TWI448547B - 從石油流中回收芳香族的萃取蒸餾法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種從石油流中回收及再生用於回收及純化芳香族烴之萃取蒸餾(extractive distillation,ED)溶劑之系統及方法。本發明進一步關於一種從含有至少可量測量之比預期原料更重之烴的石油流中回收及再生ED溶劑之方法。該系統及該方法可經溫和操作條件從封閉溶劑迴路有效移除及回收重烴而無需額外製程耗能。
在近代史中,蒸餾已持續作為分離石油烴及相關化合物中最重要之處理步驟之一。此等處理步驟包括特殊蒸餾處理程序,諸如共沸蒸餾及萃取蒸餾。
萃取蒸餾已大規模地在化學處理工業中使用且成為化學工程中所使用之關鍵分離方法。當與其他分離法、塔及塔內件組態及操作控制組合時,各種塔所使用之分離次序在萃取蒸餾設計中起重要作用。
該方法之最重要的因素之一為溶劑之作用。許多不同方法使用習知及新穎分離劑,諸如固體鹽、液體溶劑、固體鹽與液體溶劑之組合及離子液體,該等分離劑為溶劑選擇中之關鍵組成分。萃取蒸餾之一關鍵為將分離劑(具有高沸點之溶劑)添加至組成分混合物(components mixture)中以供分離,當組成分具有相對類似或相等沸點時,分離劑可增加該等組成分之相對揮發性。對於此等萃取蒸餾流程及方法而言,選擇合適溶劑為確保有效率、充分有效及經濟之設計的基礎。
在廣泛工業用途中,ED為在新近工業及化學處理中之許多應用中操作之商業上精通單元(proficient unit)。在此類型之方法中,將非揮發性極性溶劑添加至萃取蒸餾塔(EDC)中以增加具有類似或極接近沸點之極性組成分或混合物與非極性組成分或混合物之間的相對揮發性。
一般而言,溶劑添加至二氯乙烷(1,2-dichloroethane,EDC)之上段中,且烴進料或原料則引入中段中。該種原料之實例為苯、甲苯及二甲苯,通常稱作BTX芳香烴,其係得自高溫分解汽油(raw pyrolysis gasoline,RPG)之雙重氫化。當非揮發性溶劑下降穿過塔時,其優先萃取極性組成分以形成朝向EDC之下段或底段移動之富溶劑(rich solvent)。此允許非極性組成分蒸汽上升至塔之頂部。將頂部蒸汽冷凝且使冷凝物之一部分作為回流再循環至EDC之頂段,同時將另一部分作為萃餘產物抽取出來。
將含有溶劑及極性組成分之富溶劑饋入溶劑回收塔(solvent recovery column,SRC)中以作為頂部產物回收極性組成分且作為底部產物回收貧溶劑(無進料組成分),使該貧溶劑再循環至EDC之上部分且作為萃取溶劑再使用。使頂部產物之一部分作為回流再循環至SRC之頂部以精餾及卸下頂部蒸汽中之任何夾帶溶劑。SRC視情況於減壓(通常為真空)或汽提介質或上述二者情形下操作以降低塔底部溫度。此減壓避免溶劑因塔底部之高溫而熱降解。
許多不同ED方法描述於以引用的方式併入本文中之先前技術及其他文獻中。一些例示性文獻如下:芳香族/非芳香族分離:L.Tian等人之美國專利7,078,580;M.Cines之美國專利4,053,369;及F.Lee等人,"Two Liquid-Phase E xtractive Distillation for Aromatics
Recovery",Ind.Eng.Chem.Res.
(26)第3期,564-573,1987。
二烯烴/烯烴分離:P.Patel之美國專利4,269,668。
環烷烴/鏈烷烴分離:R.Brown等人,"Way To Purify Cyclohexane",Hydrocarbon Processing
,83-86,1991年5月。
從含有芳香族烴及非芳香族烴之混合物中回收芳香族烴亦可藉由液液萃取(LLE)或萃取蒸餾(ED)達成。用於芳香族烴回收之典型ED法組態及其操作在此項技術中已為熟知。大部分描述LLE蒸餾法之新近專利都集中於用於改良從特定芳香族原料中回收芳香族烴之“溶劑調配"。儘管ED法需要較少設備(例如,僅2個而非4個分離塔)且具有較低能量需求,以及在操作期間產生較少問題,但此方法之應用因原料之窄沸程(boiling range)而比LLE法更受限。
為達成可接受之芳香族純度及回收率,基本上溶劑需要使所有苯(最輕芳香族化合物;於80.1℃下沸騰)保持於EDC之底段中,由此驅使所有實質上最重非芳香族進入EDC之頂段中。對於窄沸程(C6
-C7
)之芳香族原料而言,最重非芳香族化合物包括乙基環戊烷(於103.5℃下沸騰)。對於全沸程(C6
-C8
)芳香族原料而言,最重非芳香族化合物包括乙基環己烷(131.8℃)。
因此,與從諸如C6
-C7
重組物之窄沸程原料中回收苯及甲苯相比,從諸如全沸程高溫分解汽油之全沸程原料中回收BTX芳香烴更為困難。適合於窄沸程芳香族原料之ED法可能不能令人滿意地處理全沸程芳香族原料。
用於芳香族回收之ED法之另一關鍵問題(其可能致使
該法失敗或具有高無效率)為在ED原料中存在可量測量之重(C9
-C12
)烴,尤其對於從全沸程(C6
-C8
)原料中回收BTX芳香烴之方法而言。此關鍵問題已於先前技術中瞭解或討論,其可能歸因於迄今為止,尚未報導有商業ED工廠用於處理諸如全沸程(C6
-C8
)高溫分解汽油之全沸程芳香族原料。
在用於芳香族回收之ED法與LLE法中,使溶劑在處於封閉迴路中之處理系統中無限地循環。通常,將ED或LLE原料饋入預分餾器中用於移除溶劑之重部分,僅留下待饋入EDC或LLE塔中之所需部分。在合理操作條件下,甚至精心設計之預蒸餾器仍不可避免地使一些可量測量之重烴滑入饋入EDC或LLE處理塔中之進料流中。進料流中之重烴在拙劣設計、操作或發生故障之預分餾器的情況下將顯著增加。
為移除源自經氧化溶劑之重烴及聚合重物質,商業LLE法使用一溶劑再生器,在該溶劑再生器中在有或無汽提蒸汽下加熱貧溶劑之小滑流(貧溶劑流之約百分之一(1%))以回收經再生溶劑或沸點低於溶劑之任何其他重組成分。從溶劑再生器之底部作為淤渣移除沸點高於溶劑之重聚合物質。
G.Asselin之美國專利4,048,062揭示用於芳香族回收之LLE法流程,其中將來自SRC底部之貧溶劑(實質上無烴)之一部分引入溶劑再生區中。亦單獨將蒸汽狀汽提介質引入溶劑再生區中,隨經再生溶劑回收且作為總蒸汽狀汽提介質之至少一部分引入SRC中。萃取溶劑為環丁碸(sulfolane)與水混合物。蒸汽狀汽提介質為蒸汽。
環丁碸(2,3,4,5-四氫噻吩-1,1-二氧化物)為通常在化學
工業中作為萃取蒸餾溶劑或反應溶劑使用之透明、無色液體。環丁碸最初在20世紀60年代作為溶劑開發以純化丁二烯。環丁碸為非質子性有機硫化合物,且其易溶於水。
經數年時間,美國專利4,048,062中所揭示之溶劑再生流程已在許多由環球油品公司(Universal Oil Products,UOP)或法國石油研究院(Institut Francais du Ptrole,IFP)設計之使用環丁碸及水作為萃取溶劑進行芳香族回收之商業LLE法中成功展示。此係由於原料中之大部分可量測量之重(C9
至C12
)烴被LLE塔中之溶劑相拒斥且與萃餘相一起作為非芳香族產物之一部分被移除。
然而,在用於芳香族回收之正常EDC操作中,此等重烴因其高沸點而傾向於與富溶劑一起停留於EDC之底部。甚至對於窄沸程(C6
-C7
)原料而言,亦會存在可量測量之截留於溶劑中之重(C9 +
)烴,其大部分僅可藉由增加SRC之溫度、真空度及汽提蒸汽而從溶劑移除。此方法並非為移除截留於溶劑中之烴的所需或較佳方法。然而,對於全沸程(C6
-C8
)進料而言,重烴之沸點太高以至於不能從SRC中之溶劑汽提。
因此,若此等重烴未從上游預分餾塔中之進料移除,則重烴將不斷積聚於溶劑中且致使塔及處理操作無效。此係歸因於溶劑會在處於封閉迴路內之EDC與SRC之間無限地循環。
由於美國專利4,048,062中所揭示之溶劑再生流程經設計用於移除可能由經氧化或經分解溶劑組成分與溶劑中之痕量重烴之間的反應所形成之少量聚合物質的LLE法,因此該溶劑再生流程對ED法而言不再足夠。在ED法中使用此溶劑再生流程,重烴在封閉溶劑迴路中不斷積聚且聚
合,直至聚合物質具有高於環丁碸之沸點(>287℃)為止,隨後該等聚合物質可經溶劑再生器之底部離開封閉迴路。由於溶劑中之過量聚合物質不僅會顯著改變溶劑特性(更特定言之,溶劑之選擇性及溶解力),而且會在諸如泵、閥、塔內件、管線等之處理設備中引起堵塞,降低系統及工廠之效率且最終致使ED法無法操作,因此其為潛在糟糕之情況。
在典型先前技術ED法中,將芳香族烴及非芳香族烴進料混合物引入EDC之中段中。水溶性溶劑對吸收被引入EDC之上段(烴進料入口點上方)中之極性更強之烴而言特徵性選擇性更高。從EDC之底段回收富溶劑(萃取)流。富溶劑(萃取)流含有芳香族烴、可量測量之重(C9 +
)烴及水溶性溶劑。
從EDC之頂段或上段回收含有非芳香族烴及水之無溶劑萃餘流。將頂部萃餘流引入頂部接收器中,該頂部接收器用以實現非芳香族烴與水相之間的相分離。使非芳香族烴相之一部分作為回流再循環至EDC之頂段,同時將另一部分作為非芳香族烴產物抽取。必要時,接著將水相轉移至蒸汽產生器以產生供SRC及溶劑再生器用之汽提蒸汽。
將從EDC之底段移除之富溶劑流引入SRC之中段中,且將汽提蒸汽注入SRC之下段中以有利於從溶劑移除芳香族烴。將含有水且實質上無溶劑及非芳香族烴之芳香族濃縮物作為頂部流從SRC抽取且引入頂部接收器中。頂部接收器用以實現所回收之芳香族烴相與水相之間的相分離。
使芳香族烴相之一部分作為回流再循環至SRC之頂段,同時將另一部分作為芳香族烴產物抽取。必要時,將水相轉移至蒸汽產生器以產生供SRC及溶劑再生器用之汽
提蒸汽。
從SRC之底段抽取含有可量測量之重(C9
-C12
)烴的貧溶劑流。使其之較大比例作為貧溶劑進料再循環至EDC之上段。
將貧溶劑之一部分分流且引入溶劑再生器中,且視情況將蒸汽狀汽提介質(蒸汽)經貧溶劑進料入口點下方之入口點引入溶劑再生器中。接著將與經再生溶劑混雜之由蒸汽產生器供給之汽提介質(蒸汽)作為供SRC用之汽提蒸汽之至少一部分引入SRC中。
為使溶劑再生器之底部溫度降至最低,溶劑再生器較佳在與SRC中之壓力相同之減壓(真空)下操作。將含有重物質(具有低於溶劑沸點之沸點)及實質上所有蒸汽之經再生溶劑作為溶劑再生器之頂部流回收且作為汽提蒸汽之一部分引入SRC之底段或下段中,或若未使用汽提蒸汽,則將經再生溶劑直接混合至來自SRC底段之貧溶劑中。作為溶劑再生器之底部流移除劣化溶劑產物及聚合淤渣。
環丁碸溶劑之降解在高於200℃之溫度下於惰性氣氛中發生且在空氣經ED處理設備洩漏之含氧氣氛中顯著增加。來自環丁碸降解之初級產物為二氧化硫及含氧有機化合物,諸如醛、有機磺酸、羧酸等。
初級產物間的進一步相互作用可產生不合需要之聚合物質及淤渣。為防止處理設備受到腐蝕,單乙醇胺(MEA)通常用於中和酸性物質且調整環丁碸溶劑之pH值。由酸中和產生之重鹽連同諸如消泡劑之其他溶劑添加劑一起亦作為淤渣之一部分從溶劑再生器之底部移除。
現今需要具有減少系統中之淤渣及堵塞之系統及方
法。該等系統及方法將貫穿系統之所有組成分以類似條件操作且以有效率之方法回收溶劑。該等系統及方法將易於在工廠能量需求降低之情況下操作及控制,節約原料且更易於維護。
本發明之一態樣為從含有選擇性水性溶劑、水、可量測量之重烴及由經熱分解或氧化之溶劑、重烴及添加劑之反應而產生之淤渣的富溶劑流中回收實質上無烴及其他雜質之極性烴選擇性之水溶性水性溶劑的方法。
在本發明之一實施例中,將含有極性烴及非極性烴之進料引入萃取蒸餾塔(EDC)之中部分且將富溶劑流作為選擇性溶劑進料饋入EDC之上部分。從EDC之上部分回收含水富含非極性烴之流。從EDC之底部分回收含有水性溶劑及極性烴之第一富溶劑流。將第一富溶劑流引入溶劑回收塔(SRC)之中部分且從SRC之上部分回收實質上無該水性溶劑及該等非極性烴之富含極性烴之流。從SRC之底部分移除第二富溶劑流且將第二富溶劑流之較大部分饋入EDC之上部分。將第二富溶劑流之較小部分饋入溶劑再生區之上部分且從溶劑再生區之上部分回收含有該水性溶劑、水及任何烴及沸點低於或等於該水性溶劑之其他化合物之第三富溶劑流。從溶劑再生區之下部分移除任何重淤渣。使從ED之上部分移除之富含非極性烴之流中之水分離及使從SRC之上部分移除之富含極性烴之流中之水分離且將其引入溶劑洗滌區之下部分。將第三富溶劑流冷凝及冷卻且經由將水饋入溶劑洗滌區中之區段上方之點引入溶劑洗滌區中。從溶劑洗滌區之下部分回收水相中之水性溶
劑。油相中之重烴被拒斥且從溶劑洗滌區之上部分中所積聚之油相抽取。從溶劑洗滌區之底部分排出任何淤渣。
在本發明之另一態樣中,將來自溶劑洗滌區之水相饋入蒸汽產生器中且汽化以形成蒸汽。將蒸汽之一部分饋入溶劑再生區之下部分及SRC之下部分之每一者。在本發明之又一態樣中,在饋入溶劑再生區及/或SRC中之前將蒸汽引入蒸汽產生器中以產生能量。
在本發明之一態樣中,極性烴為芳香族且非極性烴為鏈烷烴系、環烷烴系及烯烴系。在另一實施例中,水溶性、水性溶劑係選自包含環丁碸、烷基-環丁碸、N-甲醯基嗎啉、N-甲基吡咯啶酮、四乙二醇、三乙二醇、二乙二醇及其混合物之群。在一態樣中,水溶性溶劑為水性環丁碸;在另一態樣中,水溶性溶劑為水性N-甲醯基嗎啉;在一替代態樣中,水溶性溶劑為水性N-甲基吡咯啶酮;且在又一態樣中,水溶性溶劑為水性四乙二醇。
在本發明之一實施例中,溶劑洗滌區為一連續多級逆流接觸裝置,其包括一具有塔盤之塔、一具有填料之塔、一具有旋轉圓盤之塔、一脈衝塔、多級混合器/沈澱器,或任何其他旋轉型接觸器。在另一實施例中,溶劑洗滌區為一簡單貯水槽,其充當一傾析器以使重烴及任何淤渣與主要含有溶劑及水之水相分離。
在本發明之一態樣中,溶劑洗滌區係於0℃至100℃之溫度及1大氣壓至100大氣壓之壓力下操作。在本發明之另一態樣中,溶劑洗滌區係於25℃至80℃之溫度及1大氣壓至10大氣壓之壓力下操作。在一替代態樣中,溶劑洗滌區係在0.1至100之洗滌水與溶劑進料重量比下操作;且在又一態樣中,溶劑洗滌區係在0.5至10之洗滌水與溶劑
進料重量比下操作。
在本發明之一實施例中,溶劑再生區為一連續多級接觸裝置,其包括一具有塔盤之塔或一具有填料之塔,該裝置具有一再沸器。在本發明之另一實施例中,溶劑再生區係於150℃至200℃之溫度及0.1大氣壓至10大氣壓之壓力下操作。在又一實施例中,溶劑再生區係於160℃至180℃之溫度及0.1大氣壓至0.8大氣壓之壓力下操作。在一替代實施例中,溶劑再生區係於0.01至5.0之蒸汽與溶劑重量比下操作。在本發明之又一實施例中,溶劑再生區係於0.1至2.0之蒸汽與溶劑重量比下操作。
本發明之一態樣為在一定條件下操作EDC以藉由將實質上所有C9 +
烴保持於第一富溶劑流中而使該第一富溶劑流中之苯回收率最大化。在本發明之另一態樣中,在一定條件下操作SRC以僅從第一富溶劑流中汽提C8
及更輕烴且將實質上所有C9
及更重烴保持於第二富溶劑流中。
本發明之另一態樣為從含有水性溶劑、水、可量測量之重烴及由經熱分解或氧化之溶劑、重烴及添加劑之反應而產生之淤渣的富溶劑流中回收實質上無烴及其他雜質之極性烴選擇性、水溶性溶劑的方法。將含有極性烴及非極性烴之進料引入萃取蒸餾塔(EDC)之中部分且將富溶劑流作為選擇性溶劑進料引入EDC之上部分。
從EDC之上部分回收含水富含非極性烴之流且從EDC之下部分回收含有水性溶劑及極性烴之第一富溶劑流。將第一富溶劑流引入溶劑回收塔(SRC)之中部分。從SRC之上部分回收實質上無溶劑及非極性烴之富含極性烴之流。從SRC之下部分移除第二富溶劑流。
將第二富溶劑流之較大部分作為選擇性溶劑進料饋入
EDC之上部分且將第二富溶劑流之較小部分饋入溶劑洗滌區之上部分。使從EDC之上部分移除之富含非極性烴之流中之水分離及使從SRC之上部分移除之該富含極性烴之流中之水分離且將其在將第二富溶劑流之較小部分饋入溶劑洗滌區中之處下方的點處引入溶劑洗滌區之下部分。
在溶劑洗滌區中,藉由從溶劑洗滌區之上部分抽取含有重烴之積聚油相、從溶劑洗滌區之下部分回收含有水性溶劑之水相且從溶劑洗滌區之下部分排出任何淤渣來從水相中回收水性溶劑且回收拒斥於油相中之重烴。
將來自溶劑洗滌區之水相進一步饋入蒸汽產生器中且汽化以形成蒸汽。接著將蒸汽饋入SRC之下部分。
在本發明之一態樣中,極性烴為芳香族且非極性烴為鏈烷烴系、環烷烴系及烯烴系。在另一實施例中,水溶性、水性溶劑係選自包含環丁碸、烷基-環丁碸、N-甲醯基嗎啉、N-甲基吡咯啶酮、四乙二醇、三乙二醇、二乙二醇及其混合物之群。在一態樣中,水溶性溶劑為水性環丁碸;在另一態樣中,水溶性溶劑為水性N-甲醯基嗎啉;在一替代態樣中,水溶性溶劑為水性N-甲基吡咯啶酮;且在又一態樣中,水溶性溶劑為水性四乙二醇。
在本發明之一實施例中,溶劑洗滌區為一連續多級逆流接觸裝置,其包括一具有塔盤之塔、一具有填料之塔、一具有旋轉圓盤之塔、一脈衝塔、多級混合器/沈澱器,或任何其他旋轉型接觸器。在另一實施例中,溶劑洗滌區為一簡單貯水槽,其充當一傾析器以使重烴及任何淤渣與主要含有溶劑及水之水相分離。
在本發明之一態樣中,溶劑洗滌區係於0℃至100℃之溫度及1大氣壓至100大氣壓之壓力下操作。在本發明之
另一態樣中,溶劑洗滌區係於25℃至80℃之溫度及1大氣壓至10大氣壓之壓力下操作。在一替代態樣中,溶劑洗滌區係在0.1至100之洗滌水與溶劑進料重量比下操作;且在又一態樣中,溶劑洗滌區係在0.5至10之洗滌水與溶劑進料重量比下操作。
本發明之一態樣為在一定條件下操作EDC以藉由將實質上所有C9 +
烴保持於第一富溶劑流中而使該第一富溶劑流中之苯回收率最大化。在本發明之另一態樣中,在一定條件下操作SRC以僅從第一富溶劑流中汽提C8
及更輕烴且將實質上所有C9
及更重烴保持於第二富溶劑流中。
本發明之又一態樣係針對從富溶劑流中回收極性烴選擇性、水溶性溶劑之系統。富溶劑流含有選擇性溶劑、水、可量測量之重烴及由經熱分解或氧化之溶劑、重烴及添加劑之反應而產生之淤渣。將含有極性烴及非極性烴之進料流饋入萃取蒸餾塔(EDC)之中部分且將富溶劑流作為選擇性溶劑進料饋入EDC之上部分。從EDC之上部分回收含水富含非極性烴之流且從EDC之下部分抽取含有選擇性溶劑及極性烴之第一富溶劑流。將第一富溶劑流饋入溶劑回收塔(SRC)之中部分且從SRC之上部分回收實質上無溶劑及非極性烴之富含極性烴之流。從SRC之下部分移除第二富溶劑流。將第二富溶劑流之較大部分作為選擇性溶劑進料饋入EDC之上部分且將第二富溶劑流之較小部分饋入溶劑洗滌區之上部分。
系統含有一水分離構件,在該構件中使水與從EDC之上部分移除之富含非極性烴之流分離且使水與從SRC之上部分移除之富含極性烴之流分離。在將第二富溶劑流之較小部分引入溶劑洗滌區中之處下方的液位處,將來自水分
離構件之水的全部或一部分饋入溶劑洗滌區之下部分。或者,可將水傳送至溶劑回收區。
在一態樣中,系統含有一回收區,在該回收區中回收水相中之選擇性溶劑且使重烴拒斥於溶劑洗滌區中之油相中。從溶劑洗滌區之上部分抽取積聚油相中之重烴且從溶劑洗滌區之下部分回收含有選擇性溶劑之水相。從溶劑洗滌區之下部分排出任何淤渣。
在本發明之另一態樣中,系統含有一汽化構件,在該汽化構件中將來自溶劑洗滌區之水相饋入蒸汽產生器中且汽化以形成蒸汽。該系統進一步含有一蒸汽回收區,在該蒸汽回收區中使由汽化構件產生之蒸汽返回SRC之下部分。
在本發明之一替代態樣中,系統產生實質上無烴及其他雜質之選擇性水性溶劑。能量亦藉由於蒸汽回收區中產生蒸汽而產生。
在本發明之一實施例中,系統之極性烴為芳香族且非極性烴為鏈烷烴系、環烷烴系及烯烴系。在另一實施例中,水溶性、水性溶劑係選自包含環丁碸、烷基-環丁碸、N-甲醯基嗎啉、N-甲基吡咯啶酮、四乙二醇、三乙二醇、二乙二醇及其混合物之群。在一態樣中,系統之水溶性溶劑為水性環丁碸;在另一態樣中,水溶性溶劑為水性N-甲醯基嗎啉;在一替代態樣中,水溶性溶劑為水性N-甲基吡咯啶酮;且在又一態樣中,水溶性溶劑為水性四乙二醇。
在本發明之另一態樣中,系統之溶劑洗滌區為一連續多級逆流接觸裝置,其包括一具有塔盤之塔、一具有填料之塔、一具有旋轉圓盤之塔、一脈衝塔、多級混合器/沈澱器,或任何其他旋轉型接觸器。在另一實施例中,溶劑洗滌區為一簡單貯水槽,其充當一傾析器以使重烴及任何淤渣與
主要含有溶劑及水之水相分離。
在本發明之一態樣中,系統之溶劑洗滌區係於0℃至100℃之溫度及1大氣壓至100大氣壓之壓力下操作。在本發明之另一態樣中,溶劑洗滌區係於25℃至80℃之溫度及1大氣壓至10大氣壓之壓力下操作。在一替代態樣中,溶劑洗滌區係在0.1至100之洗滌水與溶劑進料重量比下操作;且在又一態樣中,溶劑洗滌區係在0.5至10之洗滌水與溶劑進料重量比下操作。
在本發明之一態樣中,在一定條件下操作系統中之EDC以藉由將實質上所有C9 +
烴保持於第一富溶劑流中而使該第一富溶劑流中之苯回收率最大化。在本發明之另一態樣中,在一定條件下操作SRC以僅從第一富溶劑流中汽提C8
及更輕烴且將實質上所有C9
及更重烴保持於第二富溶劑流中。
本發明提供在從石油流萃取之含有至少可量測量之較重烴的進料混合物中從非極性烴回收極性烴(諸如從非芳香族回收芳香族、從鏈烷烴及異鏈烷烴回收環烷烴或從鏈烷烴及異鏈烷烴回收烯烴)之改良萃取蒸餾(ED)法。在其特定應用之一中,本發明係關於從含有至少可量測量之C9 +
烴之C6
-C8
石油流中回收包括苯、甲苯及二甲苯(BTX芳香烴)之芳香族烴之改良ED法。
在另一特定應用中,本發明係關於從含有至少可量測量之C8 +
烴之C6
-C7
石油流中主要回收苯及甲苯之改良ED法。更特定言之,本發明係針對從含有至少可量測量之比預期原料更重之烴的石油流中再生及回收用於回收及純化
芳香族烴之ED溶劑。
本發明之態樣之一提供一種ED法之改良溶劑再生系統以顯著減少截留於封閉溶劑迴路中之重(C9
-C12
)烴之量,且由此維持溶劑效能,減少每經一個週期需要再生之溶劑的量且恢復重烴之價值。
本發明之另一實施例為對於ED法而言,藉由將高溫、高耗能及難以操作之溶劑再生器用低溫、低耗能及易於操作之溶劑再生系統替代而消除前一種溶劑再生器。另外,能量亦可由本發明之系統產生。
本發明之一替代實施例為藉由允許增加量之C9 +
烴滑入EDC底部中具有BTX芳香烴之富溶劑中來改良EDC中之苯回收率,此係由於C9 +
烴可藉由本發明之一較佳實施例從封閉溶劑迴路移除。
本發明之又一態樣為藉由將實質上所有C9 +
烴隨貧溶劑保持於SRC底部來消除使二甲苯產物與ED法之芳香族產物區中之C9 +
烴分離的二甲苯塔,此係由於C9 +
烴可藉由本發明之一較佳實施例從封閉溶劑迴路移除。
根據本發明之實施例之一,將從溶劑再生器之頂部部分或上部分再生之溶劑(視情況,與汽提蒸汽混合)冷卻後引入低溫、低耗能及易於操作之溶劑洗滌區中。將從EDC及SRC之頂部接收器中之一或兩者收集之水相引入溶劑洗滌區中,以接觸經再生溶劑。至少,溶劑洗滌區可充當一傾析器以從整體水性溶劑相移除及分離少量重烴相。將所傾析之烴相積聚且定期從傾析器之頂部抽取。
較佳地,洗滌水以逆流方式接觸經再生溶劑以將溶劑萃取至水相中,且使重烴及其他水不溶性產物拒斥至油相
中。將含有基本上所有溶劑之水相從傾析器(或接觸器)或接觸器之下部分不斷抽取且不僅作為供SRC用之汽提蒸汽之部分來源,而且作為將經純化溶劑再循環至溶劑迴路中之途徑引入蒸汽產生器中。將少量油相積聚於傾析器(或接觸器)之輕液相(或上部分)上且定期在液位控制下從接觸器移除。從接觸器之底部分移除於溶劑洗滌區中形成之任何固體沈澱。
根據本發明之另一較佳實施例,從溶劑再生流程消除高溫、高耗能及難以操作之溶劑再生器,且代之以更有效率、低溫、低耗能及易於操作之溶劑洗滌系統。將從SRC之底部分抽取之貧溶劑之一部分分流且冷卻後引入溶劑洗滌區中。將從EDC及SRC之頂部接收器中之一或兩者收集之水相引入溶劑洗滌區中,以接觸經分流之貧溶劑流。
至少,溶劑洗滌區可充當一傾析器以從整體水性溶劑相移除及分離少量重烴相。將所傾析之烴相積聚且定期從傾析器之頂部抽取。溶劑洗滌操作較佳在任何連續多級接觸裝置中、更佳在經設計用於逆流萃取之裝置中進行。合適之設計包括具有塔盤之塔、具有填料之塔、具有旋轉圓盤之塔、脈衝塔、多級混合器/沈澱器,及任何其他旋轉型接觸器。
較佳地,洗滌水以逆流方式接觸貧溶劑以將溶劑萃取至水相中且使重烴及其他水不溶性產物拒斥至油相中。在接觸器之底段收集水洗滌操作期間所形成之任何固體淤渣。將基本上含有經純化溶劑之水相從接觸器(或傾析器)之底段不斷抽取且不僅作為供SRC用之汽提蒸汽之部分來源,而且作為將經純化溶劑再循環至溶劑迴路中之途徑引入蒸汽產生器中。
將少量油相積聚於接觸器之頂段上且定期在界面液位控制下從接觸器(或傾析器)移除。藉由合適構件從接觸器之底段抽取固體淤渣。
在此等實施例兩者中,由於在溶劑洗滌區中從貧溶劑回收C9 +
重烴,因此在一定條件下操作EDC以藉由將實質上所有C9
烴隨富溶劑(萃取)流保持於EDC底部而使苯回收率最大化。在一定條件下操作SRC以僅從富溶劑流中汽提C8
及更輕烴且將實質上所有C9
及更重烴隨貧溶劑流保持於SRC底部。
已知烯烴系之烴更多集中於重烴部分中,本發明之另一態樣為藉由將實質上所有C9 +
烴隨貧溶劑保持於SRC底部來顯著減少從芳香族產物移除烯烴系烴之黏土塔(clay tower)的負荷,此係由於C9 +
烴可藉由本發明之一代表性實施例從封閉溶劑迴路移除。
本發明之技術欲整合至從極性烴與非極性烴之混合物中選擇性分離及回收該等極性烴之ED法中。儘管該等技術適用於眾多烴混合物,但以下討論將主要針對從與包括鏈烷烴、異鏈烷烴、環烷烴及/或烯烴之非芳香族之混合物中分離及回收芳香族烴。
如先前技術中所述之用於芳香族回收之ED法之一在圖1中說明。其主要包含萃取蒸餾塔(EDC)、溶劑回收塔(SRC)及溶劑再生器(SRG)。將含有芳香族烴及非芳香族烴之混合物的烴進料經由管線1饋入EDC之中段,而將來自SRC底部之貧溶劑經由管線15、17及19於頂部回流入口點下方饋入EDC頂段附近。將經管線2離開EDC頂部之非芳香族蒸汽冷凝(為清晰起見,冷凝器未圖示)且轉移至頂部接收器D1,該頂部接收器D1用以實現非芳香族
烴與水相之間的相分離。
將非芳香族烴相之第一部分作為回流經由管線4再循環至EDC之頂段,而將非芳香族烴相之第二部分作為非芳香族烴產物經管線5抽取。將水相經由管線9及20轉移至蒸汽產生器SR1以形成汽提蒸汽進而經由管線22及24引入SRC中,且經由管線21引入溶劑再生器SRG中。
從EDC之底段經由管線6抽取含有溶劑、芳香族烴及可量測量之重烴之富溶劑流。將富溶劑之一部分在再沸器R1中加熱且經由管線7再循環至EDC之底段以在塔中產生蒸汽流,而將富溶劑之剩餘部分經管線8饋入SRC之中段。
將汽提蒸汽經由管線24注入SRC之下段以幫助從富溶劑移除芳香族烴。將含有水且實質上無溶劑及非芳香族烴之芳香族濃縮物作為頂部蒸汽流從SRC經管線10抽取且在冷凝(為清晰起見,冷凝器未圖示)後引入頂部接收器D2中。該頂部接收器用以實現所回收之芳香族烴相與水相之間的相分離。
將芳香族烴相之第一部分作為回流經由管線12再循環至SRC之頂段,而將芳香族烴相之第二部分作為芳香族烴產物經管線13抽取。將水相經管線14及20轉移至蒸汽產生器SR1以形成供SRC及SRG用之汽提蒸汽。
為使SRC之底部溫度降至最低,使頂部接收器D2連接至一真空源以在SRC中產生次大氣壓條件。從SRC之底部分經管線15抽取含有可量測量之重(C9
-C12
)烴的貧溶劑流。將其溶劑流之較大比例作為用於吸收EDC中之芳香族烴之貧溶劑進料經由管線17及19再循環至EDC之上部分。
(83)將貧溶劑之一部分經由管線18分流且引入SRG中,且在貧溶劑進料入口點下方之入口點處將蒸汽經管線21引入溶劑再生器中。作為底部流經管線25移除劣化溶劑及聚合淤渣,而將含有重物質(沸點低於溶劑沸點)及實質上所有汽提蒸汽之經再生溶劑作為頂部流回收且作為汽提蒸汽之一部分經由管線23及24引入SRC之下段。來自SRC底部的一部分貧溶劑在再沸器R2(reboiler)中加熱並藉由管線16回流至SRC底部。為使SRG之底部溫度降至最低,其較佳在與SRC相同之減壓(真空)下、在將經再生溶劑(與汽提蒸汽混合)引入SRC中之位置處操作。
參看圖1,在塔操作期間,將全沸程進料經由管線1饋入萃取蒸餾塔(EDC)之中部分。在預定溶劑與進料比下,將來自SRC塔底部之貧溶劑(具有水之環丁碸)經由管線15、17及19饋入EDC之上部分。接著從EDC之頂部經管線2抽取萃餘流,其經冷凝器(未圖示)進入相分離器中以傾析水相。將萃餘物之一部分作為回流經由管線4再循環至EDC且剩餘部分作為萃餘產物經管線5獲取。將富溶劑從EDC之底部抽取且經管線6及8傳送至SRC之中部分。
進料中幾乎所有重(C9 +
)烴隨富溶劑停留於EDC底部,而來自EDC頂部之萃餘流僅含有痕量C9 +
烴。在正常操作中,SRC係於170℃至185℃範圍內之再沸器溫度下在0.4大氣壓至0.7大氣壓範圍內之減壓下以汽提蒸汽操作。較高溫度將導致環丁碸之加速熱分解(當溫度超過200℃時,每小時分解率為約0.001%至0.01%)。
在正常操作條件下,SRC頂部(芳香族)產物含有所有C6
至C8
芳香族、一部分C9
芳香族及痕量C10
芳香族。因此,富溶劑中一部分C9
烴及基本上所有C10 +
烴將隨貧溶劑
停留於SRC底部。因此,貧溶劑中來自進料的重組成分之此量將使SRG超載且可能引起溶劑效能快速劣化,致使ED法無法操作(甚至在相當高的溶劑再生速率下亦如此)。
圖2為根據本發明之一實施例從石油流回收芳香族烴之ED法的示意圖。參看圖2,將來自溶劑再生器SRG之含有溶劑、可量測量之重物質(沸點低於溶劑沸點)及實質上所有汽提蒸汽之頂部蒸汽引導至冷卻器C1,而非饋入SRC中。
當環丁碸用作溶劑時,在0.1大氣壓至10大氣壓之壓力及較佳0.1大氣壓至0.8大氣壓之壓力下,來自SRG之頂部蒸汽之溫度為150℃至200℃且較佳為160℃至180℃。將此蒸汽在冷卻器C1中冷凝及冷卻至約0℃至100℃之溫度、較佳25℃至80℃之溫度,且經由管線23於水/油界面之位置下方引入溶劑洗滌接觸器SWC之上段。將從EDC及SRC之頂部接收器兩者收集之水相經由管線9、14及20引入SWC之下段,以逆流接觸溶劑相。
SWC之合適設計包括具有塔盤之塔、具有填料之塔、具有旋轉圓盤之塔、脈衝塔或具有靜態混合器之塔。洗滌水相接觸溶劑相以將溶劑萃取至水性溶劑相中且使重烴及其他水不溶物拒斥至油相中。洗滌水與溶劑進料重量比為0.1至100,且較佳為0.5至10。SWC中之水萃取溫度處於0℃至100℃及較佳25℃至80℃之範圍內。
SWC之操作壓力為1大氣壓至100大氣壓,且較佳為1大氣壓至10大氣壓。將基本上含有經純化環丁碸之水相從SWC之下部分不斷抽取且不僅作為經由管線22供SRC用及經由管線21供SRG用之汽提蒸汽源,而且作為將經純化環丁碸再循環至溶劑迴路中之途徑經管線26引入蒸汽
產生器SR1中。
將少量油相積聚於SWC之頂段上且定期在界面液位控制下從SWC之頂段經由管線25移除。從底部經由管線27移除形成於SWC中之任何固體沈澱。溶劑洗滌操作亦可在任何其他連續多級接觸裝置中進行,該裝置較佳為經設計用於逆流萃取之裝置,諸如多級混合器/沈澱器,或任何其他旋轉型接觸器。
圖3說明根據本發明從石油流中之芳香族烴及非芳香族烴混合物回收芳香族烴之另一實施例。單獨使用水之低溫及低壓溶劑洗滌接觸器用於使溶劑再生。從溶劑再生流程及方法中消除高溫、高耗能及難以操作之習知溶劑再生器。
根據圖3,將從SRC之底段抽取之貧溶劑之一部分經管線18分流且在冷卻器C3中冷卻至約0℃至100℃之溫度、較佳25℃至80℃之溫度。接著將經冷卻之貧溶劑於水/油界面之位置下方饋入溶劑洗滌接觸器SWC之上段。由於水之密度低於貧溶劑之密度,故將從EDC及SRC之頂部接收器中之一或兩者收集之水相經由管線20引入SWC之下段,以逆流接觸貧溶劑。
SWC應含有連續多級接觸裝置,較佳為經設計用於逆流萃取之裝置。SWC之合適設計包括具有塔盤之塔、具有填料之塔、具有旋轉圓盤之塔及脈衝塔。在SWC中,洗滌水相接觸貧溶劑相以將溶劑萃取至水相中且使重烴及其他水不溶物拒斥至油相中。洗滌水與溶劑進料重量比為0.1至100,且較佳為0.5至10。SWC中之水萃取溫度處於0℃至100℃及較佳25℃至80℃之範圍內。
SWC之操作壓力為1大氣壓至100大氣壓,且較佳為1大氣壓至10大氣壓。將基本上含有經純化環丁碸之水相從
SWC之下段不斷抽取且不僅作為供SRC用之汽提蒸汽源,而且作為將經純化環丁碸再循環至溶劑迴路中之途徑經管線22引入蒸汽產生器SR1中。
將少量油相積聚於SWC之頂段處且定期在界面液位控制下從SWC之頂段經由管線21移除。溶劑洗滌操作亦可在任何其他連續多級接觸裝置中進行,該裝置較佳為經設計用於逆流萃取之裝置,諸如多級混合器/沈澱器,或任何其他旋轉型接觸器。在SWC之底段收集水洗滌操作期間所形成之任何固體淤渣且定期藉由任何合適構件經管線23排放。
在圖2與圖3中,EDC之操作條件經調整以將實質上所有苯(最輕芳香族烴)保持於EDC之底部分以藉由允許實質上所有C9 +
烴隨富溶劑(萃取)流處於EDC底部分中而使苯回收率最大化。SRC之操作條件亦經調節以僅從富溶劑流中汽提C8
及更輕烴且將實質上所有C9
及更重烴隨貧溶劑流保持於SRC底部。此係由於C9 +
可在溶劑洗滌區中從貧溶劑回收。
參看圖4,此系統展示在液液萃取(LLE)塔中藉由萃餘流移除進料中重(C9 +
)烴之主要部分。進料中C9 +
烴之僅較小部分保留於封閉貧溶劑迴路中且最終經溶劑再生器從貧溶劑移除。此為使LLE法適用於從全沸程(C6
-C8
)烴進料中回收BTX芳香烴之關鍵特徵之一。
參看圖4,將全沸程進料經由管線1饋入LLE塔之下部分。在預定溶劑與進料比下,將從SRC塔之底部分經由管線16萃取之貧溶劑(具有水之環丁碸)經由管線2饋入LLE塔之上部分。接著將萃餘流從LLE塔之頂部分經管線3抽取且饋入水洗滌塔(WWC)之中部分以從萃餘物移除
少量之環丁碸。從SRC之頂部分收集洗滌水且經由管線15引入WWC之上部分。從WWC之頂部經管線23獲取經洗滌之萃餘產物。
將LLE塔之萃取流從底部分抽取且經由管線4饋入萃取汽提塔(ESC)之頂部。將輕非芳香族烴之蒸汽從ESC之頂部經由管線5移除且在冷凝及在相分離器C1中分離水相後經由管線6再循環至LLE塔之下部分。將來自相分離器C1之水經由管線7及25傳送至蒸汽產生器SR1用於產生供SRC用之汽提蒸汽。
將富溶劑從ESC之底部分抽取且經管線8及10傳送至SRC之中部分。將由SR1產生之汽提蒸汽經由管線22饋入SRC之下部分以從富溶劑汽提芳香族烴。從SRC之頂部分經由管線11抽取蒸汽狀芳香族烴及蒸汽且在冷凝及在相分離器中分離水相後從管線14獲取萃取(芳香族)產物。將來自相分離器之水作為洗滌水經由管線15傳送至WWC。
藉由LLE塔之萃餘流移除重(C9 +
)烴之一部分且藉由LLE塔之萃餘流移除C10 +
烴之一部分。C11
烴僅含有烯烴及芳香族烴(極性更強之化合物傾向於停留在具有環丁碸之萃取流中)。C10 +
烴之剩餘部分在封閉溶劑迴路中循環直至其聚合成具有高於287℃(環丁碸沸點)之沸點的較重物質為止且作為淤渣從溶劑再生器(SRG)之底部經管線26移除。為了持續從貧溶劑移除由經分解或氧化之環丁碸所產生之淤渣及雜質,將貧溶劑之分流經由管線19饋入SRG中,在該SRG中於加熱及蒸汽汽提下回收環丁碸及較低沸點組成分。
呈現以下實例以進一步說明本發明之不同態樣及實施
例且其並不視為限制本發明之範疇。實例1至3展示在有或無溶劑再生器之情況下從貧溶劑移除不同類型之重烴的水萃取(洗滌)之有效性。
將約6公克量之異丙苯(cumene)(表示C9
芳香族烴)添加至100公克環丁碸中以製成均質溶液。為模擬一級液液萃取,在周圍溫度下於分液漏斗中將100公克經組合溶液與不同量之去離子水充分混合。使異丙苯相與水性溶劑相分離。對不同輪次(run)所量測之異丙苯相之量呈現於表1中。
表1顯示水萃取在從環丁碸移除異丙苯(重芳香族烴)方面極為有效。以一級萃取在1.0之水與環丁碸重量比下從環丁碸(含有高達5.66%異丙苯)萃取90%以上之異丙苯。在多級逆流萃取器中,萃取效能對於具有更低C9 +
芳香族含量之環丁碸而言將實質上更佳。
將1.37公克量之十氫化萘(DCHN)(表示C10
環烷烴)添加至100公克環丁碸中以製成均質溶液。在周圍溫度下
於分液漏斗中將100公克所得溶液與不同量之去離子水充分混合以使DCHN相與水性溶劑相分離。對不同輪次所量測之DCHN相之量呈現於表2中。
表2說明本發明之水萃取對於從環丁碸移除DCHN(重環烷烴)極為有效。以一級萃取在2.0之水與環丁碸重量比下從環丁碸(含有高達1.35% DCHN)萃取80%以上之DCHN。此外,在多級逆流萃取器中,萃取效能對於具有更低C9 +
環烷烴含量之環丁碸溶劑而言將實質上更佳。
將0.29公克量之正十二烷(n-C12
P)(表示C12
鏈烷烴)添加至100公克環丁碸中以製成均質溶液。又,在周圍溫度下於分液漏斗中將100公克環丁碸之混合物與不同量之去離子水充分混合且製成溶液。使n-C12
P相與水性溶劑相分離。對不同輪次所量測之n-C12
P相之量呈現於表3中。
表3顯示水萃取在從環丁碸移除n-C12
P(重鏈烷烴)方面極為有效。以一級萃取在1.0之水與環丁碸重量比下從環丁碸(含有0.29% n-C12
P)萃取接近95%之n-C12
P。因此,在多級逆流萃取器中,萃取效能對於具有更低C9 +
鏈烷烴含量之環丁碸而言將實質上更佳。
因此,本發明降低了習知溶劑再生器之高溫及高耗能需求。藉由利用使ED溶劑再生之更簡單方法及步驟從而消除了難以操作之習知溶劑再生器及ED系統。
熟習此項技術者應瞭解且可設計適合於利用本發明之溶劑以減少能量需求且增加系統及方法之效率的其他蒸餾系統。亦應瞭解,此系統之設計及所評估之方法可在新工廠建構中使用,亦可併入翻新或重整情形中,在後一情況中現有工廠結構、塔、汽提器、交換器等可部分或全部針對本發明再使用。
熟習此項技術者亦應瞭解,各種塔設計方式可用於建構待於本發明之工廠中使用之塔。此等塔可利用塔盤設計、隨機填料及結構化填料、旋轉圓盤、微分浮閥、脈衝塔設計、多級混合器及沈澱器或任何其他旋轉型接觸器。傾析器、汽提塔及蒸汽產生器亦可由習知及先前技術設計來建構。
雖然現已完全描述本發明,但一般熟習此項技術者應瞭解,在不影響本發明或其任何實施例之範疇的情況下其可在條件、設計及其他參數之廣泛及等效範圍內進行。本文所引用之所有專利、專利申請案及公開案皆以引用的方式全部併入本文中。
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C1‧‧‧冷卻器/相分離器
C3‧‧‧冷卻器
D1‧‧‧頂部接收器
D2‧‧‧頂部接收器
EDC‧‧‧萃取蒸餾塔
ESC‧‧‧萃取汽提塔
LLE‧‧‧液液萃取塔
R1‧‧‧再沸器
R2‧‧‧再沸器
SR1‧‧‧蒸汽產生器
SRC‧‧‧溶劑回收塔
SRG‧‧‧溶劑再生器
SWC‧‧‧溶劑洗滌接觸器
WWC‧‧‧水洗滌塔
圖1為從芳香族烴及非芳香族烴混合物中回收芳香族烴之先前技術萃取蒸餾(ED)法之示意圖,其中溶劑係經由在溶劑再生器中於減壓下以蒸汽汽提加熱而再生。
圖2為從芳香族烴及非芳香族烴之混合物中回收芳香族烴之本發明實施例之示意圖,其中溶劑係經由與使用水之溶劑洗滌接觸器組合之先前技術溶劑再生器再生。
圖3為從芳香族烴及非芳香族烴之混合物中回收芳香族烴之本發明另一實施例之示意圖,其中溶劑係經由單獨使用水之溶劑洗滌接觸器再生。
圖4為從芳香族烴及非芳香族烴混合物中回收芳香族烴之先前技術液液萃取(LLE)法之示意圖,其中溶劑係經由在溶劑再生器中於減壓下以蒸汽汽提加熱而再生。
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C1‧‧‧冷卻器
D1‧‧‧頂部接收器
D2‧‧‧頂部接收器
EDC‧‧‧萃取蒸餾塔
R1‧‧‧再沸器
R2‧‧‧再沸器
SR1‧‧‧蒸汽產生器
SRC‧‧‧溶劑回收塔
SRG‧‧‧溶劑再生器
SWC‧‧‧溶劑洗滌接觸器
Claims (54)
- 一種從含有極性烴選擇性水溶性水性溶劑、水、可量測量之重烴及由經熱分解或氧化之溶劑、重烴及添加劑之反應而產生之淤渣的富溶劑流中回收實質上無烴及其他雜質之該選擇性水性溶劑之方法,該方法包含以下步驟:a.將含有極性烴及非極性烴之進料引入一萃取蒸餾塔(EDC)之中部分且將富溶劑流作為該選擇性溶劑進料引入該EDC之上部分;b.從該EDC之該上部分回收含水富含非極性烴之流且從該EDC之底部分抽取含有該水性溶劑及該等極性烴之第一富溶劑流;c.將該第一富溶劑流引入一溶劑回收塔(SRC)之中部分,從該SRC之上部分回收實質上無該水性溶劑及該等非極性烴之富含極性烴之流,且從該SRC之底部分移除第二富溶劑流;d.將該第二富溶劑流之較大部分作為該選擇性溶劑進料引入步驟(a)中之該EDC之該上部分且將該第二富溶劑流之較小部分引入一溶劑再生區之上部分,從該溶劑再生區之該上部分回收含有該水性溶劑、水及任何烴及沸點低於或等於該水性溶劑之其他化合物的第三富溶劑流,且從該溶劑再生區之下部分移除任何重淤渣;e.使在步驟(b)中從該EDC之該上部分移除之該富含非極性烴之流中之水分離,且使在步驟(c)中從該SRC之該上部分移除之富含極性烴之流中之水分離; f.將步驟(e)中所分離之該水之全部或一部分引入一溶劑洗滌區之下部分;g.冷凝及冷卻步驟(d)中之該第三富溶劑流且將該第三富溶劑流經引入步驟(f)中之該水之區段上方之一點引入一溶劑洗滌區中,回收水相中之該水性溶劑且使該等重烴拒斥於油相中;h.從該溶劑洗滌區之上部分抽取含有該等重烴之積聚油相,從該溶劑洗滌區之下部分回收含有該水性溶劑之水相,且從該溶劑洗滌區之底部分排出任何淤渣;i.將步驟(h)中來自該溶劑洗滌區之該水相引入一蒸汽產生器中且使該水相汽化以形成蒸汽;及j.將由步驟(i)產生之蒸汽之一部分饋入該溶劑再生區之該下部分,且將由步驟(i)產生之蒸汽之剩餘部分饋入該SRC之該下部分。
- 如請求項1之方法,其中該蒸汽在饋入該溶劑再生區及/或該SRC中之前引入一蒸汽產生器中以產生能量。
- 如請求項1之方法,其中該等極性烴為芳香族且該等非極性烴為鏈烷烴系、環烷烴系及烯烴系。
- 如請求項1之方法,其中該水溶性、水性溶劑係選自包含環丁碸(sulfolane)、烷基-環丁碸、N-甲醯基嗎啉、N-甲基吡咯啶酮、四乙二醇、三乙二醇、二乙二醇及其混合物之群。
- 如請求項4之方法,其中該水溶性溶劑為水性環丁碸。
- 如請求項4之方法,其中該水溶性溶劑為水性N-甲醯基 嗎啉。
- 如請求項4之方法,其中該水溶性溶劑為水性N-甲基吡咯啶酮。
- 如請求項4之方法,其中該水溶性溶劑為水性四乙二醇。
- 如請求項1之方法,其中該溶劑洗滌區為一連續多級逆流接觸裝置,其包括一具有塔盤之塔、一具有填料之塔、一具有旋轉圓盤之塔、一脈衝塔、多級混合器/沈澱器,或任何其他旋轉型接觸器。
- 如請求項1之方法,其中該溶劑洗滌區為一簡單貯水槽,其充當一傾析器以使重烴及任何淤渣與主要含有該溶劑及水之該水相分離。
- 如請求項1之方法,其中該溶劑洗滌區係於0℃至100℃之溫度及1大氣壓至100大氣壓之壓力下操作。
- 如請求項11之方法,其中該溶劑洗滌區係於25℃至80℃之溫度及1大氣壓至10大氣壓之壓力下操作。
- 如請求項1之方法,其中該溶劑洗滌區係在0.1至100之洗滌水與溶劑進料重量比下操作。
- 如請求項13之方法,其中該溶劑洗滌區係在0.5至10之洗滌水與溶劑進料重量比下操作。
- 如請求項1之方法,其中該溶劑再生區為一連續多級接觸裝置,其包括一具有塔盤之塔或一具有填料之塔,該裝置具有一再沸器。
- 如請求項1之方法,其中該溶劑再生區係於150℃至200℃之溫度及0.1大氣壓至10大氣壓之壓力下操作。
- 如請求項16之方法,其中該溶劑再生區係於160℃至180 ℃之溫度及0.1大氣壓至0.8大氣壓之壓力下操作。
- 如請求項1之方法,其中該溶劑再生區係在0.01至5.0之蒸汽與溶劑重量比下操作。
- 如請求項18之方法,其中該溶劑再生區係在0.1至2.0之蒸汽與溶劑重量比下操作。
- 如請求項1之方法,其中該EDC之操作實質上係將所有C9 + 烴保持於該第一富溶劑流中而使該第一富溶劑流中之苯回收率最大化。
- 如請求項1之方法,其中該SRC之操作係僅從該第一富溶劑流中汽提C8 及更輕烴且將實質上所有C9 及更重烴保持於該第二富溶劑流中。
- 一種從含有極性烴選擇性水溶性溶劑、水、可量測量之重烴及由經熱分解或氧化之溶劑、重烴及添加劑之反應而產生之淤渣的富溶劑流中回收實質上無烴及其他雜質之該水性溶劑之方法,該方法包含以下步驟:a.將含有極性烴及非極性烴之進料引入一萃取蒸餾塔(EDC)之中部分且將富溶劑流作為該選擇性溶劑進料引入該EDC之上部分;b.從該EDC之該上部分回收含水富含非極性烴之流且從該EDC之下部分抽取含有該水性溶劑及該等極性烴之第一富溶劑流;c.將該第一富溶劑流引入一溶劑回收塔(SRC)之中部分,從該SRC之上部分回收實質上無溶劑及非極性烴之富含極性烴之流,且從該SRC之下部分移除第二富溶劑流; d.將該第二富溶劑流之較大部分作為該選擇性溶劑進料引入步驟(a)中之該EDC之該上部分且將該第二富溶劑流之較小部分引入一溶劑洗滌區之上部分;e.使在步驟(b)中從該EDC之該上部分移除之該富含非極性烴之流中之水分離,且使在步驟(c)中從該SRC之該上部分移除之該富含極性烴之流中之水分離;f.在將步驟(d)中之該第二富溶劑流之該較小部分饋入該溶劑洗滌區中之處下方之一點處,將步驟(e)中所分離之該水之全部或一部分引入該溶劑洗滌區之下部分;g.回收該水相中之該水性溶劑且使該等重烴拒斥於該溶劑洗滌區中之油相中;h.從該溶劑洗滌區之該上部分抽取含有該等重烴之積聚油相,從該溶劑洗滌區之該下部分回收含有該水性溶劑之水相,且從該溶劑洗滌區之下部分排出任何淤渣;i.將步驟(h)中來自該溶劑洗滌區之該水相引入一蒸汽產生器中且使該水相汽化以形成蒸汽;及j.將由步驟(i)產生之該蒸汽引入該SRC之該下部分。
- 如請求項22之方法,其中該等極性烴為芳香族且該等非極性烴為鏈烷烴系、環烷烴系及烯烴系。
- 如請求項22之方法,其中該水溶性、水性溶劑係選自包含環丁碸、烷基-環丁碸、N-甲醯基嗎啉、N-甲基吡咯啶酮、四乙二醇、三乙二醇、二乙二醇及其混合物之群。
- 如請求項24之方法,其中該水溶性溶劑為水性環丁碸。
- 如請求項24之方法,其中該水溶性溶劑為水性N-甲醯基嗎啉。
- 如請求項24之方法,其中該水溶性溶劑為水性N-甲基吡咯啶酮。
- 如請求項24之方法,其中該水溶性溶劑為水性四乙二醇。
- 如請求項22之方法,其中該溶劑洗滌區為一連續多級逆流接觸裝置,其包括一具有塔盤之塔、一具有填料之塔、一具有旋轉圓盤之塔、一脈衝塔、多級混合器/沈澱器,或任何其他旋轉型接觸器。
- 如請求項22之方法,其中該溶劑洗滌區為一貯水槽,其充當一傾析器以使該等重烴及任何淤渣與主要含有溶劑及水之該水相分離。
- 如請求項22之方法,其中該溶劑洗滌區係於0℃至100℃之溫度及1大氣壓至100大氣壓之壓力下操作。
- 如請求項31之方法,其中該溶劑洗滌區係於25℃至80℃之溫度及1大氣壓至10大氣壓之壓力下操作。
- 如請求項22之方法,其中該溶劑洗滌區係在0.1至100之洗滌水與溶劑進料重量比下操作。
- 如請求項33之方法,其中該溶劑洗滌區係在0.5至10之洗滌水與溶劑進料重量比下操作。
- 如請求項22之方法,其中該EDC之操作實質上係將所有C9 + 烴保持於該第一富溶劑流中而使該第一富溶劑流中之苯回收率最大化。
- 如請求項22之方法,其中該SRC之操作係僅從該第一富 溶劑流中汽提C8 及更輕烴且將實質上所有C9 及更重烴保持於該第二富溶劑流中。
- 一種從含有極性烴選擇性水溶性溶劑、水、可量測量之重烴及由經熱分解或氧化之溶劑、重烴及添加劑之反應而產生之淤渣的富溶劑流中回收該選擇性溶劑之系統,該系統包含:a.饋入一萃取蒸餾塔(EDC)之中部分之含有極性烴及非極性烴之進料流及作為選擇性溶劑進料饋入該EDC之上部分之富溶劑流;b.從該EDC之該上部分回收之含水富含非極性烴之流及從該EDC之下部分抽取之含有該選擇性溶劑及該等極性烴之第一富溶劑流;c.潰入一溶劑回收塔(SRC)之中部分之該第一富溶劑流,及從該SRC之上部分回收之實質上無溶劑及非極性烴之富含極性烴之流,及從該SRC之下部分移除之第二富溶劑流;d.作為該選擇性溶劑進料饋入該EDC之該上部分之該第二富溶劑流之較大部分及饋入一溶劑洗滌區之上部分之該第二富溶劑流之較小部分;e.一水分離構件,在該構件中使水與從該EDC之該上部分移除之該富含非極性烴之流分離且使水與從該SRC之該上部分移除之該富含極性烴之流分離;且在將該第二富溶劑流之較小部分引入該溶劑洗滌區中之處下方之一液位處,將來自該水分離構件之該水之全部或一部分 饋入該溶劑洗滌區之下部分;f.一回收區,在該回收區中回收該水相中之該選擇性溶劑且使該等重烴拒斥於該溶劑洗滌區中之油相中,從該溶劑洗滌區之該上部分抽取積聚油相中之該等重烴,且從該溶劑洗滌區之該下部分回收含有該選擇性溶劑之該水相,且從該溶劑洗滌區之下部分排出任何淤渣;g.一汽化構件,在該構件中將來自該溶劑洗滌區之該水相饋入一蒸汽產生器中且汽化以形成蒸汽;及h.一蒸汽回收區,在該蒸汽回收區中使由該汽化構件產生之該蒸汽返回該SRC之該下部分。
- 如請求項37之系統,其中該選擇性溶劑實質上無烴及其他雜質。
- 如請求項37之系統,其中能量係藉由於該蒸汽回收區中產生蒸汽而產生。
- 如請求項37之系統,其中該等極性烴為芳香族且該等非極性烴為鏈烷烴系、環烷烴系及烯烴系。
- 如請求項37之系統,其中該水溶性、水性溶劑係選自包含環丁碸、烷基-環丁碸、N-甲醯基嗎啉、N-甲基吡咯啶酮、四乙二醇、三乙二醇、二乙二醇及其混合物之群。
- 如請求項41之系統,其中該水溶性溶劑為水性環丁碸。
- 如請求項41之系統,其中該水溶性溶劑為水性N-甲醯基嗎啉。
- 如請求項41之系統,其中該水溶性溶劑為水性N-甲基吡咯啶酮。
- 如請求項41之系統,其中該水溶性溶劑為水性四乙二醇。
- 如請求項37之系統,其中該溶劑洗滌區為一連續多級逆流接觸裝置,其包括一具有塔盤之塔、一具有填料之塔、一具有旋轉圓盤之塔、脈衝塔、多級混合器/沈澱器,或任何其他旋轉型接觸器。
- 如請求項37之系統,其中該溶劑洗滌區為一貯水槽,其充當一傾析器以使該等重烴及任何淤渣與主要含有溶劑及水之該水相分離。
- 如請求項37之系統,其中該溶劑洗滌區係於0℃至100℃之溫度及1大氣壓至100大氣壓之壓力下操作。
- 如請求項48之系統,其中該溶劑洗滌區係於25℃至80℃之溫度及1大氣壓至10大氣壓之壓力下操作。
- 如請求項37之系統,其中該溶劑洗滌區係在0.1至100之洗滌水與溶劑進料重量比下操作。
- 如請求項50之系統,其中該溶劑洗滌區係在0.5至10之洗滌水與溶劑進料重量比下操作。
- 如請求項37之系統,其中該EDC之操作實質上係將所有C9 + 烴保持於該第一富溶劑流中而使該第一富溶劑流中之苯回收率最大化。
- 如請求項37之系統,其中該SRC之操作係僅從該第一富溶劑流中汽提C8 及更輕烴且將實質上所有C9 及更重烴保持於該第二富溶劑流中。
- 如請求項37之系統,其中將來自該蒸汽回收區之該蒸汽之一部分饋入一溶劑再生區中。
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