本发明涉及一种异丙醇尿素脱蜡过程的溶剂回收方法。
背景技术：
原料油与异丙醇尿素水溶液按一定比例混合进入络合反应器，尿素与原料油中的正构烷烃进行络合反应形成络合物。然后进入分离器，在絡合物与脱蜡油分离过程中，络合物表面常吸附一些脱蜡油，为提高脱蜡油的收率和液体石蜡的纯度，在热分解之前，还需用轻质油（汽油）洗涤络合物。洗涤后的络合物被加热分解，形成蜡液和尿液，将蜡液和尿液分开，尿液循环使用。得到的脱蜡油和蜡液溶有异丙醇3～35wt%，尿素0.1～0.8wt%，以及少量的水，其溶解量与产品的馏分组成，反应终温等有关。脱蜡油和蜡液带出的异丙醇浓度约96%，水约4%。直接用蒸馏法回收异丙醇和洗油时，反应产物被加热至180－200℃，进入蒸馏塔，尿素及其分解产物极易堵塞塔盘，导致周期性中止生产，停塔进行检修。为避免堵塔，工业装置上都采用水或含醇很少的水洗涤，从反应产物中先将尿素洗掉，然后再蒸馏回收洗油的工艺流程。SU1070149A中也谈到在异丙醇尿素脱蜡工艺中，先用水洗掉反应产物中的尿素，然后再进行蒸馏回收洗油和目的产物。用水洗涤反应产物，得到含尿素的稀醇水溶液，再用蒸馏法回收异丙醇，得到含异丙醇80～85wt%的水溶液。如果将此溶液循环使用，将改变尿液组成，因此需要进一步提浓，即采用三元共沸蒸馏，使其浓度与反应产物带出的异丙醇浓度相当或高于该浓度，才能保持异丙醇尿素溶液组成不变。CN97121665.7采用闪蒸方法，直接从反应产物(即脱蜡液或蜡液)中回收溶剂(异丙醇)。回收的溶剂可直接循环使用。CN95118393.1用混合溶剂代替水作为异丙醇尿素脱蜡反应产物(脱蜡油和蜡液)及洗油的洗涤用溶剂，将其中的尿素洗去，而不改变反应产物和洗油中的其它组成，然后反应产物和洗油直接蒸馏分离出产品及洗油，并回收异丙醇。上述两种方法可省去三元共沸蒸馏过程，达到降低能耗，简化过程和减少污水排放的目的。SU1070149A先用水洗掉反应产物中的尿素，同时也将其中的异丙醇洗下来，从稀醇水溶液中回收异丙醇时，异丙醇与水形成共沸物，仅能得到浓度为80－85%的异丙醇。所以需要三元蒸馏进一步提浓后才能循环使用，至使溶剂回收过程复杂，能耗增大，成本升高。CN97121665.7采用闪蒸方法，脱蜡液或蜡液在加热过程中，由于温度较高80～130℃部分异丙醇和水在管线中成汽态，故有部分尿素析出，易着附在管壁上或出口，长时间处在较高温度容易分解或堵塞。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种异丙醇尿素脱蜡工艺中溶剂回收的方法，简化工艺过程，省去共沸蒸馏步骤，降低生产能耗、物耗、排污和成本。本发明提供了一种异丙醇尿素脱蜡工艺溶剂回收方法，所述方法包括如下步骤：（1）将络合反应得到的反应产物脱蜡液和蜡液分别加热至70～90℃，然后分别进入脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔，与从脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔的下部和／或底部进入的异戊烷接触进行反应；（2）经过步骤（1）处理后的脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔的塔顶产物经冷凝至30～50℃，分离分别得到洗油、异丙醇与水的混合溶液和汽态异戊烷；（3）经过步骤（1）处理后的脱蜡液汽提塔塔底产物经过滤回收尿素，脱除尿素后的滤液进入蒸馏塔，蒸馏塔塔顶得到洗油和异丙醇，蒸馏塔塔底得到脱蜡油；（4）经过步骤（1）处理后的蜡液汽提塔的塔底产物经过滤回收尿素，脱除尿素后的滤液进入蒸馏塔，蒸馏塔塔顶得到洗油和异丙醇，蒸馏塔塔底得到蜡产品。本发明方法中，步骤（1）所述络合反应产物脱蜡液为脱蜡油、异丙醇、洗油、水和尿素的混合物。原料油与异丙醇尿素水溶液按一定比例混合进入络合反应器，尿素与原料油中的正构烷烃进行络合反应形成络合物。络合物与脱蜡油分离，并用洗油洗涤络合物，经沉降分离出含有脱蜡油的洗液，洗液和脱蜡油混合物即为脱蜡液。本发明方法中，所述络合反应产物蜡液为脱油蜡、异丙醇、洗油、水和尿素的混合物。洗涤后的络合物被加热分解，得到蜡液和尿液。本发明的方法中，步骤（1）中将络合反应得到的反应产物脱蜡液和蜡液加热到70～90℃，在此温度下尿素不发生分解，然后分别进入脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔，从脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔的下部通入液态异戊烷，液态异戊烷吸收反应产物的热量气化，改变了汽提塔液面的气、液组分的平衡，降低了气相组分的分压，异戊烷气体携带一定量的洗油、异丙醇和水从脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔塔顶导出，其中，异丙醇和水以共沸物组成形式存在。本发明方法中，经步骤（2）分离得到的汽态异戊烷可循环回脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔重复使用。本发明方法中，步骤（2）中分离得到的汽态异戊烷中含有该温度下的洗油、异丙醇和水混合物的饱和气，进一步冷凝至25℃以下，成为含有少量洗油、异丙醇和水的液态异戊烷，可以直接循环回脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔，所以，洗油和异丙醇基本没有损失。本发明方法中，经步骤（2）分离得到的异丙醇水溶液中异丙醇含量大于80wt%，由于该过程没有加入任何其它组分，异丙醇和水均是反应产物带出，因此可直接循环使用。本发明方法中，异戊烷进入脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔时，与汽提塔塔壁成一定角度，具体可以20～60度，优选30～45度。这种进入方式可以对脱蜡液或蜡液起到一定的搅拌作用，可以有效防止析出的结晶尿素黏附在汽提塔塔壁上，使尿素结晶尽可能悬浮于液体中。本发明方法中，所述脱蜡液汽提塔的异戊烷进料量为脱蜡液量的5wt%～30wt%，优选10wt%～20wt%；蜡液汽提塔的异戊烷进料量为蜡液量的5wt%～30wt%，优选10wt%～20wt%。本发明方法中，经过脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔汽提后的脱蜡液或蜡液，由于其中的水被除去，尿素结晶析出，通过过滤脱蜡液或蜡液回收得到的尿素可以循环使用。脱除尿素后的脱蜡液或蜡液经加热后进入蒸馏塔，塔顶得到洗油和异丙醇，塔底得到产品脱蜡油或蜡。本发明方法中，步骤（3）和步骤（4）中所述脱除尿素后的滤液，可以部分经加热后返回脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔液层上部，用于保持料层温度，有利于异丙醇和水的汽提。与现有技术相比，本发明方法具有如下优点：1、本发明方法省去了水洗、二元、三元共沸蒸馏过程，极大地简化了溶剂回收过程，同时减少了水的用量和排污量，降低了能耗、物耗和生产投资、操作费用，提高经济效益。2、本发明方法中，使用的异戊烷与脱蜡液和蜡液互溶性好，在进入汽提塔后能够均匀溶解于脱蜡油或蜡液中，然后，吸收脱蜡油或蜡液热量气化，在液体表面形成均匀的汽泡，避免夹带现象。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案和效果，但这些实施例并不会限制本发明的保护范围。实施例1本实施例以大庆180～310℃馏分经异丙醇尿素脱蜡装置得到的脱蜡液和蜡液为原料，脱蜡液和蜡液组成见表1，洗油为大庆120～160℃馏分。实验条件如表2。脱蜡液或蜡液被加热至所需温度后，分别进入脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔与脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔下部进入的异戊烷接触，异戊烷吸热气化，脱蜡液或蜡液中的水以及部分异丙醇和少量的洗油随气态异戊烷带出，其塔顶产物和塔底产物收率及分析结果分别列于表3、表4和表5。表1反应产物组成（wt%）油异丙醇水尿素脱蜡液92.317.230.300.15蜡液83.7415.440.640.18表2实验条件脱蜡液蜡液原料温度，℃74～7674～76异戊烷进料量，%（对原料）105冷凝温度，℃4545表3塔顶产物和塔底产物收率（wt%）塔顶产物塔底液体尿素（固体）损失脱蜡液汽提塔3.6295.850.150.38蜡液汽提塔6.8192.470.180.54表4塔顶产物分析结果（wt%）异丙醇油水脱蜡液汽提塔81.2110.508.29蜡液汽提塔66.4124.199.40表5塔底产物分析结果（wt%）油（或蜡）异丙醇尿素脱蜡液汽提塔95.544.4695μg/g蜡液汽提塔89.5210.48124μg/g实施例2与实施例1基本相同，不同之处为具体实验条件不同，实验条件见表6。脱蜡液或蜡液在84～86℃条件下用异戊烷汽提，其中，塔顶产物和塔底产物收率及分析结果分别见表7、表8和表9。表6实验条件脱蜡液蜡液原料温度，℃84～8684～86异戊烷进料量，%（对原料）2515冷凝温度，℃3535表7塔顶产物和塔底产物收率（wt%）塔顶产物塔顶产物尿素损失脱蜡液汽提塔6.0593.270.150.53蜡液汽提塔10.2688.610.180.95表8塔顶产物分析结果（wt%）异丙醇油水脱蜡液汽提塔85.629.424.96蜡液汽提塔86.557.216.24表9塔底产物分析结果（wt%）油（或蜡）异丙醇尿素脱蜡液汽提塔97.812.1958μg/g蜡液汽提塔89.4910.5173μg/g实施例3与实施例1基本相同，不同之处为步骤（3）和步骤（4）中所述脱除尿素后的滤液20wt%经加热至75℃后返回脱蜡液汽提塔和蜡液汽提塔液层上部。其中，塔顶产物和塔底产物收率及分析结果分别见表7、表8和表9。表10塔顶产物和塔底产物收率（wt%）塔顶产物塔顶产物尿素损失脱蜡液汽提塔5.2494.180.150.43蜡液汽提塔8.0591.460.180.71表11塔顶产物分析结果（wt%）异丙醇油水脱蜡液汽提塔81.1113.175.73蜡液汽提塔67.9727.587.95表12塔底产物分析结果（wt%）油（或蜡）异丙醇尿素脱蜡液汽提塔96.843.1635μg/g蜡液汽提塔90.799.2152μg/g脱蜡液或蜡液经汽提得到的馏出物（异丙醇溶液）可直接循环使用。由于脱蜡液或蜡液中溶有洗油，而且洗油较轻（120～160℃），所以在汽提过程中有少部分洗油带出，但是这部分洗油对于异丙醇循环使用基本没有影响。从塔底产物油（或蜡）相的组成分析可知，脱蜡液或蜡液经过汽提，水已经被全部除去，进而导致脱蜡液或蜡液中的尿素从液相中结晶析出，经过滤回收尿素，得到的尿素可以循环使用。滤出尿素后油相中尿素含量为58～124μg/g说明尿素基本被分离干净，可以直接进一步去蒸馏回收洗油、异丙醇和目的产物。