[发明专利]芳烃抽提工艺返洗液中烯烃和环烷烃的脱除方法

说明书

技术领域

本发明涉及芳烃抽提工艺，特别涉及芳烃抽提工艺返洗液中烯烃和环烷烃的脱除方法。

背景技术

芳烃是石油化工工业的重要基础原料,在总数八百多万种的已知有机化合物中，芳烃化合物占了约30%，其中BTX芳烃――（苯、甲苯和二甲苯）被称为一级基本有机原料。

随着科学技术的飞速发展以及人们对生活和文化的需要日益提高，化学纤维、塑料、橡胶等的生产量迅猛发展，各国都在增加芳烃的产量，来满足工业发展的需要。

扬子石化公司芳烃厂拥有年产140万吨芳烃的生产能力，“三苯”产品占国内“三苯”产品产量的60%以上。

芳烃的大部分来源于炼油厂催化重整装置生产的汽油和乙烯装置副产的裂解汽油，从这两种汽油中分离芳烃的方法大多是溶剂抽提。随着新溶剂的不断出现，以及工艺技术的发展和改进，相继出现了多种不同的芳烃抽提方法，其中有以甘醇类为溶剂的Udex法，以环丁砜为溶剂的Sulfolane法，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂的Arosolvan法，以二甲亚砜为溶剂的IFP法，以及以N-甲酰基吗林为溶剂的Foxmex法及Morphylox法和由UOP公司最新推出的Carom芳烃抽提新工艺。综合溶剂的性质、工艺流程、抽提操作条件和经济性等几个方面的因素，以环丁砜为溶剂的Sulfolane法为最佳方案。

Sulfolane法是以环丁砜为溶剂,抽提塔采用筛板塔或转盘塔。操作条件：70～99℃，溶剂比2.0～3.5，回流比0.4～0.6，溶剂含水质量分数0.6%～0.7%。芳烃回收率：苯99.9%，甲苯99.0%，二甲苯96.5%。消耗指标：蒸汽0.8t，,电6.3kW·h，水31t，溶剂0.13Kg,此法特点：流程简单，无芳烃洗塔及水分馏塔，投资和消耗低，芳烃回收率高；原料范围宽，可抽提C₆～C₁₁的芳烃；成品塔需负压操作；对碳钢不腐蚀；溶剂为环丁砜。

在Sulfolane法工艺中，环丁砜抽提芳烃装置的抽提返洗液返回抽提塔时，将返洗液中的轻质烯烃和一定量环烷烃带入抽提塔内，运行一段时间后返洗液的溴值达21000mgBr₂/100g，导致塔内轻质烯烃越积越多，同时返洗液中的环烷烃含量也很高（20%左右），当进入抽提塔液相节流闪蒸时，液体表面张力不断增加增大，抽提塔此时成为一个具有高度发泡倾向的系统。这种现象一旦发生将严重影响抽提塔的正常操作，大大降低抽提塔处理能力，并会影响抽提塔的萃取选择性。

经分析返洗液中的轻质烯烃99.5%是非芳烃，环烷烃主要是环戊烷、甲基环戊烷。

文献报道，用活性白土和分子筛能将油品中的烯烃脱除，但由于返洗液中的烯烃含量很高（以环戊烯计，约为11%），如果用活性白土和分子筛来处理的话，用量将是相当大的，所以该方法不适合工业化大生产的。

环烷烃的分离主要有用单一或混合溶剂萃取的办法，多是针对单一环烷烃的，混合环烷烃的分离未见报道。

发明内容

本发明要解决的问题是芳烃抽提工艺返洗液中烯烃和环烷烃含量高，影响抽提塔的正常操作和萃取选择性。

通过下述技术方案加以实现：

一种芳烃抽提工艺返洗液中烯烃和环烷烃的脱除方法，是在加压气固相反应装置中，用改性的芳构催化剂，在压力0-1Mpa,温度300-550℃,质量空速1-5h^-1,高径比为20-30：1条件下脱除返洗液中烯烃和环烷烃；所述改性的芳构催化剂，是用0.2-2%镍和0.1-1.5%铜改性的ZSM-5芳构化催化剂。

本发明方法能将返洗液的溴价（烯烃量用溴价的多少来表示）降到8000mgBr₂/100g以下，环烷烃含量小于12%。催化剂通过再生是可以连续使用的，催化剂活性无明显下降。该方法能同时将返洗液中的烯烃和环烷烃得到脱除。

本发明是所述加压气固相反应装置优选管式反应器。管式反应器选用1Cr18Ni9Ti固定床反应器，三段控温反应炉、一体式预热混合器。

本发明还公开了一种根据本工艺的特点设计的一套小型中压反应装置（反应部分为直径30mm，长600mm的不锈钢管）。该装置为三段控温反应炉、一体式预热混合器，装置采用先进的恒温技术，实际控温精度<1℃，具有自动化程度高、操作简便、运行稳定和安全可靠等特点。

反应温度：300-550°℃，

反应压力：0-1Mpa，

质量空速：1-5h^-1

高径比：20-30：1