分离方法技术

本发明专利技术披露了用于分离两种或更多种不混溶液体的分离方法，其使用利用高表面积垂直悬挂纤维的接触器。这种分离方法尤其用于对在氧化废弃的苛性减溶液期间形成的二硫化物油进行分离，所述苛性碱溶液用于从轻烃除去硫污染物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及使用高表面积垂直悬挂纤维(vertical hanging fiber)的高表面积和聚结(coalescing)性质实现两种不混溶液体的快速分离的新分离技术。本专利技术的具体应用涉及在单一容器中进行的改进的，其中在从包括液化石油气(“LPG”)的烃除去硫和其它污染物的过程中产生的二硫化物和苛性碱溶液的混合物分离成用于再循环的含水苛性碱液流(aqueous caustic stream)和含二硫化物的有机流。本专利技术显著减少分离驻留时间，因此减少设备成本和改善方法的总效率。
技术介绍
将两种不混溶液体分离成两个不同液层进行回收是本领域公知的。然而，大部分分离设备主要依靠大容器，这种大容器使用重力和长驻留时间实现相分离或形成不同的层。可选择地，两种液体的强制物理分离使用复杂机械设备如离心机(其也需要大能量输入)或者使用具有选择性渗透特征的膜完成。在迫切需要更经济的方法(其也更紧凑以节省空间)的情况下，需要较小的更有效率的分离。1990年的美国“清洁空气法”(US CleanAirAct)的制定已经在北美达到了顶点，要求汽油池(gasoline pool)含有少于10_wppm的硫。从实际情况来看,这意味着精炼厂一般情况下制备含有少于5ippm的汽油池，以允许来自先前运输的残留的壁“附着”硫的管道污染和空气洁净法规定的测试方法的精确度。1990年的空气洁净法的另一结果是在美国小的低效精炼厂关闭，从1980年的330多个精炼厂变成2007年的少于175个精炼厂。在过去的25年中没有建立新的精炼厂，但是精炼厂扩充和进口满足了美国的汽油需求。现存的精炼厂也已经转向更严重的流体催化裂化单元操作，以减少燃烧器燃料量同时产生另外的较高辛烷值汽油和增加的烯烃产生。这些烯烃为丙烷/丙烯和丁烷/异丁烷/异丁烯。这些是后续加工步骤(其为烷化单元)的给料。一些精炼厂烷化戊烯(amylenes)(戍烯(pentene)),取决于它们的经济模式。大部分精炼厂使用HF (氢氟酸)或硫酸烷基化单元烷基化混合的丁烯或混合的丙烯和丁烯。烷基化是异丁烷与烯烃反应以制备支链烷烃的过程。由于硫对烷基化过程有害，大部分精炼厂配备苛性碱液处理系统以提取存在于混合的烯属液化石油气(“LPG”)流中的容易提取的甲硫醇、乙硫醇和更难的丙硫醇。通常，苛性碱液处理使用液-液接触器，在一些情况中使用FIBERF丨LM 接触器，其由 Merichem Company (Houston, TX)市场化和销售并如美国专利 3，758，404 ;3，977，829和3，992，156所述，将所有这些专利并入本文作为参考。为了保存苛性，几乎总是使用苛性再生器。用于处理LPG的典型工艺流程方案涉及使用至少一个液-液接触器从LPG进料提取硫污染物(通常为硫醇)的第一苛性碱液处理，其产生富含硫醇的“废弃的”苛性碱溶液或所谓的富苛性碱液(rich caustic)，分离接触器中的LPG，氧化富苛性碱液以将硫醇转化为二硫化物(通常称为二硫化物油(“DSO”))(其产生“氧化的”苛性碱溶液)，然后使用重力分离器从氧化的苛性碱溶液分离DSO。在一些情况中，将粒煤床(granular coal bed)与重力沉降设备联用作为聚结器以进一步帮助从氧化的苛性碱液分离DS0。一旦除去DS0，然后可将再生的苛性碱液再循环并与新鲜补充苛性碱液混合并在液-液接触器中使用以处理LPG进料。如上所述，在现有技术方法中重力沉降设备的使用问题在于需要长驻留时间，尤其是当用于从氧化的苛性碱溶液分离DSO时。这些长驻留时间不利地影响苛性碱液处理方法的经济性。另外，现有技术的重力沉降器是相对大件的设备。同样，强制分离设备如离心机是需要大量能量输入以操作的复杂机械设备。本专利技术现在解决了当两种不混溶液体需要分离时并且特别是当用于从苛性碱溶液分离DSO时，在现有技术分离设备中发现的问题。具体地，本专利技术在单一柱中实施整个过程。本专利技术还利用可单独使用或组合使用的两种新改进。第一种涉及使用FIBER FILM 技术，其通常仅在液-液接触应用中发现，以及第二种涉及在氧化废弃的苛性碱溶液之前使用溶剂注射(solvent injection)。本专利技术的方法也可在DSO分离后使用一个或多个精制步骤(polishing steps)以进一步从氧化的苛性碱溶液除去残留DS0。极大减少的驻留时间和设备尺寸的减少转化成从LPG除去硫化合物的非常经济的方法，并因此将资本成本和操作成本最小化。根据本专利技术的以下更详细的描述，这些和其它优点将变得显而易见。
技术实现思路
如上所述，本专利技术涉及在单一的塔、柱或容器中使用FIBER FILM .技术分离至少两种不混溶液体的混合物的改进的，并且在从苛性碱溶液分离DSO和其它烃中得到具体应用。本专利技术实现比常规重力沉降器快很多倍的分离驻留时间，无论这种常规沉降器是否使用煤床聚结器。而且，专利技术人已经发现，使用在氧化步骤之前添加的少量溶剂相对于常规重力沉降技术进一步改善分离性能。尽管在并流(co-current)液-液接触器应用(其中两种不混溶液体彼此接触用于某些化合物的增强的质量传递)中使用FIBERHLM 技术是公知的，但是本领域没有认识到FIBER FILM 技术能够实施在单一流中作为混合物进料的两种不混溶液体的实际分离，以及可将两个或更多个接触器级(contactor stages)(每个含有多个垂直悬挂纤维)以对流方式设置，以实现甚至更好的分离而不增加溶剂消耗。尽管事实上，FIBER FILM 技术已经商业化35年以上，同时有效和改进的的需要一直存在。同样，人们没有意识到FIBER FILM 技术用于分离的用途，因为纤维不像膜技术一样提供由物理尺寸限制导致的选择性，也不像离心机技术一样通过大能量输入强制物理分离。相反，本专利技术利用大表面积纤维形成薄液膜，在所述薄液膜中由于强烈受限的路径长度实现聚结效果。在现有技术方法中，例如在美国专利5，017，294(Derrieu)和5,480, 547 (Williamson)中教导的方法，将所述方法设计成从有机烃(其为连续的)分离含水液滴(其中水相是不连续的)。当利用纤维时，含水液滴会湿润纤维表面并聚结，以包覆纤维并沿着纤维流出。然而，不知道或不清楚的是，当纤维可被水相湿润时，这种FIBER FILM 技术是否可用于从连续水相分离有机液滴。同样，人们不知道通过这种技术可实现什么水平的有机烃分离。事实上，专利技术人预料不到地发现，使用FIBER FILM 技术从含水苛性碱溶液分离有机液滴或溶解的有机物是可能的。在本专利技术中，纤维仍可被水相湿润，然而，有机烃液滴和溶解的有机物聚结，这不是因为它们与纤维接触，而是因为在纤维周围形成的水相薄膜中可到处移动的短路径强加于它们的限制。上述的现有技术方法的进一步观察表明，那些方法目的在于除去含水液滴或所谓的游离"水"，对于从有机相除去溶解的水没有效果。在本专利技术中，专利技术人除去游离的有机液滴以及溶解的有机物(溶剂+DSO)。本申请使用的二硫化物油或DSO意在包括可能的二硫化物(包括二甲基二硫醚、二乙基二硫醚、甲基乙基二硫醚和高级二硫化物)的混合物。同样，术语硫醇意在包括类似于醇和酚的任何种类的有机硫化合物，但是含有硫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁军，VK特纳，
申请(专利权)人：梅里凯姆公司，
类型：
国别省市：