利用抽提蒸馏和液液抽提组合工艺回收芳烃的方法技术

一种采用抽提蒸馏和液液抽提组合工艺从烃类混合物，尤其是高芳烃含量的烃类混合物中回收高纯度苯、甲苯和二甲苯的方法。该法将原料经过预分馏得到含苯的第一馏份以及含少量苯的第二馏份，第一馏份进行抽提蒸馏处理直接得到苯产品；第二馏份和抽提蒸馏操作得到的抽余油混合后进行液液抽提处理得到含少量苯的甲苯。该工艺适合于炼厂原有液液抽提装置的扩建改造，操作能耗低，能同时回收苯、甲苯和二甲苯。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种抽提蒸馏-液液抽提组合工艺，适用于从烃类混合物中回收高纯度芳烃产品。目前，从催化重整油或裂解加氢汽油等烃类混合物中分离芳烃的传统方法主要有液液抽提法和抽提蒸馏法。液液抽提工艺能以较高收率获得高纯度苯、甲苯和二甲苯(BTX)产品。但现有的液液抽提工艺适于处理芳含30～70重％的原料。对于芳含大于75重％甚至达到80～90重％的原料则易出现原料与溶剂混溶的现象，需要用大量非芳烃产品与原料混兑使芳烃含量降至70重％以维持抽提塔的正常操作，而原料混兑降低了过程的分离效率、装置处理能力，也增加了过程的能耗，有时还会因混兑不均匀出现操作不稳。而抽提蒸馏是利用溶剂对烃类各组分相对挥发度影响的不同而从烃类混合物中分离芳烃的方法，无须进行原料混兑。较适于从窄馏份油中回收单一芳烃产品，而难以在同一个抽提蒸馏系列中同时获得高纯度的BTX产品。一般而言，抽提蒸馏工艺较之液液抽提工艺的芳烃收率为低，两种处理方法各有所长，并具有一定的互补性，所以将二者结合在一起的组合工艺得到发展。US3723256提出了一种抽提蒸馏-液液抽提的组合工艺。其做法是先将原料进行预分馏，切割成苯馏份和C8芳烃馏份。苯馏份进入抽提蒸馏段，得到含苯和溶剂的第一物流和第一非芳烃馏份。C8芳烃馏份进入液液抽提段得到含芳烃的溶剂萃取相和含非芳烃的抽余相，所得抽提相再进入汽提段进行处理，得到含芳烃和溶剂的第二馏份以及第二非芳烃馏份。将上述处理得到的第一和第二非芳烃馏份再返回液液抽提段，将含芳烃的第二馏份和含苯的第一馏份引入溶剂回收段，分离溶剂和芳烃，其中回收溶剂分两股从回收段的不同位置引出，其中的一股流入抽提蒸馏段，另一股流入液液抽提段。该方法将抽提蒸馏和液液抽提工艺结合，并采用一个溶剂回收塔，较适于处理芳含大于75重％的原料，同时以较高收率获得高纯BTX。但该法适用于新建装置，且操作能耗未有显著降低，不适用于对炼厂中现有的液液抽提装置进行大幅度扩能改造。US3844902提出的抽提蒸馏-液液抽提组合工艺将预分馏与抽提蒸馏合并在一个抽提蒸馏塔中进行，即在抽提蒸馏过程中将原料分离成重质芳烃和轻芳烃两种物流，再用抽提蒸馏法将重质芳烃与非芳组分分离，然后含重质芳烃的溶剂进溶剂回收塔以使重质芳烃与溶剂分离，在回收塔顶得到甲苯和二甲苯的混合物，回收溶剂再返回抽提蒸馏塔。抽提蒸馏过程产生的非芳烃和轻芳烃冷却后进入抽提塔进行液液抽提，塔顶得非芳烃，塔底富含芳烃的溶剂则经汽提塔、溶剂回收塔得到轻芳烃，轻芳烃为苯和甲苯的混合物。由于不设预分馏，直接在抽提蒸馏塔中将轻质芳烃与重质芳烃分离，在此过程中大量的轻质芳烃需要经过蒸馏排出抽提蒸馏塔，然后再进入液液抽提进行液相抽提，再经过汽提蒸馏和溶剂回收等蒸馏处理才能得到纯芳烃产品，且仍为混合物，要得到纯苯还需进一步的精馏。显然上述工艺操作需要多次蒸发轻质芳烃，较适于处理轻芳烃含量低而重芳烃含量高的原料。对于裂解加氢汽油及煤焦油这类轻芳烃含量很高的原料，由于需对轻芳烃进行多次蒸发及使用液液抽提分离轻芳烃，将造成操作能耗的增加。本专利技术的目的是提供一种能够直接分离得到纯苯，并能同时回收甲苯和二甲苯的抽提蒸馏-液液抽提组合工艺。该工艺能耗、物耗较低，芳烃收率高。本专利技术利用同一芳烃选择性溶剂在抽提蒸馏和液液抽提中的选择性不同的特点，采用抽提蒸馏-液液抽提组合工艺对原料中轻馏份和重馏份分别进行抽提蒸馏和液液抽提处理。在抽提蒸馏单元溶剂回收塔塔顶直接获得合格苯产品，在液液抽提单元回收塔处获得高纯度的甲苯和苯。本专利技术所述的方法包括如下步骤(1)将烃类混合物进行预分馏，得到苯浓度为60.0～95.0重％的第一馏份和苯浓度为0.5～30.0重％的第二馏份；(2)将第一馏份送入抽提蒸馏塔，用芳烃选择性溶剂溶解其中的苯得到富含苯的溶剂，将该富含苯的溶剂送入抽提蒸馏溶剂回收塔使芳烃选择性溶剂与苯分离，从该回收塔底得到的贫溶剂返回抽提蒸馏塔顶；(3)将所述的第二馏份和(2)步中抽提蒸馏塔顶排出的抽余油混合后送入液液抽提塔，用芳烃选择性溶剂溶解其中的芳烃得到富含芳烃的溶剂，将富含芳烃的溶剂送入汽提塔，汽提塔上部排出的物流，即回流芳烃返回液液抽提塔，汽提塔下部排出的含芳烃的溶剂进入液液抽提溶剂回收塔，在该回收塔顶部得到纯芳烃，回收塔底排出的贫溶剂返回液液抽提塔顶。所述方法中，预分馏分出的第一馏份主要为含有非芳烃的苯馏份；第二馏份主要为苯和甲苯的混合馏份，其中苯的含量较少，预分馏分出的重组分从体系中排出，主要为含二甲苯的物质，可用作碳八芳烃异构化原料。上述预分馏的操作条件最好控制在使所得第一馏份中苯浓度为70.0～95.0重％；第二馏份中苯浓度为0.5～15.0重％，最好为2.0～10.0重％。为增加环丁砜对非芳烃的溶解能力，提高抽提蒸馏过程中的苯回收率和缓和溶剂回收的操作苛刻度，本专利技术在步骤(2)所述的抽提蒸馏中，在芳烃选择性溶剂中加入C8～C10的芳烃作为助溶剂。助溶剂选自C8～C10芳烃中的任意一种或它们的混合物，如对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、三甲苯或四甲苯，优选的助溶剂为二甲苯。所述助溶剂在芳烃选择性溶剂中的含量为0.1～15.0重％，最好为3.0～8.0重％。本专利技术方法所用烃类混合物中芳烃的含量为60.0～98.0重％，最好是选用苯含量为30.0～90.0重％的烃类混合物。本专利技术方法将烃类混合物经过预分馏分成两个馏份后，将第一馏份进行抽提蒸馏操作，抽提蒸馏操作产生的非芳烃组份，即抽余油与第二馏份混合后进行液液抽提操作。抽提蒸馏与液液抽提操作所使用的溶剂为同一种物质，但各自独立，互不相混用，这样液液抽提操作溶剂中可含有微量水以提高分离效率，适宜的水含量为0.3～1.0重％。抽提蒸馏溶剂中不含水，以避免影响纯苯的质量以及溶剂溶解性降低导致的芳烃分离效率变差。本专利技术所用的芳烃选择性溶剂可选自砜类、甘醇类或N-甲酰基吗啉，所述的砜类具有的通式表达式为 式中R0、R2、R3、R4分别选自氢、C1～C10的烷基、C7～C12的芳烷基、C1～C8的烷氧基。较为优选的溶剂是环丁砜、2-甲基环丁砜或2，4-二甲基环丁砜，最为优选的溶剂为环丁砜。下面的附图有利于对本专利技术的进一步理解。附图说明图1为本专利技术组合工艺的流程示意图。图2为采用抽提蒸馏工艺回收苯的流程示意图。由图1可知，烃类混合物经管线1从中下部进入预分馏塔2，预分馏塔2可选用一个普通蒸馏塔，在塔顶得到含苯的第一馏份，在塔中部得到含少量苯的第二馏份，塔底得混合二甲苯；预分馏也可采用两个蒸馏塔相互串连，串连的塔一个为苯馏份切割塔，另一个为脱庚烷塔，这样则在苯馏份切割塔塔顶获得含苯的第一馏份，在脱庚烷塔塔顶获得含少量苯的第二馏份，塔底获得混合二甲苯。预分馏分出的混合二甲苯经管线15排出装置。预分馏塔2塔顶蒸出的含苯的气相第一馏份由管线3排出，经冷凝后由中部进入抽提蒸馏塔4，芳烃选择性溶剂由管线10从塔顶进入抽提蒸馏塔4，塔顶轻组分主要为非芳烃组分，由管线6排出，塔底富溶剂经管线8由中部进入抽提蒸馏溶剂回收塔9。该回收塔9塔顶气相经冷凝器11冷凝后进入贮罐12，不凝性气体由管线14排出，苯产品从贮罐12排出，一部分回流入回收塔9，另一部分由管线13排出，回收塔9塔底得到的贫溶剂由管线10返回抽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用抽提蒸馏和液液抽提组合工艺从烃类混合物中回收芳烃的方法，包括如下步骤： （１）将烃类混合物进行预分馏，得到苯浓度为６０．０～９５．０重％的第一馏份和苯浓度为０．５～３０．０重％的第二馏份； （２）将第一馏份送入抽提蒸馏塔，用芳烃选择性溶剂溶解其中的苯得到富含苯的溶剂，将该富含苯的溶剂送入抽提蒸馏溶剂回收塔使芳烃选择性溶剂与苯分离，从该回收塔底得到的贫溶剂返回抽提蒸馏塔顶； （３）将所述的第二馏份和（２）步中抽提蒸馏塔顶排出的抽余油混合后送入液液抽提塔，用芳烃选择性溶剂溶解其中的芳烃得到富含芳烃的溶剂，将富含芳烃的溶剂送入汽提塔，汽提塔上部排出的物流返回液液抽提塔，汽提塔下部排出的含芳烃的溶剂进入液液抽提溶剂回收塔，在回收塔顶部得到纯芳烃，回收塔底排出的贫溶剂返回液液抽提塔顶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田龙胜，邬时津，唐文成，赵明，张云明，边志凤，孙惠霞，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]