CN102516012A - 一种用于脱除环戊烷油中超低微量苯和正己烷吸附剂再生的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于脱除环戊烷油中超低微量苯和正己烷吸附剂再生的方法，将精馏系统与吸附脱附系统组合起来，精馏系统中有脱C4精馏塔(2)、环戊烷精馏塔(10)，精馏系统按常规的方法操作，吸附脱附系统中有两交替进行吸附和脱附处理的吸附脱附塔(8、7)，采用氮气作为气提脱附介质，氮气经氮气管道(3)通入进行脱附处理的吸附脱附塔里，经脱附处理后从塔底出来的含有苯和正己烷的氮气引入脱C4精馏塔(2)塔底用作精馏分离的媒介。由于本发明可以对环戊烷油中超低微量的苯和正己烷进行高效低能耗脱除，达到一个更低的含量要求，应用于实际生产，基本不用改变现有工艺流程和设备，就可获得良好的经济效益及社会效益。

Description

一种用于脱除环戊烷油中超低微量苯和正己烷吸附剂再生的方法
技术领域
本发明涉及一种石油化工半成品精制方法，特别是一种用于脱除环戊烷油中超低微量苯和正己烷吸附剂再生的方法。
背景技术
利用炼油厂或乙烯裂解的C5馏分抽余油作为原料，通过精密精馏可以得到环戊烷油。环戊烷油是溶剂油中的一种，目前主要作为硬质聚氨酯泡沫的新型发泡剂，用于替代对大气臭氧层有破坏作用的氯氟烃(CFCs)，已被广泛用于生产无氟冰箱、冰柜行业以及冷库、管线保温材料等领域。由于环戊烷、正戊烷、异戊烷、苯和正己烷等烃类沸点差别较小，在精密精馏分离过程中受相平衡制约，环戊烷油中的苯和正己烷含量仍分别≥1和10μg/g。随着蒙特利尔等公约规定的禁用ODS期限的临近，CFCs和HCFCs类产品不久将被禁用，环戊烷油必将成为聚氨酯发泡剂领域的主角。此外纯度很高的环戊烷(环戊烷质量含量≥99.0％，苯含量≤0.5μg/g，正己烷含量≤8μg/g)还可用于特殊有机物溶剂。
目前国内外各公司厂家生产环戊烷溶剂油，脱除环戊烷油中苯所采用的方法有：酸碱法、加氢法、萃取精馏法、紫外线氧化法、吸附法等，苯含量可降低至1μg/g。脱除环戊烷油中正己烷所采用的方法是萃取精馏法，正己烷含量可降低至10μg/g。酸洗易产生酸渣，且收率较低，已被逐渐淘汰。对于有氢气源的石油化工厂，倾向于采用加氢使苯饱和成为环己烷的工艺。此法无酸渣问题，但环己烷含量增高，且成本大增。
对于微量苯的脱除，也有采用活性炭吸附脱除苯的办法，这种方法可以制得纯度很高的环戊烷，环戊烷质量含量≥99.0％，环戊烷油中的苯和正己烷的含量可以降得很低，苯含量≤0.5μg/g，正己烷含量≤8μg/g。其采用的方法是将精馏分离系统与苯和正己烷吸附脱附系统组合起来，其中，精馏分离系统中包括脱C4精馏塔和环戊烷精馏塔，苯和正己烷吸附系统包括交替进行吸附和脱附处理的两吸附脱附塔。使用时，将水蒸气通入脱附处理的一吸附脱附塔中进行脱附处理。由于采用水蒸气作为气提脱附介质解吸脱除吸附剂中的苯使活性炭吸附剂再生，伴随产生含苯废水问题。要想把环戊烷油中的苯、正己烷降低(苯含量≤0.5μg/g，正己烷含量≤8μg/g)，又可避免产生环保问题是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种在保持环戊烷油中的苯、正己烷含量比较低的情况下又可避免产生含苯废水的用于脱除环戊烷油中超低微量苯和正己烷吸附剂再生的方法。这种脱除环戊烷油中超低微量苯、正己烷吸附剂再生的绿色工艺可在常温常压下进行，不损害吸附剂性能，不产生含苯废水，具有操作简便、能耗低、环保等特点。
本发明提供的一种用于脱除环戊烷油中超低微量苯和正己烷吸附剂再生的方法，该方法是，将精馏系统与吸附脱附系统组合起来，精馏系统中有脱C4精馏塔、环戊烷精馏塔，精馏系统按常规的方法操作，吸附脱附系统中有两交替进行吸附和脱附处理的吸附脱附塔，采用氮气作为气提脱附介质，氮气经氮气管道通入进行脱附处理的吸附脱附塔里，经脱附处理后从塔底出来的含有苯和正己烷的氮气引入脱C4精馏塔塔底用作精馏分离的媒介。
上述中，经脱C4精馏塔精馏分离后，氮气与沸点较低的轻烃C4烷烃一起从塔顶引出，经第一冷凝器水冷后进入第一气液分离罐，氮气回收作为脱附的气提脱附介质使用，塔底中的苯和正己烷与环戊烷一起从塔底排出，经第一重沸器后气相返回脱C4精馏塔，而液相进入环戊烷精馏塔，经精馏分离后，作为苯、正己烷产品从塔底经第二重沸器引出，环戊烷从塔顶引出经第二冷凝器水冷后进入第二气液分离罐，部分用于塔顶回流，部分送入进行吸附处理的吸附脱附塔里，经吸附处理后，环戊烷产品从塔底引出。
氮气及从脱C4精馏塔中回收的氮气经压缩机加压后送入进行脱附处理的吸附脱附塔里，经压缩机加压后出来氮气的压力为0.5MPa。
所述的氮气为工业级氮气，是一种既易于与苯和正己烷分离、又能循环使用的气体。
传统工艺中采用水蒸汽作为气提介质，脱附出来的苯、正己烷和水蒸汽混合气体经水冷却冷凝后，由于苯微溶于水的特性而产生含苯废水。本发明是将脱附出来的苯、正己烷和氮气混合气体返回到脱C4精馏塔精馏塔，可以回收苯和正己烷。避免产生含苯废水，也省掉气提蒸汽冷凝冷却器和降低能耗。
由于氮气可降低塔内各种烃类组分的分压，脱C4精馏塔塔内各烃类组分可以在更低(接近于常温)的温度下操作；由于氮气降低塔内各种烃类组分的分压，根据相平衡原理，烃类组分分压降低，烃类各组分的相平衡常数增大，这有利于提高分馏精确度。当回流比不变，塔顶和塔底产物的纯度得到提高；或者当塔顶和塔底产物的纯度要求不变时，可降低塔顶回流比，有利于节能和提高处理量。
氮气经压缩后，温度自然升高，这有利于脱附操作；因此压缩后的氮气不需设置冷却器降温。
本发明技术方案合理，可以脱除环戊烷油中的苯和正己烷(苯含量≤0.5μg/g，正己烷含量≤8μg/g)。可以低成本生产出环戊烷纯度极高、超低微量苯和正己烷的溶剂，从而获得良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
参照图1，本发明将精馏系统与吸附脱附系统组合起来，精馏系统按常规的方法操作，原料为炼油厂或乙烯裂解的C5馏分的抽余油，从精馏系统中的脱C4精馏塔2中的中下部原料入口1进入，经精馏分离后，送入环戊烷精馏塔10，然后将环戊烷进行吸附处理而得环戊烷产品。吸附脱附系统中，两交替进行吸附和脱附处理的吸附脱附塔(8、7)中，一个进行吸附处理的同时，另一个可进行脱附处理，反之也一样。下面的实施例中，吸附脱附塔7进行脱附处理，吸附脱附塔8进行吸附处理。
实施例：
采用氮气作为气提脱附介质，氮气经氮气管道3经压缩机6加压后出来氮气的压力为0.5Mpa，通入进行脱附处理的吸附脱附塔7里，经脱附处理后从塔底出来的含有苯和正己烷的氮气引入脱C4精馏塔2塔底用作精馏分离的媒介，精馏分离后，氮气与沸点较低的轻烃C4烷烃一起从塔顶引出，经第一冷凝器水冷后进入第一气液分离罐4，C4烷烃变为液体，部分用于塔顶回流，部分出装置，而氮气仍为气体，回收进入氮气管道3经压缩机6加压送去吸附脱附塔7作为脱附的气提脱附介质使用，脱C4精馏塔2塔底中的苯和正己烷与环戊烷一起从塔底排出，经第一重沸器11后气相返回脱C4精馏塔2，而液相进入环戊烷精馏塔10，经精馏分离后，最后作为苯、正己烷产品从塔底经第二重沸器9排出，而环戊烷从塔顶引出经第二冷凝器水冷后进入第二气液分离罐5，部分用于塔顶回流，部分送入进行吸附处理的吸附脱附塔8里，经吸附处理后，环戊烷产品从塔底引出。
应用实施例：
实施氮气气提脱附操作后，与原水蒸汽气提脱附操作相比较，能耗明显降低，无含苯废水产生。实施前后操作条件、质量与收率对比见表1。
表1  实施前后操作条件、质量与收率对比
Figure BDA0000119233870000031
Figure BDA0000119233870000041
表中的塔2指脱C4精馏塔，塔10指环戊烷精馏塔，塔8、塔7分别指进行吸附和脱附处理的吸附脱附塔。
由表1可见：实施前后操作条件基本相同，由于氮气降低油气分压有利于精馏分离、以及氮气脱附温度较高有利于吸附剂再生完全，环戊烷中苯和正己烷的含量明显降低，有利于提高环戊烷的产品质量。由于采用氮气脱附循环操作，脱附后的苯、正己烷以及内中含有的环戊烷都循环回到前面的轻烃(沸点低于环戊烷的C4烷烃)精馏分离塔，减少了环戊烷的跑损，致使环戊烷的收率(与原料组成对应比较)也略有提高。

Claims (4)

1.一种用于脱除环戊烷油中超低微量苯和正己烷吸附剂再生的方法，将精馏系统与吸附脱附系统组合起来，精馏系统中有脱C4精馏塔(2)、环戊烷精馏塔(10)，精馏系统按常规的方法操作，吸附脱附系统中有两交替进行吸附和脱附处理的吸附脱附塔(8、7)，其特征在于，采用氮气作为气提脱附介质，氮气经氮气管道(3)通入进行脱附处理的吸附脱附塔里，经脱附处理后从塔底出来的含有苯和正己烷的氮气引入脱C4精馏塔(2)塔底用作精馏分离的媒介。
2.根据权利要求1所述的一种用于脱除环戊烷油中超低微量苯和正己烷吸附剂再生的方法，其特征在于，经脱C4精馏塔(2)精馏分离后，氮气与沸点较低的轻烃C4烷烃一起从塔顶引出，经第一冷凝器水冷后进入第一气液分离罐(4)，氮气回收作为脱附的气提脱附介质使用，塔底中的苯和正己烷与环戊烷一起从塔底排出，经第一重沸器(11)后气相返回脱C4精馏塔(2)，而液相进入环戊烷精馏塔(10)，经精馏分离后，作为苯、正己烷产品从塔底经第二重沸器(9)引出，环戊烷从塔顶引出经第二冷凝器水冷后进入第二气液分离罐(5)，部分用于塔顶回流，部分送入进行吸附处理的吸附脱附塔里，经吸附处理后，环戊烷产品从塔底引出。
3.根据权利要求2所述的一种用于脱除环戊烷油中超低微量苯和正己烷吸附剂再生的方法，其特征在于，氮气及从脱C4精馏塔(2)中回收的氮气经压缩机(6)加压后送入进行脱附处理的吸附脱附塔里。
4.根据权利要求3所述的一种用于脱除环戊烷油中超低微量苯和正己烷吸附剂再生的方法，其特征在于，经压缩机(6)加压后出来氮气的压力为0.5MPa。
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