TWI422423B - 分離方法 - Google Patents

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Description

分離方法
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偱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。
本申請案主張2010年8月3日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。
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器。或者，利用複雜機械裝置(如離心機，此亦需求大能量投入)，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。
1990年關於美國潔淨空氣法案(US Clean Air Act)之製定已在北美到達頂峰，要求汽油池含有小於10 wppm之硫。就實際觀點而言，此意味著煉油廠一般製造含硫小於5-wppm之汽油池以容許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內小型低效率煉油廠，使之由1980年之330多間減少至2007年之少於175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內之汽油需求。
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)流中容易提取之甲硫醇及乙硫醇及較難提取之丙硫醇。
一般而言，將液-液接觸器用於該鹼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。為了保留鹼，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，其將至少一液-液接觸器用於自LPG進料提取硫污染物(一般為硫醇)，此產生富含硫醇之「廢」鹼溶液或所謂之富鹼；分離接觸器中之LPG；氧化富鹼以將硫醇轉化為二硫化物(一般稱為二硫化物油(DSO))，此產生「經氧化之」鹼溶液，及隨後使用重力分離器以將DSO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，則可再偱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DSO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。
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(Williamson)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)自有機烴(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FIBER FILM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內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)。
如本文所使用，二硫化物油或DSO意欲包括可能二硫化物之混合物，包括二甲基二硫化物、二乙基二硫化物、甲基乙基二硫化物及較高碳數二硫化物。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類型有機硫化合物。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，單一塔)用於氧化有機物流以轉化污染物，接著分離至少兩不可混溶液體，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，該單一流於此處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內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。其中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。得益於本發明之新穎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、潤滑油、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、POSM及乙烯氯及水)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 FILM技術後，吾人出乎意料地發現滯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90%或更高之轉化率下形成DSO，如此形成DSO、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，在該分離裝置內將DSO自鹼分離，其中下層包含鹼相及上層包含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鹼自分離裝置移除。
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，以使鹼適宜再偱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-液接觸器二者。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FIBER FILM技術用於實施兩不可混溶液體(如富含DSO之烴與鹼)之分離。本發明亦無需添加任何溶劑來將DSO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，可自經氧化鹼溶液分離DSO至低於5 ppm(於鹼中)。本發明亦可用於反轉加工應用中，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。
此等及其他內容將自如下較佳實施例之詳細論述而變得明瞭。
如上所述，本發明係關於一種利用FIBER FILM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鹼處理烴(如LPG)以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，吾人發現，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要求；然而，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1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 、Na2 CO3 、氨、有機酸提取物或其等混合物之溶液。較佳，該鹼包含具有約1%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<150 ppm總硫，較佳<20 ppm總硫及更佳<10 ppm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10。正如液-液接觸器，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，較佳係含有浸漬於固體支撐物(例如，活性碳)上之活性金屬(如，鈷)之觸媒。最佳觸媒係於商標名ARITM -120L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10。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DSO自鹼溶液之下游分離之輕烴。可將任何相對輕烴或此等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DSO自經氧化鹼之分離之確切機制，然而，理論之一係該溶劑對DSO之溶解度遠高於對鹼之溶解度，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高介面表面面積之FIBER FILM裝置中實施該而得以進一步增大。對於本發明，基於富鹼進料之體積百分比與富鹼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之富鹼進料之約0.1體積%至約10.0體積%，較佳約0.5體積%至約5.0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。添加至該氧化器之含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℉至約200℉之溫度及高達10 LHSV之鹼流速，但較佳為約100℉至約150℉及小於5 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10之流出物，或經氧化鹼(鹼與DSO之混合物)自氧化器移除及通入分離器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，從前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中，例如，美國專利案3,758,404、3,992,156、4,666,689、4,675,100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。本發明首次將纖維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，僅需將單一進料流供料至高表面面積纖維束。於圖1中所示之具體應用中，混合物包含含有DSO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DSO及氣體之經氧化鹼進入纖維束20之頂部，該纖維束20包含安裝於一遮罩內且容納於一管道內之實質上延長之纖維。此管道提供有一入口凸緣及用於將來自線13之含DSO之經氧化鹼分配至纖維上之流體分配構件。於分離器14中之纖維係選自由(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：(1)纖維材料應優先由至少兩不可混溶液體潤濕；及(2)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包含再生鹼溶液及上層22包含經分離之DSO。圖1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DSO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之邊界內延伸，而纖維束之下游末端則位於收集容器21內，如此一來，下游末端將在下層23中。經由線16將上層22中之DSO+溶劑自分離器容器14移除並傳送至儲存器或用於進一步加工。
於分離器14內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，吾人已發現，不論是否添加溶劑，使用垂直懸掛纖維均使所需滯留時間相較於習知重力沉降裝置大幅降低一個數量級。如以下實例所更全面詮釋，使用懸掛纖維使滯留時間自重力沉降器之約90分鐘縮短至本發明採用垂直懸掛纖維之分離器之小於5分鐘。添加如上所述溶劑進一步改良分離性能，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)所需之正確滯留時間。於流17中經分離之鹼溶液可在精製單元24中進一步純化以確保其DSO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。隨後將最後經純化之鹼自容器24移除，作為貧鹼經由線5再偱環至鹼處理區段3。
圖3顯示在單一容器中進行本發明之方法，其中，富或廢鹼100與空氣200及溶劑500一起進入氧化器區段160之頂部。該等流係經組合並藉由分配器150導入至固體觸媒床350頂部。於觸媒床350中將硫醇化物氧化成二硫化物油(DSO)，形成包含連續相鹼、分散於鹼相之不連續相有機(溶劑+DSO)液滴，及氣體(來自空氣之氮氣及未反應氧氣)之混合物。離開氧化器160之混合物進入容納具有一入口分配器210之垂直懸掛纖維束且之第一遮罩，其位於區段170中。來自氧化器160之氣體於纖維束鑄件之出口處自液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內之上有機層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180。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之再偱環溶劑流500係自分離區段180內之上有機層270取出並再偱環至氧化器容器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內之下鹼層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，其中溶劑與鹼流原則上係逆流。逆流流動配置係藉由將溶劑自FFS(n)取出並供料至FFS(n-1)中，同時使鹼流自FFS(n-1)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內之上有機層250取出。鹼流800與來自第三分離區段190之再偱環溶劑600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內之上有機層290及下鹼層300。含有低含量DSO之再偱環溶劑流500係自FFS2區段180內之上有機層270取出並再偱環至氧化器容器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內之下鹼層320取出。
實例
為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℉、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300 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之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英寸直徑管道內之一遮罩中容納150條金屬纖維。當將溶劑注射至氧化器時，使用此相同設置。
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之鹼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內。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，或任何方法步驟，而不論與以上說明中所揭示之實施例是否準確等效，即，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利申請範圍術語內之最廣義解釋之形式給出。
1．．．線
3．．．鹼處理區段
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)
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．．．貧鹼流
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．．．下鹼層
270．．．上有機層
280．．．下鹼層
290．．．有機層
300．．．新鮮溶劑
310．．．上有機層
320．．．下鹼層
330．．．廢氣
340．．．消霧器
350．．．固體觸媒床
400．．．廢溶劑流
500．．．溶劑
600．．．再偱環溶劑
800．．．鹼流
900．．．流
3000．．．新鮮溶劑
圖1示意地顯示本發明方法之一可能實施例，其利用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)。
1．．．線
3．．．鹼處理區段
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)
20．．．纖維束
21．．．連接容器
22．．．上層
23．．．下層
24．．．精製單元

Claims (6)

  1. 一種將硫醇化合物自富鹼流分離之方法，其以組合方式包含：a)將溶劑、含有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部區段及容納至少兩接觸器之一底部區段，該至少兩接觸器在該氧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油(DSO)及形成包含DSO、溶劑及鹼之混合物；c)將步驟b)中形成之混合物自該氧化器以單一流之形式引導至該單一塔內之一第一分離區段，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內將DSO及溶劑自鹼分離，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/溶劑相部分自該第一分離區段連續移除；f)將鹼相部分連續移除及與新鮮溶劑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內之一第二分離區段，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該纖維束而在該第二分離區段內將任何餘下之DSO及溶劑自鹼分離，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偱環作為步驟a)之溶劑；及i)將貧鹼流連續地自該第二下層移除。
  2. 如請求項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段，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，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三個分離區段之一底區段，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(DSO)及形成包含DSO、溶劑及鹼之混合物；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內之一第一分離區段，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內將該DSO及溶劑自鹼分離，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)將該鹼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內之一第二分離區段，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該纖維束而在該第二分離區段內將任何餘下之DSO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作為步驟a)之溶劑再偱環；i)將來自該第二下層之鹼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單一塔內之一第三分離區段，該第三分離進料於此處與一第三垂直懸掛纖維束接觸；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內將任何餘下之DSO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)將來自該第三收集區之該第三下層之貧鹼流連續移除。
  6. 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，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，該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DSO、溶劑及鹼之混合物；c)將步驟b)中形成之該混合物自該氧化器以單一流之形式引導至該單一塔內之一第一分離區段，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內將DSO及溶劑自鹼分離，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)將該鹼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內之一第二分離區段，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內將任何餘下之DSO及溶劑自鹼分離，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作為步驟a)之溶劑再偱環；i)將來自該第二下層之鹼流連續地移除及與自一第四分離區段移除之DSO/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內之一第三分離區段，該第三分離進料於此處與一第三垂直懸掛纖維束接觸；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內將任何餘下之DSO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；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內之一第四分離區段，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內將任何餘下之DSO及溶劑自鹼分離，以於一第四收集區形成兩分離液體層：包含鹼相之第四下層及包含DSO/溶劑相之第四上層；n)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)中之鹼相混合；及o)將來自該第四收集區之該第四下層之貧鹼流連續地移除。
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