CN112795395A - 从含正构烷烃和异构烷烃的石脑油中分离提纯正构烷烃的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及正构烷烃分离提纯领域,公开了从含正构烷烃和异构烷烃的石脑油中分离提纯正构烷烃的方法。该方法包括:(a)将第一络合剂与石脑油混合进行第一络合反应,然后进行第一固液分离,然后将所得固体与水混合并加热溶解,溶解后取上层液;(b)将所述上层液和第二络合剂混合进行第二络合反应,然后进行第二固液分离,得到含正构烷烃的液相;(c)任选地,将所述液相进行精馏切割,以得到单一的正构烷烃。该方法能够实现正构烷烃和异构烷烃的分离,并且正构烷烃的纯度达到99.3重量%以上,且成本低、能耗低、工艺流程简单,适合工业化应用。
Description
技术领域
本发明涉及正构烷烃分离提纯领域,具体涉及从含正构烷烃和异构烷烃的石脑油中分离提纯正构烷烃的方法。
背景技术
煤基F-T合成油是煤清洁高效利用的最有效途径之一,F-T粗油品组分复杂,包括正构烷烃、异构烷烃、α-烯烃、及醇、酮、醛、酯等含氧化合物,其中,C4-C6中正构烷烃质量分数为40%,C7-C12中正构烷烃质量分数占50%。
F-T粗油品主要用于初级化工原料或燃料油使用,经济效益不高、市场竞争力不强。若将F-T合成油中的富含烷烃组分(碳链长度≥5)进行分离,不仅可以获得具有高纯度的正构烷烃,还可以生产清洁优质的航空煤油、抽提溶剂油和润滑油等高端油品,从而提升煤基F-T合的经济效益和抵御市场风险的能力,推动我国煤化工产业的持续健康发展。正构烷烃是生产高端润滑油和高附加值化学品的重要原料,经济效益高。但针对煤基油品组成中正异构烃分离提纯却研究甚少。
精馏是利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程,常用的设备有板式精馏塔和填料精馏塔。精密精馏的原理及设备流程与普通精馏相同,只是待分离物系中的组分间的相对挥发度较小(<1.05-1.10),因而采用高效精密填料以实现待分离组分的分离提纯。
CN101134703A公开了一种变压吸附提取正庚烷联产正辛烷产品的工艺方法,将含正庚烷的烃类混合物通过至少三个固定床吸附塔,加温变压吸附,吸附富含正庚烷和正辛烷组分,然后进入解析塔,解析得到正庚烷和正辛烷混合组分,再精馏塔分离得到高纯度正庚烷和正辛烷。
CN103254932A公开了一种提取轻石脑油中C4~C6正构烷烃联产异戊烷和异构己烷工艺,本发明采用多塔变压吸附和精馏分离耦合工艺。气相C4~C6正异构烃类混合原料通入吸附塔吸附分离,吸附完成后以气相C7~C9的正构烷烃作为解吸剂对床层进行解吸,解吸物料进入精馏塔分离出产品C4~C6正构烷烃和解吸剂C7~C9正构烷烃,解吸剂循环使用,再使用未被吸附的C4~C6异构烷烃对吸附C7~C9正构烷烃的吸附塔进行再生处理,再生物料经两次精馏分离,得到高纯度解吸剂C7~C9正构烷烃和高纯度异戊烷和异构己烷。
CN107779221A公开了一种分离汽油中正构烷烃提高汽油辛烷值的方法。所述方法包括如下步骤:汽油经轻重组分分离得到轻组分油和重组分油;重组分油与络合剂溶液混合进行络合反应,经过滤得液相产品和固相产品;液相产品经水洗得油相产品;轻组分油与油相产品混合得产品油,即提高了汽油辛烷值。
以上方法均不能很好的实现正构烷烃与异构烷烃的分离,并且不能同时得到高纯度的正戊烷,正己烷,正庚烷,正辛烷,正壬烷,正癸烷,正十一烷,正十二烷等高附加值化工产品,并且,成本高、能耗大、工艺流程复杂。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的正构烷烃与异构烷烃的分离效果差,单一正构烷烃纯度低,并且不能同时得到单一的高纯度的正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷或正十二烷,及成本高、能耗大、工艺流程复杂的技术问题,提供从正构烷烃和异构烷烃组成的石脑油中分离提纯正构烷烃的方法和应用。
本发明的发明人在实验中发现,通过将含正构烷烃和异构烷烃的石脑油与第一络合剂混合进行络合反应,然后进行固液分离,然后将所得固体与水混合并加热溶解,溶解后取上层液;然后再将所述上层液和第二络合剂混合进行络合反应,然后进行固液分离,得到含正构烷烃的液相;再将所得液相进行精馏切割,以得到单一的正构烷烃的方法能够实现正构烷烃和异构烷烃的分离,并且正构烷烃的纯度达到99.3重量%以上,并通过进一步精馏切割分离能够得到单一的高纯度的正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷或正十二烷。
为了实现上述目的,本发明一方面提供一种从含正构烷烃和异构烷烃的石脑油中分离提纯正构烷烃的方法,该方法包括:
(a)将第一络合剂与石脑油混合进行第一络合反应,然后进行第一固液分离,将所得固体与水混合并加热溶解,溶解后取上层液;
(b)将所述上层液和第二络合剂混合进行第二络合反应,然后进行第二固液分离,得到含正构烷烃的液相;
(c)任选地,将所述液相进行精馏切割,以得到单一的正构烷烃。
本发明提供的含正构烷烃和异构烷烃的石脑油中分离提纯正构烷烃的方法,该方法能够实现正构烷烃和异构烷烃的分离,并且正构烷烃的纯度达到99.3重量%以上,并通过进一步精馏切割分离能够得到单一的高纯度的正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷或正十二烷,另外,该方法成本低、能耗低、工艺流程简单,适合工业化应用。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明一方面提供一种从含正构烷烃和异构烷烃的石脑油中分离提纯正构烷烃的方法,该方法包括:
(a)将第一络合剂与石脑油混合进行第一络合反应,然后进行第一固液分离,将所得固体与水混合并加热溶解,溶解后取上层液;
(b)将所述上层液和第二络合剂混合进行第二络合反应,然后进行第二固液分离,得到含正构烷烃的液相;
(c)任选地,将所述液相进行精馏切割,以得到单一的正构烷烃。
本发明的一些实施方式中,所述第一络合剂和所述石脑油的重量比优选为1:0.5-2。
本发明中,步骤(a)中,固体与水的重量比为1:1-5。
在本发明的一些实施方式中,优选地,所述第一络合剂为尿素,且所述第一络合反应在活化剂的存在下进行。
在本发明的一些实施方式中,所述尿素和所述活化剂的重量比优选为1:1-4。
在本发明的一些实施方式中,所述活化剂为醇和/或酮,优选地,所述活化剂为乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮和甲基乙基酮中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述第一络合反应的条件包括:第一络合反应的温度为5-20℃。第一络合反应的压力为-0.02MPa至0.1MPa。第一络合反应的时间为1-3h。
在本发明的一些实施方式中,所述加热溶解的条件包括:加热溶解的温度为50-70℃。加热溶解的压力为-0.02MPa至0.1MPa。加热溶解的时间为0.5-1.5h。
在本发明的一些实施方式中,所述上层液和所述第二络合剂的重量比为1:1-3。
在本发明的一些实施方式中,所述第二络合剂为能够与异构烷烃形成络合物,使得异构烷烃与正构烷烃分离的物质,优选为硫脲、缩二脲和联二脲中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述第二络合反应的条件包括:第二络合反应的温度为20-40℃。第二络合反应的压力为-0.02MPa至0.1MPa。第二络合反应的时间为1-3h。
在本发明的一些实施方式中,所述单一的正构烷烃为正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷或正十二烷。
需要说明的是,本发明的方法特别适合于以铁基或钴基催化剂、反应温度为200-300℃、压力为2-5MPa条件下得到的低温费托合成油中正构烷烃和异构烷烃的分离。且所述的费托合成石脑油中只含有烷烃,组分碳数主要分布C5-C12,其中正构烷烃含量为92-94重量%,异构烷烃含量为6-8重量%。
本发明中,可以采用现有技术记载的精馏切割的方法进行含有正构烷烃的液相的切割分离。
根据本发明一个优选地实施方式,步骤(c)中,将所述含有正构烷烃的液相进行精馏切割,以得到单一的正构烷烃的具体方法如下所述:
(1)将含有正构烷烃的液相经过精馏切割成<C5馏分和≥C5的馏分,脱气塔;
(2)将步骤(1)得到的≥C5的馏分经过精馏切割为正戊烷和≥C6的馏分,得到正戊烷组分质量分数≥99.5%;
(3)将步骤(2)得到的≥C6的馏分经过精馏切割为正己烷和≥C7的馏分,得到正己烷组分质量分数≥99.5%;
(4)将步骤(3)得到的≥C7的馏分经过精馏切割为正庚烷和≥C8的馏分,得到正庚烷组分质量分数≥99.5%;
(5)将步骤(4)得到的≥C8的馏分经过精馏切割为正辛烷和≥C9的馏分,得到正辛烷组分质量分数≥99.5%;
(6)将步骤(5)得到的≥C9的馏分经过精馏切割为正壬烷和≥C10的馏分,得到正壬烷组分质量分数≥99.5%;
(7)将步骤(6)得到的≥C10的馏分经过精馏切割为正癸烷和≥C11的馏分,得到正癸烷组分质量分数≥99.5%;
(8)将步骤(7)得到的≥C11的馏分经过精馏切割为正十一烷和正十二烷,得到正十一烷组分质量分数≥99.5%,得到正十二烷组分质量分数≥99.5%。
具体地,所述步骤(1)中精馏切割条件包括塔顶压力为1-2kPa,塔顶温度为-20℃至30℃,塔底温度为90-150℃,精馏塔理论塔板数10-60,回流比为1-10,从塔顶采出<C5馏分,从塔底采出≥C5的馏分。
所述步骤(2)中精馏切割条件包括塔顶压力为1-2kPa,塔顶温度为30-40℃,塔底温度为90-150℃,精馏塔理论塔板数10-60,回流比为1-10,从塔顶采出正戊烷组分,从塔底采出≥C6的馏分。
所述步骤(3)中精馏切割条件包括塔顶压力为1-2kPa,塔顶温度为60-80℃,塔底温度为90-150℃,精馏塔理论塔板数10-60,回流比为1-10,从塔顶采出正己烷组分,从塔底采出≥C7的馏分。
所述步骤(4)中精馏切割条件包括塔顶压力为1-2kPa,塔顶温度为90-110℃,塔底温度为130-150℃,精馏塔理论塔板数10-60,回流比为1-10,从塔顶采出正庚烷组分,从塔底采出≥C8的馏分。
所述步骤(5)中精馏切割条件包括塔顶压力为1-2kPa,塔顶温度为115-135℃,塔底温度为150-180℃,精馏塔理论塔板数10-60,回流比为1-10,从塔顶采出正辛烷组分,从塔底采出≥C9的馏分。
所述步骤(6)中精馏切割条件包括塔顶压力为1-2kPa,塔顶温度为140-160℃,塔底温度为180-200℃,精馏塔理论塔板数10-60,回流比为1-10,从塔顶采出正壬烷组分,从塔底采出≥C10的馏分。
所述步骤(7)中精馏切割条件包括塔顶压力为1-2kPa,塔顶温度为165-185℃,塔底温度为200-220℃,精馏塔理论塔板数10-60,回流比为1-10,从塔顶采出正癸烷组分,从塔底采出≥C11的馏分。
所述步骤(8)中精馏切割条件包括塔顶压力为1-2kPa,塔顶温度为185-205℃,塔底温度为205-225℃,精馏塔理论塔板数10-60,回流比为1-10,从塔顶采出正十一烷组分,从塔底采出正十二烷的馏分。
本发明中,压力均指表压。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
以一氧化碳和氢气为原料,并以中科合成油开发的铁基催化剂,采用浆态床工艺,反应温度为270℃,压力为3.5MPa进行费托合成反应,并收集所得费托合成油(也即石脑油),经气相色谱测试,测试条件为,色谱柱型号为PONA毛细管色谱柱,尺寸为50m×0.2mm(ID)×0.5μm,进料量0.2μL,分流进样,分流比为100:1,初始温度为35℃,升温速率2℃/min,进料温度为250℃,经测试,所得的费托合成油中,组分碳数主要分布C5-C12,其中,正构烷烃含量为94重量%,异构烷烃含量为6重量%,其中,正戊烷含量为17.03重量%、正己烷含量为25.43重量%、正庚烷含量为23.18重量%、正辛烷含量为15.51重量%、正壬烷含量为8.36重量%、正癸烷含量为2.34重量%、正十一烷含量为0.27重量%、正十二烷含量为0.99重量%。
实施例1
(1)将25000g重量比为1:4的尿素和异丙醇混合溶液A与10000g制备例1所得的费托合成油混合进行第一次络合反应,其中,第一次络合反应的条件包括:温度为5℃,压力为-0.02MPa,时间为3h,然后进行过滤,并将所得固体与水按照质量比为1:5混合并加热溶解,其中,加热溶解的条件包括:温度为60℃,压力为-0.02MPa,时间为0.5h,溶解后取上层液;
(2)将步骤(1)所得的上层液和硫脲按照重量比为1:1混合进行第二次络合反应,其中,第二次络合反应的条件包括:温度为30℃,压力为-0.02MPa,时间为2h,然后进行过滤,得到含正构烷烃的液相;
(3)步骤(2)中含正构烷烃的液相进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力为1kPa,塔顶温度为15℃,塔底温度为125℃,精馏塔理论塔板数40,回流比为5,从塔顶采出<C5馏分,从塔底采出≥C5的馏分。
(4)步骤(3)中≥C5的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1kPa,塔顶温度为35℃,塔底温度为125℃,精馏塔理论塔板数40,回流比为5,从塔顶采出正戊烷组分,从塔底采出≥C6的馏分。
(5)步骤(4)中≥C6的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1kPa,塔顶温度为70℃,塔底温度为120℃,精馏塔理论塔板数40,回流比为5,从塔顶采出正己烷组分,从塔底采出≥C7的馏分。
(6)步骤(5)中≥C7的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1kPa,塔顶温度为100℃,塔底温度为140℃,精馏塔理论塔板数40,回流比为5,从塔顶采出正庚烷组分,从塔底采出≥C8的馏分。
(7)步骤(6)中≥C8的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1kPa,塔顶温度为125℃,塔底温度为165℃,精馏塔理论塔板数40,回流比为5,从塔顶采出正辛烷组分,从塔底采出≥C9的馏分。
(8)步骤(7)中≥C9的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1kPa,塔顶温度为150℃,塔底温度为190℃,精馏塔理论塔板数40,回流比为5,从塔顶采出正壬烷组分,从塔底采出≥C10的馏分。
(9)步骤(8)中≥C10的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1kPa,塔顶温度为170℃,塔底温度为210℃,精馏塔理论塔板数40,回流比为5,从塔顶采出正癸烷组分,从塔底采出≥C11的馏分。
(10)步骤(9)中≥C11的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1kPa,塔顶温度为190℃,塔底温度为215℃,精馏塔理论塔板数40,回流比为5,从塔顶采出正十一烷组分,从塔底采出正十二烷的馏分。
实施例2
(1)将30000g重量比为1:2的尿素和异丙醇混合溶液A与5000g制备例1所得的费托合成油混合进行第一次络合反应,其中,第一次络合反应的条件包括:温度为20℃,压力为0.1MPa,时间为1h,然后进行过滤,并将所得固体与水按照质量比为1:1混合并加热溶解,其中,加热溶解的条件包括:温度为50℃,压力为0.1MPa,时间为1.5h,溶解后取上层液;
(2)将步骤(1)所得的上层液和联二脲按照重量比为1:3混合进行第二次络合反应,其中,第二次络合反应的条件包括:温度为40℃,压力为0.1MPa,时间为1h,然后进行过滤,得到含正构烷烃的液相;
(3)步骤(2)中含正构烷烃的液相进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力为2kPa,塔顶温度为-20℃,塔底温度为90℃,精馏塔理论塔板数10,回流比为4,从塔顶采出<C5馏分,从塔底采出≥C5的馏分。
(4)步骤(3)中≥C5的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力2kPa,塔顶温度为30℃,塔底温度为90℃,精馏塔理论塔板数10,回流比为4,从塔顶采出正戊烷组分,从塔底采出≥C6的馏分。
(5)步骤(4)中≥C6的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力2kPa,塔顶温度为60℃,塔底温度为90℃,精馏塔理论塔板数10,回流比为4,从塔顶采出正己烷组分,从塔底采出≥C7的馏分。
(6)步骤(5)中≥C7的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力2kPa,塔顶温度为90℃,塔底温度为130℃,精馏塔理论塔板数10,回流比为4,从塔顶采出正庚烷组分,从塔底采出≥C8的馏分。
(7)步骤(6)中≥C8的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力2kPa,塔顶温度为115℃,塔底温度为150℃,精馏塔理论塔板数10,回流比为4,从塔顶采出正辛烷组分,从塔底采出≥C9的馏分。
(8)步骤(7)中≥C9的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力2kPa,塔顶温度为140℃,塔底温度为180℃,精馏塔理论塔板数10,回流比为4,从塔顶采出正壬烷组分,从塔底采出≥C10的馏分。
(9)步骤(8)中≥C10的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力2kPa,塔顶温度为165℃,塔底温度为200℃,精馏塔理论塔板数10,回流比为4,从塔顶采出正癸烷组分,从塔底采出≥C11的馏分。
(10)步骤(9)中≥C11的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力2kPa,塔顶温度为185℃,塔底温度为205℃,精馏塔理论塔板数10,回流比为4,从塔顶采出正十一烷组分,从塔底采出正十二烷的馏分。
实施例3
(1)将40000g重量比为1:1的尿素和异丙醇混合溶液A与10000g制备例1所得的费托合成油混合进行第一次络合反应,其中,第一次络合反应的条件包括:温度为15℃,压力为0.05MPa,时间为2h,然后进行过滤,并将所得固体与水按照质量比为1:3混合并加热溶解,其中,加热溶解的条件包括:温度为70℃,压力为0.05MPa,时间为1h,溶解后取上层液;
(2)将步骤(1)所得的上层液和缩二脲按照重量比为1:2混合进行第二次络合反应,其中,第二次络合反应的条件包括:温度为20℃,压力为0.05MPa,时间为3h,然后进行过滤,得到含正构烷烃的液相;
(3)步骤(2)中含正构烷烃的液相进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力为1kPa,塔顶温度为30℃,塔底温度为150℃,精馏塔理论塔板数60,回流比为10,从塔顶采出<C5馏分,从塔底采出≥C5的馏分。
(4)步骤(3)中≥C5的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1.5kPa,塔顶温度为40℃,塔底温度为150℃,精馏塔理论塔板数60,回流比为10,从塔顶采出正戊烷组分,从塔底采出≥C6的馏分。
(5)步骤(4)中≥C6的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1.5kPa,塔顶温度为80℃,塔底温度为150℃,精馏塔理论塔板数60,回流比为10,从塔顶采出正己烷组分,从塔底采出≥C7的馏分。
(6)步骤(5)中≥C7的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1.5kPa,塔顶温度为110℃,塔底温度为150℃,精馏塔理论塔板数60,回流比为10,从塔顶采出正庚烷组分,从塔底采出≥C8的馏分。
(7)步骤(6)中≥C8的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1.5kPa,塔顶温度为135℃,塔底温度为180℃,精馏塔理论塔板数60,回流比为10,从塔顶采出正辛烷组分,从塔底采出≥C9的馏分。
(8)步骤(7)中≥C9的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1.5kPa,塔顶温度为160℃,塔底温度为200℃,精馏塔理论塔板数60,回流比为10,从塔顶采出正壬烷组分,从塔底采出≥C10的馏分。
(9)步骤(8)中≥C10的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1.5kPa,塔顶温度为185℃,塔底温度为220℃,精馏塔理论塔板数60,回流比为10,从塔顶采出正癸烷组分,从塔底采出≥C11的馏分。
(10)步骤(9)中≥C11的馏分进行精馏切割,精馏切割条件包括塔顶压力1.5kPa,塔顶温度为205℃,塔底温度为225℃,精馏塔理论塔板数60,回流比为10,从塔顶采出正十一烷组分,从塔底采出正十二烷的馏分。
对比例1
按照实施例1的方法进行费托合成油中正构烷烃和异构烷烃的分离,所不同的是,将尿素、异丙醇和硫脲混合后加入费托合成油中,具体地,将10000g重量比为1:4的尿素和异丙醇混合溶液A,硫脲(实施例1所用的硫脲的重量相同)与10000g制备例1所得的费托合成油混合进行络合反应,其中,络合反应的条件包括:温度为5℃,压力为-0.02MPa,时间为3h,然后进行过滤,并将所得固体与水按照质量比为1:5混合并加热溶解,其中,加热溶解的条件包括:温度为60℃,压力为-0.02MPa,时间为0.5h,溶解后取上层液,上层液即为含正构烷烃的液相;然后按照实施例1的方法对正构烷烃的液相进行精馏切割,以得到单一的正构烷烃。
对比例2
按照实施例1的方法进行费托合成油中正构烷烃和异构烷烃的分离,所不同的是,先向费托合成油中加入硫脲,固液分离后,再向所得液相中加入尿素和异丙醇,即:将硫脲(与实施例1所用的硫脲的重量相同)与10000g制备例1所得的费托合成油混合进行第一次络合反应,其中,第一次络合反应的条件包括:温度为30℃,压力为-0.02MPa,时间为2h,然后进行过滤,取液相;然后将10000g重量比为1:4的尿素和异丙醇混合溶液A与上述得到的液相混合进行第二次络合反应,第二次络合反应的条件包括:温度为5℃,压力为-0.02MPa,时间为3h,然后进行过滤,并将所得固体与水按照质量比为1:5混合并加热溶解,其中,加热溶解的条件包括:温度为60℃,压力为-0.02MPa,时间为0.5h,溶解后得到含正构烷烃的液相。
测试例1
对实施例和对比例所得的含有正构烷烃的液相及精馏切割后的单一正构烷烃进行检测,检测仪器为常规的气相色谱-非极性色谱柱-火焰例子化检测,其中,色谱柱型号为PONA毛细管色谱柱,尺寸为50m×0.2mm(ID)×0.5μm,进料量0.2μL,分流进样,分流比为100:1,初始温度为35℃,升温速率2℃/min,进料温度为250℃。经测试,实施例1-3所得的含有正构烷烃的液相中的正构烷烃的碳数分布为C5-C12。其中,
含有正构烷烃的液相中正构烷烃的纯度(重量%)=测试所得正构烷烃的重量/测试时所加试样的重量×100%
以正戊烷为例,精馏切割后的单一正构烷烃的纯度的计算方法如下所示:
精馏切割后的得到的正戊烷的纯度(重量%)=测试所得正戊烷的重量/测试时所加试样的重量×100%
所得测试结果如表1所示。
表1
通过表1的结果可以看出,实施例1-3采用本发明的技术方案,通过先将正构烷烃和异构烷烃的石脑油与第一络合剂混合进行络合反应,然后再将上层液与第二络合剂混合进行络合反应,再将所得液相进行精馏切割能够实现正构烷烃和异构烷烃的分离,并且正构烷烃的纯度达到99.3重量%以上,还能够同时得到单一的高纯度的正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷或正十二烷。而对比例1-2未采用本发明的技术方案,正构烷烃的纯度远低于99.3重量%,同时,得到的单一正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷或正十二烷的纯度也较低。
另外,实施例1-3的方法中,反应成本低、能耗小、工艺流程简单。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种从含正构烷烃和异构烷烃的石脑油中分离提纯正构烷烃的方法,其特征在于,该方法包括:
(a)将第一络合剂与石脑油混合进行第一络合反应,然后进行第一固液分离,将所得固体与水混合并加热溶解,溶解后取上层液;
(b)将所述上层液和第二络合剂混合进行第二络合反应,然后进行第二固液分离,得到含正构烷烃的液相;
(c)任选地,将所述液相进行精馏切割,以得到单一的正构烷烃。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一络合剂和所述石脑油的重量比为1:0.5-2。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述第一络合剂为尿素,且所述第一络合反应在活化剂的存在下进行。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述尿素和所述活化剂的重量比为1:1-4。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其中,所述活化剂为醇和/或酮,优选地,所述活化剂为乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮和甲基乙基酮中的至少一种。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其中,所述第一络合反应的条件包括:温度为5-20℃,压力为-0.02MPa至0.1MPa,时间为1-3h。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法,其中,所述加热溶解的条件包括:温度为50-70℃,压力为-0.02MPa至0.1MPa,时间为0.5-1.5h。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法,其中,所述上层液和所述第二络合剂的重量比为1:1-3。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法,其中,所述第二络合剂为硫脲、缩二脲和联二脲中的至少一种。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法,其中,所述第二络合反应的条件包括:温度为20-40℃,压力为-0.02MPa至0.1MPa,时间为1-3h。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法,其中,所述单一的正构烷烃为正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷或正十二烷。
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