一种直馏石脑油中芳烃脱除方法与流程

1.本技术涉及石油化工领域，特别涉及一种直馏石脑油中芳烃脱除方法。


背景技术：

2.直馏石脑油是一种化工轻油，是从原油中经蒸馏得到，通常用作乙烯裂解或重整的原料。石脑油经管式炉裂解制乙烯技术是目前获取乙烯最常用的技术之一。石脑油中一般包含正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃。不同原油得到的直馏石脑油中各组分的含量不等。
3.石脑油用于乙烯裂解原料时，正构烷烃和异构烷烃是乙烯裂解的良好原料，而环烷烃和芳烃则是非理想组分。特别是芳烃组分，在乙烯裂解炉裂解过程中部分“空转”不发生生成乙烯的反应，部分会生成焦炭附着在裂解管式炉的管壁上，从而缩短裂解管式炉的使用周期。因此用于乙烯裂解的石脑油，要求尽量降低其中的芳烃含量。
4.cn102585887a公开了一种石脑油的吸附分离方法，该方法包括根据石脑油中正构烷烃直径小于非正构烃直径的特性，正构烷烃可进入5a分子筛孔道而非正构烃不能进入5a分子筛的原理，将石脑油在液相条件下通入装填有5a分子筛的模拟移动床吸附分离装置；通过液固吸附分离工艺，得到脱附流出物和吸余流出物；脱附流出物和吸余流出物分别经过脱附剂回收后获得富含正构烷烃的脱附油，以及富含芳烃的吸余油；其中，脱附油中正构烷烃的重量含量可达90～100％。但是，该技术只能得到正构烷烃，无法选择性的脱除对乙烯裂解危害最大的芳烃，乙烯原料收率低，且操作及控制步骤复杂，能耗较高。
5.cn108504382a公开了一种用含有离子液的复配溶剂从石脑油中液液抽提分离环烷烃和芳烃的方法，该方法可提高乙烯原料的收率，但离子液价格高，过程复杂，能耗较高。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供了一种直馏石脑油中芳烃脱除方法。目的是经济地从直馏石脑油中脱除其中的芳烃。所述技术方案如下：
7.根据本技术的一方面，提供了一种直馏石脑油中芳烃脱除方法，所述方法包括：
8.获取闪蒸罐内的第一预设温度的气相石脑油；
9.对所述气相石脑油进行第一次冷凝，形成第二预设温度的气液混合相石脑油；
10.将所述第二预设温度的气液混合相石脑油以及芳烃抽提溶剂分别导入抽提蒸馏塔，所述第二预设温度的气液混合相石脑油与所述芳烃抽提溶剂接触，所述芳烃抽提溶剂用于抽提出所述气液混合相石脑油中的所述芳烃；
11.将所述气液混合相石脑油中的气相石脑油与所述芳烃抽提溶剂接触后上升至所述抽提蒸馏塔顶部进行第二次冷凝，形成第一脱芳烃石脑油。
12.可选的，所述获取闪蒸罐内第一预设温度的气相石脑油还包括：
13.对原油进行脱盐脱水处理；
14.将所述脱盐脱水处理后的原油的温度增加至第一预设温度；
15.将所述第一预设温度的原油导入闪蒸罐，使所述脱盐脱水处理后的原油汽化，得到所述第一预设温度的气相石脑油。
16.可选的，所述第一预设温度为150℃-220℃范围内任一温度。
17.可选的，所述对所述气相石脑油进行第一次冷凝，包括：
18.控制所述第一次冷凝的温度，使所述第一次冷凝后的所述气液混合相石脑油中包含10％-30％的液相石脑油和70％-90％的气相石脑油。
19.可选的，所述气液混合相石脑油中的气相石脑油与所述芳烃抽提溶剂接触后上升至所述抽提蒸馏塔顶部进行第二次冷凝，形成第一脱芳烃石脑油包括：
20.可选的，所述气液混合相石脑油中的液相石脑油与所述芳烃抽提溶剂接触，得到第一溶剂相，所述第一溶剂相包含芳烃抽提溶剂、芳烃和非芳烃。
21.可选的，所述得到第一溶剂相之后，所述方法还包括：
22.蒸发出所述第一溶剂相中的非芳烃，得到第二溶剂相，所述第二溶剂相包括芳烃抽提溶剂和芳烃。
23.可选的，所述得到第二溶剂相之后，所述方法还包括：
24.将所述第二溶剂相导入回收塔；
25.对所述第二溶剂相进行芳烃分离，得到所述芳烃抽提溶剂和芳烃；
26.将所述芳烃抽提溶剂导入所述抽提蒸馏塔循环使用。
27.可选的，所述将所述第一预设温度的原油装入闪蒸罐，使所述脱盐脱水处理后的原油汽化，得到所述第一预设温度的气相石脑油之后，所述方法还包括：
28.将未汽化的原油输出至常压分馏装置，进行常压分馏处理。
29.可选的，所述芳烃抽提溶剂为n-甲酰吗啉溶剂。
30.本技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
31.提供一种直馏石脑油中芳烃脱除方法，先将原油加热后用闪蒸的方法提取石脑油，将闪蒸罐内形成的气相石脑油冷凝形成气液混合相石脑油，然后将该气液混合相石脑油与芳烃抽提溶剂接触，抽提出芳烃后的气相石脑油上升到塔顶在冷回流的作用下冷凝出所含芳烃抽提溶剂，得到第一脱芳烃石脑油。该方法无需将原油闪蒸后得到的气相石脑油全部冷凝形成液相后，再对液相石脑油进行加热形成气液混合相进行抽提蒸馏脱芳烃，简化了操作步骤，节省了冷凝和加热所需的能源消耗，从而降低了芳烃提取的成本。解决了相关技术中乙烯原料收率低、操作步骤较为复杂、能耗高的问题，达到了经济地脱芳烃的效果。
附图说明
32.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
33.图1是本技术实施例提供的一种石脑油中芳烃脱除方法的流程图；
34.图2是本技术实施例提供的另一种石脑油中芳烃脱除方法的流程图；
35.图3是步骤206的子步骤的流程图；
36.图4为石脑油中芳烃脱除装置的工艺示意图。
37.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图
和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
39.图1是本技术实施例提供的一种直馏石脑油中芳烃脱除方法的流程图。该方法步骤如下：
40.步骤101、获取闪蒸罐内的第一预设温度的气相石脑油。
41.步骤102、对气相石脑油进行第一次冷凝，形成第二预设温度的气液混合相石脑油。
42.步骤103、将第二预设温度的气液混合相石脑油导入抽提蒸馏塔，抽提蒸馏塔内包含芳烃抽提溶剂，第二预设温度的气液混合相石脑油与芳烃抽提溶剂接触，芳烃抽提溶剂用于抽提出气液混合相石脑油中的芳烃；抽提出芳烃后的气相石脑油上升至所述抽提蒸馏塔顶部进行第二次冷凝，分离出所含芳烃抽提溶剂后形成第一脱芳烃石脑油。
43.综上所述，本技术实施例提供一种直馏石脑油中芳烃脱除方法，先将原油加热后用闪蒸的方法提取气相石脑油，将闪蒸罐内形成的气相石脑油部分冷凝形成气液混合相石脑油，然后将该气液混合相石脑油与芳烃抽提溶剂接触，抽提出芳烃后的气相石脑油上升到抽提蒸馏塔顶在冷回流的作用下冷凝出所含芳烃抽提溶剂，得到第一脱芳烃石脑油。该方法无需将原油闪蒸后得到的气相石脑油全部冷凝形成液相后，再对液相石脑油进行加热形成气液混合相进行抽提蒸馏脱芳烃，简化了操作步骤，节省了冷凝和加热所需的能源消耗，从而降低了脱除芳烃的成本。解决了相关技术中乙烯原料收率低、操作步骤较为复杂、能耗较高的问题，达到了经济地从直馏石脑油中脱除芳烃的效果。
44.请参考图2，其示出了本技术实施例提供的另一种直馏石脑油中芳烃脱除方法的流程图，该方法包括：
45.步骤201、对原油进行脱盐脱水处理。
46.从油井中开采出的原油中通常含有盐和溶于油或呈乳化状态的水，原油中的盐会在加工过程中引起设备腐蚀，同时影响成品油的品质。原油中的水会影响原油加工操作的稳定性，增加能耗。因此在对原油进行加工时，第一步要先脱除原油中的盐和水，具体的原油中盐和水的脱除过程可以参考相关技术，本技术实施例在此不做赘述。
47.步骤202、将脱盐脱水处理后的原油加热，温度增加至第一预设温度。
48.第一预设温度为150℃-220℃范围内任一温度，该温度的选取，取决于希望从原油中得到石脑油的性质、数量及操作压力。本技术实施例中，第一预设温度为215℃。第一预设温度在不同的处理方法中也可以为其它温度，本技术实施例在此不作限定。
49.步骤203、将第一预设温度的原油装入闪蒸罐，使脱盐脱水处理后的原油汽化，得到第一预设温度的气相石脑油。
50.具有较高压力的脱盐脱水处理后的原油经加热后进入低压的闪蒸罐。原油中沸点较低的石脑油馏分在第一预设温度下闪蒸出来，形成气相石脑油。石脑油是指原油中沸点从初馏点到200℃(或180℃)之间的轻馏分，其烃类组成碳数分布在c4～c10之间。主要组成
为正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃。本技术实施例中在第一预设温度下得到的是沸点从初馏点到200℃的气相石脑油馏分。
51.步骤204、将未蒸发的原油输出至常压分馏装置，进行常压分馏处理。
52.常压分馏处理可以进一步从未蒸发的原油中分馏出不同的石油馏分，示例性的，可以得到汽油、煤油、柴油、常压渣油等馏分。具体的分馏过程可以参考相关技术，本技术实施例在此不做赘述。
53.步骤205、将步骤203得到的气相石脑油在第二预设温度下进行第一次冷凝，控制第二次预设温度，使第一次冷凝后的气液混合相石脑油中包含10％-30％的液相石脑油和70％-90％的气相石脑油。
54.第一次冷凝的作用为使纯气相的石脑油形成符合抽提蒸馏要求的气液混合相石脑油，因此第二预设温度控制为可以使气相的石脑油产生部分液相。相关技术中是将第一预设温度的气相石脑油进行完全冷凝，得到纯液相的石脑油，当需要获取不含芳烃的石脑油时，再将石脑油重新加热至预设温度进行后续脱除芳烃的步骤。而加热和冷凝均要消耗大量能源，因此相关技术会造成能耗浪费，从而增加了生产脱芳烃石脑油的成本。而本技术中，第一次冷凝的温度为使全气相的石脑油产生10％-30％的液相石脑油，也即是第一次冷凝温度下降较少，保留了70％-90％的气相石脑油，可以降低能源消耗，从而降低生产脱芳烃石脑油的成本。将气相石脑油冷凝为液相石脑油的比例，根据石脑油中的芳烃含量及满足抽提蒸馏指标要求而定。本技术实施例中，第一次冷凝的温度为使全气相的石脑油产生30％的液相石脑油，其余70％为气相石脑油。
55.步骤206、将第二预设温度的气液混合相石脑油以及芳烃抽提溶剂分别导入抽提蒸馏塔，气液混合相石脑油与芳烃抽提溶剂接触，气液混合相石脑油中的芳烃溶解到芳烃抽提溶剂中，所得不含芳烃的气相上升至抽提蒸馏塔顶部进行第二次冷凝，冷凝出气相中所含芳烃抽提溶剂，形成第一脱芳烃石脑油。溶解了气液混合相石脑油中芳烃的芳烃抽提溶剂，形成含芳烃的液相溶剂，得到第一溶剂相，向下流动到抽提蒸馏塔下部的提馏段。第一溶剂相包含芳烃抽提溶剂、芳烃和非芳烃。
56.可以将第二预设温度的气液混合相石脑油导入抽提蒸馏塔中部的抽提段下方，气液相分离后，气相向上流动，进入抽提段。将芳烃抽提溶剂以液体状态导入抽提段的上方，向下自流进入抽提段。向上流动的气相石脑油和向下流动的液体芳烃抽提溶剂在抽提段产生逆流接触，在接触过程中进行传热传质，气相石脑油中的芳烃组分的相对挥发度被大幅度的降低，溶解进入溶剂中，而非芳烃组分的相对挥发度则几乎无变化，继续以气相上升至抽提蒸馏塔顶部的精馏段。
57.在精馏段上部导入冷回流，脱除芳烃后的气相石脑油在精馏段与冷回流逆流接触，进一步冷凝出气相石脑油中的少量芳烃抽提溶剂，得到不含芳烃和芳烃抽提溶剂的气相石脑油从抽提蒸馏塔的顶部引出，并对其进行第二次冷凝，得到的第一脱芳烃石脑油。
58.步骤206还包括子步骤，子步骤是对从抽提精馏塔顶部(精馏段顶部)引出的气相石脑油冷凝冷却，得到第一脱芳烃石脑油和返回精馏段的冷回流。具体子步骤流程如下：
59.步骤2061、将抽提精馏塔顶部(精馏段顶部)引出的气相石脑油冷凝冷却。
60.从抽提蒸馏塔的塔顶(精馏段顶部)引出脱除芳烃和芳烃抽提溶剂后的气相石脑油，经冷凝冷却后形成液相的石脑油流入回流罐，从回流罐引出液相石脑油，一部分为第一
脱芳烃石脑油，作为产品送出，另一部分作为冷回流返回抽提蒸馏塔。具体的冷凝冷却过程可以参考相关技术，本技术实施例在此不做赘述。
61.步骤2062、冷回流返回抽提蒸馏塔精馏段。
62.抽提蒸馏塔上升到精馏段的气相石脑油还含有少量的芳烃抽提溶剂，为回收这部分溶剂，利用石脑油与溶剂有较大的沸点差的特性，采用精馏的办法进行分离。将回流罐引出的液体石脑油作为冷回流导入精馏段的顶部，与上升的含有芳烃抽提溶剂的气相石脑油在精馏段逆流接触，进行气液相间的传质传热，冷凝出气相石脑油中所含的芳烃抽提溶剂。冷回流的大小，视第一脱芳烃石脑油中对残留溶剂的限定量而定，要求残留量越小，需要的冷回流量越大。具体的冷回流量及控制过程可以参考相关技术，本技术实施例在此不做赘述。
63.另外，本技术中所描述的脱芳烃石脑油和不含芳烃的石脑油，不是绝对意义上的没有芳烃的石脑油，本技术中描述的脱芳烃石脑油和不含芳烃的石脑油为传统意义上，含有极少量芳烃，不影响后续生产的石脑油。
64.芳烃抽提溶剂可以是环丁砜、n-甲酰吗啉(nfm)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)等，溶剂比为2.0-5：1，溶剂比的大小视原油所含石脑油中芳烃的含量而定。本技术实施例中使用的芳烃抽提溶剂为n-甲酰吗啉溶剂。n-甲酰吗啉溶剂毒性小且不需添加ph调节剂，腐蚀性小，通常不会腐蚀设备，同时热稳定性好，溶剂消耗量较小。也可以选择其他芳烃抽提溶剂，本技术实施例在此不作限定。
65.步骤207、从步骤206得到的包含芳烃抽提溶剂、芳烃和非芳烃的第一溶剂相，向下流动到抽提蒸馏塔下部的提馏段，提馏出所含非芳烃，再向下流动到抽提蒸馏塔塔底，得到第二溶剂相。
66.为提高芳烃的纯度，利用非芳烃与芳烃在溶剂存在的条件下相对挥发度的不同，在抽提蒸馏塔下部设置的重沸器产生的气相的作用下，将相对挥发度较高的非芳烃提馏出来，得到第二溶剂相液相，第二溶剂相包含芳烃抽提溶剂和芳烃。
67.步骤208、将第二溶剂相导入回收塔，回收第二溶剂相中的芳烃抽提溶剂，得到芳烃抽提溶剂和芳烃。
68.为回收第二溶剂相中的芳烃抽提溶剂，利用芳烃的沸点小于芳烃抽提溶剂沸点的特性，采用蒸馏的办法将芳烃与芳烃抽提溶剂分离。在第二溶剂相导入回收塔之前，先对其加热，形成气液两相后导入带有精馏与汽提作用的回收塔。在回收塔的塔顶得到气相的芳烃，再对其进行冷凝冷却后，得到液体芳烃产品，送出装置。该芳烃产品可作为有机化工原料，也可以用于汽油生产的调和组分，本技术实施例在此不作限定。
69.在回收塔的塔底得到回收的芳烃抽提溶剂，循环回抽提蒸馏塔循环使用。
70.另外，在将回收塔底得到的芳烃抽提溶剂循环回抽提蒸馏塔使用前，为了提高芳烃抽提溶剂的纯度，还可以从回收的芳烃抽提溶剂中引出少部分进行真空闪蒸法溶剂再生，以此保持循环使用的芳烃抽提溶剂的纯度。
71.本技术实施例中，通过上述步骤201-步骤206，可以得到第一脱芳烃石脑油，在得到该第一脱芳烃石脑油的过程中，无需将从原油中提取出的气相石脑油完全冷凝成液相石脑油，送出常压装置，再将液相石脑油引入直馏石脑油脱芳烃设施重新加热形成气液相石脑油进入抽提蒸馏塔，节省了冷凝和再次加热所消耗的能源，与相关技术中芳烃提取方法
相比，本技术实施例中使用的芳烃提取方法可以降低能源消耗30％以上，节约投资15％以上。
72.另外，为保证脱芳烃石脑油满足乙烯原料对硫的指标要求，上述实施例所使用的方法适用于脱芳烃后硫含量小于0.08％的直馏石脑油。
73.综上所述，本技术实施例提供一种从直馏石脑油中脱除芳烃的方法。将原油在闪蒸罐内闪蒸形成的气相石脑油冷凝形成气液混合相石脑油，并将该气液混合相石脑油与芳烃抽提溶剂接触，其中的气相石脑油与芳烃抽提溶剂接触后上升到塔顶并冷凝冷却，得到第一脱芳烃石脑油。该方法无需将要脱除芳烃的石脑油反复气化冷凝，简化了操作步骤，节省了冷凝和加热所需的能源消耗，从而降低了芳烃提取的成本。解决了相关技术中乙烯原料收率低、操作步骤较为复杂、能耗较高的问题，达到了经济地从直馏石脑油中脱除芳烃的效果。
74.图4为石脑油中芳烃脱除装置的工艺示意图，示例性的，以大庆原油为原料，使用上述实施例中从石脑油中芳烃脱除方法进行说明，具体步骤如下：
75.原油1自罐区进入常减压装置，经原油泵升压后经换热加热至138℃后进入脱盐罐进行脱盐、脱水。脱盐脱水后的原油2进一步被加热至215℃后进入闪蒸罐，闪蒸出气相石脑油4进换热器降温，控制汽相石脑油4冷凝至含有30％液相的石脑油，得到气液混合相石脑油5，将气液混合相石脑油5导入抽提蒸馏塔中部。
76.闪蒸罐底的未气化原油3导入常压分馏装置，进行常压分馏处理。
77.气液混合相石脑油5进入抽提蒸馏塔后，气相石脑油与n-甲酰吗啉溶剂逆流接触，经抽提精馏，在抽提蒸馏塔塔顶形成不含芳烃及芳烃抽提溶剂的气相石脑油，塔顶气相石脑油经冷凝冷却后形成第一脱芳烃石脑油6。塔底为第二溶剂相7。
78.抽提蒸馏塔塔底的第二溶剂相7经换热后形成气液混合相的第二溶剂相7导入回收塔，进行芳烃与芳烃抽提溶剂的分离，在回收塔塔顶分离出芳烃9，经冷凝冷却后，作为芳烃产品送出装置。塔底的芳烃抽提溶剂8返回抽提蒸馏塔循环使用。其中芳烃抽提溶剂8中的一部分溶剂在返回抽提蒸馏塔前，可以到溶剂再生塔进行再生，再生后的溶剂返回溶剂循环系统(图中未示出)。经过再生，可以提高芳烃抽提溶剂8的纯度，从而提高芳烃提取效果。
79.本实施例中使用的大庆原油的直馏石脑油性质见下表1：
80.表1
[0081][0082]
上述表格中的wt％表示质量百分比。
[0083]
抽提蒸馏主要操作参数如表2：
[0084]
表2
[0085]
操作参数数据进料量t/h40溶剂n-甲酰吗啉溶剂比(s/f)3抽提蒸馏塔进料相态(汽化率)wt％70抽提蒸馏塔塔顶压力mpa0.04抽提蒸馏塔塔底温度/℃168芳烃抽提溶剂中烃含量mg/kg2000
[0086]
上述表2中的溶剂比(s/f)是指芳烃抽提溶剂与进入抽提蒸馏塔的气液混合相石脑油的质量比。
[0087]
表3为闪蒸罐闪蒸出的石脑油、使用本技术实施例中的石脑油中芳烃脱除方法后得到的第一脱芳烃石脑油以及提取出的芳烃进行的对比数据。
[0088]
表3
[0089][0090]
综上，使用本技术实施例中所提供的石脑油中芳烃脱除方法后所得到的脱芳烃石脑油中芳烃含量极少，可作为优良的乙烯裂解原料使用。且与相关技术对比，可节省投资15％以上，降低能耗30％以上。
[0091]
以上所述仅为本技术的可选的实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神
和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。