一种可在线监控的直链烯烃生产方法技术

本发明专利技术涉及一种可在线监控的直链烯烃生产方法。具体包括：以煤基费托合成油为原料，经过脱酸、馏分切割、脱含氧化合物、烷烯分离和异构体分离步骤得到聚合级烯烃产品，烯烃碳数N的范围为4‑18；在生产过程中，采用在线中红外光谱仪实时测定原料中烯烃、烷烃及炔烃的含量，并根据检测结果实时调整各工艺步骤的操作条件。本发明专利技术可以高效、能耗低、响应速度快、产品纯度高的生产直链烯烃。

【技术实现步骤摘要】
一种可在线监控的直链烯烃生产方法
本专利技术涉及一种可在线监控的直链烯烃生产方法，具体涉及一种实时测定烯烃、烷烃及炔烃的含量并相应调整操作条件的生产方法。
技术介绍
费托合成油产品中含有大量的宝贵化学品原料——烯烃，烯烃是生产其他精细化学产品的关键性原料，对其下游产业有着极其重大的影响。目前，国内外对于费托合成油品的后续加工方法，主要集中在蒸馏，精馏方面。专利US7217852和US7294253提出了一种费托合成油品的蒸馏方法以及蒸馏所得的中间馏分油，该中间馏分油含有甲基、乙基、丙基等支链，且C9～C16组分占了总馏分油的90％以上，该中间馏分油是构成柴油的主要成分，并且该中间馏分油具有良好的低温流动性。AU199951882、US6855248和WO0011113提出了一种含蜡费托合成油的蒸馏方法，该方法把含有重质烃、轻质烃、中间碳数的烃的费托衍生物通过蒸馏柱，进行馏分切割，从蒸馏柱出来的产品的碳数分布：轻烃C23-，中间碳数烃C20～C38，重质烃C30+，得到有用的蜡产品。EP1835011提出一种费托合成粗产品的蒸馏处理方法以及得到的中间馏分油，主要工艺是将FTS粗产品切割成石脑油和中间馏分油。南非SASOL公司在1994年开发了“碱洗-醚化-精馏-萃取”的联合工艺路线实现了聚合级的1-己烯、1-辛烯的制备。但是该工艺的路线比较复杂，操作能耗高，导致投资和运行成本非常高，且该技术仅能够分离C6、C8组分，对于高碳数组分尚无法分离。文献CN104370678中，以高温费托合成碳五轻质馏分油为原料，原料进行萃取精馏，萃取剂为N，N-二甲基甲酰胺，萃取精馏塔塔顶得到的富集1-戊烯物料，通过精密精馏进一步纯化，得到1-戊烯产品。此方法得到的烯烃碳数单一，且使用的基本方法为萃取精馏。此外，南非SASOL公司在1994年开发了“碱洗-醚化-精馏-萃取”的联合工艺路线实现了聚合级的1-己烯、1-辛烯的制备。但是该工艺的路线比较复杂，操作能耗高，导致投资和运行成本非常高，且该技术仅能够分离C6、C8组分，对于高碳数组分尚无法分离。以上技术文献中分离工艺均采用传统的萃取精馏工艺，由于直链烯烃和异构烯烃的沸点相差极小，采用萃取精馏工艺分离的成本非常高，溶剂用量大且回收困难，不符合当前社会发展的需要。尽管目前的技术能够分离液体烯烃和液体烷烃，但仍然需要提供更加改进的用于从烷烃中分离烯烃的方法。而且，在工艺生产过程中，工艺控制的精度对产品的质量影响非常大，因此能够在线实时检测物料组成显得尤为重要。专利CN103760131A公开了一种基于近红外光谱检测的汽油油品属性实时预测方法。该方法要求扫描汽油组分C4～C12的近红外光谱图，并建立模型计算辛烷值，并不能直接测量烯烃、烷烃、炔烃含量。专利CN104122235A公开了一种烯烃气体的检测装置及方法。该方法仅能检测各类烯烃在装置区域是否泄漏，但烯烃的气体检测需要气态烯烃或将烯烃气化后检测，检测过程繁琐，前处理复杂，且并不能够形成定量检测。梁仕普(在线红外光谱法检测汽油中的烯烃和芳烃(苯)，《精细石油化工》，第4期，2001年7月)提出一种在线红外光谱法检测汽油中的烯烃和芳烃方法。该方法采用近红外光谱在管道内对汽油在线检测，检测样品适用范围小，且烯烃检测的重复性与再现性偏差较大。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高效、能耗低、响应速度快、产品纯度高的可在线监控的直链烯烃生产方法。所采用的技术方案是：以煤基费托合成油为原料，经过脱酸、馏分切割、脱含氧化合物、烷烯分离和异构体分离步骤得到聚合级烯烃产品，烯烃碳数N的范围为4-18；在生产过程中，采用在线中红外光谱仪实时测定原料中烯烃、烷烃及炔烃的含量，并根据检测结果实时调整各工艺步骤的操作条件。采用在线中红外光谱仪还实时测定产品和中间产物中烯烃、烷烃及炔烃的含量。在需要在线监控的物料管路上设置带有测试样品池的支路，采用在线中红外光谱仪对样品池中的物料进行检测。在物料管路带有压差的调节阀的前后，分别引出进入样品池的入口管和出口管；通过阀门调节样品池内的压力在69bar之下，并且使进入样品池物料的温度不高于200℃。样品池为支路流动样品池，中红外光谱仪采用光纤探头式测量，光谱范围4000-650cm-1，分辨率4cm-1。优选地，通过光纤探头进行光谱扫描，经仪器软件工作站处理，得出特征波长下的光谱峰峰高。中红外光谱仪检测步骤为：(1)校正模型建立选取各种费托合成油样品，采用气相色谱法测定其中烯烃、烷烃及炔烃的含量；再将各样品通过样品池进行中红外光谱扫描，选取C＝C键在3100～3010cm-1为特征谱区；C-C键在2975～2800cm-1为特征谱区；C≡C键在3300～2150cm-1为特征谱区，将上述特征谱区的响应值与样品采用气相色谱法测定的烯烃、烷烃及炔烃的含量相关联，采用化学计量法的最小二乘法分别建立校正模型；(2)未知样品含量测定在与建立校正模型相同的测试条件下进行未知样品的中红外光谱扫描，分别将在3100～3010cm-1、2975～2800cm-1、3300～2150cm-1谱区的响应值代入各自对应的校正模型，得到未知样品的烯烃、烷烃及炔烃的含量。优选地，采用化学计量法的最小二乘法建立校正模型步骤如下：(1)假设烯烃(或烷烃或炔烃)在特征波长下的光谱峰峰高y，与烯烃(或烷烃或炔烃)浓度值x，存在下列关系，y＝ax+b，a为系数、b为截距。(2)对应每组数据(xi，yi)都存在对应关系。(3)误差e＝yi-(axi+b)(4)当为最小时拟合度最高，即最小，S代表标准偏差(5)分别求一阶偏导(6)分别让上面两式等于0，有(7)最终可得(8)代入各样品x、y值得到a、b值，进而得出线性关系方程式。脱酸、馏分切割、脱含氧化合物、烷烯分离和异构体分离步骤具体如下：(1)脱酸：采用碱洗釜进行碱洗；先将馏分油与适量的碳酸钾溶液加入中和反应器，搅拌，待反应完全后，静置分层，将乳相和水相转移至静置分相罐，水洗，静置分层，将近中性馏分油送入后续工段；(2)馏分切割：脱酸处理后的近中性馏分油进入脱轻塔，将碳数小于N的组分由脱轻塔塔顶分出，塔底组分进入脱重塔；碳数大于N的组分由脱重塔塔底分离出，脱重塔塔顶分出碳数为N的组分；(3)脱含氧化合物：将步骤(2)得到的碳数为N的组分通入萃取精馏塔，与萃取剂逆向接触，脱除含氧化合物并控制其含量在1000ppm以下；油品紧接着进入预热炉预热至30-50℃，再进入装有分子筛的吸附塔，对含氧化合物进行进一步吸附分离，脱除含氧化合物并控制其含量在1ppm以下；(4)烷烯分离：采用第一模拟移动床对步骤(3)得到的产物进行处理，分离烷烃和烯烃，操作温度50-100℃，操作压力0.4-0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可在线监控的直链烯烃生产方法，其特征在于：以煤基费托合成油为原料，经过脱酸、馏分切割、脱含氧化合物、烷烯分离和异构体分离步骤得到聚合级烯烃产品，烯烃碳数N的范围为4-18；在生产过程中，采用在线中红外光谱仪实时测定原料中烯烃、烷烃及炔烃的含量，并根据检测结果实时调整各工艺步骤的操作条件。/n

【技术特征摘要】
1.一种可在线监控的直链烯烃生产方法，其特征在于：以煤基费托合成油为原料，经过脱酸、馏分切割、脱含氧化合物、烷烯分离和异构体分离步骤得到聚合级烯烃产品，烯烃碳数N的范围为4-18；在生产过程中，采用在线中红外光谱仪实时测定原料中烯烃、烷烃及炔烃的含量，并根据检测结果实时调整各工艺步骤的操作条件。


2.根据权利要求1所述的可在线监控的直链烯烃生产方法，其特征在于：采用在线中红外光谱仪还实时测定产品和中间产物中烯烃、烷烃及炔烃的含量。


3.根据权利要求1或2所述的可在线监控的直链烯烃生产方法，其特征在于：在需要在线监控的物料管路上设置带有测试样品池的支路，采用在线中红外光谱仪对样品池中的物料进行检测。


4.根据权利要求3所述的可在线监控的直链烯烃生产方法，其特征在于：在物料管路带有压差的调节阀的前后，分别引出进入样品池的入口管和出口管；通过阀门调节样品池内的压力在69bar之下，并且使进入样品池物料的温度不高于200℃。


5.根据权利要求1-4任一项所述的可在线监控的直链烯烃生产方法，其特征在于：中红外光谱仪采用光纤探头式测量，光谱范围4000-650cm-1，分辨率4cm-1。


6.根据权利要求1-5任一项所述的可在线监控的直链烯烃生产方法，其特征在于：中红外光谱仪检测步骤为：
(1)校正模型建立
选取各种费托合成油样品，采用气相色谱法测定其中烯烃、烷烃及炔烃的含量；再将各样品通过样品池进行中红外光谱扫描，选取C＝C键在3100～3010cm-1为特征谱区；C-C键在2975～2800cm-1为特征谱区；C≡C键在3300～2150cm-1为特征谱区，将上述特征谱区的响应值与样品采用气相色谱法测定的烯烃、烷烃及炔烃的含量相关联，采用化学计量法的最小二乘法分别建立校正模型；
(2)未知样品含量测定
在与建立校正模型相同的测试条件下进行未知样品的中红外光谱扫描，分别将在3100～3010cm-1、2975～2800cm-1、3300～2150cm-1谱区的响应值代入各自对应的校正模型，得到未知样品的烯烃、烷烃及炔烃的含量。


7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊诚，钱震，张晓龙，武靖为，高源，邬学霆，陈浩庭，
申请(专利权)人：内蒙古伊泰煤基新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15