[发明专利]调节抽提MEROX设备空气需求的方法和装置

说明书

一种调节抽提Merox设备(extractive Merox units)的空气需求的方法和装置。本发明涉及一种用于追踪硫醇到二硫化物的转化的方法，其中含硫醇的烃负载与碱性水溶剂接触以产生贫硫醇的烃馏分和富硫醇的水相，所述富硫醇的水相被分离并使其与含氧气体接触以生成不溶性的二硫化物和再生的碱性水溶剂。

源自产生它的原油分馏、石油馏分或裂化方法的液化石油气(LPG)，通常含有轻质有机硫化合物。在该LPG中确定的有机硫化合物中，有硫醇类如甲硫醇和乙硫醇，以及硫化氢(H₂S)。硫醇是具有式R-SH的化合物，其中R是直链、支链或环状的烷基。因此，在本申请中硫化氢(H₂S)并不被视为硫醇。LPG中可能存在的硫醇通常表现为C₁-C₆的碳链，不过也可以存在更长的碳链。

除了在具有可控点火的机动车辆中的直接商业用途之外，LPG还是产生用于配制商用汽油的乙基叔丁基醚(ETBE)或甲基叔丁基醚(MTBE)的有用原材料。用于产生ETBE/MTBE的LPG必须含有少于15ppm的硫含量。该限制使得必须优化LPG“抽提Merox”设备的操作。

“抽提Merox”设备从LPG中抽提硫醇并将其转化成二硫化物。该方法可被总结如下：含有硫化合物的LPG由碱性水溶液(通常是氢氧化钠)洗涤，一方面为了产生贫硫化合物的LPG，另一方面产生包含盐形式的硫醇的碱性水溶液。后者被分离出并与氧气汇集以将硫醇转化成二硫化物和水。根据由UOP开发的方法，二硫化物形成反应通常由酞菁钴催化。所得二硫化物不溶于水且通过倾析分离。再循环分离的碱性水溶液。所用酞菁钴残留在碱性水溶液中。

抽提Merox设备通过改变注入到催化区域的空气的量来控制以便获得向二硫化物的完全转化而无过量的空气。具有过量空气的操作导致硫醇抽提器中氧气的输入。氧气与硫醇反应以形成二硫化物，其不会被碱性水溶液抽提并会留在LPG中。

再生的苏打中，硫醇钠形式的硫醇含量应为30至100ppm。CH₃CH₂SNa、CH₃SNa和C₆H₅SNa是硫醇钠的非限制性实例。CH₃CH₂SH、CH₃SH和C₆H₅SH是硫醇的非限制性实例。

通常，关于氧气需求，抽提Merox设备通过称为“摇瓶试验”的可视试验来控制。该试验包括将透明玻璃瓶装入半满的再生后的苏打溶液(瓶的上部含有空气)，塞住瓶子并摇晃它直到颜色改变。当钴催化剂改变氧化程度时，颜色从蓝色变成绿色。如果颜色的改变发生在少于30秒内，可能存在过量的空气。这种颜色的评估可根据执行操作的操作员而改变。

当苏打溶液是深色，例如黑色(杂质存在)时，摇瓶试验显示出它的局限性。同样，颜色的快速变化并不必然意味着过量的空气，还可以表示硫醇的低比例或者高活性和/或高浓缩的催化剂。此外，降解或稀释的苏打溶液不足以有效地从LPG抽提硫醇，同样会误判该结果。

因此，需要获得可靠的确定碱性水溶液(例如15％的苏打溶液)的氧需求的试验。

为此，根据本发明的第一个方面，申请人已发现了一种用于追踪硫醇到二硫化物转化的方法，其中使含硫醇的烃负载与碱性水溶剂接触以产生贫硫醇的烃馏分和富硫醇的水相，所述富硫醇的水相被分离并使其与含氧的气体接触以生成不溶性的二硫化物和再生的碱性水溶剂，其特征在于通过测量氧化还原电势来监测不溶性二硫化物生成反应的进程。

申请人已出乎意料地发现，尽管许多参数可能干扰氧化还原电势的测量，但后者能够被用来例如通过监测含氧(O₂)气体的输入来控制反应。可能会干扰的参数有例如温度、pH、溶液中氧化还原对的浓度和它们的溶解度、被测溶液的腐蚀性和硫化合物对测量电极的毒害。许多氧化还原对实际上可能存在，源自例如用于催化硫醇至二硫化物氧化反应的催化剂(例如酞菁络合钴)，还源自烃负载中存在的不同种类的硫醇。在腐蚀性环境中进行的氧化还原电势的测量，可误判成电极腐蚀的结果。所用的碱性水溶液实际上可为非常碱性的15％的苏打溶液。同样，已知的一些电极(例如Ag/AgCl电极)被H₂S毒害，导致它们的劣化。此类中毒也可能发生在其它硫化合物，如硫醇的存在下。

可使用的电极有例如银电极(Ag/AgCl)，优选包含防护物，例如聚合物型防护物。