[发明专利]抽提分离柴油馏分中芳烃和烷烃的复合溶剂及应用方法

说明书

技术领域

本发明为一种抽提分离柴油馏分中芳烃和烷烃的复合溶剂及应用方法，具体地说，是一种离子液体和常规溶剂复合的适用于分离柴油馏分中芳烃的抽提溶剂及使用该复合溶剂进行抽提分离芳烃的方法。

背景技术

在发展低碳经济、循环经济、实现可持续发展的大形势下，油品质量升级步伐明显加快，新的环保法规中关于汽车尾气排放的控制对于柴油质量要求越来越高，特别是对柴油中芳烃含量和十六烷值的要求也越来越严格。在我国，催化裂化轻循环油（LCO）通常作为柴油的调和组分，其量占成品柴油总量的20～30%左右，成为柴油池的重要组成部分。但是，由于国内FCC装置操作苛刻度不断提高，LCO中芳烃含量均在40%以上，特别是石蜡基以外的原料油经催化裂化产生的LCO中芳烃含量更高达60%以上，十六烷值很低。这部分柴油很难满足日益严格的柴油标准，必须通过改质才可作为成品柴油的调和组分。

传统的改质方法是对LCO进行加氢处理，或使柴油中的芳烃饱和，提高一定的十六烷值之后作为柴油的调和组分；或使柴油中的芳烃裂化成小分子烃类，作为高辛烷值汽油的调和组分。受环保要求的限制和市场需求的推动，国内FCC柴油加氢改质的技术得到快速的发展，但是加氢改质工艺的操作费用高、操作条件苛刻，导致柴油生产的成本大幅攀升。因此，开发新的成本低、投资小的非加氢柴油改质技术势在必行。

溶剂抽提技术可以有效分离饱和烃与芳烃，在BTX生产和汽油馏分分离芳烃方面，已经有很多工业化的溶剂抽提工艺，如液液抽提法、抽提蒸馏法等。采用液液抽提技术从柴油馏分中分离出芳烃，不仅可以改善柴油质量，同时得到的芳烃进行处理可以得到高价值的BTX或高辛烷值汽油，不仅可以收到明显的经济效益，还能大大降低环境污染，产生良好的社会效益。

CN102021024A公开了一种制备高质量柴油的系统及其方法。该系统即包括抽提装置，通过溶剂抽提脱除柴油中的一部分芳烃，抽余油经过加氢处理得到高质量柴油，含芳烃抽出油经分离，轻芳烃和重芳烃排出系统，最轻的组分作为返洗剂返回抽出油返洗塔底和抽提塔底。该法处理的原料多样化，可以是各种柴油，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，所用的抽提溶剂选自环丁砜，N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。

CN1769392A公开了一种劣质柴油的改质方法。该方法由加氢改质工艺和溶剂抽提工艺组合而成，劣质柴油经加氢改质后的液相产物经溶剂抽提分离出其中的大部分芳烃，得到清洁柴油，抽提出的芳烃组分循环回加氢改质装置再次处理。该发明的组合工艺通过发挥各自工艺的特点，可以大幅度降低柴油馏分的芳烃含量，提高柴油馏分十六烷值，且保持较高的柴油收率。

采用溶剂抽提的方法可以有效分离出柴油中的芳烃组分，提高柴油馏分的十六烷值，但是目前对于柴油溶剂抽提改质的研究中，大多使用汽油馏分芳烃抽提的溶剂，如环丁砜、NMP等，这些溶剂虽然能够在一定程度上从柴油馏分中分离出部分芳烃，但存在着一些应用问题，主要表现在：选择性较差，抽出芳烃中烷烃含量较高，且对于芳烃含量高的柴油馏分（如芳烃含量高于70%的LCO），会出现溶剂与原料混溶的现象，难于分层分离；热稳定性、化学稳定性差，容易发生分解、氧化等副反应，对操作条件要求较高；在产品中会有一定的残留，影响油品的硫氮含量等指标。

CN1524006A公开了一种利用离子液体分离接近沸点的均相和多相共沸混合物的方法。该方法以离子液体作为精馏中的添加剂，来分离链烷烃和链烯烃、酮和醇以及酰胺和酸的混合物。离子液体的选择性明显优于普通添加剂。此外，离子液体的蒸汽压很低，其在塔顶混合物中所占分压大约等于0，这样就可以省去塔顶产物和共混剂分离单元，就成本和能量而言，优于普通萃取精馏。

CN101265152A公开了一种离子液体作为萃取精馏分离苯和环己烷的溶剂的应用，使用咪唑阳离子、六氟磷酸阴离子或卤素阴离子的离子液体为溶剂，可以将苯和环己烷通过萃取蒸馏分离。

发明内容

本发明的目的是提供一种抽提分离柴油馏分中芳烃和烷烃的复合溶剂及应用方法，该复合抽提溶剂具有较好的芳烃选择溶解性，可有效分离柴油馏分中的芳烃，提高柴油馏分的十六烷值。

本发明提供的抽提分离柴油馏分中芳烃和烷烃的复合溶剂，包括离子液体和有机溶剂，所述的离子液体的阳离子具有式（Ⅰ）或式（Ⅱ）的结构，阴离子为BF₄^-、PF₆^-、对甲基苯磺酸根、双三氟甲磺酰亚胺根、九氟丁磺酸根、十二烷基磺酸根、醋酸根或硫酸根，