專利名稱：：變壓吸附提取高純度正己烷產品工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種化工分離方法，特別是一種變壓吸附提取高純度正己烷產品工藝方法。
背景技術：
：正己烷是現(xiàn)今工業(yè)上用途最廣泛的烴類溶劑之一，也是最具代表性的非極性溶劑，能溶劑各類烴類及鹵代烴，在食用油、印刷油墨、皮革、農藥、殺蟲劑、橡膠、化妝品、香料、化工聚合，醫(yī)藥以及在電子部件的清洗等諸方面都有廣泛的用途。目前工業(yè)上主要從鉑重整抽余油中精餾分離得到純度為6080%(wt)工業(yè)級己烷產品。由于Ce餾分沸點很相近(如正己烷69。C，甲基環(huán)戊垸71.8。C)，普通精餾很難將其分離，采用精密精餾能耗高、生產成本高、得率較低，且很難得到正己垸〉99%(wt)高純度產品；用特殊精餾法，成本較高，過程復雜，這也導致了我國高純度正己垸大部分依賴進口。雖然吸附法在烴類混合物的正異構分離、提高汽油辛烷值及乙烯原料優(yōu)化等方面巳工業(yè)化，但關于采用吸附法從石油餾分、重整抽余油和溶劑油等復雜烴類混合物中提取單一組分垸烴產品的生產工藝報道甚少，未見有采用變壓吸附提取高純度正己垸產品生產工藝方法的報道。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供了一種采用新的變壓吸附法從含正己垸的烴類混合物中提取高純度正己烷產品的生產工藝，在生產高純度正己垸產品的同時還可顯著提高吸余液的辛烷值。避免了精餾法能耗高、得率低、過程復雜的問題。本發(fā)明的技術方案為一種變壓吸附提取高純度正己烷產品工藝方法，其工藝流程是多塔加溫變壓吸附流程，具體步驟如下(1)吸附過程，含正己垸的烴類混合物原料在汽化室汽化后連續(xù)進入裝載吸附劑的固定床吸附塔，原料中的正己烷被吸附劑吸附，其余組分在塔頂冷凝收集為吸余液；(2)均壓降、放壓，上述吸附塔在完成吸附過程后，其吸附塔壓力被用于對另一完成解吸過程的吸附塔進行均壓，再經順向放壓、逆向放壓至常壓O.lMPa左右(絕壓)；(3)解吸過程，對上述放壓至常壓0.lMPa左右(絕壓)的吸附塔進行解吸，得到高純度正己垸產品；(4)均壓升、充壓，完成解吸過程的吸附塔被另一完成吸附過程的吸附塔均壓，再用原料氣或吸附抽提正己烷后剩余氣體吸余氣對該吸附塔充壓，準備進入下一個循環(huán)的吸附過程。上述工藝方法中含正己垸的烴類混合物可以為重整抽余油、6CT8(TC的石油餾分、6號溶劑油或工業(yè)己烷。上述提及的固定床吸附塔，其裝載的吸附劑可以為絲光沸石、ZSM型分子篩、T型分子篩、5A分子篩或磷鋁分子篩，優(yōu)選磷招分子篩。上述工藝方法的解吸過程是在8040(TC吸附溫度下進行，所采用的解吸方法可以為抽真空解吸；抽真空同時用常壓下沸點低于25'C的不凝性氣體(N2、H2、Ar、He、CH4、C02)或低碳原子正構烷烴(正丁烷、正戊烷)吹掃解吸；抽真空同時用產品氣(正己垸)、氨氣、水蒸氣或氨氣和水蒸汽置換解吸。本發(fā)明的工藝條件如下汽化溫度為80~400°C，吸附塔溫度為8040(TC，吸附過程壓力為0.12.0MPa(絕壓)，解吸過程壓力為O.l-lOOkPa(絕壓)，變壓吸附循環(huán)周期為4-70min。上述提取高純度正己垸產品工藝流程為三塔至十一塔的多塔加溫變壓吸附流程(或稱為變壓吸附熱法流程)，優(yōu)選四塔加溫變壓吸附流程。更具體地說，本發(fā)明的提供的方法采用優(yōu)選的如附圖1所示的四塔變壓吸附工藝流程，采用優(yōu)化的工藝條件，分離可得含量在95.0%~99.9%(wt)的正己烷產品，優(yōu)選正己烷》99.0%(wt)。下面結合附圖l對本發(fā)明的工藝過程作詳細的說明。將原料儲罐V1中含有正己烷的烴類混合物①經原料泵Pi進入汽化室m，汽化后的原料氣達到吸附溫度8040(TC，壓力為0.12.0MPa，進入已完成充壓的吸附塔Tl，在吸附塔溫度為80400。C，壓力為0.12.0MPa下，原料氣中的正己烷被吸附劑吸附，其余組分或吸余氣②經換熱器E1冷凝，進入吸余液儲罐V2，根據(jù)所使用原料不同，此吸余液可作為進一歩深加工或分離原料，或作為汽油調和組分。吸附過程結束后，吸附塔T1與完成解吸再生的吸附塔T3均壓，均壓后吸附塔T1經順向放壓、逆向放壓至0.lMPa，順向放壓、逆向放壓得到的產物(稱為中間產品)③經換熱器E2冷凝后，進入中間產品儲罐V3。順向放壓、逆向放壓完成后，吸附塔T1在解吸壓力0.1100kPa過程得到的正己垸④經換熱器E3冷凝，生產含量95.0%~99.9%(wt)正己垸產品，優(yōu)選正己烷>99%(wt)高純度產品。完成解吸過程的吸附塔TI被剛完成吸附過程的吸附塔T3均壓后，再用原料或吸余氣最終充壓至吸附壓力。至此，吸附塔T1完成了一個變壓吸附循環(huán)，準備進入下一個循環(huán)的吸附過程，其它吸附塔依據(jù)變壓吸附循環(huán)過程及時間分配，分別處在變壓吸附循環(huán)的不同過程。有益效果本發(fā)明的變壓吸附提取高純度正己垸產品生產方法，是一種設備簡單、操作方便、能耗低、自動化程度高、易操作、極富市場競爭力等特點的先進生產工藝。不僅工藝簡單，在生產高純度正己烷產品的同時還可顯著提高吸余液的辛烷值，吸余液可作為汽油調和組分，也可作為進一步深加工或分離原料。本發(fā)明可顯著提高c,，資源利用效率，有著良好經濟價值和社會效益。圖I為四塔變壓吸附提取高純度產品工藝流程示意圖，其中VI為原料儲罐、V2為吸余液儲罐、V3為中間產品儲罐、V4位高純度正己烷產品儲罐，Tl、T2、T3、T4為四個裝有吸附劑的固定床吸附塔，Hl為原料汽化室，El、E2、E3分別為三臺換熱器，Pl為原料泵，P2為真空泵；①為原料，②為吸余氣，③為中間產品氣，④為高純度正己垸產品。圖2為解吸采用抽真空同時氮氣吹掃方式的四塔變壓吸附提取高純度正己垸產品工藝流程示意圖，圖中除四個固定床吸附塔塔頂多一路N、吹掃管道，其它流程與圖1相同。圖3為七塔變壓吸附提取高純度正己烷產品工藝流程示意圖，其中VI為原料儲罐、V2為吸余液儲罐、V3為中間產品儲罐、V4為高純度正己垸產品儲罐，Tl、T2、T3、T4、T5、T6、T7為七個裝載吸附劑的固定床吸附塔，Hl為原料汽化室，El、E2、E3分別為三臺換熱器，Pl為原料泵，P2為真空泵；①為原料，②為吸余氣，③為中間產品氣，④為高純度正己烷產品。具體實施例方式實施例l:采用工業(yè)己烷為原料，SAP0-34分子篩為吸附劑，工業(yè)己垸典型組成如表1所示，四塔變壓吸附工藝流程示意圖如圖1所示。表1工業(yè)己烷組成<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>3-甲基戊垸20.49正己烷62.102，2-二甲基戊垸0.58甲基環(huán)戊烷11.852，4-二甲基戊垸0.162,2，3-三甲基丁烷0.01環(huán)己垸0.20四塔(Tl、T2、T3、T4)變壓吸附循環(huán)過程及時間分配如表2所示，一個變壓吸附循環(huán)周期為16min,其中吸附4min，均壓降2min，放壓2min，解吸4min，均壓升2min，充壓2min。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>根據(jù)變壓吸附提取高純度正己垸產品工藝流程示意圖1，原料罐V1中工業(yè)己烷①經原料泵P1進入汽化室H1，在22(TC、1.4MPa下汽化，汽化后原料氣進入完成充壓的吸附塔T1，在22(TC、L4MPa下，原料氣中的正己垸被SAP0-34分子篩吸附，吸余氣②經換熱器E1冷凝為吸余液，進入吸余液儲罐V2，該吸余液仍可作為進一歩深加工或分離原料，或作為汽油調和組分。吸附結束后，吸附塔T1與完成再生過程的吸附塔T3均壓降至0.7MPa，然后吸附塔T1逆向放壓至0.lMPa，逆向放壓得到的產物(稱為中間產品)③經換熱器E2冷凝后進入中間產品儲罐V3。逆向放壓完成后，吸附塔Tl抽真空至解吸壓力40kPa，解吸出的正己烷④經換熱器E3冷凝，可獲得含量99%(wt)的正己烷產品⑥。完成解吸再生的吸附塔T1與完成吸附過程的吸附塔T3均壓升至0.7MPa，然后用原料氣將該吸附塔充壓至吸附壓力1.4MPa，準備進入下一個循環(huán)的吸附過程。至此，該塔完成了一次變壓吸附循環(huán)。其它三塔依據(jù)變壓吸附循環(huán)過程及時間分配，分別處在變壓吸附循環(huán)的不同過程。實施例2，如圖2所示。變壓吸附流程、具體操作過程及步驟等同實施例1，其不同的是吸附溫度為120'C，解吸采用抽真空同時用&吹掃，解吸壓力為50kPa。實施例3，采用6號溶劑油為原料，5A分子篩為吸附劑，6號溶劑油組成如表3所示，七塔變壓吸附工藝流程示意圖如圖3所示。表36號溶劑油組成<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>七塔(Tl、T2、T3、T4、T5、T6、T7)變壓吸附循環(huán)過程及時間分配如表4所示，一個變壓吸附循環(huán)周期為21min，其中吸附6min，一均和三均為lmin、二均為2min，放壓2min，解吸3min，充壓2min。表4七塔變壓吸附循環(huán)過程及時間分配<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>:A—吸附，ED1—一均壓降，ED2—二均壓降，ED3—三均壓降，CD—放壓,V—解吸，ERi—均壓升，ER2—二均壓升，ER3—三均壓升，R—充壓。如圖3，原料罐V1中的6號溶劑油①經原料泵P1進入汽化室H1，在340'C、L6MPa下汽化，汽化后原料氣進入已完成充壓的吸附塔Tl，在34(TC、1.6MPa下，原料氣中的正己垸被吸附劑吸附，吸余氣②經換熱器E1冷凝為吸余液，進入吸余液儲罐V2;吸附塔Tl完成吸附過程后首先與已完成二均升的吸附塔T4進行一均降過程，吸附塔T1壓力降至1.2MPa;吸附塔T1完成第一次均壓降壓后，接著與吸附塔T5進行二均降壓過程，壓力降至0.8MPa;吸附塔Tl完成第二次均壓降壓后，再與剛完成解吸過程的吸附塔T6進行三均降過程，壓力降至0.4MPa。吸附塔Tl完成三次均壓降壓后再順向放壓至O.lMPa，順放得到的產物③(稱為中伺產品)經換熱器E2冷凝后進入中間產品儲罐V3。順放結束后，對吸附塔Tl抽真空至10kPa，解吸出的正己烷④經換熱器E3冷凝，可獲得含量99%"t)的正己垸產品⑥。然后，用已完成二均降過程的吸附塔T3對吸附塔Tl進行一均升，壓力升至0.4MPa;吸附塔Tl再與已完成一均降過程的吸附塔T4進行二均升過程，壓力升至0.8MPa;完成兩次均壓升后，吸附塔T1與剛完成吸附過程的吸附塔T5進行三均升，壓力升至1.2MPa;完成三次均壓升后的吸附塔Tl用原料氣充壓至吸附壓力1.6MPa，準備進入下一個循環(huán)的吸附過程。至此，該塔完成了一次變壓吸附循環(huán)。其它六個塔依據(jù)變壓吸附循環(huán)過程及時間分配，分別處在變壓吸附循環(huán)的不同過程。權利要求1、一種變壓吸附提取高純度正己烷產品工藝方法，其工藝流程是多塔加溫變壓吸附流程，具體步驟如下(1)吸附過程，含正己烷的烴類混合物原料在汽化室汽化后連續(xù)進入裝載吸附劑的固定床吸附塔，原料中的正己烷被吸附劑吸附，其余組分在塔頂冷凝收集為吸余液；(2)均壓降、放壓，上述吸附塔在完成吸附過程后，其吸附塔壓力被用于對另一完成解吸過程的吸附塔進行均壓，再經順向放壓、逆向放壓至常壓；(3)解吸過程，對上述放壓至常壓的吸附塔進行解吸，得到高純度正己烷產品；(4)均壓升、充壓，完成解吸過程的吸附塔被另一完成吸附過程的吸附塔均壓，再用原料氣或吸附抽提正己烷后剩余氣體吸余氣對該吸附塔充壓，準備進入下一個循環(huán)的吸附過程。2、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于含正己烷的烴類混合物為重整抽余油、6080'C的石油餾分、6號溶劑油或工業(yè)己垸。3、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于固定床吸附塔裝載的吸附劑為絲光沸石、ZSM型分子篩、T型分子篩、5A分子篩或磷鋁分子篩。4、根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于固定床吸附塔裝載的吸附劑為磷鋁分子篩。5、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于解吸過程是在8040(TC吸附溫度下進行，所采用的解吸方法為抽真空解吸；抽真空同時用常壓下沸點低于25。C的不凝性氣體N2、H2、Ar、He、CH4、0)2或低碳原子正構烷烴吹掃解吸；抽真空同時用產品氣、氨氣、水蒸氣或氨氣和水蒸汽置換解吸。6、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于汽化室的汽化溫度為80~400°C，吸附塔溫度為80~400°C，吸附過程壓力為0.12.0MPa，解吸過程壓力為0.1100kPa，變壓吸附循環(huán)周期為470min。7、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于裝載吸附劑的固定床吸附塔為三塔至十一塔。8、根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于裝載吸附劑的固定床吸附塔為四塔。全文摘要本發(fā)明涉及一種化工分離方法，特別是一種變壓吸附提取高純度正己烷產品工藝方法。其工藝流程是多塔加溫變壓吸附流程，具體步驟如下(1)吸附過程，(2)均壓降、放壓，(3)解吸過程，(4)均壓升、充壓。本發(fā)明是一種設備簡單、操作方便、能耗低、自動化程度高、易操作、極富市場競爭力等特點的先進生產工藝。文檔編號C07C9/14GK101148390SQ200710133498公開日2008年3月26日申請日期2007年10月12日優(yōu)先權日2007年10月12日發(fā)明者劉宗健,周立進,堵文斌,姚小利,姚虎卿,群崔,李曉強,杜旭東,柏基業(yè)申請人:中國石化揚子石油化工有限公司