[发明专利]一种提升烷基化油品质量的装置与方法

说明书

本发明提供了一种提升烷基化油品质量的装置与方法，新鲜硫酸和烷基化流出物经混合器混合后进酸洗塔中酸洗分离，分离出的重相硫酸部分返回反应器或送入废酸罐，其余泵回酸洗塔循环酸洗萃取，分离出的轻相流出物通入聚结器和过滤器进行聚结分离和过滤分离，再通入脱异丁烷塔分馏出烷基化油、正丁烷和异丁烷，最后烷基化油流入吸附罐进行深度吸附。还提供了一种提升烷基化油品质量的装置。采用本发明处理烷基化流出物后硫含量可低于5㎎/㎏，可替代传统碱洗水洗工艺；整个分离系统干式操作，可大幅度降低能耗和酸耗，避免设备腐蚀；解决了酸洗效果差、脱酸脱硫精度低、吸附剂使用寿命短和烷基化油硫含量高的问题，实现了烷基化油的清洁生产。

技术领域

本发明属于石油化工油品精制处理技术领域，本发明涉及一种提升烷基化油品质量的装置与方法，具体来说，涉及利用酸洗分离、循环液滴传质、聚结分离、瓷球过滤、深度吸附的方法来对烷基化反应流出物中的有机硫化合物(如：硫醇、硫醚、硫酯)和硫酸进行脱除。

背景技术

随着国内环保要求的日趋严格，国家成品油质量升级步伐加快，国V汽油标准的全面实施以及国VI汽油标准的即将推出，促使具有高辛烷值和清洁环保的烷基化油成为石油炼化行业关注的焦点。烷基化油具有无烯、无芳、低硫、辛烷值高、蒸汽压低等优点，为调配清洁汽油的理想组分。

烷基化油由异丁烷与丁烯在酸催化剂的作用下进行烷基化反应制得。硫酸和氢氟酸是目前工业上使用的烷基化催化剂，由于它们的毒性、腐蚀性、安全性、以及环境污染等问题，国内外投入大量的人力、物力和财力来进行液体酸烷基化工艺的改进和提高上来，并取得了重要进展。由于硫酸在安全性方面好于氢氟酸，近20年新建烷基化装置绝大部分采用硫酸工艺，因此对于硫酸工艺改进的研究工作也很活跃。现行硫酸烷基化的主流技术主要分为两种：第一种是以鲁姆斯公司的CDAlky工艺和中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院的SINOALKY工艺为代表，反应温度为-3～3℃；另外一种是以杜邦公司的STRATCO工艺为代表，反应温度为3～8℃。但是，硫酸烷基化其反应器流出物中均会带有少量硫酸和含硫杂质，影响产品质量，且会对下游设备产生严重腐蚀，因此须对其进行有效分离。

目前，烷基化产品精制流程中仍主要采用“酸洗-碱洗-水洗”工艺去除其反应流出物中带有的少量硫酸和含硫杂质，该工艺酸碱中和过程和分离过程极易造成设备腐蚀，影响设备稳定性，还会造成额外的酸耗和碱耗。中国专利CN102021016B公开了一种烷基化流出物脱酸的方法，通过装有疏水改性陶瓷膜的组件进行分离，减少了烷基化工艺的酸碱精制系统中碱的用量和废水的产生量。中国专利CN1688524A和CN110305690A分别提供了通过机械性的聚结器和单、多级聚结分离装置的手段代替碱水洗工艺，来除去烷基化物中的硫酸。中国专利CN108070401B公开了一种先后通过膜分离设备-注酸混合-旋流器-聚结器对烷基化流出物进行酸烃分离的方法，省掉了传统的碱洗、水洗等复杂的处理过程。以上这些专利虽能高效去除烷基化流出物的硫酸，但对溶于油相中的含硫化合物(如硫酸酯等)的去除作用很小，脱异丁烷分馏后的产品烷基化油中硫含量仍很高，难以满足生产要求。中国专利CN104927907B提供了一种运用“酸洗+聚结+吸附”技术实现烷基化流出物脱硫脱酸的方法和装置。虽然该工艺在保证产品合格的情况下取消了碱水洗工艺，但存在酸洗效果不佳、吸附剂使用寿命短，造成吸附剂更换频率高一直是困扰其工业应用的难题。

因此，本领域迫切需要开发出一种能取代碱洗、水洗工艺、高效去除或分离烷基化流出物中硫酸和含硫杂质(如硫醇、硫醚、硫酯等)，又可以减少吸附剂消耗量，延长吸附剂使用时间，提高烷基化油品质量的装置与方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有烷基化流出物处理技术中酸洗混合效果不佳、脱酸脱硫精度低、吸附剂使用寿命短、烷基化油含硫高的问题，提供了一种新型的烷基化流出物连续进行酸洗分离、纤维聚结分离、瓷球过滤分离、产品分馏、深度吸附处理的装置与方法，从而实现高效分离去除硫酸和含硫物质，减少吸附剂用量，延长吸附剂使用时间，降低烷基化油硫含量，提升烷基化油品质量的方法。