一種溫度控制型離子液體分離芳烴系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種溫度控制型離子液體分離芳烴的系統(tǒng)，包括與原料供給管線連接的抽提塔，抽提塔的頂部設有余油抽提管線；抽提塔連接汽提塔；所述汽提塔的頂部通過管線連接收集芳烴產(chǎn)品的緩沖罐；汽提塔內(nèi)底部貧溶劑由管線引入并聯(lián)設置的第一、第二溶劑再生塔；上述的第一、第二溶劑再生塔均設有數(shù)級換熱器；在第一、第二溶劑再生塔的塔頂設有添加劑補充管線；第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔的塔底并聯(lián)并通過管線連接至抽提塔側向萃取劑供給線。本發(fā)明還提供一種利用上述系統(tǒng)，添加環(huán)丁砜與苯并噻吩類離子液體混合的復配溶劑作為萃取劑進行分離芳烴的方法，本發(fā)明降低抽提溶劑分離能耗，有效回收劣質(zhì)環(huán)丁砜，提高芳烴產(chǎn)品質(zhì)量和收率，降低成本。
【專利說明】
一種溫度控制型離子液體分離芳烴系統(tǒng)及其方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于離子液體分離芳烴技術領域，特別是涉及一種溫度控制型離子液體分離芳烴系統(tǒng)及其方法。
【背景技術】
[0002 ]芳經(jīng)是含有苯環(huán)結構的碳氫化合物的總稱。芳經(jīng)中的三苯(BTX:苯、甲苯、二甲苯)是化學工業(yè)中重要的基礎原料。隨著有機合成工業(yè)的迅速發(fā)展，芳烴需求量大幅增加，以石油為原料生產(chǎn)的石油芳烴成為世界芳烴的主要來源。生產(chǎn)芳烴BTX的原料主要為催化重整油和加氫裂解汽油，由于原料中碳數(shù)相同的芳烴與非芳烴沸點接近而且會形成共沸物，所以從這兩種原料中分離出輕質(zhì)芳烴主要采用溶劑抽提和抽提蒸餾方法。
[0003]芳烴抽提系統(tǒng)是芳烴聯(lián)合裝置放熱一個生產(chǎn)單元，溶劑抽提分離芳烴是利用萃取劑對芳烴和非芳烴的選擇性溶解分離芳烴，溶劑的性能對芳烴的收率、芳烴產(chǎn)品質(zhì)量、公用工程消耗有非常大的影響。萃取劑需滿足的基本要求是:對芳烴的溶解度高、溶解的選擇性高、蒸發(fā)潛熱與比熱容小、與萃取原料密度差異大、具有良好的化學穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。
[0004]采用環(huán)丁砜為萃取劑的芳烴抽提工藝，由于環(huán)丁砜具有溶解度高、穩(wěn)定性好、選擇性高等優(yōu)點，可以是的產(chǎn)品純度高及回收率大，經(jīng)濟效益高。
[0005]但是，環(huán)丁砜作為萃取溶劑在芳烴抽提系統(tǒng)中存在明顯不足:抽提塔操作溫度過高導致環(huán)丁砜分解，生成硫的氧化物，與系統(tǒng)中的水生成酸，導致pH值下降溶劑的選擇性大幅下降，使得芳烴分離效率降低，此外高溫還會導致環(huán)丁砜發(fā)生聚合是溶劑變質(zhì);裝置系統(tǒng)中混有空氣(真空度大于1.33kPa)時，環(huán)丁砜溶劑會與空氣發(fā)生氧化，使溶劑發(fā)生劣化，pH值明顯下降；原料油及系統(tǒng)用水中的氯離子極易與環(huán)丁砜發(fā)生化學反應，使其變成酸性介質(zhì)，并在高溫下與烯烴生成聚合物，使系統(tǒng)的PH值迅速下降。上述情況導致環(huán)丁砜溶劑在使用過程中產(chǎn)生劣化，PH值下降，使得設備腐蝕，管路堵塞，產(chǎn)品質(zhì)量大幅下降;分解的環(huán)丁砜增加了溶劑回收和再生塔的能耗以及維護成本，長期運行會造成循環(huán)溶劑劣化嚴重，影響正常生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種可以降低抽提溶劑分離能耗，有效回收劣質(zhì)環(huán)丁砜，提高芳烴產(chǎn)品質(zhì)量和收率，降低成本的溫度控制型離子液體分離芳烴系統(tǒng)及其方法。
[0007]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:
[0008]—種溫度控制型離子液體分離芳烴的系統(tǒng)，其特征在于:包括與原料供給管線連接的抽提塔，抽提塔的上部側向設有萃取劑供給管線，抽提塔的頂部設有余油抽提管線;所述抽提塔的底部通過管線連接汽提塔的側壁，在汽提塔內(nèi)進行溶劑和芳烴產(chǎn)品分離;所述汽提塔的頂部通過管線連接收集芳烴產(chǎn)品的緩沖罐，在汽提塔內(nèi)的芳香烴作為富溶劑通過管線輸送至緩沖罐內(nèi)；汽提塔內(nèi)底部貧溶劑由管線引入并聯(lián)設置的第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔;第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔均為填料塔;上述的第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔均設有數(shù)級換熱器;在第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔的塔頂設有添加劑補充管線;第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔的塔底并聯(lián)并通過管線連接至抽提塔側向萃取劑供給線。
[0009]—種利用上述溫度控制型離子液體分離芳烴的系統(tǒng)進行分離芳烴的方法，其特征在于:首先檢查溫度控制型離子液體分離芳烴的系統(tǒng)連接處是否存在漏液或者漏氣，第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔內(nèi)的填料塔是否充足;然后，向抽提塔內(nèi)供給原料，同時添加固-液相變溫度點為10°C?85°C內(nèi)萃取溶劑;所述萃取溶劑為環(huán)丁砜與苯并噻吩類離子液體混合的復配溶劑，環(huán)丁砜與苯并噻吩類離子液體質(zhì)量分數(shù)0.1 %?10 在第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔中，由換熱器降低塔內(nèi)溫度，塔頂溫度為160°C?200°C，每級換熱器換熱溫度下降30°C?50°C，塔底溫度降至環(huán)境溫度(5?30°C)，使得溶解有分解劣化環(huán)丁砜的離子液體凝固，并吸附在固體填料的表面，新鮮的環(huán)丁砜復配溶劑循環(huán)至抽提塔;上述的第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔兩者交替工作，待第一溶劑再生塔內(nèi)的填料吸附飽和，切換至第二溶劑再生塔，進行相同的溶劑再生，與此同時，第一溶劑再生塔由再沸器加熱，使得凝固的離子液體融化，將溶解有分解劣化環(huán)丁砜的離子液體從第一溶劑再生塔底部采出，對該離子液體進行進一步處理。
[0010]優(yōu)選，在汽提塔的進料口補充一定量的苯并噻吩類離子液體。
[0011]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:由于本發(fā)明采用上述技術方案，芳烴抽提分離工藝高效、節(jié)能、成本低，設計應用苯并噻吩類離子液體復配環(huán)丁砜溶劑，并采用并聯(lián)間歇操作的溶劑再生塔，不僅能夠滿足芳烴連續(xù)生產(chǎn)的需求，而且有效的解決了因環(huán)丁砜分解劣化引起的設備腐蝕等芳烴分離效率降低的問題。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0013]圖中:1、原料供給管線；2、抽提塔;3、萃取劑供給管線;4、余油抽提管線；5、汽提塔;6、緩沖罐;7、第一溶劑再生塔;8、第二溶劑再生塔;9、換熱器;10、添加劑補充管線。
【具體實施方式】
[0014]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0015]請參閱圖1，一種溫度控制型離子液體分離芳烴的系統(tǒng)，包括與原料供給管線I連接的抽提塔2，抽提塔的上部側向設有萃取劑供給管線3，抽提塔的頂部設有余油抽提管線4;所述抽提塔的底部通過管線連接汽提塔5的側壁，在汽提塔內(nèi)進行溶劑和芳烴產(chǎn)品分離；所述汽提塔5的頂部通過管線連接收集芳烴產(chǎn)品的緩沖罐6，在汽提塔內(nèi)的芳香烴作為富溶劑通過管線輸送至緩沖罐內(nèi)；汽提塔5內(nèi)底部貧溶劑由管線引入并聯(lián)設置的第一溶劑再生塔7和第二溶劑再生塔8;第一溶劑再生塔7和第二溶劑再生塔8均為填料塔;上述的第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔均設有數(shù)級換熱器9;在第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔的塔頂設有添加劑補充管線10;第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔的塔底并聯(lián)并通過管線連接至抽提塔側向萃取劑供給線3。
[0016]基本原理:原料經(jīng)預處理后進入抽提塔，原料與由抽提塔上部側線進料的萃取劑進行液液萃取脫除非芳烴，抽提塔頂部產(chǎn)品為抽余油，經(jīng)處理后獲得非芳烴產(chǎn)品，抽提塔底部物料進入汽提塔進行溶劑與芳烴產(chǎn)品的分離，芳烴產(chǎn)品作為富溶劑從汽提塔頂部采出，塔底的貧溶劑由管線引入并聯(lián)的溶劑第一溶劑再生塔或第二溶劑再生塔，溶劑經(jīng)再生后回流到抽提塔頂部側面循環(huán)使用，再生塔中的含有劣質(zhì)環(huán)丁砜的溶劑經(jīng)管路排出后進行下一步的處理。
[0017]具體方法，首先檢查溫度控制型離子液體分離芳烴的系統(tǒng)連接處是否存在漏液或者漏氣，第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔內(nèi)的填料塔是否充足;然后，向抽提塔內(nèi)供給原料，同時添加固-液相變溫度點為10°C?85°C內(nèi)萃取溶劑;所述萃取溶劑為環(huán)丁砜與苯并噻吩類離子液體混合的復配溶劑;環(huán)丁砜與苯并噻吩類離子液體質(zhì)量分數(shù)0.1 %?10% ;在第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔中，由換熱器降低塔內(nèi)溫度，塔頂溫度為160°C?200°C，每級換熱器換熱溫度下降30°C?50°C，塔底溫度降至環(huán)境溫度(5?30°C)，使得溶解有分解劣化環(huán)丁砜的離子液體凝固，并吸附在固體填料的表面，新鮮的環(huán)丁砜復配溶劑循環(huán)至抽提塔;上述的第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔兩者交替工作，待第一溶劑再生塔內(nèi)的填料吸附飽和，切換至第二溶劑再生塔，進行相同的溶劑再生，與此同時，第一溶劑再生塔由再沸器加熱，使得凝固的離子液體融化，將溶解有分解劣化環(huán)丁砜的離子液體從第一溶劑再生塔底部采出，對該離子液體進行進一步處理。
[0018]由于復配的離子液體被采出，在汽提塔的進料口補充一定量的苯并噻吩類離子液體，該離子液體能夠有效提高環(huán)丁砜溶劑的分解劣化溫度，減緩溶劑分解劣化的速率，減少酸性物質(zhì)的生成，可控制容器內(nèi)的PH值為7左右，降低設備的腐蝕程度，降低了設備的投資及維修成本。
[0019]本發(fā)明中苯并噻吩類離子液體作為抽提溶劑的輔助溶劑，該輔助溶劑對環(huán)丁砜具有良好的復配型，復合溶劑具有高溶解性的同時選擇性明顯增加。復合溶劑熱穩(wěn)定性增強，使得環(huán)丁砜溶劑的分解溫度提高10%?30%，在芳烴抽提工藝過程溫度范圍內(nèi)有效的減少了環(huán)丁砜溶劑的分解老化速率，延長了溶劑的使用壽命。該復合溶劑可以有效溶解抽提原料中的含硫有機化合物，維持溶劑的PH值為7左右，有效解決了設備腐蝕問題。本發(fā)明中的苯并噻吩類離子液體是一種溫度控制型離子液體，在一定溫度范圍內(nèi)(10°C?85°C)可以快速發(fā)生相態(tài)變化，從而更加快速有效的分離離子液體中溶解的老化環(huán)丁砜溶劑和有機含硫化合物。
[0020]本發(fā)明中所述的第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔并排連接間歇操作，所述再生塔下端具有回收已降解的環(huán)丁砜溶劑的功能，操作溫度為20?200°C，操作壓力為絕對壓力
0.05?0.1MPa0
[0021]本發(fā)明中設計再生塔下部為填料塔，利用新型拱橋弧形填料，配有強化傳質(zhì)傳熱的液體再分布器和填料支撐板，并且設置冷卻換熱器。此設計利用上述苯并噻吩類離子液體輔助抽提溶劑，可以高效分離出劣化的環(huán)丁砜溶劑，提高抽提溶劑的循環(huán)使用壽命，提高抽提產(chǎn)品的質(zhì)量，減小因環(huán)丁砜劣化而對設備產(chǎn)生的腐蝕影響，減少設備維修時間，延長設備使用壽命。
[0022]以上所述僅是對本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種溫度控制型離子液體分離芳烴的系統(tǒng)，其特征在于:包括與原料供給管線連接的抽提塔，抽提塔的上部側向設有萃取劑供給管線，抽提塔的頂部設有余油抽提管線;所述抽提塔的底部通過管線連接汽提塔的側壁，在汽提塔內(nèi)進行溶劑和芳烴產(chǎn)品分離;所述汽提塔的頂部通過管線連接收集芳烴產(chǎn)品的緩沖罐，在汽提塔內(nèi)的芳香烴作為富溶劑通過管線輸送至緩沖罐內(nèi)；汽提塔內(nèi)底部貧溶劑由管線引入并聯(lián)設置的第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔;第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔均為填料塔;上述的第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔均設有數(shù)級換熱器;在第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔的塔頂設有添加劑補充管線;第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔的塔底并聯(lián)并通過管線連接至抽提塔側向萃取劑供給線。2.利用上述溫度控制型離子液體分離芳烴的系統(tǒng)進行分離芳烴的方法，其特征在于:首先檢查溫度控制型離子液體分離芳烴的系統(tǒng)連接處是否存在漏液或者漏氣，第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔內(nèi)的填料塔是否充足;然后，向抽提塔內(nèi)供給原料，同時添加固-液相變溫度點為10°C?85°C內(nèi)萃取溶劑;所述萃取溶劑為環(huán)丁砜與苯并噻吩類離子液體混合的復配溶劑，環(huán)丁砜與苯并噻吩類離子液體質(zhì)量分數(shù)0.1 %?10 % ;在第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔中，由換熱器降低塔內(nèi)溫度，塔頂溫度為160°C?200°C，每級換熱器換熱溫度下降30°C?50°C，塔底溫度降至環(huán)境溫度(5?30°C)，使得溶解有分解劣化環(huán)丁砜的離子液體凝固，并吸附在固體填料的表面，新鮮的環(huán)丁砜復配溶劑循環(huán)至抽提塔;上述的第一溶劑再生塔和第二溶劑再生塔兩者交替工作，待第一溶劑再生塔內(nèi)的填料吸附飽和，切換至第二溶劑再生塔，進行相同的溶劑再生，與此同時，第一溶劑再生塔由再沸器加熱，使得凝固的離子液體融化，將溶解有分解劣化環(huán)丁砜的離子液體從第一溶劑再生塔底部采出，對該離子液體進行進一步處理。3.根據(jù)權利要求1所述的分離芳烴的方法，其特征在于:在汽提塔的進料口補充一定量的苯并噻吩類離子液體。
【文檔編號】C07C7/00GK106083513SQ201610637361
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月5日 公開號201610637361.6, CN 106083513 A, CN 106083513A, CN 201610637361, CN-A-106083513, CN106083513 A, CN106083513A, CN201610637361, CN201610637361.6
【發(fā)明人】張學彬, 宋廣鳳, 時雅濱
【申請人】北京交通大學海濱學院