CN115505423B - 一种c5~c6轻烃异构化产物的分离方法 - Google Patents
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Abstract
一种C5～C6轻烃异构化产物的分离方法，包括将C5～C6轻烃异构化产物进行气相变压吸附分离，其中的正构烷烃被吸附，未被吸附的组分为吸余液，降低吸附塔压力，使吸附剂吸附的正构烷烃脱附，得到吸出液，所述的吸附剂中5A分子筛含量为95～100质量％；将所述吸余液送入脱异戊烷塔脱除异戊烷，然后进行液相模拟移动床吸附分离，其中的单甲基戊烷被吸附剂吸附，未被吸附的组分为抽余液，向吸附塔中通入解吸剂将吸附的单甲基戊烷脱附，得到抽出液，所用吸附剂包含90～98质量％的ZSM‑5分子筛和2～10质量％的二氧化硅，所述的解吸剂为甲苯、乙苯或对二甲苯，所述ZSM‑5分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为300～650。该法分离单甲基戊烷的效果好，能耗低。
Description
技术领域
本发明为一种C5～C6轻烃异构化产物的分离方法，具体地说，是一种通过吸附分离将C5～C6轻烃异构化产物中低辛烷值组分分离出来，从而获得高辛烷值产品的方法。
背景技术
在原油的加工过程中，会产生组成为C5～C6的轻烃馏分，该馏分基本不含硫，不含烯烃和芳烃，因此从环保角度来讲是一种良好的汽油调和组分，但是较低的辛烷值，使其在汽油调和中受到限制。C5～C6轻烃异构化可将原料中辛烷值较低的正构烷烃转化为辛烷值高的异构烷烃，是提高汽油质量的一个重要手段，在清洁汽油生产中占有重要地位。由于烷烃异构化反应受热力学平衡限制，C5～C6异构化产物中有辛烷值较高的烷烃也有辛烷值较低的烷烃，其中，沸点最低的异戊烷辛烷值较高，RON(研究法辛烷值)为93；有两个甲基的2,2-二甲基丁烷和2,3-二甲基丁烷的RON分别为92和104；正戊烷和正己烷辛烷值最低，RON分别为62和25；单甲基戊烷—2-甲基戊烷和3-甲基戊烷辛烷值也较低，RON分别为73和75；环烷烃辛烷值都较高。因此若要进一步提高C5～C6异构化产物的辛烷值，可将异构化产物中的低辛烷值组分分离出来，再返回异构化，或先将高辛烷值组分与正构烷烃分离，再将得到的正构烷烃进行异构化。
目前，分离C5～C6轻烃异构化产物的方法主要有精馏法和吸附分离法。精馏法可设置脱异戊烷塔将塔顶异戊烷直接作为调和汽油组分，还可设置脱异己烷塔将单甲基戊烷和正己烷与二甲基丁烷分离出来，由于C5～C6烷烃异构体之间沸点接近，异戊烷和正戊烷沸点差仅有8℃，特别的2,3-二甲基丁烷和2-甲基戊烷沸点差只有2.3℃，所以精馏法若要实现较高的分离精度，装置操作能耗会很高。吸附分离法利用吸附剂的选择性吸附作用实现对不同分子的分离，如用5A分子筛对正构烷烃选择性吸附，可以分离C5～C6轻烃异构化产物中的正构烷烃。
USP4595490使用气相等压吸附分离方法进行轻石脑油馏分分离，该法在气相条件下将C5-C6馏分中的正构烷烃吸附在5A分子筛上，吸附平衡后，以氢气为置换剂脱除分子筛上的正构烷烃，实现正构烷烃与其它组分的分离。
USP5026951公开了液相条件下使用5A分子筛为吸附剂，正丁烷为解吸剂分离C5-C6馏分中的正构烷烃的方法。该法将抽出液中的正构C5～C6烷烃和解吸剂正丁烷一起循环返回异构化反应器，还可将抽余液送入脱异己烷塔，将其中的甲基戊烷分离出来作为异构化原料。
CN102452885B公开了一种C5～C6异构化产物的吸附分离方法，通过气相吸附正戊烷、正己烷和单甲基戊烷，将得到的吸余油作为高辛烷值调和组分。该法用十元环中孔分子筛为吸附剂，用C7～C10的正构烷烃为解吸剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种C5～C6轻烃异构化产物的分离方法，该法通过气相吸附分离和液相吸附分离联用，中间将气相吸余液中的异戊烷脱除，可将异构化产物中低辛烷值的正构烷烃和单甲基戊烷分别分离出来，其余组分作为高辛烷值调和汽油。
本发明提供的C5～C6轻烃异构化产物的分离方法，包括如下步骤：
(1)将C5～C6轻烃异构化产物送入第一吸附分离单元进行气相变压吸附分离，所述的异构化产物与第一吸附分离单元吸附塔床层中的正构烷烃吸附剂接触，其中的正构烷烃被吸附，未被吸附的组分从第一吸附分离单元流出，为吸余液，降低吸附塔压力，使吸附剂吸附的正构烷烃脱附，得到吸出液，所述的正构烷烃吸附剂中5A分子筛含量为95～100质量％，
(2)将(1)步所述吸余液送入脱异戊烷塔，经过精馏，塔顶得到异戊烷，塔底得到富含单甲基戊烷、二甲基丁烷和环烷烃的塔底组分，
(3)将(2)步所述的塔底组分送入第二吸附分离单元进行液相模拟移动床吸附分离，所述的塔底组分与第二吸附分离单元吸附塔床层中的单甲基戊烷吸附剂接触，其中的单甲基戊烷被吸附，未被吸附的组分从吸附塔中流出，得到抽余液，向吸附塔中通入解吸剂将吸附的单甲基戊烷脱附，得到抽出液，分别将抽出液和抽余液中的解吸剂分离出来，得到抽出油和抽余油，所述的单甲基戊烷吸附剂包含90～98质量％的ZSM-5分子筛和2～10质量％的二氧化硅，所述的解吸剂为甲苯、乙苯或对二甲苯，所述ZSM-5分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为300～650。
本发明方法在第一吸附分离单元，用正构烷烃吸附剂气相吸附分离C5～C6轻烃异构化产物中的正构烷烃，将吸余液脱除异戊烷后，再送入第二吸附分离单元液相吸附分离其中的单甲基戊烷，所得吸余油为高辛烷值组分，可与异戊烷混合后直接作为调和汽油组分。该法分离单甲基戊烷的效果好，能耗低。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图。
图2为小型连续逆流模拟移动床操作示意图。
具体实施方式
本发明方法在第一吸附分离单元中使用5A分子筛为活性组分的正构烷烃吸附剂气相选择性吸附轻烃异构化产物中的正构烷烃，降压脱附分离出正构烷烃，未被吸附的组分为吸余液，将吸余液中的异戊烷脱除，其余组分进入第二吸附分离单元，采用液相吸附分离其中的单甲基戊烷，所用吸附剂为具有较高氧化硅/氧化铝摩尔比的ZSM-5分子筛，并选用甲苯、乙苯或对二甲苯为解吸剂，由于第二吸附分离单元吸附原料中没有正构烷烃和异戊烷，所用吸附剂配合解吸剂，可更好地分离单甲基戊烷，所得抽出油中不仅单甲基戊烷纯度高，而且单甲基戊烷的收率也高。另外，采用脱异戊烷塔脱除吸余液中的异戊烷，由于入塔原料中没有正戊烷，异戊烷与其余组分的沸点差由8℃(异戊烷和正戊烷)增大到21℃(异戊烷和环戊烷)，相比常规脱异戊烷塔不但分离精度会大大提高，而且能耗也会显著降低。
本发明方法(1)步为气相变压吸附分离C5～C6轻烃异构化产物中的正构烷烃。所述的C5～C6轻烃异构化产物为C5～C6的轻烃与异构化催化剂接触反应，其中的正构烷烃发生异构化反应，达到反应平衡时的产物，异构化反应产物中含有正构烷烃和非正构烷烃，非正构烷烃主要有异戊烷，单甲基戊烷、二甲基戊烷、甲基环戊烷，还有少量环戊烷和环己烷。所述的C5～C6的轻烃为炼化装置中的C5～C6馏分，其中C5～C6正构烷烃的含量为30～50质量％，其它为非正构烷烃。
(1)步吸附分离所述的正构烷烃吸附剂优选为小球形，吸附剂小球的粒径优选0.3～2.0mm。所述正构烷烃吸附剂中5A分子筛含量优选为98～100质量％，所述5A分子筛的晶粒粒径为0.2～3μm、优选0.2～2.0μm。为提高单位质量吸附剂的处理能力，正构烷烃吸附剂优选5A分子筛含量为100质量％的无粘结剂吸附剂。
所述正构烷烃吸附剂的制备方法为：将NaA分子筛与高岭土按90～97：3～10的质量比混合，滚球成型，然后筛选所需粒径的小球，干燥后于500～700℃焙烧，再进行碱处理，使其中的高岭土转晶为A型分子筛，再用含Ca2+的水溶液进行离子交换，然后活化得到正构烷烃吸附剂。所述的碱处理所用的碱溶液优选NaOH水溶液，碱处理温度优选85～100℃。干燥温度优选80～120℃，活化温度优选300～500℃。若所述的高岭土在碱处理过程中未全部转晶为A型分子筛，则所述的正构烷烃吸附剂中还含有高岭土转晶后形成的基质。
(1)步中，异构化产物进入第一吸附分离单元的吸附塔(也称吸附柱)中，其中装填的吸附剂在较高压力下吸附原料中的正构烷烃，未被吸附的组分从吸附塔中流出，为吸余液。待吸附剂接近吸附饱和后，降低吸附塔压力，使吸附的正构烷烃脱附，得到吸出液。进行吸附和脱附的温度为优选140～220℃、更优选160～220℃，吸附压力优选0.4～2.5MPa，脱附压力优选0.01～0.15MPa、更优选0.05～0.1MPa。
优选地，降低吸附塔压力，使正构烷烃脱附前，用惰性气体吹扫吸附塔床层中的正构烷烃吸附剂，将吸附剂颗粒间隙间的物料吹扫出来。所述吹扫得到的液体作为第一吸附分离单元进料。吹扫所述的惰性气体优选氮气。
(1)步所述的气相变压吸附分离过程可以在一个吸附塔内间歇进行，依次完成吸附、吹扫和脱附过程，也可以设置多个吸附塔，各个吸附塔依次进行吸附、吹扫和脱附步骤，形成连续的处理过程。
本发明方法(2)步为精馏脱除(1)步所述吸余液中的异戊烷，所述脱异戊烷塔的压力优选0.32～0.36MPa，塔顶温度优选56～63℃，塔底温度优选96～98℃。(2)步脱除吸余液中的异戊烷，不仅可得到高辛烷值的异戊烷，还可将后续第二吸附分离单元原料中的异戊烷去除，使吸附剂能够优先吸附单甲基戊烷。
本发明(3)步为在第二吸附分离单元采用液相模拟移动床吸附分离甲基戊烷，第二吸附分离单元处理的原料主要含有2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2，2-二甲基丁烷、2，3-二甲基丁烷，还可含环烷烃。(3)步所述液相模拟移动床吸附分离的操作温度优选90～210℃、更优选100～160℃，压力优选1.0～4.0MPa、更优选1.5～3.0MPa。
第二吸附分离单元优选在有多个吸附剂床层的模拟移动床装置中进行，所用吸附剂以固定床的形式装填在柱式容器中，称为吸附塔或吸附柱。吸附剂床层可装填于一个吸附柱中，再将多个吸附柱串联，也可以是在一个吸附塔内部用筛网或格栅分割成多个串联的床层，液体物流在吸附剂床层之间流动。进入或离开吸附塔的物流将模拟移动床装置的床层至少分为吸附区、提纯区、脱附区三个区域，优选将模拟移动床的吸附剂床层分成吸附区、提纯区、脱附区和缓冲区四个区。
在液相模拟移动床装置中，进入模拟移动床吸附塔的原料流和离开吸附塔的抽余液流之间的吸附剂床层为吸附区，含有单甲基戊烷、二甲基丁烷和环烷烃的原料流从吸附区的上游进入吸附剂床层，与单甲基戊烷吸附剂接触，原料中的单甲基戊烷被吸附进入吸附剂分子筛晶粒的微孔内，形成吸附相，不被吸附的二甲基丁烷和环烷烃随部分解吸剂一起从吸附区的下游流出吸附剂床层形成抽余液流；离开吸附塔的抽出液流和进入吸附塔的原料流之间的吸附剂床层为提纯区，该区自上游流至下游的物流将吸附剂分子筛微孔外的二甲基丁烷和环烷烃冲洗到下游，在该区的上游富含单甲基戊烷、并且含有解吸剂的抽出液流离开吸附剂床层。进入吸附塔的解吸剂流和离开吸附塔的抽出液流之间的吸附剂床层为脱附区，解吸剂从该区上游进入，将吸附剂分子筛微孔内的单甲基戊烷置换出，以使吸附剂重复使用。在解吸剂流和抽余液流之间还可以有缓冲区，设置该区的目的是防止吸附区内的二甲基丁烷和环烷烃进入脱附区污染抽出液。将吸附剂床层固定不动，每个吸附剂床层均连接至少一条物流管线，用以输送进入或离开吸附塔的几种物流，每隔一个步进时间，同时将这几种物流进入或离开吸附塔吸附剂床层的位置按与液体流动方向相同的方向移动至下一个床层位置，从而使吸附剂床层的移动方向与吸附剂床层中液体流动方向相反，实现液固两相相对逆流模拟移动的效果。离开吸附塔的抽出液流和抽余液流分别进入分馏塔分离出解吸剂循环利用。抽出液分离解吸剂后得到抽出油，抽余液分离解吸剂后得到抽余油。所述的步进时间优选50～200秒。
上述液相模拟移动床装置中的吸附塔中设有10～24个吸附剂床层，吸附区、提纯区、脱附区和缓冲区床层数比为1.5～4.0：1.2～4.0：1.2～3.0：1。
(3)步所述单甲基戊烷吸附剂优选包含90～95质量％的ZSM-5分子筛和5～10质量％的二氧化硅。所述ZSM-5分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比更优选400～650。所述ZSM-5分子筛的晶粒粒径优选0.3～4.0μm、更优选0.3～2.0μm。所述的单甲基戊烷吸附剂优选为小球形，吸附剂小球的粒径优选为0.3～1.0mm。
所述单甲基戊烷吸附剂的制备方法为：将NaZSM-5分子筛和田菁粉混合均匀得混合粉料，加入的田菁粉占混合粉料的1～3质量％，将混合粉料放入糖衣锅内，喷入碱性硅溶胶水溶液，使混合粉料滚动成型，所用碱性硅溶胶水溶液中SiO2含量为1～10质量％。筛取粒径为0.3～1.0mm的小球颗粒，经干燥、焙烧制得单甲基戊烷吸附剂。所述的干燥温度优选80～120℃，干燥时间优选4～8h，焙烧温度优选540～570℃，焙烧时间优选2～5h。
下面结合附图进一步说明本发明。
图1中，来自管线1的C5～C6轻烃原料经管线2进入异构化反应装置100进行异构化反应，异构化产物从管线3排出，经管线4进入第一吸附分离单元200，在较高压力下，异构化产物中的正戊烷和正己烷被第一吸附分离单元吸附塔内床层中的正构烷烃吸附剂吸附，未被吸附的组分异戊烷、单甲基戊烷、二甲基丁烷和环烷烃从吸附塔流出，为吸余液，用经管线7进入的氮气对完成吸附的正构烷烃吸附剂间隙中的物料进行吹扫，吹扫后得到的气体经管线5返回至管线4作为第一吸附分离单元的进料。降低吸附塔压力，使正构烷烃吸附剂吸附的正戊烷和正己烷脱附，得到吸出液。所述吸出液由管线6排出第一吸附分离单元，由管线18再经管线2进入异构化反应装置。
将上述分离得到的吸余液由管线8送入脱异戊烷塔300，经过精馏，异戊烷从塔顶管线9排出，作为调和汽油组分，富含单甲基戊烷、二甲基丁烷和环烷烃的塔底组分由管线10排出脱异戊烷塔。
脱异戊烷塔排出的塔底组分经管线10进入第二吸附分离单元400进行液相模拟移动床吸附分离，所述的塔底组分进入第二吸附分离单元的吸附塔床层中，与床层中的单甲基戊烷吸附剂接触，其中的单甲基戊烷被吸附，未被吸附的二甲基丁烷、环烷烃组分和解吸剂从吸附塔中流出，为抽余液，经管线12进入抽余液塔600进行精馏分离解吸剂，塔顶得到抽余油，为二甲基丁烷和环烷烃，由管线15排出系统，可作为调和汽油，解吸剂由塔底管线16排出，进入管线17。用解吸剂将被吸附剂吸附的单甲基戊烷脱附，得到抽出液，抽出液由管线11进入抽出液塔500进行精馏分离解吸剂，塔顶得到抽出油，为单甲基戊烷，经管线13返回异构化反应装置100，解吸剂由抽出液塔500塔底管线14排出，进入管线17与抽余液塔600排出的解吸剂合并后循环回第二吸附分离单元400重新利用。
下面通过实例进一步详细说明本发明，但本发明并不限于此。
实例1
制备本发明所述的单甲基戊烷吸附剂
取SiO2/Al2O3摩尔比为413的NaZSM-5分子筛原粉(上海复旭分子筛有限公司生产)，其平均晶粒粒径为1.2μm，将NaZSM-5分子筛和田菁粉按照98：2的质量比混合均匀，得到混合粉料。将混合粉料放入糖衣锅内，边滚动边喷入SiO2含量为8质量％的碱性硅溶胶水溶液(pH值为9)，使粉料滚球动成型得到小球，喷入的碱性硅溶胶水溶液与混合粉料的质量比为1.09。筛取粒径为0.3～0.8mm的小球颗粒，100℃干燥5h，550℃焙烧3h得到单甲基戊烷吸附剂A。吸附剂A中NaZSM-5分子筛含量为92质量％，二氧化硅含量为8质量％。
实例2
按实例1的方法制备单甲基戊烷吸附剂，不同的是所用NaZSM-5分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为525，平均晶粒粒径为0.8μm。经滚球成型、干燥、焙烧制得单甲基戊烷吸附剂B。吸附剂B中NaZSM-5分子筛含量为92质量％，二氧化硅含量为8质量％。
实例3
按实例1的方法制备单甲基戊烷吸附剂，不同的是所用NaZSM-5分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为617，平均晶粒粒径为1.9μm。经滚球成型、干燥、焙烧制得单甲基戊烷吸附剂C。吸附剂C中NaZSM-5分子筛含量为92质量％，二氧化硅含量为8质量％。
对比例1
按实例1的方法制备单甲基戊烷吸附剂，不同的是所用NaZSM-5分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为190，平均晶粒粒径为1.2μm。经滚球成型、干燥、焙烧制得单甲基戊烷吸附剂E。吸附剂E中NaZSM-5分子筛含量为92质量％，二氧化硅含量为8质量％。
实例4
使用单柱吸附分离装置分离异构化产物中的正构烷烃。
以φ12mm×1mm，长1500mm的不锈钢管为吸附柱，其内装填吸附剂，将其置于自动控温的立式电炉中加热。吸附柱下端入口与进料系统和氮气系统相连，上端出口接压力控制阀再与流出物收集器连接，出口设有冷凝系统以便于收集物料。
在吸附柱中装填115mL无粘结5A分子筛小球吸附剂D(中国石化催化剂南京分公司生产，商品名称：RAN-520正构烷烃吸附剂)，其灼基质量为85g。吸附剂D中5A分子筛含量为99质量％，高岭土转晶后形成的基质含量为1质量％，小球粒径为0.3～0.9mm，所含5A分子筛晶粒粒径为1.0μm。
先向吸附柱中通入氮气，使温度升至200℃、压力升至2.0MPa，然后用微量柱塞泵向吸附柱中通入预热至200℃的C5～C6轻烃异构化产物，其组成见表1。所述异构化产物的通入流量为2mL/min。异构化产物中的正构烷烃被吸附剂吸附，未被吸附的组分流出吸附柱，收集流出液，为吸余液。待吸附剂吸附饱和后，从吸附柱下端入口通入氮气，将吸附剂间隙内、未被分子筛微孔吸附的气相物料吹扫出来，得到吹扫液，将吸附柱压力降至0.1MPa，将吸附剂吸附的组分脱附，收集脱附流出的液体，得到吸出液。用气相色谱分析吸余液、吹扫液和吸出液的组成，结果见表1。
由表1数据可知，吸余液中含有较多的异戊烷以及单甲基戊烷，吹扫液中还含有正戊烷和正己烷，可将其作为正构烷烃吸附分离的原料，吸出液中基本只含正戊烷和正己烷，可作为异构化原料。
实例5
将实例4得到的吸余液通入脱异戊烷塔，控制塔压力为0.34MPa，塔顶温度为60℃，塔底温度为97℃，在塔顶可得到异戊烷纯度为99质量％的塔顶组分，塔底组分中不含异戊烷。
实例6
以下实例使用小型模拟移动床装置液相吸附分离脱除异戊烷的吸余液中的单甲基戊烷。
所述小型模拟移动床装置如图2所示，该装置有12根串联的吸附柱，每根柱长195毫米，柱内直径30毫米，吸附剂的总装填量为1650毫升。在串联的12根柱子首尾两端用循环泵连接构成一个封闭的环路，吸附原料、解吸剂、抽出液、抽余液四股进、出物料将12根吸附柱分成四个区，吸附原料和抽余液之间的4根吸附柱为吸附区，抽出液和吸附原料之间的3根吸附柱为提纯区，解吸剂和抽出液之间的3根吸附柱为脱附区，抽余液和解吸剂之间的2根吸附柱为缓冲区。
操作过程中，用微量泵连续地向上述模拟移动床装置中注入解吸剂和吸附原料，抽出液用微量泵从装置中连续抽出，抽余液通过压力控制流出装置。通过设定循环泵流量和4股进出物流流量来调节各区域流量。每隔一个步进时间，4股物流的进出位置按照与液体流向相同方向移动一根吸附柱，即从实线箭头标注位置移至虚线箭头标注位置，以实现吸附剂和流体的持续逆流模拟移动。用气相色谱分析抽出液和抽余液的组成，结合各物流流量计算单甲基戊烷的纯度和收率。
在小型模拟移动床装置中装填实例1制备的吸附剂A，以脱除异戊烷的吸余液为吸附原料，原料组成见表2。以甲苯为解吸剂，在温度150℃，压力2.0MPa，原料进料流量801mL/h，解吸剂流量882mL/h，抽余液流量653mL/h，抽出液流量1030mL/h，步进时间90s的条件下吸附分离单甲基戊烷。将抽出液和抽余液中的解吸剂除去，分别得到抽出油和抽余油，其组成见表2。抽出油中单甲基戊烷纯度为99.0质量％，收率为97.4质量％。
实例7
按实例6的方法吸附分离原料中的单甲基戊烷，不同的是在小型模拟移动床装置中装填实例2制备的吸附剂B，以乙苯为解吸剂，在温度140℃，压力1.8MPa，进料流量795mL/h，解吸剂流量900mL/h，抽余液流量680mL/h，抽出液流量1015mL/h，步进时间92s的条件下吸附分离单甲基戊烷。将抽出液和抽余液中的解吸剂除去，分别得到抽出油和抽余油，其组成见表2。抽出油中单甲基戊烷纯度为98.6质量％，收率为96.7质量％。
实例8
按实例6的方法吸附分离原料中的单甲基戊烷，不同的是在小型模拟移动床装置中装填实例3制备的吸附剂C，以对二甲苯为解吸剂，在温度200℃，压力3.5MPa，进料流量780mL/h，解吸剂流量890mL/h，抽余液流量660mL/h，抽出液流量1010mL/h，步进时间88s的条件下吸附分离单甲基戊烷。将抽出液和抽余液中的解吸剂除去，分别得到抽出油和抽余油，其组成见表2。抽出油中单甲基戊烷纯度为98.3质量％，收率为96.5质量％。
对比例2
按实例6的方法吸附分离原料中的单甲基戊烷，不同的是在小型模拟移动床装置中装填实例3制备的吸附剂B，吸附原料为仅脱除异戊烷的异构化产物，其组成见表3。以正辛烷为解吸剂，在温度200℃，压力3.5MPa，进料流量780mL/h，解吸剂流量890mL/h，抽余液流量660mL/h，抽出液流量1010mL/h，步进时间88s的条件下进行吸附分离。将抽出液和抽余液中的解吸剂除去，分别得到抽出油和抽余油，其组成见表3。从抽出油和抽余油组成可知，吸附剂优先吸附的组分为正构烷烃。
对比例3
按实例6的方法吸附分离原料中的单甲基戊烷，不同的是在小型模拟移动床装置中装填实例2制备的吸附剂B，以正壬烷为解吸剂，在温度140℃，压力1.8MPa，进料流量795mL/h，解吸剂流量900mL/h，抽余液流量680mL/h，抽出液流量1015mL/h，步进时间92s的条件下吸附分离单甲基戊烷。将抽出液和抽余液中的解吸剂除去，分别得到抽出油和抽余油，其组成见表4。抽出油中单甲基戊烷纯度为70.5质量％，收率为57.3质量％
对比例4
按实例6的方法吸附分离原料中的单甲基戊烷，不同的是在小型模拟移动床装置中装填对比例1制备的吸附剂E，以甲苯为解吸剂，在温度150℃，压力2.0MPa，进料流量795mL/h，解吸剂流量800mL/h，抽余液流量680mL/h，抽出液流量1015mL/h，步进时间90s的条件下吸附分离单甲基戊烷。将抽出液和抽余液中的解吸剂除去，分别得到抽出油和抽余油，其组成见表4。抽出油中单甲基戊烷纯度为90.0质量％，收率为52.9质量％
表1
表2
表3
表4
Claims (11)
1.一种C5～C6轻烃异构化产物的分离方法，包括如下步骤：
(1)将C5～C6轻烃异构化产物送入第一吸附分离单元进行气相变压吸附分离，所述的异构化产物与第一吸附分离单元吸附塔床层中的正构烷烃吸附剂接触，其中的正构烷烃被吸附，未被吸附的组分从第一吸附分离单元流出，为吸余液，降低吸附塔压力，使吸附剂吸附的正构烷烃脱附，得到吸出液，所述的正构烷烃吸附剂中5A分子筛含量为95～100质量％，
(2)将(1)步所述吸余液送入脱异戊烷塔，经过精馏，塔顶得到异戊烷，塔底得到富含单甲基戊烷、二甲基丁烷和环烷烃的塔底组分，
(3)将(2)步所述的塔底组分送入第二吸附分离单元进行液相模拟移动床吸附分离，所述的塔底组分与第二吸附分离单元吸附塔床层中的单甲基戊烷吸附剂接触，其中的单甲基戊烷被吸附，未被吸附的组分从吸附塔中流出，得到抽余液，向吸附塔中通入解吸剂将吸附的单甲基戊烷脱附，得到抽出液，分别将抽出液和抽余液中的解吸剂分离出来，得到抽出油和抽余油，所述的单甲基戊烷吸附剂包含90～98质量％的ZSM-5分子筛和2～10质量％的二氧化硅，所述的解吸剂为甲苯、乙苯或对二甲苯，所述ZSM-5分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为400～650。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步所述的正构烷烃吸附剂为小球形，吸附剂小球的粒径为0.3～2.0mm。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步所述的正构烷烃吸附剂中5A分子筛含量为98～100质量％，所述5A分子筛的晶粒粒径为0.2～3μm。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步进行吸附和脱附的温度为140～220℃，吸附压力为0.4～2.5MPa，脱附压力为0.01～0.15MPa。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步降低吸附塔压力，使正构烷烃脱附前，用惰性气体吹扫吸附塔床层中的正构烷烃吸附剂，吹扫得到的液体作为第一吸附分离单元进料。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于所述的惰性气体为氮气。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(2)步所述脱异戊烷塔的压力为0.32～0.36MPa，塔顶温度为56～63℃，塔底温度为96～98℃。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(3)步所述ZSM-5分子筛的晶粒粒径为0.3～4.0μm。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(3)步所述的单甲基戊烷吸附剂为小球形，吸附剂小球的粒径为0.3～1.0mm。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(3)步所述液相模拟移动床吸附分离的操作温度为90～210℃，压力为1.0～4.0MPa。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(3)步所述吸附塔中设有10～24个吸附剂床层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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