一种液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法和装置与流程

本发明涉及烃类中芳烃分离领域，具体地说，是利用液相模拟移动床吸附分离柴油中芳烃的方法和装置。

背景技术：

1、利用模拟移动床分离沸点差极小的同分异构体或具有不同结构特征的两组组分是较为有效的。该方法实现了液固两相逆流接触，提高了分离效率。通常在模拟移动床装置具有至少三个功能区，应用较多的为四个区，也有少数五个区的情况。典型的smb吸附分离过程至少包含原料f和解吸剂d两股进料，至少包含抽出液e和抽余液r两股出料。

2、us2985589a、us3201491a、us3969223a、us3626020a、us3686342a、us3997620a、us4006197a、us4326092a等公开了采用模拟移动床吸附分离设备分离对二甲苯分离、间二甲苯分离、烯烃和正构烷烃的方法。控制物料进出吸附塔的设备可以是旋转阀，也可以是一系列开关阀。

3、柴油是重要的石油产品，主要用做车辆、船舶的动力燃油。柴油馏分馏程通常在180～350℃，是碳原子数在10到20或更高的各种烃类的混合物，包含有链烷烃、环烷烃、芳烃等不同结构的烃类。随着新能源车辆的迅速崛起和绿色低碳发展的大趋势形成，炼油行业面临产能过剩，亟待转型升级。炼油厂中原来的部分柴油馏分将要转为化工原料，用于烯烃或芳烃的生产。

4、对于柴油馏分中的芳烃一种处理方法是加氢脱除，通常采用两段加氢，所用催化剂、温度、压力、流程等在很多专利中有公开报道，如cn1115390a、cn1119395a、cn100478426a等。这种方式把芳烃饱和需要在比较苛刻的条件下进行，并且消耗大量的氢气。

5、另一种处理方法是把芳烃与饱和烃分离，得到的两种物料分别利用，其中富集芳烃的物料经处理后作为生产btx(苯、甲苯、二甲苯)产品的芳烃原料。通过抽提分离柴油中的芳烃较早就有报道，如cn102021024a、cn104073291a等，但是抽提分离柴油中芳烃的分离效果有限，抽出芳烃的浓度有可能达到90质量％，进一步提高到95质量％以上较为困难，抽余油中剩余的芳烃量也比较高，通常都在10质量％以上。

6、近些年，公开了一些模拟移动床吸附分离用于柴油中芳烃分离的方法。cn105542835a公开了一种模拟移动床吸附分离柴油中多环芳烃的方法，经过预处理除去杂质的柴油进入模拟移动床吸附分离装置，以对多环芳烃有选择吸附能力的吸附剂吸附多环芳烃，再用解吸剂再生吸附多环芳烃的吸附剂；实施例结果显示多环芳烃中芳烃含量在83.4质量％～92.18质量％的范围内，多环芳烃脱除率在76.2质量％～94.23质量％的范围内，可以达到比较好的分离效果。cn105349175a公开了一种同时吸附脱除柴油中硫化物和芳烃的方法，将柴油进入模拟移动床吸附分离装置，在吸附区吸附硫化物和芳烃，在再生区经过解吸剂再生得到含硫的重芳烃组分；其实施例中给出的芳烃脱除率在64.1质量％～73.1质量％的范围内。

7、cn106187666a公开了一种c10+芳烃吸附分离方法，利用多柱串联的模拟移动床吸附分离装置，采用金属改性的无定型硅酸铝吸附剂，最终得到芳烃和非芳烃组分；其实施例中原料芳烃含量在77.5质量％～79.8质量％，分离得到的芳烃组分芳烃含量为88.25质量％～91.41质量％。cn109022020a公开了一种柴油多组分吸附分离方法，采用了两个相互串联的16～24柱模拟移动床吸附分离装置，在第一个吸附分离装置中将柴油中的链烷烃分离出去，其余的环烷烃-芳烃组分在第二个吸附分离装置中分为三部分，环烷烃未被吸附，被吸附剂吸附的芳烃，先是用解吸剂d1(为环己烷、甲基环戊烷或甲基环己烷中一种或几种)将单环芳烃置换下来，再用解吸剂d0(为甲苯、乙苯或对二乙苯中一种或几种)将多环芳烃组分置换。

8、现有技术将柴油中多环芳烃分离可以达到较好效果，但将单环芳烃、多环芳烃同时分离仍存在很大不足。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种利用模拟移动床吸附分离方法和装置，实现柴油中的芳烃与非芳烃有效分离。

2、第一方面，本发明提供一种液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法，模拟移动床设有多个吸附剂床层，沿模拟移动床内循环物料流动方向，各物料进出位置依次为第一解吸剂d1、第二解吸剂d2、抽出液e、柴油原料f和抽余液r，上述各物流的注入点或者取出点每经过一段步进时间t就沿模拟移动床内循环物料流动方向移动一个床层；其中，抽出液进入抽出液塔进行精馏分离，从塔底得到富含芳烃的组分；抽余液进入抽余液塔进行精馏分离，从塔底得到脱除了大部分芳烃的组分。

3、本发明提供的方法中，第一解吸剂d1为饱和烃，第二解吸剂d2为轻质芳烃，第一解吸剂d1的沸点低于第二解吸剂d2的沸点。所述的轻质芳烃选自苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯中的一种或几种的混合物。

4、本发明提供的方法中，所述的柴油原料通常是指馏程范围在180-350℃之间的烃馏份，初馏点低于180℃或者终馏点高于350℃的物料也可以处理。所述的柴油原料中含有c9以上的多种芳烃组分和饱和烷烃组分。

5、第二方面，本发明提供的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的装置，包括模拟移动床吸附塔、抽出液塔和抽余液塔，所述的模拟移动床吸附塔设有多个吸附剂床层，相邻吸附剂床层间设有管线与进出物料管线相连，所述的物料进出管线至少为第一解吸剂物料管线、第二解吸剂物料管线、抽出液物料管线、原料物料管线和抽余液物料管线，每条进出物料管线上均设置开关阀；所述的抽出液物料管线连通抽出液塔，所述的抽余液物料管线连通抽余液塔。根据需要所述的物料进出管线还可以包括用于冲洗的物料管线。

6、本发明提供的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法和装置的有益效果为：

7、本发明提供的模拟移动床分离柴油中芳烃的方法，在模拟移动床不同的位置分别注入两种吸附能力有明显差异的第一解吸剂和第二解吸剂，可以提高分离效果并降低解吸剂消耗。采用本发明提供的方法，从柴油馏分中分离出来的芳烃组分中芳烃含量可以达到95质量％以上，非芳烃组分的芳烃含量可以低至3质量％，分离效果优异。

8、本发明提供的模拟移动床分离柴油中芳烃的装置适用于上述的方法。

技术特征：

1.一种液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法，其特征在于，模拟移动床吸附塔设有多个吸附剂床层，沿模拟移动床内循环物料流动方向，各物料进出位置依次为第一解吸剂(d1)、第二解吸剂(d2)、抽出液(e)、柴油原料(f)和抽余液(r)，上述各物流的注入点或者取出点每经过一段步进时间t就沿模拟移动床内循环物料流动方向移动一个床层；抽出液进入抽出液塔进行精馏分离，从塔底得到富含芳烃的组分；抽余液进入抽余液塔进行精馏分离，从塔底得到脱除了大部分芳烃的组分。

2.按照权利要求1所述的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法，其特征在于，所述的柴油原料为含有c9以上的多种芳烃组分和饱和烷烃组分的烃馏份。

3.按照权利要求1所述的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法，其特征在于，第一解吸剂d1为饱和烃，第二解吸剂d2为轻质芳烃，第一解吸剂d1中饱和烃的沸点低于第二解吸剂d2中轻质芳烃的沸点；

4.按照权利要求3所述的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法，其特征在于，第一解吸剂d1和第二解吸剂d2质量流量之比为1.0～1.8。

5.按照权利要求1所述的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法，其特征在于，所述的模拟移动床吸附塔设有10～16个吸附剂床层，第一解吸剂和第二解吸剂进入吸附塔的位置间隔1～2个床层；

6.按照权利要求1所述的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法，其特征在于，所述的吸附剂为硅胶。

7.按照权利要求1～6中任一种所述的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法，其特征在于，模拟移动床吸附塔的操作温度为20～160℃，压力为0.5～2.0mpa；步进时间t为100-350秒；抽出液塔和抽余液塔操作压力在0.03～0.08mpa，塔顶温度为40～80℃；

8.按照权利要求1～6中任一种所述的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法，其特征在于，抽出液塔塔顶出料和抽余液塔塔顶出料进入解吸剂分离塔(40)中分离，塔顶出料至少部分作为第一解吸剂循环回吸附塔；塔底出料至少部分作为第二解吸剂循环回吸附塔。

9.按照权利要求1～6中任一种所述的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法，其特征在于，抽出液塔塔顶出料作为第一解吸剂循环回吸附塔，抽出液侧线出料作为第二解吸剂循环回吸附塔中；抽余液塔塔顶出料作为第一解吸剂循环回吸附塔，抽余液塔侧线出料作为第二解吸剂循环回吸附塔中。

10.一种液相模拟移动床分离柴油中芳烃的装置，其特征在于，包括模拟移动床吸附塔、抽出液塔和抽余液塔，所述的模拟移动床吸附塔设有多个吸附剂床层，相邻吸附剂床层间设有管线与进出物料管线相连，所述的物料进出管线至少为第一解吸剂物料管线、第二解吸剂物料管线、抽出液物料管线、原料物料管线和抽余液物料管线，每条进出物料管线上均设置开关阀；所述的抽出液物料管线连通抽出液塔，所述的抽余液物料管线连通抽余液塔。

11.按照权利要求10所述的所述的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的装置，其特征在于，所述的抽出液塔设置有塔顶采出口、侧线采出口和塔底采出口；所述的抽余液塔设置有塔顶采出口、侧线采出口和塔底采出口，所述的抽出液塔塔顶采出口、抽余液塔塔顶采出口连通第一解吸剂物料管线，所述的抽出液侧线采出口、所述的抽余液塔侧线采出口连通第二解吸剂物料管线。

12.按照权利要求11所述的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的装置，其特征在于，所述的抽出液塔设有35～60层塔盘，侧线采出口位于第8～21层塔盘上；所述的抽余液塔设有35～60层塔盘，侧线采出口位于第8～21层塔盘上。

13.按照权利要求10所述的所述的液相模拟移动床分离柴油中芳烃的装置，其特征在于，所述的抽出液塔塔顶出料管线、所述的抽余液塔塔顶出料管线分别连通所述的解吸剂分离塔进料口，所述的解吸剂分离塔塔顶出料管线连通第一解吸剂物料管线，所述的解吸剂分离塔塔底出料管线连通第二解吸剂物料管线。

技术总结
一种液相模拟移动床分离柴油中芳烃的方法和装置，所述模拟移动床含有多个吸附剂床层，沿模拟移动床内循环物料流动方向，各物料进出位置依次为第一解吸剂(D1)、第二解吸剂(D2)、抽出液(E)、柴油原料(F)和抽余液(R)，上述各物流的注入点或者取出点每经过一段步进时间t就沿模拟移动床内循环物料流动方向移动一个床层；抽出液进入抽出液塔进行精馏分离，从塔底得到富含芳烃的组分；抽余液进入抽余液塔进行精馏分离，从塔底得到脱除了大部分芳烃的组分。第一解吸剂为饱和烃，第二解吸剂为轻质芳烃。本发明提供的方法使原料中芳烃与非芳烃获得更好的分离效果，获得的芳烃纯度高于97wt％，非芳烃组分中剩余的芳烃小于3wt％。

技术研发人员：王德华,杨彦强,蒋志超,朱宁
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10