[发明专利]通过用轻质烃处理由芳香烃萃取过程再生极性溶剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从富溶剂物流中再生溶剂的新颖方法。此方法适于回收萃取蒸馏和液-液萃取过程中的萃取溶剂，且特别适于从包含极性烃类和低极性烃类、可测量的量的比预期原料更重的烃类、和/或在这些过程中所生成的聚合物质的混合物中回收萃取溶剂。此方法能够在温和的操作条件下从封闭的溶剂回路有效地移除并且回收重质烃而不需要额外的过程能量。

背景技术

多年来，使用环丁砜或者是聚亚烷基二醇作为萃取溶剂的液-液萃取(LLE)，已成为从包括重整油、裂解汽油、焦炉油和煤焦油的石油流(petroleum stream)纯化全范围(C₆至C₈)芳香烃的最重要的工业化生产过程。以N-甲基吡咯烷酮作为萃取溶剂的萃取蒸馏(ED)已广泛地应用于从煤焦油与焦炉油的苯回收。近年来，对于从原料移除C₈₊馏分后从重整油或者是裂解汽油的苯和甲苯回收来说，利用环丁砜溶剂来进行ED已在商业上可行。在处于封闭回路中的工艺系统中，在用于芳香烃回收的ED和LLE过程两者中的萃取溶剂，皆无限地进行内循环。

一般来说，ED或者是LLE原料会被加料到初步分馏塔(prefractionation column)，以移除重质部分，并且仅会保留要加料至ED塔或者是LLE塔的所需部分。即使是设计良好的初步分馏塔，在合理的操作条件下，仍有部分可测量的量的重质烃将会流入进至ED或LLE过程的进料物流中。而且，在操作不良或者是初步分馏塔故障的情况下，进料物流中重质烃量会显著地增加。接着，重质烃以及通过重质烃、分解的溶剂、溶剂添加剂和来自于设备腐蚀的物种之间的相互作用所生成的聚合物质的浓度可能会快速地增加，进而使溶剂的性能劣化。严重时还可能会使得上述过程无法运作。

Diaz的美国专利号第4,820,849号描述了一种用来降低环丁砜溶剂中的腐蚀性杂质水平的方法，所述环丁砜溶剂源自于从石油萃取芳香烃的过程，且具有至少8.5的pH。此方法将可溶解于环丁砜的多质子酸性物质与环丁砜结合，以形成包含有至少一部分腐蚀性杂质的一种固相，并且将环丁砜与固相分离。此多质子酸性物质为硫酸或者是磷酸。然而，此方法不但过程冗长，且需要酸性添加剂与固体处理，而且只处理了溶剂中的腐蚀性杂质。此方法并不适用于重质烃或者是聚合物质的移除。另外，Lal的美国专利号第5,053,137号中公开的再生和/或纯化方法使用了以串联排列的一对塔来从溶剂(环丁砜)移除离子杂质与极性杂质，其中第一个塔容纳有阳离子交换树脂，而第二个塔则容纳有阴离子交换树脂。

为了要将从氧化溶剂取得的重质烃、聚合物质和极性杂质移除，一种广泛应用在商用LLE或者是ED过程中的方法使用了一种热溶剂再生器，其中贫溶剂的小滑流(约为全部贫溶剂物流的1至2％)用汽提蒸汽或不用汽提蒸汽加热以便回收再生溶剂或者是沸点低于溶剂沸点的任何重质组分。沸点高于溶剂沸点的重质聚合物质会被当成污泥从溶剂再生器的底部移除。此热溶剂再生方案的基本概念已描述于Asselin的与用于芳香烃回收的LLE过程有关的两件专利：美国专利号第4,046,676号和第4,048,062号中，其中来自于溶剂回收塔(SRC)底部的一部分贫溶剂被转移至溶剂再生区。蒸汽汽提介质(蒸汽)会被单独地引入至溶剂再生区中，会随着再生溶剂一并回收并且会被当成至少一部分的汽提蒸汽引入至SRC中。当应用于将环丁砜/水或者是聚亚烷基二醇/水当成萃取溶剂使用的LLE过程时，热溶剂再生法在产业上已成功的将贫溶剂中的重质烃与聚合物质维持在可容许水平。这是因为原料中大量的重质烃(C₉至C₁₂₊)会被LLE塔中的溶剂相排斥，并且会被当成非芳香烃产物的一部分而随着萃余液相一并被移除。对于同类分子而言，沸点越高极性就会越低。在重质烃之中，只有C₉₊芳香烃化合物可能被溶剂萃取出来，其能够在一般操作条件下从溶剂回收塔中的溶剂中几乎全部被汽提出来。