CN114478169A - 从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及费托合成油精制领域，公开了一种从费托合成油中分离提纯1‑己烯的方法及装置，该方法包括：(1)将费托合成油进行分馏，切割得到C6馏分；(2)将所述C6馏分与含有正向萃取剂和反向萃取剂的双向溶剂接触进行萃取脱氧，得到脱氧馏分；(3)将所述脱氧馏分与复合萃取剂接触进行萃取精馏以脱除烷烃，得到复合萃取剂与1‑己烯的混合物流；(4)将所述混合物流进行第一分离，得到1‑己烯；所述正向萃取剂为含乙二醇醚类化合物的水溶液，所述反向萃取剂为水，所述复合萃取剂含有甲基异丁酮和极性溶剂。本发明通过采用正、反向萃取剂和复合萃取剂对C6馏分中的含氧化合物和C6烷烃进行脱除，能够获得高纯度和高回收率的1‑己烯。
Description
技术领域
本发明涉及费托合成油精制领域，具体涉及一种从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法及装置。
背景技术
α-烯烃是一种重要的有机原料和中间体产品，用途极为广泛。1-丁烯、1-己烯和1-辛烯用作聚乙烯(PE)树脂的共聚单体可以改善PE性能；C6-C10的α烯烃用于生产增塑剂醇，添加有这类增塑醇的PE制品，低温柔软性、加工性和室外耐候性更好，尤其适用于制造电缆电线、汽车配件或装饰件；C8-C10的α烯烃可以合成PAO润滑油，PAO是优质的合成润滑油；C11-C14的α烯烃经羟基化制得C12-C15洗涤剂醇，生产的洗涤剂具有良好的生物降解性。α烯烃也可用于烷基苯或烷基酚生产，进而制造润滑油及添加剂。
可见烯烃是生产其他精细化学产品的关键性原料，对其下游产业有着极其重大的影响。目前工业上α烯烃的生产主要采用乙烯齐聚的方法得到，得到的α烯烃都是偶数碳的烯烃。
而费托合成油产品中含有烯烃、烷烃。烯烃主要是线性α-烯烃，α-烯烃在费托轻油中的含量可以达到50％以上。但目前国内针对1-己烯的分离研究较少。
CN102452888A公开了一种从费托合成油中提纯1-己烯的方法，该方法包括将费托合成轻质馏分油先经馏分切割得到C6馏分段；然后通过萃取精馏脱除C6馏分中的有机含氧化合物；再通过萃取精馏法，进行C6馏分段烷烃和烯烃的分离；由萃取精馏得到的C6烯烃经反应精馏，在催化剂作用下，使得C6烯烃中的叔碳烯烃与低碳醇反应生成高沸点醚，从而将叔碳烯烃除去；再通过液液萃取法除去残留在C6烯烃中的乙醇；最后通过精密精馏的方法从C6烯烃中提纯得到符合聚合级要求的1-己烯产品。该方法采用萃取精馏的方法进行脱氧，所用的萃取剂是ACN、NMP或DMF中的任一种，但这些极性溶剂易与费托合成油中的酸性物质反应，造成萃取剂的损失；在C6烷烃和烯烃萃取精馏的过程中，所用的萃取剂为ACN或NMP与水组成的二元混合溶剂，优选的水的质量分数为10％，该萃取剂极性大，导致萃取剂对待分馏组分的溶解度小，萃取精馏塔内有部分处于双液相的状态，塔内物流流动状态差，传质效率低，萃取剂用量大，需要的塔板数高；同时在溶剂回收过程中需要设置溶剂回收塔以及脱水塔，增加了装置的复杂性。另外水的极性与溶剂相差过大，使得整个过程操作复杂，影响操作的稳定性。
因此，提供一种新的从费托合成油中提纯1-己烯的方法有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的萃取剂对待分馏组分的溶解度小，物流流动状态差，传质效率低，萃取剂用量大，成本高的问题，提供了一种从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法及装置，该方法通过采用双向萃取剂和复合萃取剂分别对C6馏分中的含氧化合物和C6烷烃进行有效脱除，能够获得高纯度和高收率的1-己烯。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法，该方法包括：
(1)将费托合成油进行分馏，切割得到C6馏分；
(2)将所述C6馏分与含有正向萃取剂和反向萃取剂的双向溶剂接触进行萃取脱氧，得到脱氧馏分；
(3)将所述脱氧馏分与复合萃取剂接触进行萃取精馏以脱除烷烃，得到复合萃取剂与1-己烯的混合物流；
(4)将所述混合物流进行第一分离，得到1-己烯；
其中，所述正向萃取剂为含乙二醇醚类化合物的水溶液，所述反向萃取剂为水，所述复合萃取剂含有甲基异丁酮和极性溶剂。
本发明第二方面提供了一种从费托合成油中分离提纯1-己烯的装置，该装置包括：第一精馏塔、第二精馏塔、萃取塔、萃取精馏塔、第一溶剂回收塔、第二溶剂回收塔和倾析器；其中，
所述第一精馏塔用于将费托合成油进行第一分馏，切割得到C6 +馏分以及C6 -与C6的混合馏分；
所述第二精馏塔用于将C6 -与C6的混合馏分进行第二分馏，切割得到C6 -馏分和C6馏分；
所述萃取塔用于将C6馏分与含有正向萃取剂和反向萃取剂的双向溶剂逆流接触进行萃取脱氧，得到脱氧馏分以及萃取剂与含氧化合物的混合物流；其中，所述萃取塔的上部分别设置有用于引入正向萃取剂和反向萃取剂的正向萃取剂入口和反向萃取剂入口，所述正向萃取剂入口设置在反向萃取剂入口的下方；
所述萃取精馏塔用于将脱氧馏分与复合萃取剂接触进行萃取精馏，得到复合萃取剂与1-己烯的混合物流；
所述第一溶剂回收塔用于将复合萃取剂与1-己烯的混合物流进行第一分离，得到1-己烯和回收的复合萃取剂；
所述第二溶剂回收塔用于将萃取剂与含氧化合物的混合物流进行第二分离，得到含氧化合物与水的混合物流以及回收的正向萃取剂；
所述倾析器用于将含氧化合物与水的混合物流进行第三分离，得到回收的水；
所述正向萃取剂为含乙二醇醚类化合物的水溶液，所述反向萃取剂为水，所述复合萃取剂含有甲基异丁酮和极性溶剂。
通过上述技术方案，本发明通过采用包括水和含乙二醇醚类化合物的水溶液的双向萃取剂以及含有甲基异丁酮和极性溶剂的复合萃取剂分别对C6馏分中的含氧化合物和C6烷烃进行有效脱除，使得羰基氧的含量降低到10ppm以下，1-己烯的纯度大于97％，1-己烯的回收率大于94％；且本发明提供的分离提纯的方法操作流程简单，易于实施。
附图说明
图1为本发明的一种优选的具体实施方式的从费托合成油中分离提纯1-己烯的工艺流程图。
附图标记说明
A 第一精馏塔 B 第二精馏塔
C 萃取塔 D 萃取精馏塔
E 第二溶剂回收塔 F 第一溶剂回收塔
G 倾析器
1 费托合成油 2 C6 -与C6的混合馏分
3 C6 +馏分 4 C6馏分
5 C6 -馏分 6 反向萃取剂
7 正向萃取剂 8 萃取剂与含氧化合物的混合物流
9 脱氧馏分 10 复合萃取剂
11 回收的复合萃取剂 12 复合萃取剂与1-己烯的混合物流
13 C6烷烃 14 1-己烯
15 含氧化合物与水的混合物流 16 回收的正向萃取剂
17 一部分回收的水 18 另一部分回收的水
19 含氧化合物
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。
目前从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法中，一般采用ACN、NMP或DMF中的任一种作为萃取剂进行脱氧，但这些萃取剂易与费托合成油中的酸性物质反应，从而造成萃取剂的损失，导致出现萃取剂用量大，成本高的问题。同时采用ACN或NMP与水组成的二元混合溶剂脱除烷烃，该萃取剂极性大，对待分馏组分的溶解度小，萃取精馏塔内有部分处于双液相的状态，塔内物流流动状态差，传质效率低，萃取剂用量大，需要的塔板数高，从而导致获得1-己烯产品的纯度和回收率较低，为了解决上述问题，本发明的发明人在研究中发现，通过采用含有乙二醇醚类化合物的水溶液作为萃取剂与C6馏分逆流接触进行萃取脱氧，不会造成萃取剂的损失，从而使得萃取剂用量小，降低成本；同时采用含有甲基异丁酮和极性溶剂的复合萃取剂对脱氧馏分进行萃取精馏以脱除烷烃，该萃取剂对待分组分的溶解度大，使得塔内物流流动状态好，传质效率高，从而能够获得高纯度和高收率的1-己烯产品。
如前所述，本发明第一方面提供了一种从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法，该方法包括：
(1)将费托合成油进行分馏，切割得到C6馏分；
(2)将所述C6馏分与含有正向萃取剂和反向萃取剂的双向溶剂接触进行萃取脱氧，得到脱氧馏分；
(3)将所述脱氧馏分与复合萃取剂接触进行萃取精馏以脱除烷烃，得到复合萃取剂与1-己烯的混合物流；
(4)将所述混合物流进行第一分离，得到1-己烯；
其中，所述正向萃取剂为含乙二醇醚类化合物的水溶液，所述反向萃取剂为水，所述复合萃取剂含有甲基异丁酮和极性溶剂。
在本发明的一些实施例中，优选地，步骤(2)中，所述正向萃取剂与C6馏分的体积比为0.5-4。更优选情况下，所述正向萃取剂与C6馏分的体积比为0.8-2，这样更有利于对C6馏分进行萃取脱氧。
在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述反向萃取剂一方面用于对C6馏分进行萃取脱氧，另一方面用于萃取残留的正向萃取剂，优选地，所述反向萃取剂与C6馏分的体积比为0.1-1，更优选为0.2-0.5。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述含有正向萃取剂和反向萃取剂的双向溶剂中，水的含量大于30wt％，更优选为40-60wt％。本发明所述水的含量包括正向萃取剂和反向萃取剂中两部分水的含量总和。
在本发明的一些实施例中，对所述乙二醇醚类化合物的选择范围较宽，优选地，所述乙二醇醚类化合物选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二乙醚和二乙二醇单丁醚中的至少一种。
在本发明的一些实施例中，优选地，步骤(2)所述萃取脱氧的条件包括：理论级数为5-20，萃取温度为20-30℃。
在本发明的一些实施例中，优选地，步骤(2)所述萃取脱氧包括正向萃取和反向萃取。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述正向萃取为多级逆流萃取，所述正向萃取的理论级数为3-15级，更优选为7-10级。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述反向萃取为多级逆流萃取，所述反向萃取的理论级数为2-5级，更优选为1-3级。在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，通过采用含有甲基异丁酮和极性溶剂的复合萃取剂能够解决自身选择性和溶解性相互矛盾的限制，且与现有技术使用的ACN或NMP与水组成的二元混合溶剂相比，本发明采用的复合萃取剂兼顾了溶解性和选择性，从而能够有效提高萃取效果，同时减少萃取剂用量或降低塔板数，优选地，所述复合萃取剂与脱氧馏分的体积比为4-12，更优选为6-9。
在本发明的一些实施例中，优选地，步骤(3)所述复合萃取剂中，甲基异丁酮的含量为10-50wt％。更优选情况下，所述复合萃取剂中，甲基异丁酮的含量为20-40wt％，这样更有利于对烷烃进行有效脱除。
在本发明的一些实施例中，对所述极性溶剂的选择范围较宽，优选地，所述极性溶剂选自γ-丁内酯、N-甲酰吗啉、N,N二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
在本发明的一些实施例中，为了进一步对脱氧馏分进行萃取精馏以脱除烷烃，从而获得高纯度和高回收率的1-己烯产品，优选地，步骤(3)所述萃取精馏的条件包括：回流比为0.5-2，塔釜温度为90-120℃，优选为100-115℃，塔顶温度为65-68℃，塔顶压力为1-1.02bar。本发明的发明人发现，当萃取精馏塔的塔釜温度在100-115℃的范围内，能够进一步获得高纯度和高回收率符合聚合级要求的1-己烯产品。
在本发明的一些实施例中，优选地，步骤(4)所述第一分离的条件包括：回流比为1-3，塔顶温度为60-70℃，塔釜温度为120-130℃，塔顶压力为1-1.02bar。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述步骤(1)包括以下两个分步骤：
(1-1)将费托合成油进行第一分馏，切割得到C6 +馏分以及C6 -与C6的混合馏分；
(1-2)将所述混合馏分进行第二分馏，切割得到C6 -馏分和C6馏分。
本发明中，C6 +馏分表示C6以上的馏分，例如C7、C8、C9等馏分；C6 -馏分表示C6以下的馏分，例如C5、C4、C3等馏分。
在本发明的一些实施例中，优选地，步骤(1-1)所述第一分馏的条件包括：回流比为1-5，塔釜温度为112-118℃，塔顶压力1-1.02bar，塔顶温度为45-50℃。
在本发明的一些实施例中，优选地，步骤(1-2)所述第二分馏的条件包括：回流比为1-5，塔釜温度为64-67℃，塔顶压力为1-1.02bar，塔顶温度为25-32℃。
在本发明的一些实施例中，优选地，该方法还包括将步骤(2)得到的萃取剂与含氧化合物的混合物流进行第二分离，得到含氧化合物与水的混合物流以及回收的正向萃取剂，然后将回收的正向萃取剂循环回步骤(2)中使用；将含氧化合物与水的混合物流进行第三分离得到回收的水，将回收的水循环回步骤(2)中一部分与正向萃取剂混合使用，另一部分作为反向萃取剂使用。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述第二分离的条件包括：回流比为1-3，塔顶温度为80-100℃，塔釜温度为100-110℃，塔顶压力为1-1.02bar。
在本发明的一些实施例中，优选地，该方法还包括将步骤(4)得到的回收的复合萃取剂循环回步骤(3)中使用。
需要说明的是，本发明前述方法所述反向萃取剂与C6馏分的体积比中的反向萃取剂包括直接引入的反向萃取剂和回收的反向萃取剂；所述正向萃取剂与C6馏分的体积比中的正向萃取剂包括直接引入的正向萃取剂、回收的正向萃取剂以及回收的反向萃取剂；所述复合萃取剂与脱氧馏分的体积比中的复合萃取剂包括直接引入的复合萃取剂和回收的复合萃取剂。
在本发明的一些实施例中，对所述费托合成油的来源没有特别的限定，采用本领域现有费托合成反应过程产生的费托合成油即可，优选地，所述费托合成油包括烯烃、含氧化合物和烷烃，以所述费托合成油的总重量为基准，所述烯烃的含量为60-80wt％；所述含氧化合物的含量为0-10wt％，更优选为0.5-5wt％；所述烷烃的含量为15-30wt％。其中，烯烃主要包括α-烯烃、2-烯烃和异构烯烃等，以α-烯烃为主；含氧化合物主要是醇，还有少量的酮和醛；烷烃主要包括正构烷烃和异构烷烃。
本发明第二方面提供了一种从费托合成油中分离提纯1-己烯的装置，该装置包括：第一精馏塔、第二精馏塔、萃取塔、萃取精馏塔、第一溶剂回收塔、第二溶剂回收塔和倾析器；其中，
所述第一精馏塔用于将费托合成油进行第一分馏，切割得到C6 +馏分以及C6 -与C6的混合馏分；
所述第二精馏塔用于将C6 -与C6的混合馏分进行第二分馏，切割得到C6 -馏分和C6馏分；
所述萃取塔用于将C6馏分与含有正向萃取剂和反向萃取剂的双向溶剂逆流接触进行萃取脱氧，得到脱氧馏分以及萃取剂与含氧化合物的混合物流；其中，所述萃取塔的上部分别设置有用于引入正向萃取剂和反向萃取剂的正向萃取剂入口和反向萃取剂入口，所述正向萃取剂入口设置在反向萃取剂入口的下方；由于反向萃取剂是正向萃取剂的一个组分，当将反向萃取剂的入口设置在正向萃取剂入口的上方，能够使得反向萃取剂先与原料物流逆流接触，且在正向萃取剂入口处与流入的正向萃取剂物料混合形成合适浓度的正向萃取剂，本发明前述方法中所述的双向萃取在同一个塔内完成不会增加塔操作难度，相对于现有技术节省了一个塔；
所述萃取精馏塔用于将脱氧馏分与复合萃取剂接触进行萃取精馏，得到复合萃取剂与1-己烯的混合物流；
所述第一溶剂回收塔用于将复合萃取剂与1-己烯的混合物流进行第一分离，得到1-己烯和回收的复合萃取剂；
所述第二溶剂回收塔用于将萃取剂与含氧化合物的混合物流进行第二分离，得到含氧化合物与水的混合物流以及回收的正向萃取剂；
所述倾析器用于将含氧化合物与水的混合物流进行第三分离，得到回收的水；
所述正向萃取剂为含乙二醇醚类化合物的水溶液，所述反向萃取剂为水，所述复合萃取剂含有甲基异丁酮和极性溶剂。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述第一精馏塔设置理论塔板数为40-70，费托合成油的进料位置为从下往上数第18-22块塔板。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述第二精馏塔设置理论塔板数为40-70，C6 -与C6的混合馏分的进料位置为从下往上数第18-22块塔板。
在本发明的一些实施例中，优选地，反向萃取剂从萃取塔的塔顶进入，正向萃取剂从反向萃取剂以下1-3级进入萃取塔，C6馏分从萃取塔的塔底进入。
本发明中，对所述萃取塔的种类没有特别的限定，只要能够将C6馏分与含有正向萃取剂和反向萃取剂的双向溶剂接触进行萃取脱氧，得到脱氧馏分即可，优选地，所述萃取塔可以为填料萃取塔、筛板萃取塔、转盘萃取塔、振动筛板塔或多级离心萃取塔等。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述萃取精馏塔设置理论塔板数为50-80，脱氧馏分的进料位置为从下往上数第15-30块塔板，复合萃取剂的进料位置为从上往下数第5-10块塔板。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述第一溶剂回收塔设置理论塔板数为20-40，复合萃取剂与1-己烯的混合物流的进料位置为从下往上数第8-15块塔板。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述第二溶剂回收塔设置理论塔板数为20-40，萃取剂与含氧化合物的混合物流的进料位置为从下往上数第8-15块塔板。
根据本发明一种优选的实施方式，本发明所述的从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法在包括第一精馏塔、第二精馏塔、萃取塔、萃取精馏塔、第一溶剂回收塔、第二溶剂回收塔和倾析器的分离提纯装置中实施，该方法包括：
(1)将费托合成油引入第一精馏塔中进行第一分馏，切割得到C6 +馏分以及C6 -与C6的混合馏分；
(2)将所述混合馏分引入第二精馏塔中进行第二分馏，切割得到C6 -馏分和C6馏分；
(3)将所述C6馏分引入萃取塔中与含有正向萃取剂和反向萃取剂的双向溶剂接触进行萃取脱氧，得到脱氧馏分以及萃取剂与含氧化合物的混合物流；
将所述混合物流引入第二溶剂回收塔中进行第二分离，得到含氧化合物与水的混合物流以及回收的正向萃取剂，然后将回收的正向萃取剂回收使用；将含氧化合物与水的混合物流引入倾析器中进行第三分离得到回收的水，将回收的水回收使用；
(4)将所述脱氧馏分引入萃取精馏塔中与复合萃取剂接触进行萃取精馏以脱除烷烃，得到复合萃取剂与1-己烯的混合物流；
(5)将所述混合物流引入第一溶剂回收塔中进行第一分离，得到1-己烯和回收的复合萃取剂，然后将回收的复合萃取剂循环回步骤(4)中使用；
其中，所述正向萃取剂为含乙二醇醚类化合物的水溶液，所述反向萃取剂为水，所述复合萃取剂含有甲基异丁酮和极性溶剂。
以下结合图1，对本发明所述的从费托合成油中分离提纯1-己烯的装置以及使用该装置进行从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法进行进一步详细说明。
(1)将费托合成油1通过从下往上数第18-22块塔板位置引入第一精馏塔A(第一精馏塔A的操作条件包括：理论塔板数为40-70，回流比为1-5，塔釜温度为112-118℃，塔顶压力为1-1.02bar，塔顶温度为45-50℃)中进行第一分馏切割，塔底得到C6 +馏分3，塔顶得到C6 -与C6的混合馏分2；
(2)将C6 -与C6的混合馏分2通过从下往上数第18-22块塔板位置引入第二精馏塔B(第二精馏塔B的操作条件包括：理论塔板数为40-70，回流比为1-5，塔釜温度为64-67℃，塔顶压力为1-1.02bar，塔顶温度为25-32℃)中进行第二分馏切割，塔顶得到C6 -馏分5，塔底得到C6馏分4；
(3)将C6馏分4从塔底引入萃取塔C(萃取塔C的操作条件包括：理论级数为5-20，萃取温度为20-30℃)中，将反向萃取剂(水)6从塔顶引入萃取塔C中，以使得所述反向萃取剂6与C6馏分4以0.1-1：1的体积比接触进行反向萃取脱氧，反向萃取为多级逆流萃取，反向萃取理论级数为2-5级；将正向萃取剂(含乙二醇醚类化合物的水溶液)7从低于反向萃取剂以下1-3级引入萃取塔C中，以使得所述正向萃取剂7与C6馏分4以0.5-4：1的体积比接触进行正向萃取脱氧，正向萃取为多级逆流萃取，萃取理论级数为3-15级，且所述反向萃取剂和正向萃取剂的加入量使得包括水和含乙二醇醚类化合物的水溶液的双向溶剂中，水的含量大于30wt％；塔顶得到脱氧馏分9，塔底得到萃取剂与含氧化合物的混合物流8；
然后将萃取剂与含氧化合物的混合物流8通过从下往上数第8-15块塔板位置引入第二溶剂回收塔E(第二溶剂回收塔E的操作条件包括：理论塔板数为20-40，回流比为1-3，塔顶温度为80-100℃，塔釜温度为100-110℃，塔顶压力为1-1.02bar)中进行第二分离，塔底得到回收的正向萃取剂16，塔顶得到含氧化合物与水的混合物流15，将回收的正向萃取剂16与正向萃取剂7混合循环回萃取塔C中使用，将含氧化合物与水的混合物流15引入倾析器G中进行第三分离，倾析器G的底部得到回收的水，顶部得到含氧化合物19，将一部分回收的水17与回收的正向萃取剂16混合循环回萃取塔C中使用，将另一部分回收的水18与反向萃取剂6混合循环回萃取塔C中使用；
(4)将脱氧馏分9通过从下往上数第15-30块塔板位置引入萃取精馏塔D(萃取精馏塔D的操作条件包括：理论塔板数为50-80，回流比为0.5-2，塔釜温度为90-120℃，塔顶温度为65-68℃，塔顶压力为1-1.02bar)中，并将复合萃取剂10(包括甲基异丁酮和极性溶剂，其中甲基异丁酮的含量为10-50wt％)从上往下数第5-10块塔板位置引入萃取精馏塔D中，以使得所述复合萃取剂10与脱氧馏分9以4-12：1的体积比接触进行萃取精馏以脱除烷烃，塔顶得到C6烷烃13，塔底得到复合萃取剂与1-己烯的混合物流12；
然后将复合萃取剂与1-己烯的混合物流12通过从下往上数第8-15块塔板位置引入第一溶剂回收塔F(第一溶剂回收塔F的操作条件包括：理论塔板数为20-40，回流比为1-3，塔顶温度为60-70℃，塔釜温度为120-130℃，塔顶压力为1-1.02bar)中进行第一分离，塔顶得到1-己烯14，塔底得到回收的复合萃取剂11，将回收的复合萃取剂11循环回萃取精馏塔D中使用。
其中，所述在没有特别说明的情况下，本发明所述的压力均表示绝压。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均可从商业渠道获得。
1-己烯粗产品中1-己烯、2-己烯、异构烃以及正己烷的含量采用色谱法测定；羟基氧的含量参照标准GBT 6324.5-2008进行测定；
1-己烯的收率＝(产物中1-己烯的质量/费托合成油中1-己烯的质量)×100％。
费托合成油的组成及含量见表1。
表1
| 组成 | 含量(wt％) |
| α-烯烃 | 70 |
| 正构烷烃 | 23.8 |
| 2-烯烃 | 1.3 |
| 异构烷烃 | 2.1 |
| 异构烯烃 | 0.3 |
| 醇 | 2.2 |
| 羰基氧 | 0.3 |
实施例1
如图1所示，本发明从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法包括：
(1)将费托合成油1通过从下往上数第20块塔板位置引入第一精馏塔A(第一精馏塔A的操作条件包括：理论塔板数为40，回流比为2，塔釜温度为115℃，塔顶压力为1bar，塔顶温度为48℃)中进行第一分馏切割，塔底得到C6 +馏分3，塔顶得到C6 -与C6的混合馏分2；
(2)将C6 -与C6的混合馏分2通过从下往上数第20块塔板位置引入第二精馏塔B(第二精馏塔B的操作条件包括：理论塔板数为40，回流比为5，塔釜温度为66℃，塔顶压力为1bar，塔顶温度为30℃)中进行第二分馏切割，塔顶得到C6 -馏分5，塔底得到C6馏分4；
(3)将C6馏分4从塔底引入萃取塔C中，将反向萃取剂(水)6从塔顶引入萃取塔C中，以使得反向萃取剂6与C6馏分4以0.3：1的体积比接触进行反向萃取脱氧，反向萃取为多级逆流萃取，反向萃取理论级数为2级，萃取温度为25℃；将正向萃取剂(含二乙二醇单丁醚的水溶液)7从低于反向萃取剂以下2级引入萃取塔C中，以使得正向萃取剂7与C6馏分4以2：1的体积比接触进行正向萃取脱氧，正向萃取为多级逆流萃取，萃取理论级数为10级，萃取温度为25℃，且反向萃取剂和正向萃取剂的加入量使得包括水和含二乙二醇单丁醚的水溶液的双向溶剂中，水的含量为60wt％；塔顶得到脱氧馏分9，塔底得到萃取剂与含氧化合物的混合物流8；
然后将萃取剂与含氧化合物的混合物流8通过从下往上数第15块塔板位置引入第二溶剂回收塔E(第二溶剂回收塔E的操作条件包括：理论塔板数为30，回流比为2，塔顶温度为90℃，塔釜温度为105℃，塔顶压力为1bar)中进行第二分离，塔底得到回收的正向萃取剂16，塔顶得到含氧化合物与水的混合物流15，将回收的正向萃取剂16与正向萃取剂7混合循环回萃取塔C中使用，将含氧化合物与水的混合物流15引入倾析器G中进行第三分离，倾析器G的底部得到回收的水，顶部得到含氧化合物19，将一部分回收的水17与回收的正向萃取剂16混合循环回萃取塔C中使用，将另一部分回收的水18与反向萃取剂6混合循环回萃取塔C中使用；
(4)将脱氧馏分9通过从下往上数第30块塔板位置引入萃取精馏塔D(萃取精馏塔D的操作条件包括：理论塔板数为50，回流比为1.5，塔釜温度为105℃，塔顶温度为68℃，塔顶压力为1bar)中，并将复合萃取剂10(包括甲基异丁酮和γ-丁内酯，其中甲基异丁酮的含量为30wt％)从上往下数第5块塔板位置引入萃取精馏塔D中，以使得复合萃取剂10与脱氧馏分9以6：1的体积比接触进行萃取精馏以脱除烷烃，塔顶得到C6烷烃13，塔底得到复合萃取剂与1-己烯的混合物流12；
然后将复合萃取剂与1-己烯的混合物流12通过从下往上数第10块塔板位置引入第一溶剂回收塔F(第一溶剂回收塔F的操作条件包括：理论塔板数为30，回流比为1，塔顶温度为63℃，塔釜温度为125℃，塔顶压力为1bar)中进行第一分离，塔顶得到1-己烯14，塔底得到回收的复合萃取剂11，将回收的复合萃取剂11循环回萃取精馏塔D中使用。
实施例2
如图1所示，本发明从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法包括：
(1)将费托合成油1通过从下往上数第20块塔板位置引入第一精馏塔A(第一精馏塔A的操作条件包括：理论塔板数为40，回流比为2，塔釜温度为115℃，塔顶压力为1bar，塔顶温度为48℃)中进行第一分馏切割，塔底得到C6 +馏分3，塔顶得到C6 -与C6的混合馏分2；
(2)将C6 -与C6的混合馏分2通过从下往上数第20块塔板位置引入第二精馏塔B(第二精馏塔B的操作条件包括：理论塔板数为40，回流比为3，塔釜温度为66℃，塔顶压力为1bar，塔顶温度为30℃)中进行第二分馏切割，塔顶得到C6 -馏分5，塔底得到C6馏分4；
(3)将C6馏分4从塔底引入萃取塔C中，将反向萃取剂(水)6从塔顶引入萃取塔C中，以使得反向萃取剂6与C6馏分4以0.2：1的体积比接触进行反向萃取脱氧，反向萃取为多级逆流萃取，反向萃取理论级数为3级，萃取温度为25℃；将正向萃取剂(含二乙二醇单乙醚的水溶液)7从低于反向萃取剂以下3级引入萃取塔C中，以使得正向萃取剂7与C6馏分4以1：1的体积比接触进行正向萃取脱氧，正向萃取为多级逆流萃取，萃取理论级数为7级，萃取温度为25℃，且反向萃取剂和正向萃取剂的加入量使得包括水和含二乙二醇单乙醚的水溶液的双向溶剂中，水的含量为40wt％；塔顶得到脱氧馏分9，塔底得到萃取剂与含氧化合物的混合物流8；
然后将萃取剂与含氧化合物的混合物流8通过从下往上数第15块塔板位置引入第二溶剂回收塔E(第二溶剂回收塔E的操作条件包括：理论塔板数为30，回流比为1.5，塔顶温度为90℃，塔釜温度为105℃，塔顶压力为1bar)中进行第二分离，塔底得到回收的正向萃取剂16，塔顶得到含氧化合物与水的混合物流15，将回收的正向萃取剂16与正向萃取剂7混合循环回萃取塔C中使用，将含氧化合物与水的混合物流15引入倾析器G中进行第三分离，倾析器G的底部得到回收的水，顶部得到含氧化合物19，将一部分回收的水17与回收的正向萃取剂16混合循环回萃取塔C中使用，将另一部分回收的水18与反向萃取剂6混合循环回萃取塔C中使用；
(4)将脱氧馏分9通过从下往上数第30块塔板位置引入萃取精馏塔D(萃取精馏塔D的操作条件包括：理论塔板数为50，回流比为1，塔釜温度为113℃，塔顶温度为68℃，塔顶压力为1bar)中，并将复合萃取剂10(包括甲基异丁酮和N-甲酰吗啉，其中甲基异丁酮的含量为40wt％)从上往下数第5块塔板位置引入萃取精馏塔D中，以使得复合萃取剂10与脱氧馏分9以8：1的体积比接触进行萃取精馏以脱除烷烃，塔顶得到C6烷烃13，塔底得到复合萃取剂与1-己烯的混合物流12；
然后将复合萃取剂与1-己烯的混合物流12通过从下往上数第15块塔板位置引入第一溶剂回收塔F(第一溶剂回收塔F的操作条件包括：理论塔板数为40，回流比为1，塔顶温度为63℃，塔釜温度为125℃，塔顶压力为1bar)中进行第一分离，塔顶得到1-己烯14，塔底得到回收的复合萃取剂11，将回收的复合萃取剂11循环回萃取精馏塔D中使用。
实施例3
如图1所示，本发明从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法包括：
(1)将费托合成油1通过从下往上数第20块塔板位置引入第一精馏塔A(第一精馏塔A的操作条件包括：理论塔板数为50，回流比为2，塔釜温度为118℃，塔顶压力为1bar，塔顶温度为47℃)中进行第一分馏切割，塔底得到C6 +馏分3，塔顶得到C6 -与C6的混合馏分2；
(2)将C6 -与C6的混合馏分2通过从下往上数第20块塔板位置引入第二精馏塔B(第二精馏塔B的操作条件包括：理论塔板数为50，回流比为2，塔釜温度为67℃，塔顶压力为1bar，塔顶温度为54℃)中进行第二分馏切割，塔顶得到C6 -馏分5，塔底得到C6馏分4；
(3)将C6馏分4从塔底引入萃取塔C中，将反向萃取剂(水)6从塔顶引入萃取塔C中，以使得反向萃取剂6与C6馏分4以0.35：1的体积比接触进行反向萃取脱氧，反向萃取为多级逆流萃取，反向萃取理论级数为1级，萃取温度为25℃；将正向萃取剂(含二乙二醇单甲醚的水溶液)7从低于反向萃取剂以下1级引入萃取塔C中，以使得正向萃取剂7与C6馏分4以1.4：1的体积比接触进行正向萃取脱氧，正向萃取为多级逆流萃取，萃取理论级数为8级，萃取温度为25℃，且反向萃取剂和正向萃取剂的加入量使得包括水和含二乙二醇单甲醚的水溶液的双向溶剂中，水的含量为50wt％；塔顶得到脱氧馏分9，塔底得到萃取剂与含氧化合物的混合物流8；
然后将萃取剂与含氧化合物的混合物流8通过从下往上数第15块塔板位置引入第二溶剂回收塔E(第二溶剂回收塔E的操作条件包括：理论塔板数为30，回流比为1.5，塔顶温度为91℃，塔釜温度为106℃，塔顶压力为1bar)中进行第二分离，塔底得到回收的正向萃取剂16，塔顶得到含氧化合物与水的混合物流15，将回收的正向萃取剂16与正向萃取剂7混合循环回萃取塔C中使用，将含氧化合物与水的混合物流15引入倾析器G中进行第三分离，倾析器G的底部得到回收的水，顶部得到含氧化合物19，将一部分回收的水17与回收的正向萃取剂16混合循环回萃取塔C中使用，将另一部分回收的水18与反向萃取剂6混合循环回萃取塔C中使用；
(4)将脱氧馏分9通过从下往上数第30块塔板位置引入萃取精馏塔D(萃取精馏塔D的操作条件包括：理论塔板数为60，回流比为1.5，塔釜温度为115℃，塔顶温度为63℃，塔顶压力为1bar)中，并将复合萃取剂10(包括甲基异丁酮和N,N二甲基乙酰胺，其中甲基异丁酮的含量为20wt％)从上往下数第5块塔板位置引入萃取精馏塔D中，以使得复合萃取剂10与脱氧馏分9以9：1的体积比接触进行萃取精馏以脱除烷烃，塔顶得到C6烷烃13，塔底得到复合萃取剂与1-己烯的混合物流12；
然后将复合萃取剂与1-己烯的混合物流12通过从下往上数第15块塔板位置引入第一溶剂回收塔F(第一溶剂回收塔F的操作条件包括：理论塔板数为40，回流比为2，塔顶温度为63℃，塔釜温度为115℃，塔顶压力为1bar)中进行第一分离，塔顶得到1-己烯14，塔底得到回收的复合萃取剂11，将回收的复合萃取剂11循环回萃取精馏塔D中使用。
实施例4
采用与实施例1相同的方法从费托合成油中分离提纯1-己烯，不同的是，步骤(3)中，将正向萃取剂与C6馏分的体积比改变为0.5：1，且将正向萃取理论级数改变为15级，得到1-己烯。
实施例5
采用与实施例1相同的方法从费托合成油中分离提纯1-己烯，不同的是，步骤(4)中，将萃取精馏塔D的操作条件中的塔釜温度改变为120℃，得到1-己烯。
实施例6
采用与实施例1相同的方法从费托合成油中分离提纯1-己烯，不同的是，步骤(4)中，将复合萃取剂与脱氧馏分的体积比改变为12：1，得到1-己烯。
实施例7
采用与实施例1相同的方法从费托合成油中分离提纯1-己烯，不同的是，步骤(4)中，将包括甲基异丁酮和γ-丁内酯的复合萃取剂中的甲基异丁酮的含量改变为10wt％，得到1-己烯。
对比例1
采用与实施例1相似的方法从费托合成油中分离提纯1-己烯，不同的是，步骤(4)中，将包括甲基异丁酮(30wt％)和γ-丁内酯的复合萃取剂替换为γ-丁内酯，得到1-己烯。
对比例2
采用与实施例1相似的方法从费托合成油中分离提纯1-己烯，不同的是，步骤(3)中，将包括水和含二乙二醇单丁醚的水溶液的双向萃取剂替换为甲基吡咯烷酮(NMP)，得到1-己烯。
对比例3
采用与实施例1相似的方法从费托合成油中分离提纯1-己烯，不同的是，
步骤(3)中，将包括水和含二乙二醇单丁醚的水溶液的双向萃取剂替换为甲基吡咯烷酮(NMP)；
步骤(4)中，将包括甲基异丁酮(30wt％)和γ-丁内酯的复合萃取剂替换为甲基吡咯烷酮(NMP)与水组成的二元混合溶剂，其中水的含量为10wt％；得到1-己烯。
分别测定上述实施例和对比例中得到的1-己烯粗产品中的1-己烯、2-己烯、异构烯、正己烷和羟基氧的含量以及计算1-己烯的回收率，结果见表2。
表2
从表2的结果可以看出，本发明通过采用包括水和含乙二醇醚类化合物的水溶液的双向萃取剂对C6馏分中的含氧化合物进行脱除，并且采用含有甲基异丁酮和极性溶剂的复合萃取剂对C6馏分中的烷烃进行脱除，能够显著提高1-己烯产品的纯度和回收率，同时降低产品中羰基氧的含量。
而对比例1中，用于对C6馏分中的烷烃进行脱除所使用的萃取剂不在本申请限定范围内，获得1-己烯产品的纯度和回收率较低。
而对比例2中，用于对C6馏分中的含氧化合物进行脱除所使用的萃取剂不在本申请限定范围内，获得1-己烯产品的回收率较低，产品中羰基氧的含量高。
而对比例3中，用于对C6馏分中的含氧化合物进行脱除以及对C6馏分中的烷烃进行脱除所使用的萃取剂均不在本申请限定范围内，获得1-己烯产品的纯度和回收率低，产品中羰基氧的含量高。
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 (12)
1.一种从费托合成油中分离提纯1-己烯的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将费托合成油进行分馏，切割得到C6馏分；
(2)将所述C6馏分与含有正向萃取剂和反向萃取剂的双向溶剂接触进行萃取脱氧，得到脱氧馏分；
(3)将所述脱氧馏分与复合萃取剂接触进行萃取精馏以脱除烷烃，得到复合萃取剂与1-己烯的混合物流；
(4)将所述混合物流进行第一分离，得到1-己烯；
其中，所述正向萃取剂为含乙二醇醚类化合物的水溶液，所述反向萃取剂为水，所述复合萃取剂含有甲基异丁酮和极性溶剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中，所述正向萃取剂与C6馏分的体积比为0.5-4，优选为0.8-2；
优选地，步骤(2)所述反向萃取剂与C6馏分的体积比为0.1-1，更优选为0.2-0.5；
优选地，所述含有正向萃取剂和反向萃取剂的双向溶剂中，水的含量大于30wt％，更优选为40-60wt％；
优选地，所述乙二醇醚类化合物选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二乙醚和二乙二醇单丁醚中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(2)所述萃取脱氧的条件包括：理论级数为5-20，萃取温度为20-30℃；
优选地，步骤(2)所述萃取脱氧包括正向萃取和反向萃取；
进一步优选地，所述正向萃取为多级逆流萃取，所述正向萃取的理论级数为3-15级，更优选为7-10级；
进一步优选地，所述反向萃取为多级逆流萃取，所述反向萃取的理论级数为2-5级，更优选为1-3级。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，所述复合萃取剂与脱氧馏分的体积比为4-12，优选为6-9；
优选地，所述复合萃取剂中，甲基异丁酮的含量为10-50wt％，更优选20-40wt％；
优选地，所述极性溶剂选自γ-丁内酯、N-甲酰吗啉、N,N二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)所述萃取精馏的条件包括：回流比为0.5-2，塔釜温度为90-120℃，优选为100-115℃，塔顶温度为65-68℃，塔顶压力为1-1.02bar；
优选地，步骤(4)所述第一分离的条件包括：回流比为1-3，塔顶温度为60-70℃，塔釜温度为120-130℃，塔顶压力为1-1.02bar。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述步骤(1)包括以下步骤：
(1-1)将费托合成油进行第一分馏，切割得到C6 +馏分以及C6-与C6的混合馏分；
(1-2)将所述混合馏分进行第二分馏，切割得到C6-馏分和C6馏分。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤(1-1)所述第一分馏的条件包括：回流比为1-5，塔釜温度为112-118℃，塔顶压力1-1.02bar，塔顶温度为45-50℃；
优选地，步骤(1-2)所述第二分馏的条件包括：回流比为1-5，塔釜温度为64-67℃，塔顶压力为1-1.02bar，塔顶温度为25-32℃。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括将步骤(2)得到的萃取剂与含氧化合物的混合物流进行第二分离，得到含氧化合物与水的混合物流以及回收的正向萃取剂，然后将回收的正向萃取剂循环回步骤(2)中使用；将含氧化合物与水的混合物流进行第三分离得到回收的水，将回收的水循环回步骤(2)中一部分与正向萃取剂混合使用，另一部分作为反向萃取剂使用；
优选地，所述第二分离的条件包括：回流比为1-3，塔顶温度为80-100℃，塔釜温度为100-110℃，塔顶压力为1-1.02bar。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括将步骤(4)得到的回收的复合萃取剂循环回步骤(3)中使用。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，所述费托合成油包括烯烃、含氧化合物和烷烃，以所述费托合成油的总重量为基准，所述烯烃的含量为60-80wt％；所述含氧化合物的含量为0-10wt％，优选为0.5-5wt％；所述烷烃的含量为15-30wt％。
11.一种从费托合成油中分离提纯1-己烯的装置，其特征在于，该装置包括：第一精馏塔、第二精馏塔、萃取塔、萃取精馏塔、第一溶剂回收塔、第二溶剂回收塔和倾析器；其中，
所述第一精馏塔用于将费托合成油进行第一分馏，切割得到C6 +馏分以及C6-与C6的混合馏分；
所述第二精馏塔用于将C6-与C6的混合馏分进行第二分馏，切割得到C6-馏分和C6馏分；
所述萃取塔用于将C6馏分与含有正向萃取剂和反向萃取剂的双向溶剂逆流接触进行萃取脱氧，得到脱氧馏分以及萃取剂与含氧化合物的混合物流；其中，所述萃取塔的上部分别设置有用于引入正向萃取剂和反向萃取剂的正向萃取剂入口和反向萃取剂入口，所述正向萃取剂入口设置在反向萃取剂入口的下方；
所述萃取精馏塔用于将脱氧馏分与复合萃取剂接触进行萃取精馏，得到复合萃取剂与1-己烯的混合物流；
所述第一溶剂回收塔用于将复合萃取剂与1-己烯的混合物流进行第一分离，得到1-己烯和回收的复合萃取剂；
所述第二溶剂回收塔用于将萃取剂与含氧化合物的混合物流进行第二分离，得到含氧化合物与水的混合物流以及回收的正向萃取剂；
所述倾析器用于将含氧化合物与水的混合物流进行第三分离，得到回收的水；
所述正向萃取剂为含乙二醇醚类化合物的水溶液，所述反向萃取剂为水，所述复合萃取剂含有甲基异丁酮和极性溶剂。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一精馏塔设置理论塔板数为40-70，费托合成油的进料位置为从下往上数第18-22块塔板；
优选地，所述第二精馏塔设置理论塔板数为40-70，C6-与C6的混合馏分的进料位置为从下往上数第18-22块塔板；
优选地，反向萃取剂从萃取塔的塔顶进入，正向萃取剂从反向萃取剂以下1-3级进入萃取塔，C6馏分从萃取塔的塔底进入；
优选地，所述萃取精馏塔设置理论塔板数为50-80，脱氧馏分的进料位置为从下往上数第15-30块塔板，复合萃取剂的进料位置为从上往下数第5-10块塔板；
优选地，所述第一溶剂回收塔设置理论塔板数为20-40，复合萃取剂与1-己烯的混合物流的进料位置为从下往上数第8-15块塔板；
优选地，所述第二溶剂回收塔设置理论塔板数为20-40，萃取剂与含氧化合物的混合物流的进料位置为从下往上数第8-15块塔板。
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