一种由费托合成油品中提纯1-辛烯的方法技术

本发明专利技术涉及一种从费托合成油品中提纯1-辛烯的方法以及用于实施该方法的设备系统。所述方法以费托合成轻质馏分油为原料，经二次馏分切割得到C8馏分段，然后先通过共沸精馏，用乙醇和水二元共沸剂同时脱除C8馏分中的酸和其它有机含氧化合物；再通过萃取精馏法分离C8馏分段的烷烃和烯烃，得到C8烯烃，将所述的C8烯烃通过精密精馏进一步纯化，得到符合聚合级要求的1-辛烯产品。本发明专利技术还公开了用于实施该方法的设备系统，其中包括1#切割塔、2#切割塔、共沸精馏塔、萃取精馏塔、精密精馏塔以及相关的配套设备。本发明专利技术的方法和设备的设计科学、合理、经济效益高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种费托合成油品，特别是费托合成轻质馏分油的处理方法，具体的说，本专利技术涉及从费托合成油，特别是费托合成轻质馏分油中提取高纯度1-辛烯的方法。
技术介绍
由于能源危机及原油价格持续走高，近年来合成油品的生产及后续加工引起工业界和研究者的广泛关注。其中，费托合成(也称F-T合成或FTS)油品因可生产超清洁、高十六烷值的柴油而备受瞩目。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。如US7217852，US7294253，AU199951882，US6855248，WO0011113，EP1835011等。例如，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，中间馏分油用于生产高质量的柴油。由于费托合成油品具有无硫、无芳烃、正构烷烃、线性α-烯烃含量高等特性，其石脑油馏分虽因辛烷值低不适合直接生产汽油，却是分离α-烯烃、轻质溶剂油及其他精细化学品的极好原料。目前，南非Sasol公司在生产基于费托油品的线性α-烯烃。1994年南非Sasol公司在以煤为原料的费托工艺中，从富含α-烯烃物流中经过预分馏、选择加氢、水洗、醚化、甲醇回收、超精馏萃取蒸馏、干燥和精炼等步骤分离出1-戊烯、1-己烯等产品，顺利投产，1-己烯产量超过10万吨/年；1999年和2004年Sasol又分别建成2套4.8万吨/年的1-辛烯装置；随后Sasol公司又在南非塞库达(Secunda)联合企业建设10万吨/年1-辛烯装置，于2007年下半年投产，将使总产能增至19.6万吨/年，成为全球最大的1-辛烯生产商。该公司从煤基费托油品中分离线性α-烯烃的生产方法是以煤为原料，把1-戊烯、1-己烯、1-辛烯作为副产回收，工业化生产成本低。Sasol从F-T粗产品中抽提1-己烯的方法比Philips采用的乙烯三聚生产1-己烯的成本低了40％(Arno de Klerk等人，Ind.Eng.Chem.Res.2007年第2期，题为“Linear α-olefins from linear internal olefins by a boron-based continuous double-bond isomerization process”)。α-烯烃作为共聚单体、表面活性剂合成中间体、增塑剂醇、合成润滑油和油品添加剂等广泛应用于许多领域，是石油化工的重要原料。特别是C6～C10的偶数线性α-烯烃(1-己烯、1-辛烯和1-癸烯)因其特殊且广泛的用途和生产技术难度高更是供不应求。我国1-己烯的产量也远远满足不了国内的需求。国内聚合级以上1-己烯、1-辛烯和1-癸烯几乎全部依赖进口。而且从费托合成油品分离生产α-烯烃在现有生产α-烯烃工艺中成本较低。因此，从费托合成油品分离生产高纯度1-辛烯在缓解供需矛盾、提高费托合成油品附加值等方面都具有重要意义。本专利技术的目的就是通过对费托合成油品的处理，提出一种从费托合成油品中提纯1-辛烯的方法。由中科合成油技术有限公司历经多年开发的包括核心的合成技术和成套工艺在内的煤炭间接液化技术，经过了中试和16万吨/年示范厂的验证，具备了进入大型工业化项目设计的技术条件。本专利技术选用基于中科合成油技术有限公司的费托合成工艺技术和费托合成铁基催化剂技术、经中试生产的轻质馏分油为原料，进行了1-辛烯提纯的工艺开发和研究，提出了一套切实可行的1-辛烯提纯工艺，分离得到符合聚合级要求的1-辛烯产品。由于费托合成轻质馏分油是一个碳数分布非常宽的有机混合物体系，组成复杂，同时包含烷、烯、醇、醛、酮、醚、酯、酸等多种有机化合物。因此，从费托合成油中分离1-辛烯是一个非常复杂的工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种从费托合成轻质馏分油中提纯1-辛烯的方法，该方法包括二次馏分切割、共沸精馏、萃取精馏、精密精馏等序贯的工艺过程。本专利技术提出了先经馏分切割进行分离的技术方案，即从费托合成来的轻质馏分油经过第一次切割，得到C7-(包括C7)馏分和C8+(包括C8)馏分，后者C8+(包括C8)馏分再经第二次切割，得到C8馏分和C9+(包括C9)馏分。本申请中，在提及某一馏分时，如果碳原子数目上有“+”或“-”的角标，其数字还包括本数。具体地，本专利技术从费托合成轻质馏分油提纯1-辛烯的方法包括以下步骤：(1)对费托合成轻质馏分油原料进行第一次切割处理，得到C7-(包括C7)馏分和C8+(包括C8)馏分；(2)将上一步骤得到的C8+(包括C8)馏分段进行第二次切割，得到C8馏分和C9+(包括C9)馏分；(3)以乙醇和水二元溶剂为共沸剂，将上一步骤得到的C8馏分段经共沸精馏除去其中的有机酸和其他含氧化合物；(4)将上一步骤得到的C8馏分经萃取精馏塔，将C8烷烃和C8烯烃分开；(5)将上一步骤得到的C8烯烃进行精密精馏，得到1-辛烯产品。应用本专利技术的上述方法，所得到的1-辛烯产品符合聚合级要求。在上述方法中，经连续两次切割得到的C8馏分段同时含有烷烃、烯烃、有机酸和其它有机含氧化合物。由于有机酸会对设备造成腐蚀，所以应尽早除去。因此，在本专利技术方法的第二步就除去C8馏分中的有机酸和有机含氧化合物。由于有机含氧化合物可以和烃形成大量共沸物，因而不能通过简单的蒸馏法除去；而有机酸与极性萃取剂很难分离，故也不能通过萃取精馏的方法将有机酸和有机含氧化合物一起脱除。本专利技术提出了以乙醇和水组成的二元溶剂为共沸剂的共沸精馏法，可同时脱除酸和有机含氧化合物。所用的原理是乙醇和烃可形成共沸物，而不和有机含氧化合物形成共沸物。共沸剂中水的量可以灵活控制以形成均相和非均相共沸精馏。在本专利技术的上述方法中，其中上述步骤(3)的共沸精馏可采用均相共沸...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从费托合成油品中提纯1-辛烯的方法，该方法以费托合成轻质
馏分油为原料，采用二次馏分切割得到C8馏分段，先用共沸精馏脱除C8馏
分中的有机酸和其它含氧化合物，再经萃取精馏，将C8馏分段的烷烃和烯烃
分离；然后将所得到的C8烯烃通过精密精馏进一步纯化，得到1-辛烯产品。
2.如权利要求1所述提纯1-辛烯的方法，该方法包括以下步骤：
(1)对费托合成轻质馏分油原料进行第一次切割处理，得到C7-馏分和
C8+馏分；
(2)将上一步骤得到的C8+馏分段进行第二次切割，得到C8馏分和C9+馏分；
(3)以乙醇和水组成的二元混合溶剂为共沸剂，将上一步骤得到的C8馏分段经共沸精馏除去其中的有机酸和其他含氧化合物；
(4)将上一步骤得到的C8馏分经萃取精馏塔，将C8烷烃和C8烯烃分
开；
(5)将上一步骤得到的C8烯烃进行精密精馏，得到1-辛烯产品。
3.如权利要求2所述提纯1-辛烯的方法，应用该方法得到的1-辛烯产
品符合聚合级要求。
4.如权利要求1-3任意一项所述提纯1-辛烯的方法，其中所述步骤(3)
的共沸精馏可采用均相共沸精馏或非均相共沸精馏工艺；在采用均相共沸精
馏工艺时，选用95％的乙醇为共沸剂，共沸精馏的溶剂比为1～8；在采用非
均相共沸精馏工艺时，选用乙醇和水的二元混合溶剂为共沸剂，其中乙醇的
质量浓度为60～94％，共沸精馏的溶剂比为0.5～5；优选的，当其中所述步骤
(3)的共沸精馏在采用均相共沸精馏工艺时，共沸精馏的溶剂比为2；在采
用非均相共沸精馏工艺时，所选用乙醇和水的二元混合溶剂中乙醇的质量浓
度为86％，共沸精馏的溶剂比为1.5。
5.如权利要求1-3任意一项所述提纯1-辛烯的方法，其中步骤(4)可
选用的萃取剂为以下任意一种：N-甲基吡咯烷酮(NMP)或二甲基甲酰胺
(DMF)，或是乙腈(ACN)或NMP和水组成的二元混合溶剂，或是下述离
子液体的任意一种：[C2MIM]+[BF4]-、[C4MIM]+[BF4]-、[C2MIM]+[N(CN)2]-、
[C8MIM]+[BF4]-或[C8Chin]+[BTA]-；其中所述二元混合溶剂中水的质量分
数为6-40％，优选的所述二元混合溶剂中水的质量分数为10％；当所选用的
萃取剂为DMF时，可加入KSCN以提高分离效率。
6.如权利要求5所述提纯1-辛烯的方法，其中步骤(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永旺，张立，董立华，白亮，杨勇，郝栩，陶智超，曹立仁，
申请(专利权)人：中科合成油工程有限公司，中科合成油技术有限公司，
类型：发明
国别省市：