[发明专利]分离方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年8月3日提交的美国专利申请12/849,408的权益，将其全部内容并入本文作为参考。

技术领域

本发明一般地涉及使用高表面积垂直悬挂纤维(vertical hanging fiber)的高表面积和聚结(coalescing)性质实现两种不混溶液体的快速分离的新分离技术。本发明的具体应用涉及在单一容器中进行的改进的分离方法，其中在从包括液化石油气(“LPG”)的烃除去硫和其它污染物的过程中产生的二硫化物和苛性碱溶液的混合物分离成用于再循环的含水苛性碱液流(aqueous caustic stream)和含二硫化物的有机流。本发明显著减少分离驻留时间，因此减少设备成本和改善方法的总效率。

背景技术

将两种不混溶液体分离成两个不同液层进行回收是本领域公知的。然而，大部分分离设备主要依靠大容器，这种大容器使用重力和长驻留时间实现相分离或形成不同的层。可选择地，两种液体的强制物理分离使用复杂机械设备如离心机(其也需要大能量输入)或者使用具有选择性渗透特征的膜完成。在迫切需要更经济的方法(其也更紧凑以节省空间)的情况下，需要较小的更有效率的分离。

1990年的美国“清洁空气法”(US CleanAirAct)的制定已经在北美达到了顶点，要求汽油池(gasoline pool)含有少于10-wppm的硫。从实际情况来看，这意味着精炼厂一般情况下制备含有少于5-wppm的汽油池，以允许来自先前运输的残留的壁“附着”硫的管道污染和空气洁净法规定的测试方法的精确度。

1990年的空气洁净法的另一结果是在美国小的低效精炼厂关闭，从1980年的330多个精炼厂变成2007年的少于175个精炼厂。在过去的25年中没有建立新的精炼厂，但是精炼厂扩充和进口满足了美国的汽油需求。

现存的精炼厂也已经转向更严重的流体催化裂化单元操作，以减少燃烧器燃料量同时产生另外的较高辛烷值汽油和增加的烯烃产生。这些烯烃为丙烷/丙烯和丁烷/异丁烷/异丁烯。这些是后续加工步骤(其为烷化单元)的给料。一些精炼厂烷化戊烯(amylenes)(戊烯(pentene))，取决于它们的经济模式。

大部分精炼厂使用HF(氢氟酸)或硫酸烷基化单元烷基化混合的丁烯或混合的丙烯和丁烯。烷基化是异丁烷与烯烃反应以制备支链烷烃的过程。由于硫对烷基化过程有害，大部分精炼厂配备苛性碱液处理系统以提取存在于混合的烯属液化石油气(“LPG”)流中的容易提取的甲硫醇、乙硫醇和更难的丙硫醇。

通常，苛性碱液处理使用液-液接触器，在一些情况中使用FIBER接触器，其由Merichem Company(Houston，TX)市场化和销售并如美国专利3,758,404；3,977,829和3,992,156所述，将所有这些专利并入本文作为参考。为了保存苛性，几乎总是使用苛性再生器。用于处理LPG的典型工艺流程方案涉及使用至少一个液-液接触器从LPG进料提取硫污染物(通常为硫醇)的第一苛性碱液处理，其产生富含硫醇的“废弃的”苛性碱溶液或所谓的富苛性碱液(rich caustic)，分离接触器中的LPG，氧化富苛性碱液以将硫醇转化为二硫化物(通常称为二硫化物油(“DSO”))(其产生“氧化的”苛性碱溶液)，然后使用重力分离器从氧化的苛性碱溶液分离DSO。在一些情况中，将粒煤床(granular coal bed)与重力沉降设备联用作为聚结器以进一步帮助从氧化的苛性碱液分离DSO。一旦除去DSO，然后可将再生的苛性碱液再循环并与新鲜补充苛性碱液混合并在液-液接触器中使用以处理LPG进料。