[发明专利]一种二级PSA分离C6混合烃的方法

说明书

本发明涉及一种二级PSA分离C6混合烃的方法，从来源不同的C6混合烃分别提取获得纯度高于99.0％甲基环戊烷、正己烷与环己烷。其方法包括二级PSA分离过程，其中，第一级PSA分离过程通过采用极性分离吸附剂与C6烃混合物蒸汽混合，在第一压力条件下，吸附分离A组分，获得高纯B组分，在第二压力条件下，吸附剂吸附的A组分脱附液化，得第一级脱附物富A混合烃。第二级PSA分离过程通过采用择型分离吸附剂与第一级的脱附物的富A混合烃蒸汽混合，在第一压力条件下，吸附分离B组分，获得高纯A组分，在第二压力条件下，吸附剂吸附的B组分脱附液化，得第二级脱附物。第二级脱附物与原C6烃混合物混合，重复二级PSA分离吸附分离过程。

技术领域

本发明涉及二级变压吸附法(PSA)分离技术领域，尤其涉及一种PSA分离C6混合烃的方法。

背景技术

工业上甲基环戊烷作为有机溶剂溶解树脂、蜡、沥青、橡胶和干性油。新近发现，甲基环戊烷是良好的制冷剂，可以在无氟环保的制冷设备中替代氟利昂作为制冷工质。正己烷主要用作溶剂，配制黏胶以粘合鞋革或箱包，常用于电子信息产业生产过程的擦拭清洗作业，还有食品制造业的粗油浸出，塑料制造业的丙烯溶剂回收，化学工业的萃取剂，日用化学品生产的花香溶剂萃取等。环己烷用作橡胶、涂料、清漆、光刻胶的溶剂，胶黏剂的稀释剂、油脂、精油的萃取剂。因毒性小，常替代苯用于脱油脂、脱润滑脂和脱漆。此外，还可用于中、大规模集成电路、超大规模集成电路生产过程的清洗剂，作为原料用于制取有机合成制尼龙的单体己二酸、己二胺和己内酰胺，环己醇、环己酮等。

近期(2019年4月)国内市场每吨售价环己烷5200-5300元；正己烷7800元；甲基环戊烷31000元。显然，后者以其高得多的价格表明其极高的经济价值。

石油加工中的芳烃抽余油是正己烷和甲基环戊烷的主要来源。芳烃抽余油的分子组成与沸点分别如下：碳五组分5.31％(18-36℃)；2-甲基戊烷6.57％(60.3℃)；3-甲基戊烷3.63％(63.3℃)；正己烷8.4％(69℃)；4，4-二甲基1-戊烯0.01％(79℃)；2,2-二甲基戊烷0.03％(79.2℃)；甲基环戊烷29.56％(71.8℃)；2,4-二甲基戊烷0.19％(80.5℃)；苯0.08％(80℃)、碳七及以上组分46.2％(90℃)。低塔板的分馏操作取70℃左右的馏分即可获得甲基环戊烷和正己烷的混合物，其组成为甲基环戊烷77.9％，正己烷22.1％。由于正已烷的沸点(68.74℃)和甲基环戊烷的沸点(71.49℃)非常接近，采用一般精馏方法很难彻底分离。工业上用共沸精馏的方法，选择甲醇作共沸剂，用水作萃取剂将甲醇萃取出来，以便回收利用。共沸蒸馏方法，可获得纯度99％以上的甲基环戊烷。[2010年第29卷第2期化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS.375.2.2OOO年4月Apr.2OOO化学工业与工程CHEMICALINDUST.ANDENGINEERING第17卷第2期，0l，17No.3，3]。但水作为萃取剂时回收甲醇又需将水与甲醇的混合液用蒸馏方法分离，除能耗较高外，残存于废水中的有毒的甲醇显然会对环境造成严重的污染，生产过程的污水排放很难被各地已普遍执行的严格环保法所允许。

煤液化轻质油中的C6混合烃成分极为复杂，由多至18种以上的环烷烃和芳烃组成，其中沸点最低的是甲基环戊烷和环己烷，其含量和沸点分别为甲基环戊烷2.47％(71.8℃)、环己烷15.59％(80.7℃)，二者总量占煤液化轻质油的18.06％。其余组分的沸点都在100-155℃范围[神华煤液化轻质油的分离、分析及优化利用石油化工2010，39(9)，936-94080.7]。因此，用低温蒸馏就可轻易获得二者的混合物，即煤液化轻质油C6混合烃，其组成是甲基环戊烷13.8％，环己烷86.2％。如果将液化轻质油中的13.8％的经济价值较高甲基环戊烷和以及86.2％环己烷分离提纯为化学品，而不是混于煤液化轻质油中作为燃料油，其经济效益将大幅度提升。

产自矿物的原油，产自农业含淀粉的的粮食、薯类和秸秆作物其直接用途十分有限，必须进一步深加工，才能生产出各种应用广泛的大宗工业原料，而分离是必不可少的深加工关键方法。烃类的原油工业分离方法主要有：