CN1300315A - 从烃类组分或馏分中除去杂质 - Google Patents

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Abstract

一种从烃类组分或馏分中除去杂质的方法,包括在液—液萃取步骤中使一种含杂质的烃类组分或馏分作为不纯的烃类原料与乙腈基溶剂混合,因此从烃类组分或馏分中萃取至少一种杂质进入溶剂。从萃取步骤中,以萃余液的形式回收纯的烃类组分或馏分,以萃取液的形式回收含杂质的溶剂。

Description

从烃类组分或馏分中除去杂质
本发明涉及一种从烃类组分或馏分中除去杂质的方法。更具体地说，本发明涉及从液态的烃类组分或馏分中除去杂质的方法。
根据本发明，提供一种从烃类组分或馏分中除去杂质的方法，该方法包括：
在液-液萃取步骤中使一种含杂质的烃类组分或馏分(作为不纯的烃类原料)与乙腈基溶剂混合，由此从烃类组分或馏分中萃取至少一种杂质进入溶剂；
从萃取步骤中，以萃余液的形式回收纯的烃类组分或馏分；和
从萃取步骤中，以萃取液的形式回收含杂质的溶剂。
当烃类组分或馏分如烃类原料用于得到特定的产物时，烃类原料中的杂质会对所得产品的质量和纯度产生负面影响，而且当生产中涉及烃类原料的催化处理时就会引起催化剂中毒和提高催化剂的消耗，并且会在生产中引起不希望的副反应。本发明的方法提供一种对这样不纯的液态烃类原料在用于下一步生产之前进行提纯的手段，因此与烃类原料有关的生产问题至少可以缓减。
烃类原料可以是含烯烃和/或环烷烃的烃类原料，其中以重量计包括至少20％的烯烃和/或环烷烃。烯烃和/或环烷烃一般具有8-14碳原子，如C8-C14的烯烃和/或环烷烃的原料。例如，原料也可以是较窄的烯烃和/或环烷烃馏分，如C8-C10,C10,C11/12或C12/13的烯烃和/或环烷烃馏分。
烃类原料尤其可以是费托衍生物。‘费托衍生物’是指含一氧化碳和氢气的合成气经费托反应得到的一种混合物、组分或馏分。费托反应在铁基费托反应催化剂、钴基费托反应催化剂、铁/钴基费托反应催化剂或二种或多种费托反应催化剂的存在下进行，所得费托反应产物用作所提及的混合物、组分或馏分。
在烃类原料中的杂质是羧酸、含氧化合物、苯酚、芳香族化合物和/或环状化合物中的至少一种。在液-液萃取步骤中可以从原料中除去至少一种杂质。
通常，烃类原料，以重量计，包括40-60％的烯烃，10-30％的链烷烃，5-30％的含氧化合物如醇、酮和/或酯，0.5-1％苯酚和/或甲酚，1-6％的羧酸和5-30％的芳香族化合物。
尽管原则上溶剂使用纯的乙腈，但其与烃类组分不混溶，通常可以用乙腈和水的混合物或溶液。水的含量可以由溶剂所需的选择性和容量、萃取步骤操作的灵活性、随后溶剂回收的成本和用于控制溶剂中水平衡的方法等因素来决定。因此乙腈基溶剂中水的浓度，以重量计，对于C8-C10的烯烃和/或环烷烃原料，在10-20％之间，优选大约15％；对于C11/12的烯烃和/或环烷烃原料，在15-35％之间，优选大约20％；对于C13/14的烯烃和/或环烷烃原料，在20-35％之间，优选大约25％。
所述溶剂相对于烃类组分或原料的比值根据所要除去杂质的程度与希望除去杂质的种类决定。换而言之，令人惊讶地发现选择适当的溶剂相对烃类原料的比值可选择性除去杂质。因此，例如，要几乎完全除去羧酸杂质，溶剂对烃类原料的重量比可以在0.3∶1至2∶1之间，通常为0.5∶1。但是，对于除去羧酸、含氧化合物和芳香族杂质，溶剂对烃类原料的重量比可以在1∶1至8∶1之间，通常为6∶1。因此，低的溶剂对原料的重量比几乎只去除羧酸杂质；中等的溶剂对原料的重量比也可以去除含氧化合物；高的溶剂对原料的重量比可以去除羧酸、含氧化合物和芳香族杂质。
尤其，液-液萃取步骤可以包括逆流萃取，其中连续的烃类原料物流以逆向流动的模式与连续的溶剂流接触。萃取特别可以在多级液-液萃取塔或萃取器中进行，其中原料从接近塔底进入，溶剂从塔的顶部进入，萃余液从塔的顶部回收，萃取液从塔底回收。萃取塔可以在环境压力或更高的压力下如上限在10巴左右，和在环境温度或更高的温度如在30-150℃下工作。
萃余液除纯的烃类原料外一般会含有一些溶剂。因此本方法还包括萃余液的反萃取步骤，把溶剂从纯的烃类原料中分离出来。萃余液的反萃取可以在多段反萃取塔中进行，其中溶剂从塔的顶部回收并循环用于萃取步骤，纯的烃类原料从塔底回收。
对于C8-C10的烯烃和/或环烷烃原料，萃余液反萃取塔可以在高于大气压的压力下操作，例如大约1.5巴；但对于C10-C14的烯烃和/或环烷烃原料，萃余液反萃取塔可以在低于大气压到高于大气压的压力之间下操作，例如大约0.1-1.5巴之间。实际操作压力通常由塔底所允许的最高温度决定，因为纯的烃类原料一般对热很敏感。
萃余液在进入反萃取塔之前可以预热，如预热到大约60℃。如果需要，在萃余液反萃取塔内可以加入水，优选从烃类原料入口以下。水也优选预热到如大约80℃。本方法包括从萃余液反萃取塔回收塔底产物和相分离步骤。相分离步骤使塔底产物分离成水相和纯的烃类原料或萃余液，水相循环回到萃余液反萃取塔内。随后在相分离步骤中补充部分水用于维持水的平衡。选择加水主要用于C11-C14的烯烃和/或环烷烃原料，以避免在真空下操作反萃取塔。如果那样的话，就需要使用冷却装置以适应较低的塔顶的冷凝温度和更大的设备。
液-液萃取步骤的萃取液除有溶剂之外，还包括被萃取的杂质和一起被萃取的烃类。因此本方法还包括萃取液反萃取步骤，使得溶剂与杂质和烃类分离，也就是说与杂质/烃类的混合物分离。萃取液反萃取也可以在多段反萃取塔内进行，其中溶剂从塔顶部回收并循环到萃取步骤，杂质/烃类的混合物从塔底回收。对于C8-C14的原料，一起被萃取的烃类与溶剂在塔顶回收。
萃取液在进入萃取液反萃取塔之前可以预热，如到大约60℃。萃取塔优选在高于环境压力或更高如高达1.5大气压下工作，。如果需要的话，按照上述对萃余液反萃取塔的描述以同样的方式加入水。当使用水的时候，一般预热到80℃。本方法包括从萃取液反萃取塔回收塔底产物和相分离步骤。相分离步骤使塔底产物分离成水相和杂质/烃类混合物，一部分水相循环回到萃取液反萃取塔内，另一部分水被清除以维持水的平衡。
从二个反萃取塔得到的塔顶液或回收的溶剂因此可以循环到萃取步骤。本方法要保证水的平衡，或者通过膜分离方法作为第一种操作模式，或者从萃取液反萃取塔的塔底清除多余的水作为第二种操作模式。优选的操作取决于原料物质的组成。当使用膜分离方法时，则从一个或二个反萃取塔得到的塔顶液或回收的溶剂通过合适的膜分离水。
通过实施例，并参照附图描述本发明。
附图中，
图1描述本发明的一个具体实施方式的简化流程图，其用于从烃类组分或馏分中除去杂质。
图2和3描述本发明的另一个具体实施方式的简化流程图，其用于从烃类组分或馏分中除去杂质。
图4描述C11/12烯烃类原料的平衡曲线；和
图5描述C13/14烃类原料的平衡曲线。
参照图1，按照本发明的第一具体实施方式，标记10一般表示从烃类组分中除去杂质的方法。
方法10包括萃取塔12，其一般包括4-10级。塔12的底部或接近底部连接烃类的进料管线14，而溶剂的进料管线16与塔12的接近顶部相连。萃余液回收管线18与塔12的顶部相连，而萃取液的回收管线20与塔12的底部相连。
萃余液管线18进入萃余液反萃取塔22，于此仅指‘萃余液反萃取塔器’。溶剂回收管线24与反萃取塔22的顶部相连，并返回到与萃取塔12相连的溶剂管线16。纯的烃类产物回收管线26与反萃取塔22的底部相连。如果需要，选择性的进水管线28在萃余液管线18的进料口以下进入反萃取塔22。
萃取液管线20进入萃取液反萃取塔30，于此仅指‘萃取液反萃取器’。溶剂回收管线32与反萃取塔30的顶部相连，并返回到与萃取塔12相连的溶剂管线16。酸性产物回收管线34与反萃取塔30的底部相连。如果需要，水的进料管线36在萃取液管线20的进料口以下进入反萃取塔30。
使用中，C8-C10,C11/12或C12/13烯烃和/或环烷烃原料延管线14进入萃取塔12。通常原料的组成以重量计，包括40-60％的烯烃，10-30％的链烷烃，5-30％的含氧化合物，0.5-1％的苯酚和甲酚，1-6％的羧酸和5-30％的芳香族化合物。
同时，溶剂，包括乙腈和水的混合物或溶液通过管线16从萃取塔12的顶部进入。当烃类原料含有C8-C10的烯烃，溶剂中水的浓度大约为15重量％；当烃类原料包括C11/12的烯烃，溶剂中水的浓度大约为20重量％；当烃类原料包括C13/14的烯烃，溶剂中水的浓度大约为25重量％。
烃类原料和溶剂以连续逆流的方式流过萃取塔或萃取器12。根据溶剂相对原料的重量比，通过液-液萃取从原料除去一种或多种杂质，如羧酸、含氧化物和芳香族化合物。因此当溶剂对原料的重量比为0.5∶1时，几乎可以完全除去原料中的羧酸；当溶剂对原料的重量比为约6∶1时，含氧化合物和芳香族杂质也可以从烃类原料中除去。
通常萃取塔12包括4-10级，操作压力大约1.5巴，温度在40-150℃之间。
令人满意的是，通过调节溶剂对原料的重量比可以萃取烃类原料中除羧酸和芳香族化合物之外的其它污染物，如酚、其它含氧化合物或环状化合物。因此，通过调节溶剂对原料的重量比，可以萃取烃类原料中不需要的特定污染物，可以从纯的烃类原料得到的最终产物。
萃余液主要包括纯的烃类原料，也包括一些溶剂，延管线18进入反萃取塔22。反萃取塔22通常包括10-30个理论级。按第一种操作模式，不使用加水管线28。这种情况下，当烃类原料含有C8-C10的烯烃类和/或环烷烃，反萃取塔22的操作压力可以超过1.5巴；当烃类原料包括C10-C14的烯烃类和/或环烷烃，压力可在0.15-1.5巴之间。按照以上描述，反萃取塔22的操作压力由塔底允许的最高温度所决定，因为延管线26从反萃取塔22回收的最终烃类产物可能是热敏感的。
萃余液从接近顶部的位置进入反萃取塔22，并优选预热到约60℃。在反萃取塔22中通常回流比大约在0.5-3∶1之间。回流比主要根据塔的级数决定。
按第二种操作模式，水延管线28加入。水在萃余液管线18的入口以下加入。水预热到大约80℃，根据反萃取塔22的级数确定回流比，一般在0.5-3∶1之间。塔底产物包括纯的烃类原料和水，随后延管线26回收，再进入分离段38进行相分离，水相延管线40循环回管线28。用于补充的水通过管线42加入相分离器38，用于维持适当的水平衡。
当烃类原料包括C11-C14的烯烃和/或环烷烃时，选择性加水以避免在真空下操作反萃取塔22。在真空下操作反萃取塔22，需要使用冷却装置以适应较低的塔顶的冷凝温度和需要更大的设备。
萃取液延管线20从萃取塔12进入反萃取塔30。反萃取塔30通常包括10-30个理论级，并优选在高于大气压力下操作。进入反萃取塔30的原料优选预热，如到大约60℃。反萃取塔30与反萃取塔22一样，可以以二种模式操作，如可以延管线36加水或不加水。如选择加水路线，水通常预热到大约80℃。当选择加水的路线，延管线34从反萃取塔30回收烃类产物，再按照反萃取塔22使用的方法进行相分离(未显示)。然后从分离段回收的部分水相循环到反萃取塔30，另一部分水被清除以维持水平衡。
从反萃取塔30顶部回收的溶剂延管线32循环回与萃取塔12相连的溶剂进料管线16。
参照图2，按照本发明的第二个实施方式，标记50一般表示从烃类组分或原料中除去杂质的方法。
图2中，与图1相同或类似的部分用相同的标记表示。
方法50尤其适合加工C8-C10的原料。
在方法50中，与萃余液反萃取塔22相连的溶剂回收管线24连接冷凝器52，其中反萃取塔22中塔顶的气态溶剂和烃类作为塔顶馏份与水进行热交换，冷凝后得到回收。与冷凝器52相连的液态产物回收管线54接入相分离器56。分离器56顶部通过返回管线58与反萃取塔22的顶部相连。因此，在相分离器56中，冷凝的轻组分(富含烃类)与重组分(富含溶剂)相分离，其中轻组分回流后，延管线58进入反萃取塔22。因此分离器56可用作回流液接受器。与分离器56的底部相连的重组分管线60进入萃取塔12，用于把回收的溶剂循环回到萃取塔12中。但是，回流管线62连接管线60和反萃取塔的顶部，因此一些重组分可以在塔30中回流。与反萃取塔30相连的塔顶物或溶剂回收管线32接入冷凝器52。
参照图3，按照本发明的第三个实施方式，标记100一般表示从烃类组分中除去杂质的方法。
图3中，与图1和2中的相同或类似的部分用相同的标记表示。
方法100尤其适合加工C11/12和C13/14的原料。
方法100中，与相分离器/回流液接受器56相连的轻组分管线58进入与萃取塔12相连的萃余液管线18，也就是说作为萃余液反萃取塔的进料。
进水管线102进入萃余液反萃取塔30。分离器56中的重组分ⅰ)．通过管线60相连的管线104，部分用于萃余液反萃取塔22的回流液；ⅱ)．通过管线62，部分用于萃取液反萃取塔30的回流液；ⅲ)．通过管线60，部分循环到萃取塔12。
按照此处的讨论，进行实验室及其它实验。
实施例1液-液平衡数据(模拟方法10的步骤12)1．1 实验步骤
在45℃进行串联的萃取。重量比为20/80的水/乙腈的混合物用作C11/12原料的溶剂，和重量比为25/75的水/乙腈的混合物用作C13/14原料的溶剂。
溶剂和原料(0.1∶1重量比)混合30分钟，并在45℃进行5-10分钟的相分离。测定每一步骤的溶剂、进料、萃取液和萃余液的重量，并分析样品的酸。酸分析按照ASTM D3242-93的方法进行。1．2 数据处理
以毫克KOH/克记录的酸量结果换算成重量％的酸。对于C11/12原料消耗的平均酸的摩尔质量为123，对于C13/14原料消耗的平均酸的摩尔质量为151。
使用这些结果，计算两数值X=(溶质的重量)/(不含溶质的原料溶液的重量)和Y=(溶质的重量)/(不含溶质的萃取溶剂的重量)。X和Y之间的关系定义为分布系数m，定义为Y=mX。这就是Y相对于X的平衡曲线的方程式。由于萃取器中的分布系数不恒定，平衡曲线弯曲并通过(0,0)点。
对于原料和溶剂基本不溶的体系X和Y之间的关系可以用F’/S’=(Y萃取液)/(X原料-X萃余液)表示，其中F’是不含溶质的原料流速，而S’是不含溶质的溶剂流速。这是斜率为F’/S’的直线的方程式，通过点(X原料，Y萃取液)和(X萃余液，0)，被称为操作曲线。
根据绘制的平衡和操作曲线，结合蒸馏通常采用标准McCabe-Thiele方法，可以推导从X原料到X萃余液所需的理论萃取级数。
图2和3分别显示C11/12和C13/14烯烃原料的结果。
图2和3显示对于C11/12原料，溶剂对原料比为0.5∶1时；和对于C13/14原料，溶剂对原料比为0.8∶1时，要达到0.1毫克KOH/克酸的规格需要5个理论级。
实施例2概念运转的证据2.1 设备
47毫米粗玻璃脉冲填充萃取器用于证实萃取塔12的操作。对于C11/12烯烃原料，使用1/8英寸的拉西环(商品名)填充1.5米高；对于C13/14的烯烃原料使用内部改性的不锈钢小型阶式环填充1.5米以提高填充床层馏份的空隙区域。
萃取液反萃取塔30的操作通过80毫米粗装有1.5米Sulzer CY(商品名)填料的填充玻璃塔证实。
萃余液反萃取塔22的操作通过50毫米粗改装后适用于水溶性体系的Oldershaw塔(商品名)证实。塔有45个实际的塔盘。2.2 操作条件和物料平衡—C11/12烯烃原料萃取塔12：
溶剂进料的流速是3.2千克/小时，而原料进料的流速是5.74千克/小时。因此溶剂相对于原料的重量比接近0.5∶1。塔在环境压力(85千帕)和环境温度(27℃)下操作。每小时生产5.4千克萃余液和3.54千克萃取液。萃余液反萃取器22：
萃余液反萃取器按二种模式操作。第一种模式在环境压力下操作，即85千帕。烃类原料在第20级的上部以2.78千克/小时的速度进料，并预热到60℃。反萃取器顶部的温度为76℃。反萃取器或塔的底部温度为191℃。使用的回流比为2∶1,0.15千克/小时的溶剂回收用于循环使用，和0.3千克/小时的溶剂用于回流。每小时回收2.63千克纯的烃类产物。
第二种操作模式中，在塔中低于烃类原料入口(第20级)第5级的位置加入水，而反萃取塔在大气压即85千帕下操作。在塔内加入水以降低塔底部的温度。水的加入使得商用设备的操作可以在大气压下或更高压力下，在可以接受的塔底温度(对温度敏感的塔底产物)进行。如不加水，则需要在真空条件下操作，这样意味着增加冷却装置以适应低的塔顶冷凝温度和较大的设备。
这种模式的操作时塔底温度为100℃。水进料前预热到65℃，水加入的速度为0.3千克/小时，而萃余液的进料速度为1.03千克/小时。萃余液预热到60℃。反萃取器顶部温度为73℃。回流比为3∶1，溶剂以0.06千克/小时回收用于循环，回流液的流速为0.18千克/小时。塔底产物用于相分离，水相循环到塔内。用于补充的水加入相分离器以保证合适的水平衡。
水相以0.345千克/小时的速度产生，而纯的产物以0.925千克/小时的速度生产。萃取液反萃取器30：
水加入萃取液反萃取器以降低塔底温度。这可以保证商用设备的操作可以在大气压下或更高压力下，在可以接受的塔底温度进行。较高塔底温度可能导致腐蚀和不希望的温度催化的水解反应。
塔在大气压下，如87千帕操作。烃类和水从塔顶下0.5m处进入。烃类原料预热到60℃，水预热到80℃。原料进料的速度为1.43千克/小时，而水的加入的速度为0.26千克/小时。回流比为1.67∶1，溶剂以1.3千克/小时回收用于循环，回流液的流速为2.2千克/小时。塔底产物用于相分离，部分水相(0.21千克/小时)循环到塔内，而另一部分水被清除以达到水平衡。酸性产物的速度为0.18千克/小时。塔底温度为98℃，塔顶温度为72℃。2.3 操作条件和物料平衡—C13/14烯烃的原料萃取塔12：
使用的溶剂对原料的重量比为1∶1。在环境压力(85千帕)和在环境温度(27℃)(模式1)与更高的温度(43℃)(模式2)下进行塔的操作。
萃取液和萃余液反萃取器的操作与C11/12的运转类似。
模式1：C13/C14原料的速度为2.08千克/小时；溶剂的速度为2.04千克/小时；萃余液速度为2.06千克/小时；萃取液速度为2.06千克/小时。
模式2：C13/C14原料的速度为1.89千克/小时；溶剂的速度为1.97千克/小时；萃余液速度为1.71千克/小时；萃取液速度为2.16千克/小时。2．4 分析结果2．4．1 C11/12烯烃原料
在测试中选择物流进行酸、苯酚和水的分析与密度测定，用于监测该过程。这些分析结果在表1进行总结。2．4．2 C13/14烯烃原料
在测试中选择物流进行酸、苯酚和水的分析与密度测定，用于监测该过程。这些分析结果在表2进行总结。
表1
物流描述 密度20℃千克/立方米     水重量％     酸(毫克KOH/克) 乙腈ppm 苯酚ppm
萃取器溶剂进料链烯烃进料萃余液萃取液 813803791827 17.10.030.0915.4 ＜0.017.740.0112.08 25
萃余液反萃取器模式1烃类进料塔顶产物塔底产物 0.082.40.02 0.01＜0.010.02 ＜10 20
萃余液反萃取器模式1烃类进料水进料塔顶产物塔底产物—轻组分塔底产物—重组分 0.0899.719.10.0498.4 0.010.020.010.010.03 ＜10 20
萃取液反萃取器烃类进料水进料塔顶产物塔底产物—轻组分塔底产物—重组分 15.297.418.82.497.4 12.185.160.0279.645.86 ＜10
表2
物流描述 密度20℃千克/立方米  水重量％ 乙腈ppm     酸(毫克KOH/克) 苯酚ppm
萃取器模式1溶剂进料链烯烃进料萃余液萃取液 836817809845 250.030.0624.8 0.013.60.093.53 25955
萃取器模式2溶剂进料链烯烃进料萃余液萃取液 836817809844 24.40.030.0624.2 0.013.60.023.52
萃取液反萃取器塔底产物—轻组分 ＜10
实施例3设计数据运转3．1 设备3．1．1 C8-C10原料或馏分
基本根据图2组装设备。萃取
40毫米粗的玻璃填充萃取器用于生成萃取塔12的设计数据。塔内安装4米高SulzerBX(商品名)填料。溶剂回收
二根78毫米粗的不锈钢填充蒸馏塔用于生成萃取液(30)和萃余液(22)反萃取塔的数据。二根塔都装填4米的Sulzer DX填料。按照图2所示，塔还连接塔顶冷凝器52和回流液接受器56。相分离在回流液接受器中进行，其中富含烃类的轻组分回流到萃余液反萃取器22，而富含溶剂的重组分部分用于萃取液反萃取器30的回流，部分循环回萃取器12。3．1．2 C10原料或馏分萃取
50毫米粗的玻璃填充萃取器用于生成萃取塔12的设计数据。塔内安装1.5米高的6毫米玻璃拉西环填料。3．1．3 C11/12和C13/14原料或馏分
基本根据图3组装设备。萃取
168毫米粗的不锈钢填充萃取器用于生成萃取塔12的设计数据。塔内安装4.7米高的Sulzer SMV(商品名)填料。溶剂回收
二根78毫米粗的不锈钢填充蒸馏塔用于生成萃取液(30)和萃余液(22)反萃取塔的数据。二根塔都装填3米的Sulzer DX填料。塔还连接塔顶冷凝器52和回流液接受器56。相分离在回流液接受器中进行，其中富含烃类的轻组分循环到萃余液反萃取器22，而富含溶剂的重组分部分用于反萃取器22和30的回流，部分循环回萃取器12。3．2 操作条件和物料平衡3．2．1 C8-C10烯烃原料萃取塔12
溶剂流速为1.2千克/小时；而原料的进料速度为2.2千克/小时。因此使用的溶剂对原料的比接近0.55∶1。在150千帕和45℃进行塔的操作。每小时生成1.75千克萃余液和1.65千克萃取液。萃余液反萃取器22
在150千帕进行萃余液反萃取器的操作。烃类原料从第20级的顶部进入，流速为1.75千克/小时，并预热到55℃。反萃取器顶部温度为80℃，底部温度为128℃。使用的回流液速度为0.7千克/小时。以1.95千克/小时的速度回收作为塔底产物的烃类产物。萃取液反萃取器30
在150千帕进行萃取液反萃取器的操作。原料从第20级的顶部进入，流速为1.65千克/小时，并预热到75℃。反萃取器顶部温度为86℃，底部温度为164℃。使用的回流液速度为1.6千克/小时。酸性产物的速率为0.25千克/小时。3．2．2 C10烯烃原料萃取塔12
溶剂流速在2.2-7.3千克/小时之间变化，而原料的流速保持恒定在0.6千克/小时。在85千帕和25℃进行塔的操作。3．2．3 C11/12烯烃原料萃取塔12
溶剂流速为175千克/小时；而原料的进料速度为350千克/小时。因此使用的溶剂对原料的比接近0.5∶1。在150千帕和45℃进行塔的操作。每小时生成333千克萃余液和192千克萃取液。萃余液反萃取器22
在150千帕进行萃余液反萃取器的操作。烃类原料从第10级的顶部进入，流速为3.6千克/小时，并预热到65℃。反萃取器顶部温度为87℃。以0.8千克/小时向重沸器加入水用于降低底部温度。水的加入使得商用设备可以在大气压或更高的压力下，和在可接受的底部温度下进行操作，这对于那些对温度敏感的塔底产物来说是需要的。底部温度为127℃。使用的回流液速度为0.23千克/小时。相分离后以2.97千克/小时的速度回收作为塔底产物的烃类产物。萃取液反萃取器30
在150千帕进行萃取液反萃取器的操作。原料从第10级的顶部进入，流速为1.8千克/小时，并预热到50℃。反萃取器顶部温度为86℃。以0.1千克/小时向重沸器加入水用于降低底部温度。水的加入使得商用设备可以在大气压或更高的压力下，和在可接受的底部温度下进行操作，这对于那些对温度敏感的塔底产物来说是需要的。底部温度为105℃。使用的回流液速度为1.76千克/小时。酸性产物的速率为0.3千克/小时。3．2．4 C13/14烯烃原料萃取塔12
溶剂流速为215千克/小时；而原料的进料速度为215千克/小时。因此使用的溶剂对原料的比为1∶1。在150千帕和45℃进行塔的操作。每小时生成200千克萃余液和230千克萃取液。萃余液反萃取器22
在150千帕进行萃余液反萃取器的操作。烃类原料从第10级的顶部进入，流速为2.4千克/小时，并预热到66℃。反萃取器顶部温度为88℃。以0.75千克/小时向重沸器加入水用于降低底部温度。水的加入使得商用设备可以在大气压或更高的压力下，和在可接受的底部温度下进行操作，这对于那些对温度敏感的塔底产物来说是需要的。底部温度为117℃。使用的回流速度为1千克/小时。相分离后以2.2千克/小时的速度回收作为塔底产物的纯的烃类产物。萃取液反萃取器30
在150千帕进行萃取液反萃取器的操作。烃类原料从第10级的顶部进入，流速为2.7千克/小时，并预热到50℃。反萃取器顶部温度为87℃。以1千克/小时向重沸器加入水用于降低底部温度。水的加入使得商用设备可以在大气压或更高的压力下，和在可接受的底部温度下进行操作，这对于那些对温度敏感的塔底产物来说是需要的。底部温度为106℃。使用的回流液速度为1.45千克/小时。酸性产物的速率为0.13千克/小时。3．分析结果
测试中选定物流进行酸和其他分析与密度测定，用于监测反应过程。分析结果如表3,4,5和6所总结。
                      表3C8-C10烯烃原料
物流描述 密度20℃千克/立方米     水重量％     酸(毫克KOH/克)
萃取器溶剂进料烯烃进料萃余液萃取液 791756750800 9.900.161.40 18.00
萃余液反萃取器烃类进料回流液塔底产物 750736738 0.160.170.02 0.06
萃取液反萃取器烃类进料回流液塔底产物 800791834 9.900.09 46.5
              表4C10烯烃原料
物流描述 流速千克/小时 总重量％含氧化物/芳香族化合物
萃取器溶剂进料烯烃进料萃余液萃取液 2.300.650.552.40 20.202.28
萃取器溶剂进料烯烃进料萃余液萃取液 3.620.650.493.78 20.200.37
萃取器溶剂进料烯烃进料萃余液萃取液 5.400.650.435.62 20.200.07
萃取器溶剂进料烯烃进料萃余液萃取液 7.300.650.377.58 20.200.03
                  表5C11/12烯烃原料
物流描述 密度20℃千克/立方米     水重量％     酸(毫克KOH/克)
萃取器溶剂进料烯烃进料萃余液萃取液 815801789828 18.400.030.2816.78 7.260.02
萃余液反萃取器烃类进料水回流液塔底产物—轻组分 786980815786 0.2818.400.05 0.03
萃取液反萃取器烃类进料水回流液塔底产物—轻组分 828980815896 16.7818.402.02 88.0
                 表6C13/14烯烃原料
物流描述 密度20℃千克/立方米     水重量％     酸(毫克KOH/克)
萃取器溶剂进料烯烃进料萃余液萃取液 833816800837 25.620.080.4624.24 3.470.04
萃余液反萃取器烃类进料水回流液塔底产物—轻组分 800980833795 0.4625.620.04 0.09
萃取液反萃取器烃类进料水回流液塔底产物—轻组分 837980833922 24.2425.621.32 59.0
令人惊讶地发现，在方法10,50和100中包含使用乙腈基溶剂的液-液萃取，可以从烯烃和/或环烷烃原料中有效地去除酸、含氧化合物、苯酚、芳香族化合物和环状化合物。此外发现改变溶剂对原料的重量比，可以从原料物质中去除特定的杂质和杂质群。因此，杂质的去除可以调整以适应原料的下流式加工要求。另一独特的特征是，C8-C11的烯烃在溶剂中的溶解度非常明显，乙腈与烯烃和链烷烃形成共沸物。任何被共萃取的烯烃在随后的溶剂回收步骤中被回收，并循环回萃取步骤。C12-C14馏分中烯烃的损失可忽略。

Claims (14)

1．一种从烃类组分或馏分中除去杂质的方法，该方法包括：
在液-液萃取步骤中使一种含杂质的烃类组分或馏分作为不纯的液态烃类原料与乙腈基溶剂混合，从而从烃类组分或馏分中萃取至少一种杂质进入溶剂；
从萃取步骤中，以萃余液的形式回收纯的烃类组分或馏分；和
从萃取步骤中，以萃取液的形式回收含杂质的溶剂。
2．根据权利要求1的方法，其中所述不纯的液态烃类原料是烯烃和/或环烷烃的烃类原料，其中含有至少20重量％的烯烃和/或环烷烃。
3．根据权利要求2的方法，其中所述不纯的液态烃类原料是费托衍生物，其中的杂质是羧酸、含氧化合物、苯酚、芳香族化合物和环状化合物中的至少一种。
4．根据权利要求3的方法，其中所述烃类原料以重量计含有40-60％的烯烃，10-30％的链烷烃，5-30％的含氧化合物，0.5-1％的苯酚和/或甲酚，1-6％的羧酸和5-30％的芳香族化合物。
5．根据权利要求3或4的方法，其中溶剂对烃类原料的重量比在0.3∶1至2∶1之间，用于去除羧酸杂质。
6．根据权利要求3或4的方法，其中溶剂对烃类原料的重量比在1∶1至8∶1之间，用于去除羧酸、含氧化合物和芳香族化合物杂质。
7．根据权利要求2-6中的任一方法，其中溶剂包括乙腈和水的混合物或溶液，乙腈基溶剂中水的浓度，以重量计，对于C8-C10的烯烃和/或环烷烃原料，在10-20％之间；对于C11/12的烯烃和/或环烷烃原料，在15-35％之间；对于C13/14的烯烃和/或环烷烃原料，在20-35％之间。
8．根据权利要求2-7中的任一方法，其中所述液-液萃取步骤在多级液-液萃取塔中进行，其中烃类原料从接近塔底进入，溶剂从接近塔的顶部进入，萃余液从塔的顶部回收，萃取液从塔底回收，萃取塔在环境压力或更高至上限在10巴的压力下，和在环境温度或更高在30-150℃的温度下工作。
9．根据权利要求2-8的任一方法，其中所述萃余液除纯的烃类原料外，还含有一些溶剂，所述方法还包括萃余液的反萃取步骤，在多级萃余液的反萃取塔中将溶剂与萃余液分离，其中溶剂从萃余液反萃取塔的顶部回收并循环用于萃取步骤，纯的烃类原料从塔底回收，并且萃余液在进入萃余液反萃取塔之前可选择性预热。
10．根据权利要求9的方法，其中包括在萃余液反萃取塔的烃类原料入口以下加入水；从萃余液反萃取塔回收塔底产物；在相分离步骤中，将塔底产物分离成水相和纯的烃类原料或萃余液；并且水相循环回到萃余液反萃取塔内。
11．根据权利要求2-8的任一方法，其中萃取液包括溶剂、被萃取的杂质和一些被共萃取的烃类，所述方法还包括萃取液的反萃取步骤，在多级萃取液的反萃取塔内将溶剂与杂质/烃类的混合物分离，其中溶剂从萃取液反萃取塔的顶部回收并循环到萃取步骤，杂质/烃类的混合物从塔底回收，并且萃取液在进入萃取液反萃取塔之前可选择性预热。
12．根据权利要求11的方法，其中包括在萃取液反萃取塔的萃取液入口以下加入水；从萃取液反萃取塔回收塔底产物；在相分离步骤中，将塔底产物分离成水相和杂质/烃类的混合物；并且部分水相循环回到塔内，而其余部分清除以维持水的平衡。
13．根据权利要求9-12的任一方法，其中包括将来自反萃取塔的塔顶物或回收溶剂循环用于萃取步骤。
14．一种从烃类组分或馏分中除去杂质的新方法，于此详尽地描述并说明。
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