本發(fā)明涉及石油組分分離領(lǐng)域，具體涉及一種組合物、低共熔溶劑及其制備方法和應(yīng)用、萃取分離石油餾分中芳烴的方法。

背景技術(shù)：

1、目前我國(guó)石化行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展時(shí)期，對(duì)于高品質(zhì)燃料和化工原料的需求量急劇增長(zhǎng)。為了獲得更優(yōu)的燃料與化工原料，需要將石油產(chǎn)品按結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行分離后再分別加以利用，在這之中，芳烴-烷烴混合體系的分離對(duì)實(shí)現(xiàn)石油的充分利用具有重要意義。但由于很多芳烴和烷烴的物理化學(xué)性質(zhì)相近，尤其是碳數(shù)相近的芳烴和烷烴沸點(diǎn)非常接近，而且容易有共沸物的產(chǎn)生，常規(guī)的蒸餾難以對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效分離，如何綠色高效的將石油餾分中芳烴與烷烴進(jìn)行分離成為化工分離中最具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。目前，國(guó)內(nèi)外研究者針對(duì)分離芳烴-烷烴體系使用的方法主要包括溶劑萃取、萃取精餾、吸附分離等。

2、溶劑萃取法是目前芳烴烷烴體系分離中最常使用的過(guò)程，其主要是利用芳烴萃取原料中的各個(gè)組分在有機(jī)溶劑中溶解度的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)芳烴和烷烴分離的一種工藝過(guò)程。溶劑萃取法分離芳烴的效率很高，以其使用的萃取溶劑不同而有不同的工藝路線(xiàn)。其中，具有結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)特性的離子液體、低共熔溶劑等新型溶劑，由于其優(yōu)良的理化性質(zhì)，在萃取分離領(lǐng)域被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ姆较蛑?。低共熔溶?deep?eutectic?solvents，dess)通常是由一定化學(xué)計(jì)量比的氫鍵供體(hbd)和氫鍵受體(hba)通過(guò)氫鍵作用形成的低共熔混合物，具有制備簡(jiǎn)單、蒸氣壓低、溶解性好、環(huán)境友好、可重復(fù)使用、設(shè)計(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，被稱(chēng)為新型離子液體。自2003年被首次報(bào)道以來(lái)，已廣泛應(yīng)用于電化學(xué)、能源、萃取溶劑等領(lǐng)域。

3、2012年，kareem等(kareem?m.a.,mjalli?f.s.,hashim?m.a.,et?al.liquid-liquid?equilibria?for?the?ternary?system(phosphonium?based?deep?eutecticsolvent-benzene-hexane)at?different?temperatures:a?new?solvent?introduced[j].fluid?phase?equilibria,2012,314(none):52-59.)首先使用des(tbpb+eg)從芳香族-脂肪族混合物中萃取分離芳烴，研究結(jié)果表明des可以有效地分離苯和已烷混合物，同時(shí)發(fā)現(xiàn)des作為萃取劑在萃取分離過(guò)程中氫鍵供體(eg)起主要作用，而氫鍵受體(tbpb)則起第二作用。des取得了與有機(jī)溶劑相似的分離效果，但是很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)高萃取效果和高選擇性。

4、受kareem研究工作的啟發(fā)，越來(lái)越多的研究人員開(kāi)始研究不同dess對(duì)芳烴的萃取分離能力。雖然從關(guān)于dess分離芳烴-烷烴體系的報(bào)道中可以發(fā)現(xiàn)dess對(duì)芳烴的選擇性較高，但dess同樣存在著對(duì)芳烴化合物的溶解力較弱的問(wèn)題，導(dǎo)致其對(duì)芳烴的分配系數(shù)普遍偏低，從而也限制了dess的應(yīng)用。目前dess研發(fā)的重點(diǎn)是在保持其高選擇性的基礎(chǔ)上，盡可能提高其對(duì)芳烴的溶解能力。

5、開(kāi)發(fā)適用于不同餾分段石油產(chǎn)品中芳烴分離的低共熔溶劑體系，對(duì)于芳烴抽提技術(shù)的提質(zhì)增效、芳烴生產(chǎn)原料及產(chǎn)品的拓展均具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的des應(yīng)用于分離芳烴中很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)高萃取效果和高選擇性的問(wèn)題，提供一種組合物、低共熔溶劑及其制備方法和應(yīng)用、萃取分離石油餾分中芳烴的方法。本發(fā)明所述特定組合物制得的低共熔溶劑用于萃取分離石油餾分中的芳烴，得到的抽余油中基本沒(méi)有溶劑殘留，后續(xù)芳烴分離方法簡(jiǎn)單，明顯提高萃取效果；且與現(xiàn)有常用的萃取溶劑相比，具有更高的芳烴選擇性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種組合物，所述組合物包括1-乙基吡啶氯鹽和乙酰丙酸；其中，1-乙基吡啶氯鹽與乙酰丙酸的摩爾比為0.5-5:1，優(yōu)選為1-3:1。

3、本發(fā)明第二方面提供一種低共熔溶劑，所述溶劑包括氫鍵連接的1-乙基吡啶氯鹽和乙酰丙酸。

4、現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用環(huán)丁砜作為萃取溶劑，但由于環(huán)丁砜的沸點(diǎn)在煤油和柴油餾分的沸程之內(nèi)，難以通過(guò)蒸餾過(guò)程回收溶劑，造成分離能耗較高；同時(shí)環(huán)丁砜會(huì)發(fā)生部分分解，產(chǎn)生含硫的腐蝕性物質(zhì)，對(duì)裝置的長(zhǎng)周期使用存在較大影響。而本發(fā)明所述結(jié)構(gòu)的低共熔溶劑明顯克服了環(huán)丁砜的缺陷，具有液態(tài)溫度范圍寬(-30至200℃)、與石油餾分密度差大、飽和蒸氣壓極低、不含硫元素等特點(diǎn)，應(yīng)用于萃取分離石油餾分中的芳烴，能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)對(duì)石油餾分進(jìn)行萃取，且易于與石油餾分分相，得到的抽余油中基本沒(méi)有溶劑殘留，后續(xù)芳烴分離方法簡(jiǎn)單，明顯提高萃取效果，節(jié)約分離成本。

5、本發(fā)明第三方面提供一種低共熔溶劑的制備方法，該方法包括：所述低共熔溶劑通過(guò)將第一方面所述的組合物進(jìn)行熔融反應(yīng)得到。

6、本發(fā)明第四方面提供一種第二方面所述的低共熔溶劑或者第三方面所述方法制得的低共熔溶劑在萃取分離芳烴中的應(yīng)用。

7、本發(fā)明第五方面提供一種萃取分離石油餾分中芳烴的方法，該方法包括：

8、(1)將石油餾分與低共熔溶劑進(jìn)行逆向接觸，得到抽余油以及含有低共熔溶劑和芳烴的抽出油；

9、(2)將步驟(1)得到的所述含有低共熔溶劑和芳烴的抽出油進(jìn)行分離，得到芳烴和低共熔溶劑；

10、其中，步驟(1)所述低共熔溶劑為第二方面所述的低共熔溶劑或者第三方面所述方法制得的低共熔溶劑。

11、通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果包括：

12、本發(fā)明所述特定組合物制得的低共熔溶劑用于萃取分離石油餾分中的芳烴，得到的抽余油中基本沒(méi)有溶劑殘留，后續(xù)芳烴分離方法簡(jiǎn)單易于操作，明顯提高萃取效果，大大節(jié)約處理成本，且與現(xiàn)有常用的萃取溶劑相比，具有更高的芳烴選擇性，在石油餾分芳烴分離領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。

13、本發(fā)明所述低共熔溶劑具有制備過(guò)程簡(jiǎn)單、對(duì)裝置腐蝕性低、易于回收、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，可以為石油餾分組分分離及利用提供分離方案。

技術(shù)特征：

1.一種組合物，其特征在于，所述組合物包括1-乙基吡啶氯鹽和乙酰丙酸；其中，1-乙基吡啶氯鹽與乙酰丙酸的摩爾比為0.5-5:1，優(yōu)選為1-3:1。

2.一種低共熔溶劑，所述溶劑包括氫鍵連接的1-乙基吡啶氯鹽和乙酰丙酸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溶劑，其中，

4.一種低共熔溶劑的制備方法，該方法包括：所述低共熔溶劑通過(guò)將權(quán)利要求1所述的組合物進(jìn)行熔融反應(yīng)得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，

6.一種權(quán)利要求2或3所述的低共熔溶劑或者權(quán)利要求4或5所述方法制得的低共熔溶劑在萃取分離芳烴中的應(yīng)用，優(yōu)選在萃取分離石油餾分中芳烴中的應(yīng)用。

7.一種萃取分離石油餾分中芳烴的方法，該方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及石油組分分離領(lǐng)域，公開(kāi)了一種組合物、低共熔溶劑及其制備方法和應(yīng)用、萃取分離石油餾分中芳烴的方法。一種組合物，所述組合物包括1?乙基吡啶氯鹽和乙酰丙酸；其中，1?乙基吡啶氯鹽與乙酰丙酸的摩爾比為0.5?5:1。本發(fā)明所述特定組合物制得的低共熔溶劑用于萃取分離石油餾分中的芳烴，得到的抽余油中基本沒(méi)有溶劑殘留，后續(xù)芳烴分離方法簡(jiǎn)單，明顯提高萃取效果；且與現(xiàn)有常用的萃取溶劑相比，具有更高的芳烴選擇性。

技術(shù)研發(fā)人員：史軍軍,任鐘旗,吳小佳,葸雷,孫睿,周智勇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23