采用雙隔壁萃取精餾塔精制石油苯及噻吩的方法
【專利摘要】本發(fā)明創(chuàng)造提供一種采用雙隔壁萃取精餾塔精制石油苯及噻吩的方法，該方法用雙隔壁萃取精餾塔代替普通精餾塔對(duì)焦化粗苯進(jìn)行脫輕、脫重后精制得到苯及噻吩。本發(fā)明將苯精制和噻吩精制兩個(gè)過程合并在雙隔壁萃取精餾塔中同時(shí)進(jìn)行，大大簡(jiǎn)化了工藝流程，設(shè)備投資和能耗顯著降低；本發(fā)明得到99.99%的苯產(chǎn)品和99.5%以上的噻吩產(chǎn)品，苯產(chǎn)品的品質(zhì)達(dá)到石油苯的標(biāo)準(zhǔn)，能代替石油苯使用；處理過程不產(chǎn)生廢固廢液，無環(huán)境污染，是一種節(jié)能環(huán)保的焦化粗苯精制方法。
【專利說明】采用雙隔壁萃取精餾塔精制石油苯及噻吩的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種采用雙隔壁萃取精餾塔精制石油苯及噻吩的方法，屬于焦化粗苯精制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]苯是重要的基本有機(jī)化工原料，主要來源是煉焦行業(yè)產(chǎn)生的焦化粗苯。焦化粗苯的組成非常復(fù)雜，特別是硫化物噻吩對(duì)苯產(chǎn)品的品質(zhì)有很大影響。傳統(tǒng)的焦化粗苯精制方法有酸洗法和催化加氫法，酸洗法雖然工藝簡(jiǎn)單、適用性廣，但處理過程中產(chǎn)生了大量無法處理的酸焦油和廢渣，嚴(yán)重污染環(huán)境，目前已被國(guó)家禁止使用。催化加氫法工藝復(fù)雜、生產(chǎn)條件苛刻，對(duì)催化劑要求高，因此高性能催化劑的開發(fā)已成為該法發(fā)展的主要阻礙。以上兩種方法雖然能得到較高純度的苯，但品質(zhì)與石油苯相差甚遠(yuǎn)，而且破壞了寶貴的醫(yī)藥合成原料一噻吩，造成資源浪費(fèi)。
[0003]隨著精細(xì)化工領(lǐng)域?qū)Ρ狡焚|(zhì)的要求的不斷提高，行業(yè)內(nèi)開發(fā)了以萃取精餾為基礎(chǔ)的焦化粗苯精制技術(shù)，在生產(chǎn)工藝方面做了大量改進(jìn)，克服了酸洗法和催化加氫法存在的不足，提高了苯的純度，對(duì)噻吩的回收也有一定效果。但苯的品質(zhì)與石油苯仍有差距，噻吩的純度及回收率不高，處理步驟繁多使得設(shè)備投資和能耗相當(dāng)大。如CN101019918A公開的《焦化粗苯精制方法》中，焦化粗苯經(jīng)過粗苯預(yù)處理、苯餾分萃取精餾兩個(gè)工藝環(huán)節(jié)，包括八座精餾塔，工藝流程冗長(zhǎng)，造成的設(shè)備投資和能耗非常大；苯的純度為99.9%，其品質(zhì)未達(dá)到石油苯的標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)工藝流程冗長(zhǎng)、設(shè)備投資和能耗高、產(chǎn)品品質(zhì)低的問題，本發(fā)明提供了一種采用雙隔壁萃取精餾塔精制石油苯及噻吩的方法，將苯精制與噻吩精制兩個(gè)過程合并在一個(gè)具有雙隔板的隔壁塔中進(jìn)行，通過萃取精餾同時(shí)得到高品質(zhì)的苯產(chǎn)品及噻吩產(chǎn)品，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有萃取精餾工藝的流程，大大降低了設(shè)備投資和能耗。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是:
[0006]采用雙隔壁萃取精餾塔精制石油苯及噻吩的方法，所述方法是首先將原料焦化粗苯加入脫輕塔中，由塔頂采出沸點(diǎn)低于苯的輕組分，塔釜物料進(jìn)入脫重塔；然后由脫重塔塔釜采出沸點(diǎn)高于苯的重組分，塔頂采出富含噻吩的粗苯并從雙隔壁萃取精餾塔預(yù)分離區(qū)的中部進(jìn)入雙隔壁萃取精餾塔中；同時(shí)萃取劑從雙隔壁萃取精餾塔的預(yù)分離區(qū)和第一側(cè)采區(qū)的中上部進(jìn)料與富含噻吩的粗苯在預(yù)分離區(qū)中逆向接觸對(duì)富含噻吩的粗苯進(jìn)行預(yù)分離，由塔頂采出粗苯中殘留的輕組分，第一側(cè)采區(qū)得到高純度的苯產(chǎn)品，第二側(cè)采區(qū)得到高純度的噻吩產(chǎn)品，塔釜物料進(jìn)入回收塔；來自雙隔壁萃取精餾塔塔釜的物料進(jìn)入回收塔，回收后的萃取劑按流量計(jì)量返回雙隔壁萃取精餾塔的預(yù)分離區(qū)和第一側(cè)采區(qū)循環(huán)使用；
[0007]所述雙隔壁萃取精餾塔是一個(gè)裝有兩塊垂直隔板的萃取精餾塔，塔體被兩塊隔板分為預(yù)分離區(qū)、公共精餾區(qū)、公共提餾段、第一側(cè)采區(qū)和第二側(cè)采區(qū)五部分，原料從雙隔壁萃取精餾塔中的預(yù)分離區(qū)的中部進(jìn)料，萃取劑從預(yù)分離區(qū)和第一側(cè)采區(qū)的中上部進(jìn)料，第一側(cè)采區(qū)用于采出精制后的苯產(chǎn)品，第二側(cè)采區(qū)用于采出精制后的噻吩產(chǎn)品。
[0008]所述脫輕塔的操作壓力為50_101kPa，塔頂溫度50_80°C，塔釜溫度90_110°C ；所述脫重塔的操作壓力50-101kPa，塔頂溫度55-85°C，塔釜溫度95_120°C ;所述雙隔壁萃取精餾塔的操作壓力為50-10lkPa，溶劑比為(1-10):1，塔頂溫度60-85 °C，塔釜溫度100-140°C，第一側(cè)采區(qū)的出料控制溫度為58-80°C，第二側(cè)采區(qū)的出料控制溫度為60-850C ;回收塔操作壓力為20-101kPa。
[0009]優(yōu)選地，所述脫輕塔的操作壓力為80-10lkPa，塔頂溫度65_80 °C，塔釜溫度95-1100C ;所述脫重塔的操作壓力80-101kPa，塔頂溫度70_85°C，塔釜溫度105_120°C ;所述雙隔壁萃取精餾塔的操作壓力為80-101kPa，溶劑比為(1-5): 1，塔頂溫度75-85°C，塔釜溫度110-140°C ;第一側(cè)采區(qū)的出料控制溫度為73-80°C，第二側(cè)采區(qū)的出料控制溫度為76-850C ;回收塔操作壓力為50-101kPa。 [0010]所述萃取劑為離子液體或離子液體與有機(jī)溶劑的復(fù)合溶劑。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述萃取劑是離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽與有機(jī)溶劑乙二醇按照質(zhì)量比1: (1-5)混合而成或是離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽與1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽按照質(zhì)量比1: (1-3)混合而成。
[0012]本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于精制石油苯及噻吩的方法的雙隔壁萃取精餾塔，所述雙隔壁萃取精餾塔內(nèi)部裝有兩塊垂直隔板，且第一隔板位于第二隔板的左側(cè)，兩隔板交錯(cuò)平行固定在塔壁上，其中第一隔板的上端與塔頂?shù)木嚯x小于第一隔板的下端與塔底的距離，第二隔板的上端與塔頂?shù)木嚯x大于第二隔板的下端與塔底的距離，所述隔板將塔體分為預(yù)分離區(qū)、第一側(cè)采區(qū)、第二側(cè)采區(qū)、公共精餾區(qū)和公共提餾區(qū)五部分，其中從第一隔板的上端到塔頂之間形成的區(qū)域?yàn)楣簿s區(qū)，第二隔板的下端到塔底之間形成的區(qū)域?yàn)楣蔡狃s區(qū)，第二隔板的右側(cè)為第二側(cè)采區(qū)，第一隔板的右側(cè)且位于第二隔板上端的區(qū)域?yàn)榈谝粋?cè)采區(qū)，剩余的位于第一隔板和第二隔板左側(cè)的區(qū)域?yàn)轭A(yù)分離區(qū)；原料由預(yù)分離區(qū)側(cè)進(jìn)料，萃取劑從預(yù)分離區(qū)和第一側(cè)采區(qū)進(jìn)料，第一側(cè)采區(qū)和第二側(cè)采區(qū)用于采出經(jīng)過萃取精懼精制的廣品。
[0013]所述第一隔板和第二隔板的高度均小于塔的高度，且第一隔板的長(zhǎng)度大于第二隔板的長(zhǎng)度。
[0014]本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:(1)本發(fā)明公開的雙隔壁萃取精餾塔，將苯精制和噻吩精制兩個(gè)過程合并在同一座塔設(shè)備中進(jìn)行，能同時(shí)得到兩種高純產(chǎn)品，大大簡(jiǎn)化了現(xiàn)有技術(shù)的工藝流程，設(shè)備投資和能耗明顯降低，設(shè)備投資僅是現(xiàn)有技術(shù)的40-50%，能耗降低了 45%以上，簡(jiǎn)單的工藝流程還減小了設(shè)備的占地面積；
[0015](2)本發(fā)明得到了 99.99%的苯產(chǎn)品和99.5%以上的噻吩產(chǎn)品，苯產(chǎn)品的色號(hào)、溴價(jià)、結(jié)晶點(diǎn)、硫氮雜質(zhì)含量等指標(biāo)均達(dá)到國(guó)標(biāo)一級(jí)石油苯的標(biāo)準(zhǔn)，能代替石油苯使用，噻吩的回收率大于97%，本發(fā)明方法由此增加的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)50%以上；
[0016](3)本發(fā)明中所采用的萃取劑為離子液體，具有熱穩(wěn)定性好、蒸汽壓極低，使用過程中無損耗，而且無毒無腐蝕的特性也增加了生產(chǎn)過程的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】[0017]圖1是本發(fā)明中所公開方法的工藝流程圖
[0018]圖中:1-預(yù)分離區(qū)；2_公共精餾區(qū)；3_公共提餾區(qū)；4_第一側(cè)采區(qū)；5_第二側(cè)采區(qū)；6-第一隔板；7-第二隔板。
【具體實(shí)施方式】[0019]圖1所示的工藝流程中，包括脫輕塔、脫重塔、雙隔壁萃取精餾塔和回收塔，其中焦化粗苯經(jīng)過脫輕、脫重后得到富含噻吩的粗苯，然后富含噻吩的粗苯進(jìn)入雙隔壁萃取精餾塔內(nèi)進(jìn)行萃取精餾后得到純凈的石油苯和噻吩，其余物料進(jìn)入回收塔進(jìn)行萃取劑的回收再利用。其中雙隔壁萃取精餾塔內(nèi)部裝有兩塊垂直隔板，兩隔板交錯(cuò)平行固定在塔壁上，第一隔板6的上端與塔頂?shù)木嚯x小于第一隔板6的下端與塔底的距離，第二隔板7的上端與塔頂?shù)木嚯x大于第二隔板7的下端與塔底的距離，隔板將塔體分為預(yù)分離區(qū)1、第一側(cè)采區(qū)
4、第二側(cè)采區(qū)5、公共精餾區(qū)2和公共提餾區(qū)3五部分:預(yù)分離區(qū)I位于第一隔板6的左側(cè)，第一側(cè)采區(qū)4位于第一隔板6的右側(cè)，第二側(cè)采區(qū)5位于第二隔板7的右側(cè)，預(yù)分離區(qū)I和第一側(cè)采區(qū)4的公共精餾區(qū)2位于靠近塔頂?shù)奈恢?，預(yù)分離區(qū)I與第二側(cè)采區(qū)5的公共提餾區(qū)3位于靠近塔底的位置。第一隔板6和第二隔板7的高度均小于塔的高度，且第一隔板6的長(zhǎng)度大于第二隔板7的長(zhǎng)度。
[0020]含有噻吩的粗苯的混合物料從塔的中部進(jìn)料，萃取劑從塔的中上部進(jìn)料，首先進(jìn)入雙隔離壁萃取精餾塔的預(yù)分離區(qū)1，由于萃取劑改變了進(jìn)料混合物中各個(gè)組分的相對(duì)揮發(fā)度，經(jīng)過預(yù)分離區(qū)I后一部分沸點(diǎn)低于苯的輕組分從塔頂蒸出，剩余含少量輕組分的苯經(jīng)過公共精餾區(qū)2精餾后進(jìn)入隔板一 6右側(cè)的第一側(cè)采區(qū)4，與由第一側(cè)采區(qū)4進(jìn)入的萃取劑充分接觸，將少量輕組分與苯分尚，米出純凈的石油苯。
[0021]經(jīng)過預(yù)分離區(qū)I后沸點(diǎn)高于苯的重組分進(jìn)入位于塔底的公共提餾區(qū)3進(jìn)行提餾，通過提餾后使得含少量重組分的噻吩進(jìn)入到位于第二隔板7的右側(cè)的第二側(cè)采區(qū)5，并在第二側(cè)采區(qū)5內(nèi)與萃取劑再一次充分接觸，使得少量重組分噻吩分離，采出純凈的噻吩。
[0022]位于公共提餾區(qū)內(nèi)的其他含有萃取劑的重組分混合物進(jìn)入物料回收塔中進(jìn)一步處理回收得到純凈的萃取劑回收再利用。
[0023]通過以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，盡管給出了實(shí)施例，但還應(yīng)包括在不偏離本發(fā)明技術(shù)范圍的條件下，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的各種改變。
[0024]實(shí)施例1
[0025]按圖1所示工藝流程，原料焦化粗苯的主要成分是苯64.8% (質(zhì)量含量，以下同)、噻吩5.2%，其余為輕組分和重組分。具體操作步驟如下:
[0026](I)脫輕:焦化粗苯先進(jìn)入脫輕塔，脫輕塔的操作壓力為IOlkPa,塔頂溫度80°C，塔釜溫度110°c，塔頂采出沸點(diǎn)低于苯的輕組分，主要是氏5、CS2、戊烯、甲基乙烯、環(huán)戊烷、己烯、己烷、甲基環(huán)戊烷等不飽和烴，塔釜物料進(jìn)入脫重塔；
[0027](2)脫重:來自脫輕塔塔釜的物料進(jìn)入脫重塔，脫重塔操作壓力為90kPa，塔頂溫度72 °C，塔釜溫度115 °C，塔釜采出沸點(diǎn)高于苯的重組分，主要是甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯等，塔頂是富含噻吩的粗苯，進(jìn)入雙隔壁萃取精餾塔；
[0028](3)苯及噻吩精制:富含噻吩的粗苯從雙隔壁萃取精餾塔預(yù)分離區(qū)的中部進(jìn)料，同時(shí)一部分萃取劑從雙隔壁萃取精餾塔的預(yù)分離區(qū)中上部進(jìn)料與富含噻吩的粗苯在預(yù)分離區(qū)中逆向接觸對(duì)富含噻吩的粗苯進(jìn)行預(yù)分離，另一部分萃取劑從第一側(cè)采區(qū)的中上部進(jìn)料，對(duì)進(jìn)入第一側(cè)采區(qū)的混合物料進(jìn)行進(jìn)一步分離，萃取劑是離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽與有機(jī)溶劑乙二醇以質(zhì)量比1:5組成的復(fù)合溶劑，溶劑比是8:1，雙隔壁萃取精餾塔的操作壓力為85kPa，塔頂溫度74°C，塔釜溫度128°C，第一側(cè)采區(qū)的出料控制溫度為77°C，第二側(cè)采區(qū)的出料控制溫度為81°C，由塔頂采出粗苯中殘留的輕組分，第一側(cè)采區(qū)得到99.99%的苯產(chǎn)品，其色號(hào)、溴價(jià)、結(jié)晶點(diǎn)、硫氮雜質(zhì)含量等指標(biāo)均達(dá)到國(guó)標(biāo)一級(jí)石油苯的標(biāo)準(zhǔn)，能代替石油苯使用；第二側(cè)采區(qū)得到99.8%的噻吩產(chǎn)品，回收率為99%，塔釜物料進(jìn)入回收塔；
[0029](4)萃取劑回收:來自雙隔壁萃取精餾塔塔釜的物料進(jìn)入回收塔，回收塔的操作壓力為20kPa，塔釜是回收后的萃取劑，按流量計(jì)量返回雙隔壁萃取精餾塔的預(yù)分離區(qū)和第一側(cè)采區(qū)循環(huán)使用。
[0030]實(shí)施例2
[0031]按圖1所示工藝流程，原料焦化粗苯的主要成分是苯74.2%、噻吩6.1%，其余為輕組分和重組分。萃取劑是離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽與有機(jī)溶劑乙二醇以質(zhì)量比1:1組成的復(fù)合溶劑，溶劑比是1: 1，具體操作步驟同實(shí)施例1，各塔操作參數(shù)如下表所示:
[0032]表1實(shí)施例2中各塔的操作參數(shù)
[0033]
【權(quán)利要求】
1.采用雙隔壁萃取精餾塔精制石油苯及噻吩的方法，其特征在于:所述方法是首先將原料焦化粗苯加入脫輕塔中，由塔頂采出沸點(diǎn)低于苯的輕組分，塔釜物料進(jìn)入脫重塔；然后由脫重塔塔釜采出沸點(diǎn)高于苯的重組分，塔頂采出富含噻吩的粗苯并從雙隔壁萃取精餾塔預(yù)分離區(qū)的中部進(jìn)入雙隔壁萃取精餾塔中；同時(shí)萃取劑從雙隔壁萃取精餾塔的預(yù)分離區(qū)和第一側(cè)采區(qū)的中上部進(jìn)料與富含噻吩的粗苯在預(yù)分離區(qū)中逆向接觸對(duì)富含噻吩的粗苯進(jìn)行預(yù)分離，由塔頂采出粗苯中殘留的輕組分，第一側(cè)采區(qū)得到高純度的苯產(chǎn)品，第二側(cè)采區(qū)得到高純度的噻吩產(chǎn)品，塔釜物料進(jìn)入回收塔；來自雙隔壁萃取精餾塔塔釜的物料進(jìn)入回收塔，回收后的萃取劑按流量計(jì)量返回雙隔壁萃取精餾塔的預(yù)分離區(qū)和第一側(cè)采區(qū)循環(huán)使用； 所述雙隔壁萃取精餾塔是一個(gè)裝有兩塊垂直隔板的萃取精餾塔，塔體被兩塊隔板分為預(yù)分離區(qū)、公共精餾區(qū)、公共提餾段、第一側(cè)采區(qū)和第二側(cè)采區(qū)五部分，原料從雙隔壁萃取精餾塔中的預(yù)分離區(qū)的中部進(jìn)料，萃取劑從預(yù)分離區(qū)和第一側(cè)采區(qū)的中上部進(jìn)料，第一側(cè)采區(qū)用于采出精制后的苯產(chǎn)品，第二側(cè)采區(qū)用于采出精制后的噻吩產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述脫輕塔的操作壓力為50-101kPa，塔頂溫度50-80 °C，塔釜溫度90-110 °C ;所述脫重塔的操作壓力50-10lkPa，塔頂溫度55-85°C，塔釜溫度95-120°C ;所述雙隔壁萃取精餾塔的操作壓力為50_101kPa，溶劑比為(1-10 ):1，塔頂溫度60-85 °C，塔釜溫度100-140°C，第一側(cè)采區(qū)的出料控制溫度為58-80°C，第二側(cè)采區(qū)的出料控制溫度為60-85°C ;回收塔操作壓力為20_101kPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:所述脫輕塔的操作壓力為80-101kPa，塔頂溫度65-80 °C，塔釜溫度95-110 °C ;所述脫重塔的操作壓力80-10lkPa，塔頂溫度70-85°C，塔釜溫度105-120°C ;所述雙隔壁萃取精餾塔的操作壓力為80_101kPa，溶劑比為(1-5):1，塔頂溫度75-85°C，塔釜溫度110-140°C;第一側(cè)采區(qū)的出料控制溫度為73_80°C，第二側(cè)采區(qū)的出料控制溫度為76-85°C ;回收塔操作壓力為50-101kPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所`述的方法，其特征在于:所述萃取劑為離子液體或離子液體與有機(jī)溶劑的復(fù)合溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:所述萃取劑是離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽與有機(jī)溶劑乙二醇按照質(zhì)量比1: (1-5)混合而成或是離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽與1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽按照質(zhì)量比1:(1-3)混合而成。
6.一種用于權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述方法的雙隔壁萃取精餾塔，其特征在于:所述雙隔壁萃取精餾塔內(nèi)部裝有兩塊垂直隔板，且第一隔板位于第二隔板的左側(cè)，兩隔板交錯(cuò)平行固定在塔壁上，其中第一隔板的上端與塔頂?shù)木嚯x小于第一隔板的下端與塔底的距離，第二隔板的上端與塔頂?shù)木嚯x大于第二隔板的下端與塔底的距離，所述隔板將塔體分為預(yù)分離區(qū)、第一側(cè)采區(qū)、第二側(cè)采區(qū)、公共精餾區(qū)和公共提餾區(qū)五部分，其中從第一隔板的上端到塔頂之間形成的區(qū)域?yàn)楣簿s區(qū)，第二隔板的下端到塔底之間形成的區(qū)域?yàn)楣蔡狃s區(qū)，第二隔板的右側(cè)為第二側(cè)采區(qū)，第一隔板的右側(cè)且位于第二隔板上端的區(qū)域?yàn)榈谝粋?cè)采區(qū)，剩余的位于第一隔板和第二隔板左側(cè)的區(qū)域?yàn)轭A(yù)分離區(qū)；原料由預(yù)分離區(qū)側(cè)進(jìn)料，萃取劑從預(yù)分離區(qū)和第一側(cè)采區(qū)進(jìn)料，第一側(cè)采區(qū)和第二側(cè)采區(qū)用于采出經(jīng)過萃取精餾精制的產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙隔壁萃取精餾塔，其特征在于:所述第一隔板和第二隔板的高度均小于塔的 高度，且第一隔板的長(zhǎng)度大于第二隔板的長(zhǎng)度。
【文檔編號(hào)】C07C15/04GK103664481SQ201310559539
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】張學(xué)崗, 張靜, 安喜報(bào), 遲娜 申請(qǐng)人:天津科林泰克科技有限公司