[发明专利]氧化工艺

说明书

本申请涉及氧化工艺。公开一种从富液体苛性碱移除残余硫化合物的工艺，其中含有两个反应区的单一管柱将硫醇催化氧化为二硫化物油。第二反应区利用一束垂直悬挂纤维并维持为气体连续相，所述气体连续相包含约20体积％到约100体积％蒸气。此工艺尤其适用作烃脱硫工艺流程方案的一部分。

本申请是申请日为2017年6月9日、申请号为“201780038976.X”、名称为“氧化工艺”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明大体上涉及一种用于氧化硫醇，确切地说从液体苛性碱物料流移除硫化合物的改良工艺。更具体来说，本发明关于一种处理富苛性碱的工艺，其在含有垂直悬挂纤维的单一管柱或容器内使用三相氧化将硫醇催化氧化为二硫化物油，以制备可再用于烃脱硫工艺的再生的苛性碱物料流。本发明还可以作为改造部分集成到用于从烃移出硫污染物的现有工艺中，因此取消昂贵的设备并保存空间。

背景技术

使用苛性碱从烃物料流移除硫污染物，确切地说硫醇为已知的。同样地，通过使富苛性碱物料流与催化剂在氧气存在下接触，之后使二硫化物与经处理苛性碱来将这些硫醇氧化为二硫化物也是已知的。出于经济原因，处理废苛性碱且后续回收再生的苛性碱为重要的。同样地，降低对过多设备的需求且随之引起的土地空间的节省是持续的期望目标。

通常，将液-液接触器和在某些情况下纤维-膜接触器用于烃的苛性碱处理，如美国专利第3,758,404号、第3,977,829号和第3,992,156号所描述，所述专利全部以引用的方式并入本文中。这类工艺之后通常为苛性碱再生器工艺，其涉及氧化反应器，之后为一或多个分离容器。用于处理烃的典型的工艺流程方案涉及第一苛性碱处理，其使用至少一个液体-液体接触器以从烃类进料萃取硫污染物(通常为硫醇)，从而产生富含硫醇或称为“富苛性碱”的“废”苛性碱溶液；在接触器中分离经处理烃；氧化富苛性碱以将硫醇转化为二硫化物(通常称为二硫化物油(“DSO”))，产生“经氧化”苛性碱溶液，且随后使用重力分离器以从经氧化苛性碱溶液分离DSO。在一些实例中，使用颗粒煤床结合重力沉降装置作为聚结器以进一步帮助使DSO与经氧化苛性碱分离。在移除DSO之后，可进一步处理再生的苛性碱且随后回收，其中使所述苛性碱与新鲜的补充苛性碱混合且在液-液接触器中用于处理烃类进料。更通常，需要另外的净化处理以便将未转化的硫醇和残余DSO以硫形式减少到优选地低于5重量ppm。不希望在再生的苛性碱中存在大量硫醇，因为硫醇可导致萃取效率损失并可能导致二硫化物的下游形成。在再生的苛性碱中存在大量DSO导致在烃苛性碱萃取工艺期间，DSO不合需要地再进入烃或反萃取到烃中。

溶剂洗涤是已知技术且常用作净化步骤以从苛性碱萃取残余DSO。然而，由于质量转移和平衡限制，这些溶剂洗涤单元操作通常需要多个具有较高资金和操作成本的阶段。此外，溶剂洗涤从苛性碱移除硫醇的效率较低。类似地，离心工艺和膜分离受高成本困扰且难以获得小于5重量ppm硫。

吸附净化是可使用的另一技术。已应用吸附脱硫以从烃(诸如汽油和柴油)移除硫化合物。实例展示于美国专利7,093,433、7,148,389、7,063,732和5,935,422中。然而，这些专利和其它文献中所报导的吸附剂对苛性碱介质的效率较低。

因此，仍需要研发可经济地从苛性碱移除二硫化物和硫醇两者以获得小于15重量ppm硫、优选地小于7.5ppm的技术。

本工艺使用单一管柱或容器氧化不溶性二硫化物和硫醇且从富苛性碱进料将两者移除。另外，相比于从苛性碱溶液移出残余硫化合物的传统方法，通过最小化资金和操作成本，本工艺为极其经济的。这些和其它优势将从本发明的以下更详细描述变得显而易见。

发明内容

如所提及，本发明涉及采用三相催化氧化反应，使用单一管柱移除富苛性碱进料中的硫化合物的工艺。本发明产生再生的苛性碱物料流，其含有少于15ppm重量、优选地少于7.5ppm重量(呈硫形式)的硫化合物。