[发明专利]一种碳四深度脱甲醇的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳四深度脱甲醇的方法，具体的说，采用微相分布技术进行预分布萃取，再采用微旋流萃取技术与聚结分离技术对碳四中甲醇进行深度萃取与深度分离，高效、快速脱除碳四中的甲醇，提高后续碳四深加工装置的性能。

背景技术

在石油加工过程中会生成相当量的低分子烃类分子，如碳四等；一方面他们可以作为燃料直接燃烧，但是将他们作为燃料经济效益并不高，与天然气等燃料相比也没有价格优势；另一方面由于含有相当量的烯烃是很好的有机合成原料，用这些烯烃制取髙辛烷值的汽油调和组分以及一系列的石油化学品具有相当高的经济效益，其中烷基化反应是处理碳四的一个重要途径。硫酸烷基化制烷基化油(异辛烷)是以混合碳四中的异丁烷和丁烯为原料，以89-98％的硫酸为催化剂，在低温下液相反应生成高辛烷值汽油组分-烷基化油的加工工艺过程，硫酸浓度直接影响烷基油的产量，因而控制硫酸浓度至关重要。

烷基化反应的原料分为两种，一种为催化裂化气中的碳四馏分，这类原料可以直接利用；另一种原料为MTBE装置后的醚后碳四，对于这种原料，由于在MTBE反应中需要加入甲醇参与反应，故而醚后碳四中必然存在大量过剩的甲醇，含高浓度甲醇的碳四不能直接作为原料进入烷基化装置，这是因为甲醇与烷基化装置中的硫酸催化剂会直接发生酯化反应，会造成硫酸催化剂消耗量的大幅度增加以及产生大量不必要的废酸，因而必须对醚后碳四进行脱甲醇处理，使碳四中甲醇含量降至标准值以下。

现有的碳四脱甲醇多数采用甲醇萃取塔(或叫水洗塔)对碳四中的甲醇进行分离，但大多数的甲醇萃取塔处理效果都不好，经甲醇萃取塔处理后的碳四中甲醇含量仍会达到1000～3000ppm，不能满足烷基化装置的要求，甲醇萃取塔在运行时还存在塔盘支撑梁腐蚀以及萃取塔堵塞等状况，现今的甲醇萃取塔已不太适用于碳四脱甲醇的处理，急需要对其进行改进或一种新的技术取代甲醇萃取塔。

中国专利CN 203108398 U公布了一种减少脱盐水用量的方法，该方法解决了反应中存在的过剩脱盐水，通过工艺流程的调整，降低反应设备中无用脱盐水的量，实现脱盐水最大化程度利用，然而这种方法并没有从根本上解决脱盐水用水量大的问题，之所以甲醇水洗塔水洗量比较大，主要是因为在脱盐水与碳四中的甲醇没有得到充分接触，无法达到充分萃取的目的，导致水洗塔必然需要过度的脱盐水来参与萃取作用，才能将碳四中的甲醇尽可能多的萃取。

中国专利CN 102093176 B公布了一种甲缩醛中甲醇萃取的方法，该方法利用连续逆流转盘作用，将含甲醇甲缩醛与萃取液进行多次逆流萃取过程，使得甲醇尽可能多的转移到萃取液中，但这种方法只能完成粒径在10um以上的甲醇液滴的萃取，对于粒径在10um以下的甲醇液滴则无法做到萃取转移的过程，使得原液中仍然夹带大量的甲醇，这种方法应用碳四脱甲醇中，会存在工艺繁琐、能耗高、萃取不完全的缺点。

中国申请号201410472173.3公布了一种利用先萃取再精馏的方法来实现四氯化碳与甲醇的分离，因为四氯化碳与碳四互溶，可以将这个方法应用在碳四脱甲醇上，但是这种方法存在一个能耗大、萃取不完全，故而导致分离不完全，无法做到充分分离。

今年来关于利用分子筛吸附碳四中甲醇的研究报道较多，如中国申请号200810145291.8公布了一种利用分子筛吸附甲醇的方法，利用吸附剂将碳四中的甲醇吸附中分子筛中，从而实现碳四与甲醇的分离，但这种技术需要消耗大量吸附剂，只能适用于一些特定的条件下，故而大范围的工业应用并没有。

中国申请号201410440054.X公布了一种对甲醇萃取塔进行改进的方法，从结构上以及工艺流程上做了有益的改进，但并没有从根本上解决甲醇萃取塔效率低、用水量大、存在堵塞以及腐蚀等问题。

在当前的碳四脱甲醇的处理中，急需一种高效、低能耗、易维护的碳四脱甲醇的装置。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种碳四深度脱甲醇的方法；对共沸蒸馏塔顶抽出的碳四进行脱甲醇的处理，该过程分为三个步骤：首先采用微相分布技术对碳四进行预分布萃取，将碳四中所含的部分甲醇转移到萃取液中；其次采用微旋流萃取技术对碳四中甲醇进行二次萃取，最后充分萃取后的碳四与萃取液进入模块化深度分离装置进行碳四与萃取液的深度分离；经脱甲醇处理后的碳四进入后续生产装置，萃取液返回甲醇回收塔中进行甲醇回收。

本发明的具体技术方案如下：

一种碳四深度脱甲醇的方法，包括如下步骤：