CN218980490U - 一种适用于c4-c16单碳费托油的三元共沸精馏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于C4‑C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，涉及单碳费托油处理设备领域。该三元共沸精馏装置包括精馏塔、回流罐、液液分离器、含氧化合物收集罐、共沸物水相收集罐、单碳费托油油相收集罐，精馏塔设置有混合进料口，精馏塔的塔顶与回流罐连通，精馏塔的塔底与含氧化合物收集罐连通，回流罐设置有回流管和分离管，回流罐与精馏塔连通，分离管与液液分离器连通，液液分离器设置有水相出口和油相出口，水相出口与共沸物水相收集罐连通，油相出口与单碳费托油油相收集罐连通。本实用新型可以实现对含氧化合物的脱除，同时可以有效分离共沸剂和单碳费托油品的混合物，最终获得的塔顶油相中含氧化合物含量低。

Description

一种适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置

技术领域

本实用新型涉及单碳费托油处理设备领域，具体而言，涉及一种适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置。

背景技术

众所周知，费托油中内含有约5％～15％的含氧化合物，主要包括有机酸、醇、酮、醛、酯和烷基酸等。含氧化合物如醇、醛、酮等的存在会与Lewis酸类催化剂发生络合或者取代反应，严重影响后续工序中催化剂的催化活性，从而降低费托油的品质。

由于费托合成油中氧化合物会影响合成油后续的开发利用，需要对费托合成油进行脱氧精制以提高油品品质，更好地发挥费托合成油品的优越性。目前主要的脱除方法有加氢脱氧法、化学脱除法、溶剂萃取法、物理吸附法、精馏法等。

费托油品中含氧化合物脱除具体包括以下方面：

(1)加氢法

加氢法主要是在催化剂的作用下，含氧化合物与氢气反应生成烃类和水、一氧化碳、二氧化碳等，从而到达脱除含氧化合物的目的。

2012年中国专利公开了一种F-T合成油品加氢脱氧催化剂，采用该催化剂在反应温度150℃～350℃、压力2MPa～10MPa、WHSV＝0.3h～5.0h^-1、氢油体积比＝300～2000条件下可使费托合成油品中有机含氧化合物有效加氢转化，有机含氧化合物的脱除率>96.0％，产物酸值低、色度好，与现有催化剂相比，该催化剂可以显著降低反应温度，减少能量消耗。

2020年，段红玲等以Cu-Zn/α-Al₂O₃为加氢脱氧催化剂，将费-托合成油中的含氧化合物(主要为醛、酮类)选择性加氢生成相应的醇，再将醇与金属钠反应生成醇钠，最后通过蒸馏脱除醇钠。在模拟油加氢实验中烯烃损失12％，醛加氢转化率高达95.3％。

加氢法在脱除氧化物的同时也伴随着烯烃加氢饱和，这对烯烃分离脱氧不合适。

(2)化学脱除

化学脱除法主要是利用加入的化学物质与含氧化合物中的酸反应生成易于脱除的、与油品中烷烃和烯烃性质相差较大的新物质，以此来脱除含氧化合物中的有机酸。

2009年董立华等采用25％～30％的碳酸钾水溶液在常温常压和合成油品搅拌，在300r/min转速下搅拌2h。可以将合成油品的酸值脱到0.1mgK0H/g以下。

2017年中国专利公开了一种煤制α-烯烃中含氧化合物的脱除方法，其将化学脱除法和固体吸附法相结合，结果表明，在NaK作为钝化剂，1,2-二溴乙烷为活化剂，在反应温度120℃下反应2h后，过滤除去固体，采用酸性白土作为吸附剂对其进行吸附精制，得到的a-烯烃中含氧化合物的含量小于15pg/g，酸值不高于0.01mgK0H/g。

化学脱除法对于脱除费托油中酸类含氧化合物效果较好，但不能有效脱除其他含氧化合物，且此方法所生成的废液及废渣，不易回收，也不易再生，将对环境造成污染。

(3)溶剂萃取法

溶剂萃取又称液液萃取，是利用各组分在溶剂中溶解度的不同分离混合物的，含氧化合物为极性化合物，萃取剂为强极性溶剂，可以从极性较小的烃类物质中分离除去，从而达到分离提纯的目的。

2005年Sasol公司公开了一种从烯烃和烷烃组分中脱除含氧化合物的方法。含氧化合物主要为醇类化合物。使用沸点比液相中绝大多数的醇要低的反萃取剂，萃余液被输送至一个精馏柱，精馏柱的釜底产品为烯烃和烷烃组分，含有溶剂的拔头馏分被循环使用。萃取液被输送至汽提塔。塔顶馏分中的反萃取剂得到循环使用。

2006年德韦等以甲醇和水的混合物作为萃取剂，对C10～C13馏分的费托合成油进行液液萃取，实验结果显示，费-托合成油中烯烃/烷烃的总回收率为91.4％，基本上保持了烯烃/烷烃比率，且总含氧化合物质量分数从12.36％降至0.0154％。

2017年李绍通在费-托轻质馏分油精制新工艺中，采用强碱性含水亚硫酰基双甲烷溶液复合萃取剂，在搅拌萃取精制釜中对费-托轻质馏分油萃取以脱除含氧化合物。复合萃取剂水分大于0.5％，搅拌萃取30min、萃取剂用量为油品进料量的4％，萃取操作重复2次以上后进行静置沉降，精制后的馏分油通过硅胶干燥器干燥后，酸、醇、醛、酮等含氧化合物总质量分数小于50μg/g。

溶剂萃取方法操作简单，萃取剂选择广泛，不发生化学反应。但是需要后续步骤除去残留萃取剂；萃取剂用量较大，需要与再生工艺相结合以降低成本；萃取剂若为复合萃取剂则成本更高。

(4)物理吸附法

物理吸附方法主要是利用烃类与含氧化合物的极性差异来脱除烯烃内的含氧化合物。含氧化合物是极性化合物，而烃类分子为无极性或弱极性化合物，利用吸附剂对含氧化合物极性的选择性不同而进行吸附脱除。常用的周体吸附剂主要有硅胶、氧化铝、活性炭、硅酸铝、阳离子交换树脂、分子筛、沸石、天然或改性白土等。

2012年周广林等采用SO112型和4A分子筛吸附剂对醚后C4原料进行净化。结果表明:在常温、操作压力为0.4MPa～0.8MPa、单塔体积液空速为1h^-1条件下，醚后脱含氧化合物后二甲醚和甲醇含量可由50mgl/kg～150mg/kg降到1mg/kg以下，MTBE含量可由50mg/kg～200mg/kg降至小于1mg/kg，净化后的醚后能满足异构化催化剂的要求。

2017年张怀科等公开了一种从轻质油中脱除微量有机含氧化合物的方法。采用固体吸附剂吸附轻质油中的有机含氧化合物，在常温常压下可以将经加氢脱除有机含氧化合物后进一步脱除至0.0005％以下的极低水平。

2020年李俊诚等发现费托合成油碳数不同应选择不同分子筛，对于C5～C8的费托合成油，选择5A分子筛；对于C9～C13的费托合成油，选择10X分子筛，对于C13～C16的费托合成油，选择13X分子筛；对于碳数大于16的费-托合成油，则选择孔径为1.0～1.5nm的大孔径改性分子筛，含氧化合物的质量分数可降至1μg/g，脱除效果显著。

物理吸附法在吸附过程中容易吸附饱和，而且在再生脱附工艺中一般需要高温，消耗热量，所以目前单独使用物理吸附并不多。

(5)精馏法

精馏是一种传质和传热过程，用于分离组分沸点不同的液体混合物，因为含氧化合物的沸点和烃类的沸点比较接近，用普通的精馏是无法达到分离的目的，因此需要特殊精馏，而脱除含氧化合物的精馏方法主要包括萃取精馏和共沸精馏。

2016年杨正伟等采用实验室小型精馏塔对高温费托合成馏分进行实验。结果表明，塔顶采出液中的正丙醇+2-丁酮+丁醛的总含量小于0.1％(w)，塔釜采出液中1-己烯含量小于0.1％(w)。2017年杨正伟等采用共沸精馏法对高温费托合成馏分脱含氧化合物，结果表明，塔顶采出液中未检测出含氧化合物，塔釜采出液中1-辛烯含量小于0.1％(质量分数)。

2018年中国专利公开了一种采用隔壁萃取精馏塔或隔壁共沸精馏塔对费托合成油窄馏分中含氧化合物进行脱除的方法，经该工艺分离提纯后，C5～C12馏分段产品的质量含量可以达到99％以上，回收率可以达到95％以上。

2019年李阳以Aspen Plus为流程模拟工具，通过现场的中试装置按照模拟条件对模拟结果进行了实验验证。以NMP为萃取剂，采用萃取精馏的方式对C6费托合成油中的含氧化合物进行分离，得到总纯度在99.99％以上的烃类物质；而后同样以N-甲基吡咯烷酮为萃取剂，进行萃取精馏，得到纯度达99.1％的烯烃馏分；最后采用精密精馏的方式对异构烯烃进行分离，最终得到纯度99％的1-己烯。

精馏脱除含氧化合物较萃取脱氧相比，不需要引入太多的其他溶剂，从而保证分离效果更彻底采用精馏法脱氧效果更好，但精馏法只适合单碳数油品的含氧化合物脱除，不同碳数油品的沸点不同，不适用于混合碳数油品同时精馏。共沸精馏中存在共沸产物难分离、共沸剂难再生的问题。

以上方法主要存在如下缺点：吸附法脱氧的方式不仅会脱除含氧化合物还会把费托油中的烯烃脱除掉；萃取法脱氧过程中不仅烯烃有损失，还可能引入萃取剂等新的杂质；加氢脱氧法在脱除氧化物的同时也伴随着烯烃加氢饱和，这对烯烃分离脱氧不合适。化学脱除法脱氧过程中会排放大量的酸渣、碱渣，造成污染环境等问题，已逐步限制使用。传统的共沸精馏分离程度低且在单碳费托油中的含氧化合物共沸脱除后，难以实现共沸剂与单碳费托油间的分离。

鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其能够将单碳在相对较低的余热温度下将单碳费托和共沸剂从塔顶蒸出，含氧化合物的脱除率近乎达到100％，塔顶得到的共沸物可以通过液液分离器，将单碳费托油和共沸剂进行分离。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其包括精馏塔、回流罐、液液分离器、含氧化合物收集罐、共沸物水相收集罐、单碳费托油油相收集罐，所述精馏塔设置有混合进料口，所述精馏塔的塔顶与所述回流罐连通，所述精馏塔的塔底与所述含氧化合物收集罐连通，所述回流罐设置有回流管和分离管，所述回流罐与所述精馏塔连通，所述分离管与所述液液分离器连通，所述液液分离器设置有水相出口和油相出口，所述水相出口与所述共沸物水相收集罐连通，所述油相出口与所述单碳费托油油相收集罐连通。

在可选的实施方式中，所述液液分离器包括混合液槽、水相槽和油相槽，所述混合液槽和所述油相槽相互独立，所述水相槽设置于所述混合液槽的底部且与所述混合液槽的底部连通，所述水相出口设置于所述水相槽的底部，所述油相出口设置于所述油相槽的底部，所述分离管插设于所述混合液槽内，所述混合液槽内的混合液通过所述混合液槽的侧壁溢出至所述油相槽。

在可选的实施方式中，所述水相槽包括第一槽和第二槽，所述第一槽设置于所述混合液槽的底部且与所述混合液槽的底部连通，所述第二槽设置于所述第一槽的底部且与所述第一槽连通。

在可选的实施方式中，所述第一槽的宽度大于所述第二槽的宽度，所述第一槽的高度小于所述第二槽的高度。

在可选的实施方式中，所述适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置还包括共沸剂原料罐和单碳费托油原料罐，所述共沸剂原料罐和所述单碳费托油原料罐均与所述混合进料口连通。

在可选的实施方式中，所述适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置还包括混合器，所述共沸剂原料罐和所述单碳费托油原料罐分别通过进料泵与所述混合器连通，所述混合器的出口与所述混合进料口连通。

在可选的实施方式中，所述水相出口、所述油相出口和所述含氧化合物收集罐的出口管线上均设置有手阀，所述共沸剂原料罐和所述混合器之间设置有第一单向阀，所述单碳费托油原料罐分与所述混合器之间设置有第二单向阀。

在可选的实施方式中，所述精馏塔的理论塔板数为54～64块，所述混合进料口的进料位置为25～30块塔板处进行塔中进料。

在可选的实施方式中，所述精馏塔和所述含氧化合物收集罐之间设置有再沸器，所述再沸器的蒸汽出口与所述精馏塔的底部连通，所述再沸器的液体出口与所述含氧化合物收集罐连通。

在可选的实施方式中，所述精馏塔和所述回流罐之间设置有用于对所述精馏塔的塔顶排出的挥发物进行冷凝的冷凝器，所述冷凝器的进口与所述精馏塔的塔顶连通，所述冷凝器的出口与所述回流罐连通。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型提供的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置可以实现对含氧化合物的脱除，同时本申请在精馏塔后连接有液液分离器，可以有效分离共沸剂和单碳费托油品的混合物，最终获得的塔顶油相中含氧化合物含量低，检测结果小于1ppm。与加氢法相比，本方法避免了费托油品中α烯烃的损失，避免了油品品质的降低。与化学脱除法相比，本方法脱除含氧化合物更彻底，不仅仅是脱除酸类有机物，同时避免了不可再生废料的生成，本方法更为环保。与溶剂萃取法相比，本方法无需繁琐的后续操作步骤，共沸剂再生容易，工艺流程简单。与物理吸附法相比，本方法所选取的共沸剂容易回收、循环，无需进行高温的再生过程，再生能耗低。与传统的共沸精馏相比，本方法由于特有精馏塔装置，塔的分离程度高，在脱氧的同时，通过优化操作条件，间接提高了单碳费托油中的烯烃含量，进一步提升了油品的品质。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置的结构示意图。

图标：100-适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置；110-共沸剂原料罐；111-第一单向阀；120-单碳费托油原料罐；121-第二单向阀；130-混合器；140-精馏塔；150-回流罐；151-冷凝器；160-液液分离器；161-水相出口；162-油相出口；163-混合液槽；164-水相槽；1641-第一槽；1642-第二槽；165-油相槽；166-手阀；170-含氧化合物收集罐；171-再沸器；180-共沸物水相收集罐；190-单碳费托油油相收集罐。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置100，其包括共沸剂原料罐110、单碳费托油原料罐120、混合器130、精馏塔140、回流罐150、液液分离器160、含氧化合物收集罐170、共沸物水相收集罐180、单碳费托油油相收集罐190。

共沸剂原料罐110用于盛放共沸剂，本申请中，采用与C4-C16单碳费托油微溶、且沸点相差较远的共沸剂形成三元共沸物，将单碳费托油中的含氧化合物共沸脱除后，共沸剂与单碳费托油易于分离。

对于C4-C6单碳费托油体系，采用共沸剂1，主要为水和甲醇的混合物，其中，水的质量分数为1～15％，甲醇比例为85～99％，优选水(11％wt)+甲醇(89％wt)，对应的操作压力为101kpa～130kpa，塔釜操作温度为50～65℃。共沸剂与费托油的质量比例为0.5～3之间，优选其比值为2.4。

对于C7-C10单碳费托油体系，采用共沸剂2，主要为水和乙醇的混合物，其中水的质量分数为1～20％，乙醇的质量分数为80～99％，优选水(18％wt)+乙醇(82％wt)，对应的操作压力为101kpa～130kpa，塔釜温度为70～90℃。共沸剂与费托油的质量比例为0.5～3之间，优选其比值为2.4。

对于C11-C16单碳费托油体系，采用共沸剂3，主要为水和乙二醇的混合物，其中水的质量分数为1～25％，乙二醇质量分数为75～99％，优选水(25％wt)+乙二醇(75％wt)，操作压力为10～50kPa，塔釜温度为40～60℃。共沸剂与费托油的质量比例为0.5～3之间，优选其比值为2.4。

单碳费托油原料罐120用于盛放单碳费托油，本申请中的单碳费托油为C4-C16单碳费托油。

精馏塔140设置有混合进料口，上述共沸剂原料罐110和单碳费托油原料罐120可以直接于精馏塔140的混合进料口连通，也可以预先混合后再通入精馏塔140内。本申请中，优选设置混合器130，共沸剂原料罐110和单碳费托油原料罐120分别通过进料泵与混合器130连通，混合器130的出口与混合进料口连通。混合器130可以实现预先将共沸剂和单碳费托油进行混合，混合器130还可以调节共沸剂和单碳费托油的比例。共沸剂原料罐110和混合器130之间设置有第一单向阀111，单碳费托油原料罐120分与混合器130之间设置有第二单向阀121。

本申请中，精馏塔140塔高6m，塔釜为内径DN50，采用φ3mm,θ环填料进行精馏塔140装填，填料高度为5.0m，精馏塔140的理论塔板数为54～64块，实测实际塔板数为65块，混合进料口的进料位置为25～30块塔板处进行塔中进料。

共沸剂和单碳费托油的混合物从混合进料口进入精馏塔140后进行精馏使得单碳费托油中的含氧化合物分离出来，其中，含氧化合物从精馏塔140的底部排出，而含有共沸剂和碳费托油油相从顶部挥发排出，接下来分别对精馏塔140底部排料和顶部排料进行阐述。

精馏塔140的塔底与含氧化合物收集罐170连通，精馏塔140和含氧化合物收集罐170之间设置有再沸器171，再沸器171的蒸汽出口与精馏塔140的底部连通，再沸器171的液体出口与含氧化合物收集罐170连通。再沸器171的设置可以使得从底部排出的物料中含有的共沸剂和碳费托油油相再次被蒸发并返回至精馏塔140内，保证含氧化合物的纯度，含氧化合物收集罐170的出口管线上设置有手阀166。

精馏塔140的塔顶与回流罐150连通，精馏塔140和回流罐150之间设置有用于对精馏塔140的塔顶排出的挥发物进行冷凝的冷凝器151，冷凝器151的进口与精馏塔140的塔顶连通，冷凝器151的出口与回流罐150连通。精馏塔140塔顶排出的挥发物中含有共沸物和单碳费托油油相，通过冷凝的方法可以实现将挥发物冷凝成为液体，便于后续的分离。

具体来说，回流罐150设置有回流管和分离管，回流管与精馏塔140连通，分离管与液液分离器160连通。冷凝后进入到回流罐150内的物质需要测定塔顶产品油相中的含氧化合物含量。当含氧化合物含量不达标时，需要将物料返回至精馏塔140内继续进行精馏，当含氧化合物含量达标后，将塔顶产品切入到液液分离器160中进行单碳费托油品和共沸剂进行分离。

本申请中，液液分离器160设置有水相出口161和油相出口162，水相出口161与共沸物水相收集罐180连通，油相出口162与单碳费托油油相收集罐190连通。

其中，液液分离器160包括混合液槽163、水相槽164和油相槽165，混合液槽163和油相槽165相互独立，水相槽164设置于混合液槽163的底部且与混合液槽163的底部连通，水相出口161设置于水相槽164的底部，油相出口162设置于油相槽165的底部，分离管插设于混合液槽163内，混合液槽163内的混合液通过混合液槽163的侧壁溢出至油相槽165。

水相槽164包括第一槽1641和第二槽1642，第一槽1641设置于混合液槽163的底部且与混合液槽163的底部连通，第二槽1642设置于第一槽1641的底部且与第一槽1641连通。第一槽1641的宽度大于第二槽1642的宽度，第一槽1641的高度小于第二槽1642的高度。水相出口161、油相出口162和含氧化合物收集罐170的出口管线上均设置有手阀166。

本申请中通过在混合液槽163的底部设置水相槽164，水相槽164的第二槽1642细长，第一槽1641宽短，由于水相槽164与混合液槽163连通，因此进入混合液槽163的混合液首先填充水相槽164，并在水相槽164内静置分离，由于第二槽1642细长，因此水相和油相可以快速在第二槽1642内分离，使得第二槽1642内仅含水相，最终油相从混合液槽163的侧壁溢流至油相槽165内，可以实现油水分离。

适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置100的工作原理是：本申请中通过想共沸剂和C4-C16单碳费托油分别通入混合器130内进行混合，其中，共沸剂和C4-C16单碳费托油微溶，且沸点相差较大，共沸剂和C4-C16单碳费托油形成三元共沸物通入精馏塔140内进行精馏，实现将单碳费托油中的含氧化合物共沸脱除，此时，含氧化合物从精馏塔140的底部经过再沸器171后排出至含氧化合物收集罐170内，共沸剂和C4-C16单碳费托油的混合物从精馏塔140的顶部排出，经过冷凝器151冷凝后形成液体，冷凝后进入到回流罐150内的物质需要测定塔顶产品油相中的含氧化合物含量。当含氧化合物含量不达标时，需要将物料返回至精馏塔140内继续进行精馏，当含氧化合物含量达标后，将塔顶产品切入到液液分离器160中通过静置分离实现单碳费托油品和共沸剂进行分离，共沸剂与单碳费托油易于分离，分离效果佳。

应用示例1

C6单碳费托油原料测定含氧化合物含量为5.025％、烯烃(72.934％)、烷烃(22.043％)。C6单碳费托油原料和共沸剂1(水11wt％+甲醇89wt％)的比例为1：2.4，即C6单碳费托油原料输送泵的流量为10ml/min，共沸剂1输送泵的流量为24ml/min，将C6单碳费托油原料和共沸剂的混合物通入精馏塔140内，其中精馏塔140塔高6m,塔釜为内径DN50，采用φ3mm,θ环填料进行精馏塔140装填，填料高度为5.0m，实测实际塔板数为65块，塔釜温度50℃，压力101kPa，定回流比为5时，塔顶油相色谱分析结果：烯烃(75.238％)、烷烃(20.758％)、甲醇(4.004％)，含氧化合物检测结果测定小于1ppm。

经过试验，通过更换共沸剂，本申请提供的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置100可以实现对C6、C10、C16费托油微量含氧化合物的脱除，脱除效果检测出含氧化合物的含量均小于1ppm。

综上所述，本实用新型提供的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置100可以实现对含氧化合物的脱除，同时本申请在精馏塔140后连接有液液分离器160，可以有效分离共沸剂和单碳费托油品的混合物，最终获得的塔顶油相中含氧化合物含量低，检测结果小于1ppm。与加氢法相比，本方法避免了费托油品中α烯烃的损失，避免了油品品质的降低。与化学脱除法相比，本方法脱除含氧化合物更彻底，不仅仅是脱除酸类有机物，同时避免了不可再生废料的生成，本方法更为环保。与溶剂萃取法相比，本方法无需繁琐的后续操作步骤，共沸剂再生容易，工艺流程简单。与物理吸附法相比，本方法所选取的共沸剂容易回收、循环，无需进行高温的再生过程，再生能耗低。与传统的共沸精馏相比，本方法由于特有精馏塔140装置，塔的分离程度高，在脱氧的同时，通过优化操作条件，间接提高了单碳费托油中的烯烃含量，进一步提升了油品的品质。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其特征在于，其包括精馏塔、回流罐、液液分离器、含氧化合物收集罐、共沸物水相收集罐、单碳费托油油相收集罐，所述精馏塔设置有混合进料口，所述精馏塔的塔顶与所述回流罐连通，所述精馏塔的塔底与所述含氧化合物收集罐连通，所述回流罐设置有回流管和分离管，所述回流罐与所述精馏塔连通，所述分离管与所述液液分离器连通，所述液液分离器设置有水相出口和油相出口，所述水相出口与所述共沸物水相收集罐连通，所述油相出口与所述单碳费托油油相收集罐连通。

2.根据权利要求1所述的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其特征在于，所述液液分离器包括混合液槽、水相槽和油相槽，所述混合液槽和所述油相槽相互独立，所述水相槽设置于所述混合液槽的底部且与所述混合液槽的底部连通，所述水相出口设置于所述水相槽的底部，所述油相出口设置于所述油相槽的底部，所述分离管插设于所述混合液槽内，所述混合液槽内的混合液通过所述混合液槽的侧壁溢出至所述油相槽。

3.根据权利要求2所述的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其特征在于，所述水相槽包括第一槽和第二槽，所述第一槽设置于所述混合液槽的底部且与所述混合液槽的底部连通，所述第二槽设置于所述第一槽的底部且与所述第一槽连通。

4.根据权利要求3所述的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其特征在于，所述第一槽的宽度大于所述第二槽的宽度，所述第一槽的高度小于所述第二槽的高度。

5.根据权利要求1所述的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其特征在于，所述适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置还包括共沸剂原料罐和单碳费托油原料罐，所述共沸剂原料罐和所述单碳费托油原料罐均与所述混合进料口连通。

6.根据权利要求5所述的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其特征在于，所述适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置还包括混合器，所述共沸剂原料罐和所述单碳费托油原料罐分别通过进料泵与所述混合器连通，所述混合器的出口与所述混合进料口连通。

7.根据权利要求6所述的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其特征在于，所述水相出口、所述油相出口和所述含氧化合物收集罐的出口管线上均设置有手阀，所述共沸剂原料罐和所述混合器之间设置有第一单向阀，所述单碳费托油原料罐分与所述混合器之间设置有第二单向阀。

8.根据权利要求1-7任一项所述的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其特征在于，所述精馏塔的理论塔板数为54～64块，所述混合进料口的进料位置为25～30块塔板处进行塔中进料。

9.根据权利要求1-7任一项所述的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其特征在于，所述精馏塔和所述含氧化合物收集罐之间设置有再沸器，所述再沸器的蒸汽出口与所述精馏塔的底部连通，所述再沸器的液体出口与所述含氧化合物收集罐连通。

10.根据权利要求1-7任一项所述的适用于C4-C16单碳费托油的三元共沸精馏装置，其特征在于，所述精馏塔和所述回流罐之间设置有用于对所述精馏塔的塔顶排出的挥发物进行冷凝的冷凝器，所述冷凝器的进口与所述精馏塔的塔顶连通，所述冷凝器的出口与所述回流罐连通。

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