[发明专利]烷基化产物脱硫脱酸的方法与装置

说明书

技术领域

本发明属于烷基化产物中携带的有机硫化合物和游离硫酸对后续设备的腐蚀的领域，涉及一种从烷基化产物中去除有机硫化合物(如：硫酸酯)和游离硫酸的方法和装置。

背景技术

当今世界的环境污染日益严重，环境保护受到普遍受到各国的重视。在国内外，随着汽车拥有量的激增，汽车排放尾气对空气的污染日趋严重，各国的环保要求也日趋严格，这对车用油的辛烷值和清洁度提出了更高的要求。烷基化油的高辛烷值、低含硫量等优良性能特点使得它日益受到各国重视。

在石油加工工业中，烷基化是链烷烃、通常是异链烷烃与烯烃在强酸存在下制备更高辛烷值的链烷烃，这是公知的方法。烷基化过程需要在强酸环境中进行，一般以硫酸为催化剂，硫酸常被搅拌处理成微细液滴或乳化液，这增加了沉降分离的难度，一次后续工艺中必须对烷基化流出物进行酸烃分离，否则这些强酸进入后续工艺会导致设备的严重腐蚀。此外在烷基化反应中，部分烯烃和硫酸反应生成硫酸酯等含硫有机物，这些酯在酸性或高温条件下极不稳定，若不加以脱除，将在下游的脱异丁烷塔分解放出SO₂(在高温条件下)，遇到水分，则会严重腐蚀设备，并在脱异丁烷塔的重沸器结垢。所以，必须予以脱除。

酸烃分离的方法有物理法、物理化学法和化学法等。中国专利申请CN102021016A公开了一种用改性陶瓷膜组件来去除烷基化反应产物中酸的方法，可实现油中含酸量低于100mg/L，随后再用碱水洗涤实现酸的脱除。中国专利申请CN1803739A公开了一种含有聚并材料的除雾容器，通过湿润聚并材料吸附除去烷基化产物中的硫酸和硫酸酯。中国专利申请CN1688524A公开了一种通过机械性的聚并器从烷基化产物中出去硫酸，然后在下一级工艺中加入催化剂除去产物中的磺酸酯和磺酸盐。

然而，上述现有技术的方法并不能有效地解决烷基化产物中携带的有机硫化合物和游离硫酸对后续设备的腐蚀问题。

因此，本领域迫切需要开发出能够有效地对烷基化产物中的硫酸与硫酸酯等物质进行分离，使烷基化产物达到脱硫脱酸目的的方法与装置。

发明内容

本发明提供了一种新颖的烷基化产物脱硫脱酸的方法与装置，从而解决了现有技术中存在的问题。

本发明所要解决的技术问题是，烷基化产物中携带的有机硫化合物和游离硫酸对后续设备的腐蚀。

一方面，本发明提供了一种烷基化产物脱硫脱酸的方法，该方法包括以下步骤：

(a)将液态的含有硫酸和硫酸酯的烷基化产物和新硫酸两股物料以逆流或错流方式送入酸洗分离罐内酸洗、聚并分离；

(b)在酸洗分离罐下部的酸洗丝网填料中，硫酸酯和新硫酸充分接触并相互溶解萃取，同时发生聚并分离；溶于硫酸的硫酸酯和烷基化产物中超过50％的硫酸作为重相沉降下来至酸洗分离罐底部，富集后送至酸洗沉降罐或者烷基化反应器或者外排；

(c)作为轻相的烷基化产物进入酸洗分离罐上部的分离丝网填料，其中，在分离丝网填料上，作为轻相的烷基化产物中超过95％的硫酸被聚并分离，得到硫酸含量约为0.01％～1.0％的烷基化产物；聚并分离后的硫酸沉降至酸洗分离罐底部；

(d)所得的硫酸含量约为0.01％～1.0％的烷基化产物从酸洗分离罐顶部被送至酸烃分离段进行酸烃分离，其中，所述酸烃分离段为单级或多级酸烃分离装置；

(e)在酸烃分离装置中对所述硫酸含量约为0.01％～1.0％的烷基化产物中所夹带的硫酸进行粗分离和精细分离，得到硫酸含量低于10㎎/㎏的烷基化产物；分离出来硫酸富集后被送去酸洗沉降罐或者烷基化反应器或者外排；以及

(f)所得的硫酸含量低于10㎎/㎏的烷基化产物被送至吸附装置中，以吸附剩余的含量低于10㎎/㎏的硫酸，得到除去了硫酸酯和硫酸的烷基化产物。

在一个优选的实施方式中，所述步骤(a)还包括：在将液态的含有硫酸和硫酸酯的烷基化产物和新硫酸两股物料以逆流或错流方式送入酸洗分离罐内之前，在混合器内使其充分混合。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(d)中，所述酸烃分离段为两级酸烃分离装置梯度布置，一级酸烃分离装置粗分离得到的烷基化产物直接被送至二级酸烃分离装置进行精细分离。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(f)中，所得的硫酸含量低于10㎎/㎏的烷基化产物被送至装有交换吸附树脂床的吸附装置中，以吸附剩余的含量低于10㎎/㎏的硫酸，使其硫酸浓度降到低于1㎎/㎏。

另一方面，本发明提供了一种烷基化产物脱硫脱酸的装置，该装置包括：