液液抽提分離柴油中芳烴的方法

液液抽提分離柴油中芳烴的方法
【專利摘要】一種液液抽提分離柴油中芳烴的方法，包括將柴油從液液抽提塔的中部引入，將第一抽提溶劑從液液抽提塔的上部引入，第二抽提溶劑從液液抽提塔的上部低于第一抽提溶劑引入點的位置引入，所述的第二抽提溶劑包括85～97質量%的主溶劑和3～15質量%的水，所述的第一抽提溶劑和第二抽提溶劑中的主溶劑均選自N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、糠醛或嗎啡啉。該法可降低溶劑比，克服溶劑與原料混溶的問題，提高烷烴分離效率，得到高十六烷值柴油產品和低烷烴含量的芳烴。
【專利說明】液液抽提分離柴油中芳烴的方法

【技術領域】
[0001]本發明為一種液液抽提分離芳烴的方法，具體地說，是一種從高芳烴含量的柴油中回收芳烴的方法。

【背景技術】
[0002]在發展低碳經濟、循環經濟、實現可持續發展的大形勢下，油品質量升級步伐明顯加快，新的環保法規中關于汽車尾氣排放的控制對于柴油質量要求越來越高，特別是對柴油中芳烴含量和十六烷值的要求也越來越嚴格。在我國，催化裂化柴油(又稱輕循環油，LC0)占成品柴油總量的20~30%左右，成為柴油池的重要組成部分。但是，由于國內催化裂化(FCC)裝置操作苛刻度不斷提高，LCO中芳烴含量均在40%以上，特別是石蠟基以外的原油經催化裂化產生的LCO中芳烴含量更高達60%以上，十六烷值很低。這部分柴油很難滿足日益嚴格的柴油標準，必須通過改質才可作為成品柴油的調和組分。
[0003]傳統的改質方法是對LCO進行加氫處理，或使柴油中的芳烴飽和，提高一定的十六烷值之后作為柴油的調和組分；或使柴油中的芳烴裂化成小分子烴類，作為高辛烷值汽油的調和組分。受環保要求的限制和市場需求的推動，國內FCC柴油加氫改質的技術得到快速的發展，但是加氫改質工藝的操作費用高、操作條件苛刻，導致柴油的生產成本大幅攀升。因此，開發新的成本低、投資小的非加氫柴油改質技術勢在必行。
[0004]溶劑抽提技術可以有效分離飽和烴與芳烴，在BTX (苯、甲苯和二甲苯)生產和汽油餾分分離芳烴方面，已經有很多工業化的溶劑抽提工藝，如液液抽提法、抽提蒸餾法等。采用液液抽提技術從柴油餾分中分離出芳烴，不僅可以改善柴油質量，同時得到的芳烴進行處理可以得到高價值的BTX或高辛烷值汽油，不僅可以收到明顯的經濟效益，還能大大降低環境污染，產生良好的社會效益。
[0005]CN102021024A公開了一種制備高質量柴油的系統及其方法，該系統包括抽提裝置，通過溶劑抽提脫除柴油中的一部分芳烴，抽余油經過加氫處理得到高質量柴油，抽提出的芳烴出系統。該發明處理的原料多樣化，可以是各種柴油，將芳烴從柴油中分離出來，大大提高了柴油的十六烷值，降低了柴油凝點。
[0006]CN1769392A也公開了一種劣質柴油的改質方法，該方法由加氫改質工藝和溶劑抽提工藝組合而成，劣質柴油經加氫改質后的液相產物經溶劑抽提分離出其中的大部分芳烴，得到清潔柴油，抽提出的芳烴組分循環回加氫改質裝置再次處理。該發明的組合工藝通過發揮各自工藝的特點，可以大幅度降低柴油餾分的芳烴含量，提高柴油餾分十六烷值，且保持較高的柴油收率。
[0007]采用溶劑抽提的方法可以有效分離出柴油中的芳烴組分，提高柴油餾分的十六烷值，但是目前對于柴油溶劑抽提改質的研究中，大多使用汽油餾分芳烴抽提的溶劑，如環丁砜、NMP等，所需劑油比大，溶劑回收過程復雜，且對于芳烴含量高的柴油餾分(如芳烴含量高于70%的LC0)，會出現溶劑與原料混溶的現象，難于分層分離。


【發明內容】

[0008]本發明的目的是提供一種抽提分離柴油中芳烴的方法。該法可降低溶劑比，克服溶劑與原料混溶的問題，提高烷烴分離效率，得到高十六烷值柴油產品和低烷烴含量的芳烴。
[0009]本發明提供的液液抽提分離柴油中芳烴的方法，包括將柴油從液液抽提塔的中部引入，將第一抽提溶劑從液液抽提塔的上部引入，第二抽提溶劑從液液抽提塔的上部低于第一抽提溶劑引入點的位置引入，所述的第二抽提溶劑包括85~97質量％的主溶劑和3~15質量％的水，所述的第一抽提溶劑和第二抽提溶劑中的主溶劑均選自N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、糠醛或嗎啡啉。
[0010]本發明方法采用兩段抽提溶劑進料的方法分離劣質柴油中的芳烴，所需溶劑比較低，無需抽余油回流，降低了裝置能耗，增大了處理量，提高了抽余油收率，得到的抽出油中烷烴含量不高于5質量％ ;且抽提溶劑易于回收。本發明提供的液液抽提工藝操作簡單，設備投資小，易于利用現有裝置進行改造。可以改善柴油質量并拓展芳烴資源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發明方法的流程示意圖。

【具體實施方式】
[0012]本發明方法采用兩段抽提溶劑注入的方法抽提柴油中的芳烴，第一抽提溶劑為沸點低于柴油餾分的極性化合物，第二抽提溶劑為含有少量水的上述極性化合物，第二抽提溶劑在第一抽提溶劑的下方注入液液抽提塔，第二抽提溶劑的注入有利于進一步抽提原料中的芳烴，提高分離芳烴的效率，提高抽余油的十六烷值。
[0013]本發明方法所用的第一抽提溶劑優選N，N-二甲基甲酰胺或乙二醇甲醚，第二抽提溶劑為含水的復合溶劑，其中的主溶劑與第一抽提溶劑相同，優選N，N-二甲基甲酰胺或乙二醇甲醚。第二抽提溶劑中的水含量優選5~10質量％。
[0014]本發明方法中，劣質柴油原料從液液抽提塔的中部引入，抽提溶劑分兩段從液液抽提塔的上部引入，第二抽提溶劑在第一抽提溶劑的下方注入液液抽提塔。第二抽提溶劑注入點與原料注入點間的距離與第一抽提溶劑注入點與原料注入點間的距離的比為0.2 ~0.9，優選 0.5 ~0.8。
[0015]第一抽提溶劑與第二抽提溶劑的質量比為1:0.2~2.0，優選1:0.5~1.0。
[0016]第一抽提溶劑與第二抽提溶劑的質量和與柴油的質量比，即總溶劑比為0.5~
2.0:1，優選 0.8 ~1.5:1，更優選 1.0 ~1.5:1。
[0017]本發明方法中，劣質柴油經液液抽提后，抽余油從抽提塔頂部排出進入抽余油水洗塔，經水洗后得到芳烴含量低的高十六烷值柴油產品。富含芳烴的溶劑從液液抽提塔底部經管線進入溶劑回收塔，采用減壓蒸餾方式將溶劑與芳烴分離，溶劑回收塔頂部排出貧溶劑，可循環使用；底部排出芳烴，為抽出油。
[0018]本發明所述的進行液液抽提的柴油為高芳烴含量的柴油餾分，其中芳烴含量至少為50質量％、優選芳烴含量至少為65質量％的柴油原料。
[0019]所述液液抽提塔的操作溫度為10~100°C、優選20~50°C，壓力為0.1~0.5MPa、優選 0.1 ~0.3MPa。
[0020]所述溶劑回收塔的操作溫度為70~140°C、優選80~120°C，壓力為10~50kPa、優選20~40kPa。本發明所述的壓力均為絕對壓力。
[0021]所述的柴油選自催化裂化柴油(LC0)、焦化柴油、煤直接液化的柴油餾分和煤焦油的柴油餾分中的一種或幾種。
[0022]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】本發明的方法。
[0023]圖1為本發明提供的液液抽提分離柴油中芳烴的流程示意圖，其中沒有將所涉及的泵、換熱裝置等標出，每一工藝步驟中的某些設備也沒有標出，但這對本領域普通技術人員是公知的。
[0024]圖1中，劣質柴油經管線4進入液液抽提塔I，第一抽提溶劑經管線5進入液液抽提塔I的上部，第二抽提溶劑經位于管線5下方的管線6進入液液抽提塔I的上部。在液液抽提塔I中，劣質柴油經過芳烴抽提，抽余油經管線7進入抽余油水洗塔2，水經管線8進入抽余油水洗塔2，經水洗處理的柴油產品經管線9排出裝置，水洗處理后的水經管線10排出裝置。富含芳烴的富溶劑經管線11進入溶劑回收塔3，抽提溶劑從溶劑回收塔3頂經管線12排出，經脫水處理后返回到液液抽提塔循環使用，抽出油經管線13排出。
[0025]下面通過實例進一步詳細說明本發明，但本發明并不限于此。
[0026]實例I
[0027]按圖1所示的流程對表1所列的柴油原料進行液液抽提分離其中的芳烴，第一抽提溶劑為DMF (N, N-二甲基甲酰胺)，其注入點與原料引入點之間的距離為L，第二抽提溶劑為復合溶劑，其中含94質量％的DMF和6質量％的水，其注入點與原料引入點之間的距離為U。液液抽提塔操作條件及抽提溶劑注入位置和用量見表2，溶劑回收塔操作溫度為110°C、壓力為30kPa。經芳烴抽提，非芳烴由塔頂排出，經水洗得到抽余油，富含芳烴的富溶劑經過溶劑分離，得到抽出油，抽余油和抽出油的組成見表3。
[0028]實例2
[0029]按實例I的方法對表1所列的柴油原料進行液液抽提分離其中的芳烴，不同的是改變第一抽提溶劑的用量，第二抽提溶劑的注入位置和水含量。液液抽提塔操作條件及抽提溶劑注入位置和用量見表2，得到的抽余油和抽出油組成見表3。
[0030]實例3~4
[0031]按實例I的方法對表1所列的柴油原料進行液液抽提分離其中的芳烴，不同的是以乙二醇甲醚代替DMF，改變第一和第二抽提溶劑的用量，第二抽提溶劑的注入位置和水含量。液液抽提塔操作條件及抽提溶劑注入位置和用量見表2，得到的抽余油和抽出油組成見表3。
[0032]由表3可知，采用本發明提供的兩段溶劑注入的方法進行液液抽提分離柴油中的芳烴，抽余油中芳烴含量降低到15質量％以下，十六烷值顯著提高，抽出油中烷烴含量降至
3.0質量％以下，單環芳烴含量提高至50質量％以上。
[0033]對比例I
[0034]按實例I的方法對表1所列的柴油原料進行液液抽提分離其中的芳烴，不同的是第二抽提溶劑不含水，抽提操作過程中溶劑與原料油混溶，無法分離其中的芳烴。
[0035]對比例2
[0036]按實例I的方法對表1所列的柴油原料進行液液抽提分離其中的芳烴，不同的是不注入第二抽提溶劑，抽提操作過程中溶劑與原料油混溶，無法分離。
[0037]對比例3
[0038]按實例I的方法對表1所列的柴油原料進行液液抽提分離其中的芳烴，不同的是將第一抽提溶劑和第二抽提溶劑一并從管線5注入液液抽提塔，液液抽提塔操作條件及得到的抽余油和抽出油組成見表4。
[0039]對比例4
[0040]按實例I的方法對表1所列的柴油原料進行液液抽提分離其中的芳烴，不同的是只注入第一抽提溶劑，采用抽余油打回流的操作，即將一部分抽余油與原料油混合后從管線4注入抽提塔，回流的抽余油量為原料油進料量的43%。抽提塔操作條件及得到的抽余油和抽出油組成見表4。
[0041]由表4可知，不使用第二抽提溶劑或第二抽提溶劑中不含水，均會出現互溶現象，而不能進行芳烴分離；如果將第一和第二抽提溶劑合并注入液液抽提塔，得到的抽余油中芳烴含量由14.1%提高到20.4%，增長約45%，十六烷值降低6.5個單位；若采用提余油回流，則處理量顯著降低(降低30%)，抽余油收率降低4.2個百分點，抽出油中烷烴含量提高，分離效果變差。
[0042]表1
[0043]

【權利要求】
1.一種液液抽提分離柴油中芳烴的方法，包括將柴油從液液抽提塔的中部引入，將第一抽提溶劑從液液抽提塔的上部引入，第二抽提溶劑從液液抽提塔的上部低于第一抽提溶劑引入點的位置引入，所述的第二抽提溶劑包括85~97質量％的主溶劑和3~15質量％的水，所述的第一抽提溶劑和第二抽提溶劑中的主溶劑均選自N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、糠醛或嗎啡啉。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于第二抽提溶劑注入點與原料注入點間的距離與第一抽提溶劑注入點與原料注入點間的距離的比為0.2~0.9。
3.按照權利要求2所述的方法，其特征在于第二抽提溶劑注入點與原料注入點間的距離與第一抽提溶劑注入點與原料注入點間的距離的比為0.5~0.8。
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于第一抽提溶劑與第二抽提溶劑的質量比為1:0.2 ~2.0。
5.按照權利要求4所述的方法，其特征在于第一抽提溶劑與第二抽提溶劑的質量比為1:0.5 ~1.0。
6.按照權利要求1所述的方法，其特征在于第一抽提溶劑與第二抽提溶劑的質量和與柴油的質量比0.5~2.0:1。
7.按照權利要求7所述的方法，其特征在于第一抽提溶劑與第二抽提溶劑的質量和與柴油的質量比0.8~1.5:1。
8.按照權利要 求1所述的方法，其特征在于芳烴抽提塔的操作溫度為10~100°C。
9.按照權利要求1所述的方法，其特征在于芳烴抽提塔的操作壓力為0.1~0.5MPa。
10.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述的柴油芳烴含量至少為50質量％。
11.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述的柴油選自催化裂化柴油、焦化柴油、煤直接液化的柴油餾分和煤焦油的柴油餾分中的一種或幾種。
【文檔編號】C10G21/02GK104073285SQ201310098799
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月26日 優先權日:2013年3月26日
【發明者】史軍軍, 鄒琥, 葸雷, 葛曉蓉, 朱寧, 果卉, 馬秀艷 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院