的次级蒸馏而得到回收。萃取剂一般是根据其用于增强被分离成分的相对挥发性的选择性以及其用于该原料混合物的溶解能力(溶解性)而进行选择。选择性和要分离原料成分的相对挥发性的变化有关。相对挥发性(α)的定义为     α＝(Y本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从至少一种沸点接近的非芳烃中分离至少一种每分子有６－１２个碳原子的芳烃的方法，该方法包括在包含环丁砜和选自３－甲基环丁砜、Ｎ－甲基－２－吡咯烷酮、苯乙酮、异佛尔酮和吗啉中的至少一种辅助溶剂存在下，萃取蒸馏包括至少一种芳烃和至少一种非芳烃的原料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2001-4-26 09/842,125;US 2000-4-28 60/200,5651.一种从至少一种沸点接近的非芳烃中分离至少一种每分子有6-12个碳原子的芳烃的方法，该方法包括在包含环丁砜和选自3-甲基环丁砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、苯乙酮、异佛尔酮和吗啉中的至少一种辅助溶剂存在下，萃取蒸馏包括至少一种芳烃和至少一种非芳烃的原料。2.权利要求1的方法，其中环丁砜与3-甲基环丁砜的重量比约为0.1∶1-20∶1。3.权利要求2的方法，其中环丁砜与3-甲基环丁砜的重量比约为0.1∶1-10∶1。4.权利要求1的方法，其中辅助溶剂是3-甲基环丁砜。5.权利要求1的方法，其中辅助溶剂是N-甲基-2-吡咯烷酮。6.权利要求1的方法，其中辅助溶剂是苯乙酮。7.权利要求1的方法，其中辅助溶剂是异佛尔酮。8.权利要求1的方法，其中辅助溶剂是吗啉。9.权利要求1的方法，其中所说的原料混合物的约20-80％重量是芳烃，所说的原料混合物的约20-80％重量是非芳烃。10.权利要求1的方法，其中所说的原料混合物含至少一种分子中有6-10个碳原子的芳烃。11.权利要求1的方法，其中所说的原料混合物含至少一种分子中有5-10个碳原子的非芳烃。12.权利要求1的方法，其中所说的萃取溶剂/辅助溶剂混合物和所说的原料混合物以约每份原料混合物0.5-20份溶剂的重量比加入到蒸馏塔中。13.权利要求1的方法，其中在塔顶有蒸汽冷凝并以回流液形式返回到塔中，在塔顶有蒸汽出来并作为塔顶馏出产物收集，所说的回流液与所说的塔顶产物的重量比约是0.1∶1-5∶1。14.从一种或多种非芳烃中分离一种或多种芳烃的方法，其中在萃取蒸馏塔中将其原料混合物进行萃取蒸馏，用环丁砜作萃取溶剂，其特征在于萃取溶剂还包括选自3-甲基环丁砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、苯乙酮、异佛尔酮和吗啉的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福民，
申请(专利权)人：GTC技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]