一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法与流程

本申请涉及石油化工，特别涉及一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法。

背景技术：

1、随着国内原油加工能力的严重过剩，汽柴油比例持续下降，成品油尤其是柴油的出处成为各大炼厂关注重点。柴油中具有芳烃和非芳烃两种集总，芳烃组分可作为优质溶剂油，经轻质化也可生产高附加值btx；非芳烃可作为优质乙烯裂解原料。因此，采用吸附分离技术分割柴油中的芳烃和非芳组分能够更好地解决炼厂柴油难以“消化”的窘境，最大化实现其综合利用，大幅提升企业经济效益。

2、现有专利技术中均是基础常规模拟移动床的吸附分离工艺，存在产品纯度偏低、能耗偏高的不足。如cn113956124a提供了一种生产低碳烯烃、芳烃及优质碳素材料的集成工艺方法。该方法先将原料油进行定向改质，改质汽柴油产物中富含烯烃，通过吸附分离进行非芳烃(烷烃+烯烃)与芳烃组分的分离，针对组分特性配套烯烃、芳烃增产加工工艺，以最大化生产低碳烯烃和芳烃。

3、又如cn110938458a公开了一种生产高品质工业白油的方法，包括原料预处理、模拟移动床芳烃吸附分离、解吸剂精馏回收三个工艺单元，其中原料预处理工艺单元吸附脱除碱性氮化物和氧化物杂质，模拟移动床芳烃吸附分离工艺单元在芳烃吸附剂作用下吸附脱除大部分芳烃，得到抽出油和抽余油，再经精馏分离得到高品质白油，精馏分离得到的解吸剂返回模拟移动床芳烃吸附分离工艺单元循环使用；所用的芳烃吸附剂为芳烃基团有机硅化物改性介孔二氧化硅材料。

4、再如cn114736706a涉及一种模拟移动床同时分离汽柴油组分的方法，该方法将汽油和柴油原料经预处理除去杂质的汽油和柴油原料进入模拟移动床吸附装置进行吸附分离，模拟移动床吸附装置主要包括吸附区、隔离区、解吸区和精制区，每个区域至少分配1个吸附柱，根据汽油和柴油中各组分对吸附剂吸附选择性的差异，利用模拟移动床吸附装置同时分离汽柴油组分；根据需要，调整吸附分离方法，选择性获得汽油非芳烃、汽油轻芳烃、汽油重芳烃、柴油非芳烃、柴油芳烃组分。

5、综上，目前柴油吸附分离技术通常采用常规模拟移动床技术，存在物耗能耗高、设备复杂等弊端，需要设计一种新的柴油吸附分离工艺。

技术实现思路

1、本申请为了解决上述技术问题，提供一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，该方法具有快速、高效分离芳烃和非芳烃的优点。

2、本发明是采用以下技术方案得以实现的。

3、一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，其特征在于：将柴油原料输入到装有吸附剂的异步切换模拟移动床，经吸附分离得到富芳组分和贫芳组分；所述异步切换模拟移动床包括串联连接的5～12个装填吸附剂的吸附塔，每个吸附塔最多打开一个进口阀或出口阀；多个吸附塔依次分割为a区、b区、c区和d区4个区域，对应模拟移动床的解吸区、提纯区、吸附区和隔离区；区分布a、b、c和d为e：f：g：h，其中e、f、g和h分别代表1～5之间的任意数，e、f、g、h之和等于总吸附塔数。

4、进一步的，异步切换模拟移动床总吸附塔数为12个，总区分布a：b：c：d为a：b：c：d，a+b+c+d＝12，a、b、c、d均大于0，具体工艺操作步骤如下：

5、a.第1柱通入解吸剂，第3柱出口流出富芳抽出液；第7柱通入柴油原料，第11柱流出贫芳抽余液，区分布a：b：c：d为a1：b1：c1：d1；

6、b.切换阀门，第1柱通入解吸剂，第3柱出口流出富芳抽出液；第8柱通入柴油原料，第11柱流出贫芳抽余液，区分布a：b：c：d为a2：b2：c2：d2；

7、c.切换阀门，第1柱通入解吸剂，第2柱出口流出富芳抽出液；第7柱通入柴油原料，第10柱流出贫芳抽余液，区分布a：b：c：d为a3：b3：c3：d3；

8、d.切换阀门，第1柱通入解吸剂，第2柱出口流出富芳抽出液；第6柱通入柴油原料，第10柱流出贫芳抽余液，区分布a：b：c：d为a4：b4：c4：d4；

9、e.步骤d结束后，进入下一运行周期，进出口位置相对于前一周期均向后移动一根柱子，依次运行a～d步骤，形成循环；其中，(a1+a2+a3+a4)/4＝a，a1、a2、a3、a4均大于0；(b1+b2+b3+b4)/4＝b，b1、b2、b3、b4均大于0；(c1+c2+c3+c4)/4＝c，c1、c2、c3、c4均大于0；(d1+d2+d3+d4)/4＝d，d1、d2、d3、d4均大于0。

10、更进一步的，所述柴油原料选用直馏柴油、催化柴油、焦化柴油、加氢裂化柴油、加氢改质柴油、加氢精制柴油中的一种或多种，柴油中芳烃质量含量为10％～90％。

11、更进一步的，所述吸附剂包括主剂和粘结剂，主剂含量为90～99wt％，粘结剂含量为1～10wt％。

12、优选的，所述主剂选用x沸石、β沸石、y沸石、zsm-5沸石、硅胶和mcm-22沸石中的一种。

13、优选的，所述粘结剂选用高岭土、膨润土、累托石、蒙脱土、凹凸棒土、硅藻土、埃洛石或坡缕石中一种或多种。

14、优选的，所述吸附剂经过离子交换负载活性金属，离子交换度为50～80％；离子交换的阳离子选用k、ca、mg、al、ni、co、ba、ag中的一种或多种。

15、更进一步的，所述吸附剂为球形，粒径为0.2～1.5mm。

16、更进一步的，解吸剂选用单环芳烃及其衍生物、环烷烃和链烷烃中的两种或多种。

17、更进一步的，异步切换模拟移动床的操作温度为40～170℃，操作压力为0.1～4mpa。

18、更进一步的，步骤a、b、c、d运行时间为10～220s，单周期运行时间为60～660s；步骤a、b、c、d步骤数量为2～8个。

19、本申请具有以下有益效果。

20、本发明通过采用异步切换模拟移动床可同时分离出含解吸剂的富芳组分和含解吸剂的贫芳组分，精馏后可得到芳烃纯度＞99％的富芳组分、芳烃纯度＜1％的贫芳组分，纯度99％的解吸剂返回系统中循环利用，异步切换模拟移动床所用解吸量较传统模拟移动床至少减少15％。本发明可高效利用炼厂柴油，采用精准操作手段，优化常规模拟移动床工艺，最大化发挥工艺优势，提高产品纯度，降低工艺运行能耗，实现油品的提质增效。

技术特征：

1.一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，其特征在于：将柴油原料输入到装有吸附剂的异步切换模拟移动床，经吸附分离得到富芳组分和贫芳组分；所述异步切换模拟移动床包括串联连接的5～12个装填吸附剂的吸附塔，每个吸附塔最多打开一个进口阀或出口阀；多个吸附塔依次分割为a区、b区、c区和d区4个区域，对应模拟移动床的解吸区、提纯区、吸附区和隔离区；区分布a、b、c和d为e：f：g：h，其中e、f、g和h分别代表1～5之间的任意数，e、f、g、h之和等于总吸附塔数。

2.根据权利要求1所述的一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，其特征在于：异步切换模拟移动床总吸附塔数为12个，总区分布a：b：c：d为a：b：c：d，a+b+c+d＝12，a、b、c、d均大于0，具体工艺操作步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，其特征在于：所述柴油原料选用直馏柴油、催化柴油、焦化柴油、加氢裂化柴油、加氢改质柴油、加氢精制柴油中的一种或多种，柴油中芳烃质量含量为10％～90％。

4.根据权利要求2所述的一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，其特征在于：所述吸附剂包括主剂和粘结剂，主剂含量为90～99wt％，粘结剂含量为1～10wt％。

5.根据权利要求4所述的一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，其特征在于：所述主剂选用x沸石、β沸石、y沸石、zsm-5沸石、硅胶和mcm-22沸石中的一种。

6.根据权利要求4所述的一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，其特征在于：所述粘结剂选用高岭土、膨润土、累托石、蒙脱土、凹凸棒土、硅藻土、埃洛石或坡缕石中一种或多种。

7.根据权利要求4所述的一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，其特征在于：所述吸附剂经过离子交换负载活性金属，离子交换度为50～80％；离子交换的阳离子选用k、ca、mg、al、ni、co、ba、ag中的一种或多种。

8.根据权利要求2所述的一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，其特征在于：解吸剂选用单环芳烃及其衍生物、环烷烃和链烷烃中的两种或多种。

9.根据权利要求2所述的一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，其特征在于：异步切换模拟移动床的操作温度为40～170℃，操作压力为0.1～4mpa。

10.根据权利要求2所述的一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法，其特征在于：步骤a、b、c、d运行时间为10～220s，单周期运行时间为60～660s；步骤a、b、c、d步骤数量为2～8个。

技术总结本申请公开了一种异步切换模拟移动床柴油吸附分离方法。所述方法利用异步切换模拟移动床对柴油中芳烃、非芳烃组分进行分离，通过调控不同步进模拟移动床区分布，各区进料、出料的流量，步进时间实现柴油芳烃、非芳烃组分高效分离。本发明通过精确调节模拟移动床的运行，实现异步切换，突破模拟移动床区分布的数量限制，提高了模拟移动床技术的运行精确性，降低了解吸剂消耗，获得了高纯度的芳烃和非芳烃组分，低能耗、高效地实现柴油分质利用。技术研发人员：胡智中,李犇,郭鸿飞,汲银平,赵训志,赵闯,张博宇,赵云,宫毓鹏,王克富受保护的技术使用者：中海油天津化工研究设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/8