本發(fā)明涉及一種分離高碳正構(gòu)烷烴與正構(gòu)烯烴的方法,尤其涉及一種連續(xù)萃取精餾分離高碳正構(gòu)烷烴與正構(gòu)烯烴的方法。
背景技術(shù):
萃取精餾是從塔頂向原料液中加入第三組分(稱(chēng)為萃取劑或溶劑),以改變?cè)薪M分間的相對(duì)揮發(fā)度而達(dá)到分離要求的特殊精餾方法,適用于普通精餾無(wú)法分離的近沸點(diǎn)物系和共沸物系,萃取精餾的關(guān)鍵技術(shù)為萃取劑的選擇,選擇萃取劑時(shí)應(yīng)該滿(mǎn)足的條件是:萃取劑具有較高的選擇性;良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性;具有較小的毒性和腐蝕性,使用安全,對(duì)環(huán)境的污染較小;溶劑的回收易于實(shí)現(xiàn);價(jià)廉易得;粘度小;且要求萃取劑的沸點(diǎn)較原料液中各組分的沸點(diǎn)高的多,且不與組分形成共沸物,容易回收。萃取劑一般從塔的上部加入,原料液從塔的中部或下部加入。
高碳正構(gòu)烷烴與烯烴的沸點(diǎn)較高,且屬于近沸點(diǎn)物系,目前現(xiàn)有的普通分離技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)兩者的分離,而且具有較高的能耗,以正構(gòu)c10烴為例,正癸烷的化學(xué)分子式為c10h22,1-癸烯的化學(xué)分子式為c10h20,常溫下為無(wú)色透明的液體,由于兩者的沸點(diǎn)只相差3.5℃,用常規(guī)的分離方法很難將其分離開(kāi)。有關(guān)萃取精餾方面的專(zhuān)利和文章很多,尚未見(jiàn)公開(kāi)發(fā)表的c10~c16正構(gòu)烷烴與烯烴體系的萃取精餾分離方面的資料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)萃取精餾分離高碳正構(gòu)烷烴與正構(gòu)烯烴的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下:
一種連續(xù)萃取精餾分離高碳正構(gòu)烷烴與正構(gòu)烯烴的方法,包括如下步驟:
(1)將高碳正構(gòu)烷烴與正構(gòu)烯烴混合物從萃取精餾塔的中部加入,萃取精餾塔塔板數(shù)為15-120塊,操作壓力0.1~101.325kpaa,回流比為2~7:1;
(2)萃取劑鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物從萃取精餾塔的上部加入,鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物與高碳正構(gòu)烷烴與正構(gòu)烯烴混合物的質(zhì)量比為2~12:1,萃取精餾塔塔頂采出高碳正構(gòu)烷烴;
(3)從萃取精餾塔塔底采出的高碳正構(gòu)烯烴和萃取劑的混合物從溶劑回收塔中部進(jìn)料,溶劑回收塔的塔板數(shù)為10-120塊,操作壓力為0.1~101.325kpaa,回流比為0.1~5:1,溶劑回收塔塔頂采出高碳正構(gòu)烯烴,溶劑回收塔塔底采出鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物,鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物重復(fù)使用,所述高碳為c10~c16。
所述鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物優(yōu)選鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛脂。
所述鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物與高碳正構(gòu)烷烴與正構(gòu)烯烴混合物的質(zhì)量比為5~8:1。
步驟(1)回流比優(yōu)選5~7:1。
步驟(3)回流比為2~5:1。
本發(fā)明通過(guò)采用鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物為萃取劑,使用雙塔萃取精餾,對(duì)高碳正構(gòu)烷烴與烯烴(c10~c16)進(jìn)行分離,可以得到高純度的兩種產(chǎn)品高碳(c10~c16)正構(gòu)烷烴與正構(gòu)烯烴,同時(shí)萃取劑可以回收利用,既節(jié)省溶劑的費(fèi)用又能降低對(duì)環(huán)境的污染,工藝簡(jiǎn)單,低成本,符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
附圖說(shuō)明
圖1為雙塔萃取精餾流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
萃取精餾過(guò)程中,萃取精餾塔和溶劑回收塔是兩個(gè)必不可少的設(shè)備,萃取精餾最終得到的產(chǎn)品是否合格不僅與塔的設(shè)計(jì)有關(guān),而且對(duì)萃取劑的選擇有著很高的要求。本發(fā)明以鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物為萃取劑實(shí)現(xiàn)高碳正構(gòu)烷烴與烯烴的分離。
高碳正構(gòu)烷烴與高碳正構(gòu)烯烴(c10~c16)的混合物的相對(duì)揮發(fā)度接近1,汽相和液相組成差別較小。加入萃取劑的作用是改變兩者的相對(duì)揮發(fā)度,采用本發(fā)明的萃取劑可使相對(duì)揮發(fā)度大于1.3。
本發(fā)明的萃取精餾過(guò)程中,(c10~c16)正構(gòu)烷烴為輕組分,(c10~c16)正構(gòu)烯烴為重組分,通過(guò)采用鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物為萃取劑,萃取劑將正構(gòu)烯烴帶走,并且塔內(nèi)萃取劑含量越高,相對(duì)揮發(fā)度的改變也越大。
由于萃取劑鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物的沸點(diǎn)為282~380℃,沸點(diǎn)較高,為了降低能耗,萃取精餾過(guò)程中采用減壓精餾,同時(shí)也可增加塔內(nèi)組分的相對(duì)揮發(fā)度。
本發(fā)明的方法所采用的系統(tǒng)如圖1所示:
連續(xù)萃取精餾分離高碳正構(gòu)烷烴與正構(gòu)烯烴的系統(tǒng)包括:萃取精餾塔1和溶劑回收塔2,萃取劑加料口3設(shè)置在萃取精餾塔1的上部,原料液進(jìn)口4設(shè)置在萃取精餾塔1的中部,混合液進(jìn)料口設(shè)置在溶劑回收塔2的中部。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
一種連續(xù)萃取精餾分離正癸烷與1-癸烯的方法,包括如下步驟:其工藝流程圖如圖1所示。
(1)將原料質(zhì)量比70%的正癸烷與30%的1-癸烯混合物(簡(jiǎn)稱(chēng)原料液)從萃取精餾塔的第7塊塔板加入,萃取精餾塔塔板數(shù)為15塊,操作壓力為7kpaa,回流比為7:1;
(2)萃取劑鄰苯二甲酸二甲酯從萃取精餾塔的第3塊塔板加入,鄰苯二甲酸二甲酯與原料液的質(zhì)量比為12:1,萃取精餾塔塔頂采出純度約99%的正癸烷;
(3)從萃取精餾塔塔底采出的1-癸烯和萃取劑的混合物從溶劑回收塔的第5塊塔板進(jìn)料,溶劑回收塔的塔板數(shù)為10塊,操作壓力為7kpaa,回流比為5:1,溶劑回收塔塔頂采出純度約99%的1-癸烯,純度約99.6%的鄰苯二甲酸二甲酯從溶劑回收塔的塔底采出后循環(huán)使用。
實(shí)施例2
一種連續(xù)萃取精餾分離正十一烷與1-十一烯的方法,包括如下步驟:其工藝流程圖如圖1所示。
(1)將原料質(zhì)量比70%的正十一烷與30%的1-十一烯混合物(簡(jiǎn)稱(chēng)原料液)從萃取精餾塔的第15塊塔板加入,萃取精餾塔塔板數(shù)為30塊,操作壓力為101.325kpaa,回流比為3:1;
(2)萃取劑鄰苯二甲酸二甲酯從萃取精餾塔的第5塊塔板加入,鄰苯二甲酸二甲酯與原料液的質(zhì)量比為7:1,萃取精餾塔塔頂采出純度約99%的正十一烷;
(3)從萃取精餾塔塔底采出的1-十一烯和萃取劑的混合物從溶劑回收塔的第10塊塔板進(jìn)料,溶劑回收塔的塔板數(shù)為25塊,操作壓力為101.325kpaa,回流比為1:1,溶劑回收塔塔頂采出純度約99%的1-十一烯,純度約99.5%的鄰苯二甲酸二甲酯從溶劑回收塔的塔底采出后循環(huán)使用。
實(shí)施例3
一種連續(xù)萃取精餾分離正十二烷與1-十二烯的方法,包括如下步驟:其工藝流程圖如圖1所示。
(1)將原料質(zhì)量比50%的正十二烷與50%的1-十二烯混合物(簡(jiǎn)稱(chēng)原料液)從萃取精餾塔的第20塊塔板加入,萃取精餾塔塔板數(shù)為40塊,操作壓力為5kpaa,回流比為2:1;
(2)萃取劑鄰苯二甲酸二甲酯從萃取精餾塔的第5塊塔板加入,鄰苯二甲酸二甲酯與原料液的質(zhì)量比為4:1,萃取精餾塔塔頂采出純度約99%的正十二烷;
(3)從萃取精餾塔塔底采出的1-十二烯和萃取劑的混合物從溶劑回收塔的第15塊塔板進(jìn)料,溶劑回收塔的塔板數(shù)為30塊,操作壓力為5kpaa,回流比為1:1,溶劑回收塔塔頂采出純度約99%的1-十二烯,純度約99%的鄰苯二甲酸二甲酯從溶劑回收塔的塔底采出后循環(huán)使用。
實(shí)施例4
一種連續(xù)萃取精餾分離正十三烷與1-十三烯的方法,包括如下步驟:其工藝流程圖如圖1所示。
(1)將原料質(zhì)量比50%的正十三烷與50%的1-十三烯混合物(簡(jiǎn)稱(chēng)原料液)從萃取精餾塔的第60塊塔板加入,萃取精餾塔塔板數(shù)為120塊,操作壓力為3kpaa,回流比為2:1;
(2)萃取劑鄰苯二甲酸二甲酯從萃取精餾塔的第9塊塔板加入,鄰苯二甲酸二甲酯與原料液的質(zhì)量比為2:1,萃取精餾塔塔頂采出純度約99%的正十三烷;
(3)從萃取精餾塔塔底采出的1-十三烯和萃取劑的混合物從溶劑回收塔的第60塊塔板進(jìn)料,溶劑回收塔的塔板數(shù)為120塊,操作壓力為3kpaa,回流比為0.1:1,溶劑回收塔塔頂采出純度約99%的1-十三烯,純度約99.5%的鄰苯二甲酸二甲酯從溶劑回收塔的塔底采出后循環(huán)使用。
實(shí)施例5
一種連續(xù)萃取精餾分離正十四烷與1-十四烯的方法,包括如下步驟:其工藝流程圖如圖 1所示。
(1)將原料質(zhì)量比50%的正十四烷與50%的1-十四烯混合物(簡(jiǎn)稱(chēng)原料液)從萃取精餾塔的第40塊塔板加入,萃取精餾塔塔板數(shù)為80塊,操作壓力為1kpaa,回流比為2:1;
(2)萃取劑鄰苯二甲酸二乙酯從萃取精餾塔的第8塊塔板加入,鄰苯二甲酸二乙酯與原料液的質(zhì)量比為8:1,萃取精餾塔塔頂采出純度約98%的正十四烷;
(3)從萃取精餾塔塔底采出的1-十四烯和萃取劑的混合物從溶劑回收塔的第30塊塔板進(jìn)料,溶劑回收塔的塔板數(shù)為60塊,操作壓力為3kpaa,回流比為3:1,溶劑回收塔塔頂采出純度約99%的1-十四烯,純度約99.4%的鄰苯二甲酸二乙酯從溶劑回收塔的塔底采出后循環(huán)使用。
實(shí)施例6
一種連續(xù)萃取精餾分離正十五烷與1-十五烯的方法,包括如下步驟:其工藝流程圖如圖1所示。
(1)將原料質(zhì)量比50%的正十五烷與50%的1-十五烯混合物(簡(jiǎn)稱(chēng)原料液)從萃取精餾塔的第50塊塔板加入,萃取精餾塔塔板數(shù)為100塊,操作壓力為1kpaa,回流比為2:1;
(2)萃取劑鄰苯二甲酸二丁酯從萃取精餾塔的第10塊塔板加入,鄰苯二甲酸二丁酯與原料液的質(zhì)量比為8:1,萃取精餾塔塔頂采出純度約95%的正十五烷;
(3)從萃取精餾塔塔底采出的1-十五烯和萃取劑的混合物從溶劑回收塔的第40塊塔板進(jìn)料,溶劑回收塔的塔板數(shù)為85塊,操作壓力為1kpaa,回流比為3.5:1,溶劑回收塔塔頂采出純度約99%的1-十五烯,純度約99.5%的鄰苯二甲酸二丁酯從溶劑回收塔的塔底采出后循環(huán)使用。
實(shí)施例7
一種連續(xù)萃取精餾分離正十六烷與1-十六烯的方法,包括如下步驟:其工藝流程圖如圖1所示。
(1)將原料質(zhì)量比50%的正十六烷與50%的1-十六烯混合物(簡(jiǎn)稱(chēng)原料液)從萃取精餾塔的第60塊塔板加入,萃取精餾塔塔板數(shù)為120塊,操作壓力為0.1kpaa,回流比為5:1;
(2)萃取劑鄰苯二甲酸二辛酯從萃取精餾塔的第12塊塔板加入,鄰苯二甲酸二辛酯與原料液的質(zhì)量比為5:1,萃取精餾塔塔頂采出純度約95%的正十六烷;
(3)從萃取精餾塔塔底采出的1-十六烯和萃取劑的混合物從溶劑回收塔的第50塊塔板進(jìn)料,溶劑回收塔的塔板數(shù)為90塊,操作壓力為0.1kpaa,回流比為2:1,溶劑回收塔塔頂采出純度約99%的1-十六烯,純度約99%的鄰苯二甲酸二辛酯從溶劑回收塔的塔底采出后循環(huán)使用。