TW201206552A - Separation process - Google Patents

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201206552 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明基本上係關於一種新穎分離技術，其採用高表面 面積垂直懸掛纖維之高表面面積及聚結性質以實現兩不可 混溶液體之快速分離.本發明之具體應用係關於一種在單 一容器中進行之經改良之分離方法，其將硫及其他污染物 自烴（包括液態石油氣（LPG))移除之製程期間形成之二硫 化物與鹼溶液之混合物分離成用於再循環之水性鹼流及含 有二硫化物之有機流。本發明顯著縮短分離滯留時間，藉 此降低設備成本及改良該方法之整體效率。 本申明案主張2010年8月3曰申請之美國專利申請案 12/849,408之優先權，該案係以引用全文之方式併入本 文。 【先前技術】 將兩不可混溶液體分離成兩分離液體層以回收各者之方 法係為本技'藝所熟知。然而，大部份分離裝置主要依賴於 利用重力及長滯留時間來實現相分離或形成分離層之大容 益。或者’利用複雜機械裝置（如離心機，此亦需求大能 里技入），或具有選擇性透過特性之膜來實施兩液體之強 制物理分離。由於對於更經濟且同時亦更小型而節省空間 之方法的迫切要求，故需求更小更有效率之分離。 199〇年關於美國潔淨空氣法案（US ciean Air Act)之製定 已在北美到達頂峰’要求汽油池含有小於1〇 wppm之硫。 就貫際觀點而言，此意味著煉油廠一般製造含硫小於5 · 1579I0.doc 201206552 ppm之ά ’由池以容§午來自前一次裝運殘留之壁「附著 油」的硫之管線污染及符合潔淨空氣法案指定之測試方 法。 1990年之潔淨空氣法案之另一結果係關停美國國内小型 低效率煉油廠，使之由1980年之330多間減少至2007年之 少於1 75間。在過去25年中已無新建煉油廠，但煉油廠擴 張及進口已滿足美國國内之汽油需求。 現有的煉油廠亦已發展至較高裂解度之流體催化裂變單 元操作以降低燃燒器燃料量但產生更高辛烷值汽油及獲得 增加之烯烴生產率。此等烯烴係丙烷/丙烯及丁烷/異丁烷/ 異丁烯。此等物質係用於下一加工步驟（烷化單元）之原 料。一些煉油廠根據其等經濟模型烷化戊烯。 大部份煉油廠使用HF(氫氟酸）或硫酸烷化單元來烷化混 合丁烯或混合丙烯與丁烯。烷化係異丁烷與烯烴反應產生 支鏈烷烴之製程。由於硫不利於該烷化製程，故在大部份 煉油廠中放置有鹼處理系統以提取存在於混合烯烴系液態 石油氣（LPG)流中容易提取之曱硫醇及乙疏醇及較難提取 之丙硫醇。 一般而言’將液-液接觸器用於該驗處理及於一些情況 中’使用FIBER FILM®接觸器’其係由Merichem Company (Houston, TX)販售及描述於美國專利案3,758,404、 3,977,829及3,992，156號中，所有該等專利案係以引用之方 式併入本文。爲了保留鹼’幾乎均採用鹼再生器。用於處 理LPG之一常見方法流程方案涉及第一鹼處理，其將至少 157910.doc 201206552 :液-液接觸器用於自LPG進料提取硫污染物（一般為硫 醇）’此產生备含硫醇之「廢」鹼溶液或所謂之富鹼丨分 離接觸器中之LPG;氧化富驗以將硫醇轉化為二硫化物（一 般稱為二硫化物油（DS0))，此產生「經氧化之」鹼溶液， 及隨後使用重力分離器以將DS0自經氧化之鹼溶液分離。 於一些情況中，將與重力沉降裝置組合之顆粒煤床用作聚 結器以進一步協助DSO自經氧化鹼之分離。一旦移除 DSO，則可再傭環再生鹼及與新製造鹼混合並用於液-液 接觸器中來處理LPG進料。 如上所述’在先前技藝方法中使用重力沉降裝置存在對 長滯留時間需求之困擾，尤其當應用於將DS〇自經氧化鹼 溶液分離時。此等長滯留時間負面影響鹼處理方法之經濟 性。此外，先前技藝中之重力沉降器係相對大件的設備。 類似地’諸如離心機之強制分離裝置係需要大能量投入來 操作複雜機械裝置。本發明將解決當需分離兩不可混溶液 體及特定言之’當應用於將DSO自鹼溶液分離時於先前技 藝分離設備中存在之問題。特定言之，本發明在一單一·柱 中進行整個方法。本發明進一步利用可單獨或組合使用之 兩新穎改良。第一者涉及使用FIBER FILM®技術，其一.般 僅用於液-液接觸應用中，及第二者涉及使用溶劑注射， 然後氧化廢鹼溶液。本方法亦可在DSO分離後利用一或多 個精製步驟以進一步將殘餘DSO自經氧化鹼溶液移除。顯 著縮短之滯留時間及設備尺寸減小將促成將硫化合物自 LPG移除之極經濟方法’及因此’使資本及操作成本最小 157910.doc 201206552 化。此等及其他優點將自本發明之以下之更詳細論述而變 得顯而易見。 【發明内容】 如上所述，本發明係關於一種用於在單一塔、柱或容器 中利用FIBER FILM®技術分離至少兩不可混溶液體之混合 物之經改良分離方法且實現在將DSO及其他烴自鹼溶液分 離中之應用。本發明獲得較習知重力沉降器快許多倍之分 離滯留時間，而不論此習知沉降器是否使用煤床聚結器。 此外，吾人已發現在氧化步驟之前添加少量溶劑可相較於 習知重力沉降器技術進一步改良分離性能。 雖然已熟知將FIBER FILM®技術用於兩不可混溶液體彼 此接觸之同向流液-液接觸器設備中以增強特定化合物之 質量傳遞，然而本技藝未認識到FIBER FILM®技術可實際 上分離以單一流中之混合物形式供料之兩不可混溶液體及 可以逆流方式配置各含有多個垂直懸掛纖維之兩或更多個 接觸階，以獲得甚至更高程度分離而無須增加溶劑消耗。 雖然FIBER FILM®技術已商用35年有餘，但長行以來存在 對於有效率及經改良分離方法之需求。類似地，本發明人 未意識到將FIBER FILM®技術用於分離，係因纖維不提供 如在膜技術中由物理尺寸限制所導致之選擇性，且其並非 諸如離心技術中藉由大能量投入而強制物理分離。取而代 之的，本發明將大表面面積纖維用於形成因十分有限之路 徑長度而獲得聚結作用之液體薄膜。 於諸如美國專利案5,017,294(Derrieu)及5,480,547 157910.doc 201206552 (襲―)教授之先前技藝方法中，該等方法係經設計 以將水性液滴（其中水相係非連續）自有機煙（其係連續）分 離。當採用纖維時’水性液滴將潤濕纖維表面及聚結覆蓋 纖維並沿纖維離去。然而，當纖維可藉由水相潤濕時，此 等FIBER FILM®技術是否可用於將有機液滴自連續水相分 離並未知曉或不明顯。類似地，本發明人並未知曉可藉由 此技術獲得何等程度之有機烴分離。吾人出乎意料地發 現，實際上可利用删R FILM⑧技術將有機液滴或溶解之 有機物自水性鹼溶液分離。於本發明中，纖維仍可藉由水 相潤濕，而有機烴液滴及溶解之有機物會聚結，並非因其 等與纖維接觸，而係因其等在形成於纖維周圍之水相薄膜 内可移動之路徑短而強加至其等之限制。更本質地研究上 述先前技藝方法發現’彼等方法旨在移除水相液滴或所謂 之自由「水」且無法有效地將溶解之水自有機相移除。於 本發明中，吾人移除自由有機液滴及溶解之有機物（溶劑 +DSO)〇 如本文所使用，二硫化物油或DS0意欲包括可能二硫化 物之混合物，包括二曱基二硫化物、二乙基二硫化物、甲 基乙基一硫化物及較局破數二硫化物。類似地，術語硫醇 意欲包括類似於醇及酚，但含有取代氧原子之硫原子之任 何韻型有機硫化合物。含有-SH作為直接結合至碳之之主 要基團的化合物稱為「硫醇」。 本發明之一態樣涉及將僅單件設備（即，單—塔）用於氡 化有機物流以轉化污染物，接著分離至少兩不可混溶液 1579l0.doc 201206552 體，如（但不限制於）水或水性溶液與烴之混合物。將此混 合物以單一流之形式供料至一分離裝置，該單一流於此i 接觸一束高表面面積纖維。當混合物接觸並順該等大量單 獨纖維流下時，在各纖維周圍形成液體薄膜及因在液體膜 内極有限之路徑長度而獲得聚結作用。與纖維膜上獨有的 高表面面積聯用時，兩液體彼此快速分離及在分離裝置底 部之收集區形成兩分離層。#巾下層包含較高密度液體及 上層包含較低密度液體之此兩分離液體層容許各層自分離 裝置單獨取出。得益於本發明之新賴分離方法之混合物之 實例包括，但不限制於，諸如丙烷、丁烷、戊烷、縮合 物、天然氣、分子篩再生氣體、柴油、煤油、汽油湖滑 油、輕原油、食用油、生物燃料、生物柴油、生物柴油反 應產物及來自石油化工廠之反應產物（如多元醇、p〇sm& 乙烯氯及水）之烴與水或水性溶液（包括可含有溶解鹽及其 他由或無機組分之酸性、中性或鹼性溶液）之混合物。使 用FIBER FILM⑨技術後，吾人出乎意料地發現滞留時間較 習知重力沉降設備大幅下降一個數量級。吾人相信此係由 相較於習知重力分離器（CGS)(甚至在CGS將煤床用作聚結 器之情況下）增加之介面表面面積導致。 本發明亦實現用於將硫污染物自LpG及其他烴流移除的 方法之具體應用，其將含有硫醇化合物之富鹼流供料至氧 化器。於含氧氣體存在下氧化硫醇化合物，在9〇0/。或更高 之轉化率下形成DSO，如此形成DS〇、鹼及氣體之混合 物；將此混合物以單一流形式供料至一分離裝置，該混合 I57910.doc 201206552 物於此處接觸一束垂直懸掛纖維；藉由在該分離裝置底部 之收集區中形成兩分離液體層，在該分離裝置内將DS〇自 驗分離，其中下層包含驗相及上層包含DSO;及藉由取出 上層部分將DSO自分離裝置移除及藉由取出下層部分將驗 自分離裝置移除。 雖然本技藝已體認到可將重力沉降用於將水（或水性溶 液）自烴分離，然而，彼等先前技藝分離技術一般需在CGS 下游使用一或多個液-液接觸器以利用溶劑流動來清洗經 分離之經氧化鹼溶液以將殘餘DSO提取至可接受濃度，以 使鹼適宜再循環返回至供料受污染烴（如lpg)之主要液_液 接觸器區段。本發明以含有氧化器及一或多個採用垂直懸 掛纖維之分離階之單一加工容器取代CGS及下游液_液接觸 盗二者。此不僅顯著節省資本及操作成本，亦節省高價不 動產，係因其佔用面積遠小於CGS與液-液接觸器之組合。 如上所述’熟知將FIBER film®技術用於液-液接觸器應 用中’然而’本發明人並未意識到將任何film®技 術用於貫施兩不可混溶液體（如富含D s 〇之烴與鹼）之分 離。本發明亦無需添加任何溶劑來將DS〇自經氧化鹼溶液 分離。本發明所獨有者係僅需將含有不可混溶液體混合物 之單一流供料至容納纖維束之分離器裝置。無需額外加工 流來實施分離。於本方法之一具體應用中，可自經氧化鹼 洛液分離DSO至低於5 ppm(於鹼中）。本發明亦可甩於反轉 加工應用中，該應用使用酸性水性溶液以自液體（如基於 烴之液體）提取鹼性化合物。最重要的因數係僅使用單一 157910.doc 201206552 容器及將離開氧化器區段之至少兩不可混溶液體以單一流 混合物之形式供料至採用懸掛纖維之至少一分離器。 此等及其他内容將自如下較佳實施例之詳細論述而變得 明瞭。 【實施方式】 如上所述，本發明係關於一種利用fiber film⑮技術分 離呈混合物形式之至少兩不可混溶液體之新穎方法。本發 明之一具體應用係'關於驗處理烴（如LPG)w移除對下游加 工不利之污染物（如硫化合物）。特定言之，本發明係關於 以採用高表面面積纖維來將經氧化硫污染物自鹼溶液分離 之一分離容器取代習知重力沉降器或強制分離技術（如離 心）。此具有高表面面積之垂直懸掛纖維之新穎用途將分 離所需之一般滯留時間縮短了一個數量級。此外，此外， «人發現，於氧化器中或其上游添加小量溶劑流進一步改 良當使用FIBER FILM®技術時之下游分離性能。 圖1顯示本發明之一實施例，其經由線1將受硫醇化合物 (例如，乙硫醇化物）污染之LPG進料供料至鹼處理區段3。 對於本發明，鹼處理區段之具體設計並未嚴格 而’較佳設計包含以逆流配置操作之分階接觸器，其最佳 接觸器配置係於液-液接觸器中使用懸掛纖維。此等及其 他接觸器配置係為熟習本項技術者所熟知。將貧鹼經由線 5供料至接觸器處理區段3中，其於此處與經由線i導入之 LPG接觸。用於本發明之鹼可係脫硫烴技藝中已知之任何 類型’包括包含 NaOH、KOH、Ca(OH)2、Na2C03、氨、有 1579l0.doc -10- 201206552 機酸提取物或其等混合物之溶液。較佳，該驗包含具有約 1。/〇至約50%，更佳約3%至約25%，進一步佳約5%至約20 重量％鹼性氫氧化物濃度之氫氧化鉀水溶液及氫氧化鈉水 溶液》 經由線7將實質上無硫LPG自接觸器區段3移除及用於後 續加工，例如，用於烷化單元中。實質上無硫意指LPG具 有<15(^?111總硫，較佳<2〇卯111總硫及更佳<1()1)13111總硫之 硫濃度。來自接觸器區段3之鹼溶液係富鹼溶液，其係經 由線9移除。富鹼含有硫醇及自LpG進料提取之其他硫污 染物。 隨後將來自鹼處理區段之富鹼供料至氧化器1〇。正如 液-液接觸，對於本發明，氧化器之具體設計並不嚴格 且可使用任意數量的氧化器設計，如氣泡氧化器、非催化 固體填料及固體觸媒技術，較佳氧化器含有固體觸媒床， 較佳係含有浸潰於固體支撐物（例如，活性碳）上之活性金 屬（如，鈷）之觸媒。最佳觸媒係於商標gARlTM_i2〇L下由 Merichem Company販售。於本發明之另一實施例中將小 體積溶劑流11與富鹼流一起導入至氧化器1〇。此溶劑流可 與富鹼混合’然後進入氧化器或以分離流形式注射至氧化 器中。該溶劑可為任何在氧化後有助於DS〇自鹼溶液之下 游分離之㈣。可將任何相對輕烴或此#烴之混合物用作 本發明之溶劑，然而，較佳溶劑包括石油精及煤油。雖然 並未詳細瞭解溶劑如何改良则自經氧化驗之分離之確切 機制’然而，理論之-係該溶劑對则之溶解度遠高於對 157910.doc 201206552 驗之,谷解度’藉由其等溶解度之差異提供顯著驅動力。此 作用藉由在可提供較兩介面表面面積之fiber ⑧裝置 中實施該而得以進-步增大。對於本發明，基於富驗進料 之體積百分比與富驗一起或分離地注射至氧化器之溶劑之 量並未嚴格要求，條件係使用最小量以改良下游分離性 能。如上所述’僅需小體積溶劑，而最小溶劑注射之較佳 範圍係通過線9之富驗進料之約〇1體積％至約1〇〇體積％， 較佳約0.5體積％至約5.〇體積％。 除進入氧化器之富鹼及溶劑進料外，亦可經由線12將空 氣或其他含氧氣體導入至該氧化器。添加至該氧化器之： 氧氣體之量足以使初始存在於LpG中之硫醇化合物之95+% 氧化成二硫化物化合物，最佳使其99+%氧化。氧化器之 操作條件之較佳範圍包括約75卞至約2〇〇卞之溫度及高達 10 LHSV之鹼流速，但較佳為約1〇〇卞至約15〇卞及小於$ LHSV。本方法之操作壓力並不嚴格要求，條件係使加工 流維持液態。 經由線13將來自氧化器1〇之流出物，或經氧化鹼（鹼與 DSO之混合物）自氧化器移除及通人分離器14，於此處利 用垂直懸掛纖維將DSO自鹼分離。分離器14可為任何使用 緊密裝填之纖維柱且提供大表面面積之裝置。如上所述， 從刖已將此等纖維膜技術用於液_液接觸器以促進一液體 至另一液體之化學化合物質量傳遞，但就吾人所知，至今 仍未單獨用於分離兩或更多種不可混溶液體之混合物之目 的。此等纖維膜液-液接觸器之設計已描述於各參考文獻 157910.doc •12· 201206552 中，例如，美國專利案 3,758,4〇4、3 992，156、4,666 689、 M75,100及4,753,722，該等專利案均針對所有目的以引用 方式併入本文。本發明首次將纖维膜技術用於分離應用 中。吾人並非將其用作質量傳遞液-液接觸器。因此，僅 *將早-進料流供料至高表面面積纖維束。於圖^中所示 之具體應用中，混合物包含含有咖及殘餘氣體之經氧化 鹼。此混合物係經由單線13供料至分離器14。含则及氣 體之經氧化鹼進入纖維束20之頂部，該纖維束2〇包含安裝 於-遮罩内且容納於一管道内之實質上延長之纖維。此管 道提供有一 口凸緣及用於將來自線13之含则之經氧化 驗分配至纖維上之流體分配構件。於分離器14中之纖维係 選自由（但不限制於）金屬纖維、玻璃纖維、聚合物纖維、 石墨纖維及碳纖維組成之群，其等符合兩準則：〇)纖維材 料應優先由至少兩不可混溶液體潤濕；及⑺纖維應係不污 染該方法或不受此方法破壞（如腐蝕）之材料。 於操作分離器14期間，於收集容器21底部形成兩層；下 層23包含再生驗溶液及上層22包含經分離之则。圖^亦 顯示在氧化器10上游添加小量溶劑流之一替代實施例。當 使用此替代實施例時，所添加之溶劑係與上層22中之ds〇 一起移除。經由線15將廢氣自收集容器21之頂部移除。纖 維束之遮罩及纖維之係部份於分離器14之邊界内延伸，而 纖維束之下游末端則位於收集容器21内，如此一來，下游 末端將在下層23中。經由線16將上層22中之DS〇+溶劑自 刀離器谷器14移除並傳送至儲存器或用於進一步加工。 157910.doc 13 201206552 =;刀離器14内之滯留時間係經選擇以實現DSO自鹼相之 最大移除，標的濃度為5 PPm或更小。出乎意料地，吾人 已毛現，不論是否添加溶劑，使用垂直懸掛纖維均使所需 ㈣㈣相較於習知重力沉降裝置大幅降低—個數量級。 、下貫例所更全面詮釋，使用懸掛纖維使滞留時間自重 力：降器之約90分鐘縮短至本發明採用垂直懸掛纖維之分 離益之小於5分鐘。添加如上所述溶劑進—步改良分離性 能’如以下實例中描述之圖所示。 下層23中之鹼溶液經由線17之移除速率係經調整以維持 在此層中實現DSO為5 ppm或更小（以硫測量）所需之正確滞 留時間m 7中經分離之驗溶液可在精製單元24中進一 步純化以確保其DS〇含量小於5 ppm。各種精製製程係為 本技藝所熟知’其中大部份涉及液/液接觸技術。隨後將 最後經純化线自容器24移除，作為貧驗經由線5再循環 至鹼處理區段3 » 圖3顯示在單一容器中進行本發明之方法，其令，富或 廢驗H)〇與空氣200及溶劑5〇0—起進入氧化器區段Μ^頂 部。該等流係經組合並藉由分配器15G導人至固體觸媒床 350頂部。於觸媒床350中將硫醇化物氧化成二硫化物油 分散於鹼相之不連續相有機 (DSO)，形成包含連續相鹼、 之氣氣及未反應氧氣） 進入容納具有一入口 (溶劑+DSO)液滴，及氣體（來自空氣 之混合物。離開氡化器160之混合物 分配器210之垂直懸掛纖維束且之篦 •^弟一遮罩，其位於區段 m中》來自氧化器16〇之氣體於纖維束鑄件之出σ處自液 157910.doc -14- 201206552 流分離及經由一消霧器340作為廢氣330離開。呈單一流形 式之兩不可混溶液體沿垂直纖維向下流動，同時有機烴液 滴聚結及形成上有機層250，而水性鹼黏附於纖維及進一 , 步向下流動以形成下鹼層260。 含有DSO之廢溶劑流400係自分離區段170内之上有機層 250取出。含有顯著減小之DSO量之鹼流800係自下鹼層 260取出。鹼流800與新鮮溶劑300進一步混合以形成流 900，及進入容納具有一入口分配器220之垂直纖維束之第 二分離區段1 80。液流沿垂直纖維向下流動，同時殘餘有 機液滴聚結及形成上有機層270，而水性鹼黏附於纖維及 進一步向下流動形成下鹼層280。含有低含量DSO之再傭 環溶劑流500係自分離區段180内之上有機層270取出並再 循環至氧化器容器160之頂部。具有極低DSO含量之再生 或貧鹼流140係自第二分離區段180内之下鹼層280取出。 圖4顯示本發明之另一實施例，其中將兩額外FIBER FILM®分離（FFS)區段添加至該單一塔以實現甚至更大之 鹼純化。此實施例具有四個FFS階，即，FFS1、FFS2、 FFS3及FFS4 ，即，170、 180、 190及200 ，其中溶劑與驗 ‘ 流原則上係逆流。逆流流動配置係藉由將溶劑自FFS(n)取 • 出並供料至FFS(n-l)中，同時使鹼流自FFS(n-l)流向 FFS(n)來實現 ° 此處，n=2、3、4，表示 FFS2、FFS3 及 FFS4。含有DSO之廢溶劑流400係自FFS1區段170内之上有 機層250取出。鹼流800與來自第三分離區段190之再循環 溶劑600混合以形成流900，及進入容納具有一入口分配器 157910.doc •15· 201206552 220之垂直纖維束之第二分離區段180。第三分離區段190 容納具入口分配器230之垂直纖維束且具有在FFS3内之上 有機層290及下鹼層300。含有低含量DSO之再循環溶劑流 500係自FFS2區段180内之上有機層270取出並再循環至氧 化器容器160之頂部。鹼流120與新鮮溶劑3000混合以形成 流130，及進入容納具有一入口分配器240之垂直纖維束之 第四分離區段200。具小量或無DSO之再生或貧鹼流140係 自FFS4區段200内之下鹼層320取出。 實例 爲了證實本發明出人意料之性能，實施實驗室測試以比 較習知重力沉降器（CGS)與本發明高表面面積纖維分離 器。將負載有ARI-120L固體觸媒之1-英寸直徑氧化器用於 在約125°F、4.0 LHSV及25 psig背壓下將含有約7000 ppm 硫（乙硫醇化物）之富鹼溶液氧化至99 + °/。之轉化率。以約 3 00 ml/分鐘注射空氣。於分離測試中，以約1.5 ml/分鐘之 速率將煤油注射至氧化器中。 首先將來自氧化器之含有約7000 ppm呈二硫化二乙基形 式冬DSO硫之流出物供料至一 3-英寸直徑CGS中並藉由重 力沉降。5及90分鐘之滯留時間後，鹼中之DSO濃度各自 下降至約76及6 ppm(圖2)。 隨後以具有提供極大表面面積之纖維之FIBER FILM®分 離器替換CGS。該FIBER FILM®分離器在放置於3/8英寸 直徑管道内之一遮罩中容納150條金屬纖維。當將溶劑注 射至氧化器時，使用此相同設置。 157910.doc •16- 201206552 圖2中所示之圖顯示fiber FILM®分離器與CGS之比 較。就CGS而言’在5分鐘之滯留時間下之鹼含有76 ppm DSO。出乎意料地，本發明FIBER FILM®分離器在5分鐘 之相同滯留時間下獲得僅12 ppm之驗DSO含量。 將5體積％溶劑（如’煤油）添加至氧化器之作用亦顯示於 圖2中。溶劑注射結合FIBER FILM®分離使5分鐘滯留時間 下之DSO含量降低至4 ppm。 具體實施例之以上論述已充分揭示本發明之基本屬性， 以致其他人可藉由應用現有知識，在不脫離基本概念下輕 易地針對各種應用修改及/或調整此等具體實施例，且因 此此等調整及修改將視為屬於所揭示實施例之等效意義及 範圍内。應理解，本文中之語句或術語係用於說明而非限 制之目的。 用於實施各揭示功能之構件、材料及步驟可採取不脫離 本發明之各種不同替代形式。因此，可於上下文或以下專 利申請範圍中發現之後接功能說明之術語「用於…之構 件」或任何方法步驟用語意欲界定及涵蓋可在現時或將在 存在之執行所引述功能之任何結構、物理、化學或電元件 或結構，或任何彳法㈣，而不論與以上說明中所揭示之 實施例是否準確等效，gp，可使用用於執行相同功能之其 他方式或步驟；及此等術語係、以其等於下專射請範圍術 語内之最廣義解釋之形式給出。 【圖式簡單說明】 圖1示意地顯示本發明方# > -r M A ^ +放a万沄之一可能實施例，其利用 157910.doc •17· 201206552 FIBER FILM®技術將DSO自鹼分離，其中在氧化步驟前添 加小量溶劑流； 圖2係顯示本發明相較於習知重力分離器之效率之圖形 示圖。 圖3顯示具有一單一塔之本發明之另一可能實施例，該 塔係經設計以在頂部具有氧化器及在氧化器下方具有連續 之兩個FIBER FILM®分離器（FFS);及 圖4顯示本發明之單一塔設計之示意圖，該塔在頂部具 有氧化器及氧化器下方具有四個連續之FIBER FILM®分離 器（FFS)。 【主要元件符號說明】 1 線 3 驗處理區段 5 線 7 線 9 線 10 氧化器 11 溶劑流 12 線 13 線 14 分離器 15 線 16 線 17 線（流） 157910.doc -18- 201206552 20 纖維束 21 連接容器 22 上層 23 下層 24 精製單元 100 富鹼流 140 貧驗流 150 分配器 160 氧化器區段 170 分離區段 180 第二分離區段 200 空氣 210 入口分配器 220 入口分配器 230 入口分配器 240 入口分配器 250 上有機層 260 下驗層 270 上有機層 280 下驗層 290 有機層 300 新鮮溶劑 310 上有機層 320 下驗層 157910.doc -19 201206552 330 廢氣 340 消霧器 350 固體觸媒床 400 廢溶劑流 500 溶劑 600 再循環溶劑 800 驗流 900 流 3000 新鮮溶劑 157910.doc

Claims (1)

1. 201206552 七、申請專利範圍： 1 · 種將硫醇化合物自富驗流分離t t 包含： 離之方法，其以組合方式 a) 將溶劑、含有氧流體及含有 有硫醇化合物之富鹼流供 枓至一單一塔，該單一塔具有 卜 平。丹有今納一氧化器之頂部區段 及容納至少兩接觸器之一底部區埒 丨吐羊又，该至少兩接觸器在 該軋化器下方包含連續之纖維； b) 使來自步驟a)之流與該氧化器中之觸媒接觸以於氧 氣存在下以90%或更大之轉化率將該等硫醇化合物氧化 成二硫化物A(DS0)及形成包含DS〇、溶劑及驗之混人 物； 〇 c)將步驟b)中形成之混合物自該氧化器以單—流之形 式引導至忒單$内之一第—分離區段，該混合物於此 處接觸一垂直懸掛纖維束； d)藉由使該混合物流過該纖維束而在該第一分離區段 +内將DSO及溶劑自驗分離，以於p收集區中形成兩分 離液體層·包含鹼相之第—下層及包含仍〇/溶劑相之第 —上層； e) 將該DSO/溶劑相部分自該第一分離區段連續移除； f) 將驗相部分連續移除及與新鮮溶劑混合以形成第二 刀離進料’將$第二分離進料供料至該單_塔内之—第 —分離區段，該第二分離進料於此處接觸一第二垂直懸 掛纖維束； g) 藉由使該第二分離進料流過在該第二分離區段中之 157910.doc 201206552 S亥纖維束而在該第二分離區段内將任何餘下之DSO及溶 劑自驗分離’以於一第二收集區中形成兩分離液體層： 包含驗相之第二下層及包含DSO/溶劑相之第二上層； h)將該DSO/溶劑相部分連續地自該第二分離區段移除 並將其再循環作為步驟a)之溶劑；及 0將貧鹼流連續地自該第二下層移除。 2·如清求項1之方法，其中該含有硫醇化合物之富鹼流係 藉由使該流與含有金屬支撐觸媒之固體床接觸來氧化。 3.如請求項1之方法，其中殘餘氣體係以該第一分離區段 中之廢氣之形式移除。 4· 一種處理含有硫醇化合物之富鹼流之單一塔，其包含： a) 包含一氧化器之一上區段；及 b) 包含呈連續流動方式之至少兩分離區段之一下區 k，其中各分離區段含有一垂直懸掛纖維遮罩及一液體 收集區。 5· 一種將硫醇化合物自富鹼流分離之逆流方法，其以組合 方式包含： a) 將溶劑、含氧流體及含有硫醇化合物之富鹼流供料 至一單一塔，该單一塔具有容納一氧化器之頂區段及容 納在該頂區段下方呈連續方式之至少三個分離區段之— 底區段，該至少三個分離區段容納包含纖維之接觸器； b) 使步驟a)之該流與該氧化器中之觸媒接觸以於氧氣 存在下以90%或更高之轉化率將該等硫醇化合物氧化成 二硫化物油（DS0)及形成包含DS0、溶劑及驗之混人 157910.doc 201206552 物； c) 將步驟b)中形成之混合物自該氧化器以單一流形式 引導至該單一塔内之一第一分離區段，該混合物於此處 與一垂直懸掛纖維束接觸； d) 藉由使該混合物流過該纖維束而在該第一分離區段 内將該DSO及溶劑自驗分離’以於第一收集區中形成兩 分離液體層：包含鹼相之第一下層及包含DSO/溶劑相之 第一上層； e) 將該DSO/溶劑相部分連續地自該第一分離區段移 除； f) 將該驗相部分連續地移除並與自一第三分離區段移 除之DSO/溶劑流混合以形成第二分離進料，將該第二分 離進料供料至該單一塔内之一第二分離區段，該第二分 離進料於此處與一第二垂直懸掛纖維束接觸； g) 藉由使该第二分離進料流過該第二分離區段中之該 纖維束而在該第二分離區段内將任何餘下之ds〇及溶劑 自鹼分離，以於一第二收集區形成兩分離液體層：包含 鹼相之第二下層及包含DS〇/溶劑相之第二上層. ' h)將該D S ◦ /溶劑相部分連續地自該第二分離區段移除 並將其作為步驟a)之溶劑再備環； 丨、 i)將來自該第二下層之驗流連續地移除及與新鮮溶劑 混合以形成第三分離進料，將該第三分離進料供料至該 早一塔内之一第三分離區 匕仅肩第二分離進料於此處與 一第三垂直懸掛纖維束接觸； 157910.doc 201206552 j) 藉由使該第三分離進料流過該第三分離區段中之纖 維束而在該第三分離區段内將任何餘下之DS〇及溶劑自 鹼分離，以於一第三收集區形成兩分離液體層：包含鹼 相之第三下層及包含DSO/溶劑相之第三上層； k) 將該DSO/溶劑相部分連續地自該第三收集區移除以 與步驟f)中之鹼相混合；及 l) 將來自該第二收集區之該第三下層之貧鹼流連續移 除。 6. —種將硫醇化合物自富鹼流分離之逆流方法，其以組合 方式包含： a) 將溶劑、含氧流體及含有硫醇化合物之富鹼流供料 至一單一塔，該單一塔具有容納一氧化器之頂區段及容 納在該頂區段下方呈連續方式之至少四個分離區段之一 底區段，s亥至少四個分離區段容納包含纖維之接觸器； b) 將來自步驟a)之該流與該氧化器中之觸媒接觸以於 氧氣存在下以90%或更高之轉化率將該等硫醇化合物氧 化成二硫化物油（DSO)及形成包含DS〇、溶劑及鹼之混 合物； 器以單一流之 ’該混合物於 c)將步驟b)中形成之該混合物自該氧化 形式引導至該單一塔内之一第一分離區段 此處與一垂直懸掛纖維束接觸； d)藉由使該混合物流過該 内將DSO及溶劑自鹼分離， 離液體層：包含鹼相之第一 纖維束而在該第一分離區段 以於第一收集區中形成兩分 下層及包含DSO/溶劑相之第 157910.doc -4- 201206552 一上層； e) 將該DSO/溶劑相部分連續地自該第一分離區段移 除； f) 將該驗相部分自該第一收集區連續地移除並與自一 第三分離區段移除之DS0/溶劑流混合以形成第二分離進 料，將該第二分離進料供料至該單一塔内之一第二分離 區段’該第二分離進料於此處與一第二垂直懸掛纖維束 接觸； g) 藉由使該第二分離進料流過該第二分離區段中之纖 維束而在該第二分離區段内將任何餘下之DS0及溶劑自 驗分離’以於一第二收集區中形成兩分離液體層：包含 鹼相之第二下層及包含DS0/溶劑相之第二上層； h) 將該DS0/溶劑相部分連續地自該第二分離區段移除 並將其作為步驟a)之溶劑再循環； i) 將來自該第二下層之驗流連續地移除及與自一第四 分離區段移除之DS0/溶劑流混合以形成第三分離進料， 將該第三分離進料供料至該單一塔内之一第三分離區 段’該第三分離進料於此處與一第三垂直懸掛纖维束接 觸； j) 藉由使該第三分離進料流過該第三分離區段中之纖 維束而在該第三分離區段内將任何餘下之DS〇及溶劑自 鹼分離’以於一第三收集區中形成兩分離液體層：包含 鹼相之第三下層及包含DS0/溶劑相之第三上層； k) 將該DS0/溶劑相部分連續地自該第三收集區移除以 157910.doc 201206552 與步驟f)中之鹼相混合； l) 將來自該第三收集區之第三下層之鹼流連續地移除 及與新鮮溶劑混合以形成第四分離進料，將該第四分離 進料供料至該單一塔内之一第四分離區段，該第四分離 進料於此處與一第四垂直懸掛纖維束接觸； m) 藉由使該第四分離進料流過該第四分離區段中之纖 維束而在該第四分離區段内將任何餘下之DSO及溶劑自 驗分離’以於一第四收集區形成兩分離液體層：包含驗 相之第四下層及包含DS〇/溶劑相之第四上層； η)將該DSO/溶劑相部分連續地自該第四收集區移除以 與步驟i)中之驗相混合；及 〇)將來自該第四收集區之該第四下層之貧鹼流連續地 移除。 157910.doc