利用溶剂提取回收二醇的制作方法
【专利说明】利用溶剂提取回收二醇
[0001]相关申请交叉引用
[0002]本申请要求2013年5月31日提交的美国临时申请N0.61/829，462的权益，其在此通过参考引入。
【背景技术】
[0003]本公开内容大体涉及从含水溶液回收醇的方法。更具体地，在某些实施方案中，本公开内容涉及用于从含水溶液提取醇的溶剂和相关方法。
[0004]从深水油和气储层提取烃要求将生产物流从储层运输至用于处理的设施。水与油和气一起可以包含在这些生产物流中。在运输期间，如果生产物流的温度低和压力高，系统可能进入形成气体水合物的水合物区域。气体水合物为固体和表现类似冰，如果大量形成，可能堵塞管道。水合物也可能堵塞或引起其它装置故障，例如阀门、阻风门、分离器、换热器等。
[0005]存在若干方法用于限制在生产物流中形成这些水合物。一种这样的方法是将水合物抑制剂加入生产物流以防止这些水合物形成。这种水合物抑制的例子是单乙二醇。这种水合物抑制剂的另一个例子是甲醇。加入生产物流的水合物抑制剂可随后从产物物流回收和循环。
[0006]尽管存在若干方法用于回收单乙二醇，本领域最常用的是蒸发水。但当水被蒸发掉时，杂质可能留在单乙二醇物流中。这些杂质可以在纯化过程中除去。单乙二醇纯化领域中最常用的方法是两步法，其中利用强碱和固-液分离装置(如压滤机)从溶液中除去二价离子和然后蒸馏溶液以回收单乙二醇。
[0007]这些回收和纯化方法可能由于若干原因而存在问题:(I)它们要求蒸发掉大量水，(2)它们允许在蒸馏装置中沉淀固体，(3)它们要求单乙二醇的第二蒸馏步骤，之后可以循环单乙二醇，和(4)它们将单乙二醇暴露于可能导致降解的高温。这些方法通常还有高的能量要求、成本和占用空间，并通常需要大的化学消耗。希望开发不具有这些缺点的从含水溶液提取水合物抑制剂的方法。
【发明内容】
[0008]本公开内容大体涉及从含水溶液回收醇的方法。更具体地，在某些实施方案中，本公开内容涉及用于从含水溶液提取醇的溶剂和相关方法。
[0009]在一个实施方案中，本公开内容提供从含水物流回收醇的方法，其包括:提供包含水和醇的含水物流；提供包含烷基胺的溶剂物流；合并含水物流和溶剂物流；和通过液-液提取回收至少一部分醇。
[0010]在另一个实施方案中，本公开内容提供处理生产物流的方法，其包括:提供来自海底油或气井的生产物流；将醇加入生产物流；将烷基胺加入生产物流；和通过液-液提取回收至少一部分醇。
[0011]在另一个实施方案中，本公开内容提供从含水产物物流提取醇的方法，其包括:提供包含醇的含水产物物流；将烷基胺加入含水产物物流；和通过液-液提取从含水产物物流除去至少一部分醇。
【附图说明】
[0012]通过结合附图参考下面的描述，可以更完整和全面地理解本发明实施方案及其优点。
[0013]图1为3-组分组成图。
[0014]对于本领域技术人员来说，本公开内容的特征和优点很明显。尽管本领域技术人员可以作出多种改变，但这些改变均在本发明精神范围内。
【具体实施方式】
[0015]本公开内容大体涉及从含水溶液回收醇的方法。更具体地，在某些实施方案中，本公开内容涉及用于从含水溶液提取醇的溶剂和相关方法。
[0016]下面的描述包括体现本发明主题技术的示例性设备、方法、技术和指令序列。但应理解的是，所描述的实施方案可以在没有这些具体细节的情况下实施。
[0017]相比于常规方法，本文讨论的方法可能存在若干潜在的优点。一个潜在的优点是本文所讨论的方法可以允许从含水物流分离和回收醇，同时避免在本领域已知的标准醇回收方法中所要求的大的蒸馏负荷。本文所讨论方法的另一个潜在优点是它们可以允许容易地分离醇，并取决于系统的要求一起或单独地进行。
[0018]在一个实施方案中，本公开内容提供从含水物流回收醇的方法，其包括:提供包含水和醇的含水物流；合并含水物流与溶剂；和通过液-液提取回收至少一部分醇。
[0019]在某些实施方案中，含水物流可以为包含水和醇的任何含水物流。适合的含水物流的例子包括来自海底油和气井的生产物流、来自环氧乙烷的水解反应的产物物流、来自碳水化合物的加氢液化反应的产物物流和来自甘油三酯的水解或酯化反应的产物物流。
[0020]在一个实施方案中，来自海底油和气井的生产物流可以包含油、气体、水和醇的混合物。包含在生产物流中的醇的例子可以包括一元醇和多元醇。多元醇的例子包括多元醇如单乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙二醇、丁二醇和甘油。此外，生产物流可进一步包含一种或多种盐和一种或多种形成水合物的气体。可以包含在生产物流中的盐的例子包括钾、钠、镁、铁和钙的硫酸盐、氯化物和碳酸盐。此外，在腐蚀过程中形成的盐、在酸-碱中和反应中形成的盐和用作催化剂的盐可以存在于生产物流中。可以在生产物流中的形成水合物的气体的例子包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳和硫化氢。此外，可以包含在生产物流中的额外添加剂包括沥青质、污垢和蜡的抑制剂和分散剂以及缓蚀剂。
[0021 ] 在某些实施方案中，水在生产物流中的存在量可以为约0-100 % ο在其它实施方案中，水在生产物流中的存在量可以为约5-50 % ο在其它实施方案中，水在生产物流中的存在量可以为约10-25%。
[0022]在某些实施方案中，油和气在生产物流的含水相中的存在量可以在指定条件下油和气在含水相中的最小溶解度和最大溶解度之间。在某些实施方案中，油和气的存在量可为约0-25%。在其它实施方案中，油和气的存在量可为约0.5-15%。在其它实施方案中，油和气的存在量可为约1_5%。
[0023]在某些实施方案中，盐在生产物流的含水相中的存在量可以在零和盐溶解度极限之间。在某些实施方案中，盐的存在量可为约0-25%。在其它实施方案中，盐的存在量可为约0.5-20%。在其它实施方案中，盐的存在量可为约1_5%。
[0024]在某些实施方案中，在将二醇加入生产物流之前或之后和/或在将溶剂加入生产物流之前，存在于生产物流的部分油和气可以从生产物流中除去。例如，在某些实施方案中，在将溶剂加入生产物流之前，生产物流可以通过分离器以除去部分油和气。
[0025]在某些实施方案中，当生产物流从海底油和气井输送至生产设备时，醇可以以足以阻止在生产物流中形成气体水合物的量存在于或加入生产物流中。阻止气体水合物形成所必需的醇量可取决于若干因素，包括生产物流的压力、生产物流的温度、生产物流的水含量、生产物流的盐度、注入生产物流的任何添加剂的浓度和在生产物流中形成水合物的气体的浓度。在某些实施方案中，生产物流的压力可以为约0-2000bar。在其它实施方案中，生产物流的压力可以为约20-500bar。在某些实施方案中，生产物流的温度可以为约220-500Ko
[0026]在某些实施方案中，生产物流中形成水合物的气体的量可以为O-1OOmol %，和通常可以为25-100mol %。本领域技术人员能够确定包含在生产物流中以阻止气体水合物形成的足够量的醇。例如，在某些实施方案中，存在于生产物流中的醇量可以为0-50%。在其它实施方案中，存在于生产物流中的醇量可以为10-25%。
[0027]在某些实施方案中，来自环氧乙烷的水解反应的产物物流可以包含单乙二醇、单乙二醇的低聚物(例如二乙二醇、三乙二醇和四乙二醇)、环氧乙烷、水、痕量含氧化合物(例如乙醛、甲醛和甲醇)、二氧化碳、催化剂(碘化物、碳酸盐)和氯化物。
[0028]在某些实施方案中，来自碳水化合物的加氢液化反应的产物物流可以以任意组成包含来自碳水化合物的加氢反应的气体、水、含氧化合物、烃、催化剂和降解产物。化合物的种类和它们的浓度取决于生物质原料和各种加氢液化转化选项(催化剂，反应条件如温度、压力和碳水化合物浓度)。主要组分可以为目标二醇如单乙二醇、单丙二醇和1，2-丁二醇和可以通常以10-30%的量存在。
[0029]在某些实施方案中，来自甘油三酯的水解或酯化反应的产物物流可以包含来自热或催化甘油三酯水解或酯化的氢氧化钾或氢氧化钠、甘油、水、甲醇、脂肪酸