一种液-液分离柴油馏分中芳烃的方法及分离芳烃的系统

本发明涉及柴油馏分分离，尤其涉及一种液-液分离柴油馏分中芳烃的方法及分离芳烃的系统。

背景技术：

1、柴油作为最为重要的石油产品之一，近年来对柴油的芳烃含量和十六烷值要求越发严格。目前，我国炼厂柴油池中直馏柴油占约60％，催化裂化(fcc)柴油占约30％，其他为焦化及其他柴油。其中fcc柴油是一种典型的芳烃含量高、十六烷低的劣质柴油馏分，芳烃含量可高达80％，其中萘系化合物是催化裂化柴油中含量最高的芳烃组分。芳烃的高含量不仅降低了fcc柴油的cn值，也造成了环境污染问题。因此，降低芳烃含量是提高催化裂化柴油质量的必要措施。且芳烃在当今世界应用基为广泛，是非常重要的化学工业基本原料，是重要的有机化合物。

2、柴油芳烃提取技术主要包括液-液抽提与抽提蒸馏，其中液-液抽提技术是利用抽提溶剂对不同烃类组分的溶解度不同、相对挥发度不同，从而使较纯芳烃从烃类混合物中分离出的一种工艺过程，又被称之为溶剂萃取，是一种工业上广泛应用的技术。已经实现工业化的芳烃抽提蒸馏工艺主要基于甘醇类溶剂的udex工艺，基于二甲基亚砜的ifp工艺，基于环丁砜的sulfolane工艺和sae工艺。液-液抽提技术具有操作条件简易、处理量大等优势，在工业上得到了广泛应用。如cn1408689a公开了一种利用萃取和萃取精馏方法回收烃类混合物芳烃组分，主要将柴油进行预分馏，将分馏得到的甲苯馏分送入液液抽提塔，再通过一系列的萃取精馏，利用减压蒸馏分离溶剂与芳烃，此技术主要针对的是芳烃60％～99％的原料混合物，并不适用所有的柴油种类。

3、柴油抽提技术最为主要的是抽提溶剂的选择，常用的溶剂为甘醇类、环丁砜、n-甲酰基吗啉、n-甲基吡咯烷酮、离子液体等或复配溶剂。如cn102021024a公开了一种制备高质量柴油的系统及方法，该方法所用的抽提溶剂选自环丁砜、n-甲基毗咯烷酮或二甲基亚砜，将芳烃从柴油中分离出来，大大提高了柴油的十六烷值，降低了柴油凝点。现有技术为了提高对芳烃的溶解性和选择性，发展了复合溶剂，用于对烃类混合物中分离芳烃组分。如cn103160310a公开了一种用于炼油、化工工业从烃类混合物中萃取分离芳烃所用的复合溶剂及其萃取方法，所使用的复合溶剂是由主溶剂、助溶剂和改性剂混合均匀制备而成，可显著增加了溶剂对芳烃的溶解能力和选择性，提高芳烃回收率。cn104945327a公开了一种抽提分离柴油馏分中芳烃和烷烃的抽提溶剂，使用离子液体为抽提溶剂，所述的离子液体的阳离子为烷基取代的咪唑或吡啶阳离子，阴离子为bf4-或pf6-。

4、这些常见抽提溶剂虽然能够在一定程度上从柴油馏分中分出部分芳烃，但同时也各自存在一定的问题，如：有环丁砜、n-甲酰基吗啉等有机溶剂沸点低，溶剂与重芳烃组分难以分离，不易回收，能耗过大；离子液体虽易分离，但是污染大，难以回收利用，不易实现工业化。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种液-液分离柴油馏分中芳烃的方法，实现了对柴油馏分中芳烃的高效分离，提高芳烃的回收率，且抽提溶剂沸点高，易于与芳烃组分分离，还实现了抽提溶剂的回收循环利用。

2、本发明提供了一种液-液分离柴油馏分中芳烃的方法，包括以下步骤：

3、将柴油馏分与抽提溶剂混合，静置后分别获得抽余油和抽出油；所述抽提溶剂为为n,n-二联烷(氧)基吡咯烷酮中的一种，所述抽提溶剂的沸点高于柴油馏分的沸点，沸点大于380℃；

4、将所述抽出油进行多级水洗，分别获得芳烃油和水洗萃取相，所述多级水洗的级数至少为3级；

5、将所述水洗萃取相进行减压精馏，回收抽提溶剂；

6、所述n,n-二联烷(氧)基吡咯烷酮的结构如式i所示：

7、

8、r为亚烷基，n≥0。

9、优选的，所述n,n-二联烷基吡咯烷酮中烷基为c5-c10的烷基，所述n,n-二联烷氧基吡咯烷酮中烷氧基的碳原子数为1-10。

10、优选的，所述抽提溶剂为n,n-二联正己基吡咯烷酮和/或n,n-二联-3,6-二氧辛基吡咯烷酮。

11、优选的，所述抽提溶剂与柴油馏分的体积比为0.5-10:1；所述混合的温度为30-70℃，混合的时间为1-5h，所述静置的时间为1-8h。

12、优选的，所述多级水洗时，水与抽出油的体积比为0.3-1.5:1，所述水洗的温度为30-70℃。

13、优选的，所述多级水洗的级数为4级或5级。

14、优选的，所述减压精馏的操作温度为45-80℃；所述减压精馏的压力为10-20kp。

15、优选的，所述柴油馏分中芳烃的种类包括直馏柴油、催化柴油或加氢柴油，所述柴油馏分中芳烃的体积含量为10～90％。

16、本发明提供了一种液-液分离芳烃的系统，包括溶剂抽提塔10，所述溶剂抽提塔10的侧壁上方设置有抽提溶剂入口和非芳烃油出口、侧壁底端设置有柴油馏分入口和抽出油出口；

17、与所述溶剂抽提塔10的抽出油出口相连通的多级水洗塔11，所述多级水洗塔11中首位水洗塔侧壁上方设置有水入口、侧壁底端设置有抽出油入口，以及末位水洗塔侧壁上方设置有芳烃油出口、侧壁底端设置有水洗萃取相出口；

18、与所述多级水洗塔11的水洗萃取相出口相连通的减压精馏塔12，所述减压精馏塔12的侧壁中部设置有水洗萃取相入口、侧壁上方设置有水出口、侧壁底端设置有回收抽提溶剂出口，所述回收抽提溶剂出口与所述溶剂抽提塔上的抽提溶剂入口连通。

19、本发明提供的方法以n,n-二联烷基吡咯烷酮和n,n-二联烷氧基吡咯烷酮中的一种作为抽提溶剂，所述抽提溶剂的沸点远大于柴油馏分，易于直接精馏分离，且极性大，对芳烃的溶解能力强，可应用于各类柴油馏分，能够将几乎全部芳烃组分由柴油馏分中抽提至抽出油中，提高了芳烃的回收率；再将抽出油进行水洗，根据极性大小为水≥抽提溶剂＞芳烃，即能够实现分离芳烃相和水洗萃取相，抽提物与溶剂更容易分离，降低了能耗和溶剂损耗，提高了芳烃分离的效率；水洗萃取相进行减压精馏，回收得到抽提溶剂可重复使用。

技术特征：

1.一种液-液分离柴油馏分中芳烃的方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述n,n-二联烷基吡咯烷酮中烷基为c5-c10的烷基，所述n,n-二联烷氧基吡咯烷酮中烷氧基的碳原子数为1-10。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述抽提溶剂为n,n-二联正己基吡咯烷酮或n,n-二联-3,6-二氧辛基吡咯烷酮。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述抽提溶剂与柴油馏分的体积比为0.5-10:1；所述混合的温度为30-70℃，混合的时间为1-5h，所述静置的时间为1-8h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多级水洗时，水与抽出油的体积比为0.5-5:1，所述水洗的温度为30-100℃。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述多级水洗的级数为4级或5级。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述减压精馏的操作温度为45-80℃；所述减压精馏的压力为10-20kp。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柴油馏分包括直馏柴油、催化柴油或加氢柴油，所述柴油馏分中芳烃的体积含量为10-90％。

9.一种液-液分离芳烃的系统，包括溶剂抽提塔(10)，所述溶剂抽提塔(10)的侧壁上方设置有抽提溶剂入口和非芳烃油出口、侧壁底端设置有柴油馏分入口和抽出油出口；

技术总结本发明提供的方法以N,N‑二联烷基吡咯烷酮和N,N‑二联烷氧基吡咯烷酮中的一种作为抽提溶剂，所述抽提溶剂的沸点远大于柴油馏分，易于直接精馏分离，且极性大，对芳烃的溶解能力强，可应用于各类柴油馏分，能够将几乎全部芳烃组分由柴油馏分中抽提至抽出油中，提高了芳烃的回收率；再将抽出油进行水洗即能够实现分离芳烃相和水洗萃取相相，抽提物与溶剂更容易分离，降低了能耗和溶剂损耗，提高了芳烃分离的效率；水洗萃取相进行减压精馏，回收得到抽提溶剂可重复使用。技术研发人员：柴永明,范娜,徐永强,刘宾,王子豪,于英民,潘原,董斌,李奕川,邢秀印,殷长龙,刘晨光受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）技术研发日：技术公布日：2024/5/6