一種脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法與流程
1.本發明涉及分離技術領域，尤其是涉及一種脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法。
背景技術：
2.費托油是以煤為原料通過費托反應生成的合成油。費托油中因富含α-烯烴而產生豐富的下游用途，但在費托反應過程中會生成5wt％～20wt％左右的含氧化合物，主要分為5類，分別為醛、酸、醇、酮和酯。產品中含有這類雜質會影響到下游產品的應用，因此，需采取手段將費托油中的含氧化合物脫除。
3.公開號為cn112745912a的專利中采用脫酸處理、液液萃取、水洗和溶劑回收的方法，其中，液液萃取采用的萃取溶劑為甘醇類化合物、酰胺類化合物、吡咯烷酮類化合物或砜類化合物，或者為它們中兩者或三者或四者的組合，這些溶劑會少量溶入費托油中。公開號為us4686317的專利中提到了使用重質有機溶劑萃取，再用水回收有機溶劑。公開號為cn100413824c的專利中使用甲醇和水作為萃取劑。以上方法均引入新的雜質，且甲醇、乙醇、異丙醇的沸點包含于費托油的餾程中，無法使用精餾去除，更造成了分離上的困難，且僅提出了萃取后的使用效果，未明確提出含氧化物去除率。因此，若將上述方法運用于費托油上，將難以有效的去除費托油中的含氧化合物。
4.公開號為cn1468292a的專利中使用了水-乙腈進行萃取，醇類除率為82.6％。上述方法同樣存在引入新的含硫化物雜質、含氮化物雜質等問題，且上述溶劑有毒。費托油因其無硫、無氮的特性而產生的有別于石油煉化產品的用途會因引入硫、氮雜質而受到影響。
5.有鑒于此，特提出本發明。
技術實現要素：
6.本發明的第一目的在于提供一種脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，可以顯著提高含氧化合物的去除率，且無其他雜質引入。
7.為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：
8.本發明提供了一種脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，包括如下步驟：
9.費托油依次經堿洗、水洗后進行精餾處理；
10.所述精餾處理的塔釜溫度為30～175℃，理論塔板數為80～110，回流比為10～30。
11.進一步地，所述費托油中窄餾分為c5～c10的單碳油。
12.進一步地，所述精餾處理包括三次精餾切割。
13.進一步地，所述精餾處理，包括如下步驟：
14.所述水洗后的費托油依次進行第一精餾切割處理和第二精餾切割處理，得到c5～c10的餾分；所述c5～c10的餾分進行第三精餾切割處理。
15.進一步地，所述第三精餾切割處理的塔釜溫度為30～37℃、60～68℃、93～98℃、120～125℃、145～151℃或者170～175℃。
16.進一步地，所述第三精餾切割處理的理論塔板數為100～110。
17.進一步地，所述第三精餾切割處理的回流比為15～20。
18.進一步地，所述堿洗包括：采用堿水溶液對費托油進行堿洗。
19.優選地，所述堿水溶液包括koh水溶液和/或na2co3水溶液。
20.進一步地，所述堿水溶液的質量濃度為1％～30％。
21.優選地，所述費托油和所述堿水溶液的體積比為15：1～4。
22.進一步地，所述水洗時，所述堿洗后的費托油與水的體積比為5：1～3。
23.與現有技術相比，本發明的有益效果為：
24.現有工藝通常通過反應、萃取、復合萃取等工藝去除低碳數油品中的含氧化合物，本發明針對費托油中窄餾分(c5～c10)中含氧化合物的特性，使用了反應-精餾的聯合工藝，含氧化合物的去除率≥90％，油品的收率≥85％；同時，工藝中無其他雜質引入，工藝流程簡單，經濟，環保；工藝中所使用的精餾設備可以高效去除含氧化合物的同時保證油品的收率。
附圖說明
25.為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
26.圖1為本發明的裝置的結構示意圖。
27.附圖標記
28.1-原料罐；
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2-第一攪拌釜；
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3-第二攪拌釜；
29.4-t1精餾塔；
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5-t2精餾塔；
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6-t3精餾塔。
具體實施方式
30.下面將結合具體附圖和實施方式對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，但是本領域技術人員將會理解，下列所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，僅用于說明本發明，而不應視為限制本發明的范圍。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。
31.下面對本發明實施例的一種脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法進行具體說明。
32.在本發明的一些實施方式中提供了一種脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，包括如下步驟：
33.費托油依次經堿洗、水洗后進行精餾處理；
34.精餾處理的塔釜溫度為30～175℃，理論塔板數為80～110，回流比為10～30。
35.在本發明的一些實施方式中，典型但非限制性的，例如，精餾處理的塔釜溫度為30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、68℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、98
℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、151℃、155℃、160℃、165℃、170℃或者175℃等等。
36.在本發明的一些實施方式中，典型但非限制性的，例如，理論塔板數為80、85、90、95、100、105或者110等等。
37.在本發明的一些實施方式中，典型但非限制性的，例如回比為10、12、15、20、25或者30等等。
38.在本發明的一些具體的實施方式中，精餾處理的塔釜液位為50～70％。
39.在本發明的一些實施方式中，費托油中窄餾分為c5～c10的單碳油。
40.本發明針對費托油中窄餾分(c5～c10)中含氧化合物的特性，使用了反應-精餾的聯合工藝，費托油中窄餾分中含氧化物去除率≥90％；同時，油品的收率≥85％；本發明的方法可以高效去除含氧化合物的同時保證油品的收率；相比于通過反應、萃取、復合萃取等方法去除低碳數油品中的含氧化合物，本發明的方法中無其他雜質引入、流程更加簡單、經濟、環保。
41.在本發明的一些實施方式中，精餾處理包括三次精餾切割；精餾切割是指利用精餾塔設備，將費托油進行單碳切割處理。
42.在本發明的一些實施方式中，精餾處理，包括如下步驟：
43.水洗后的費托油依次進行第一精餾切割處理和第二精餾切割處理，得到c5～c10的餾分；c5～c10的餾分進行第三精餾切割處理。
44.本發明的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法中，水洗后的費托油進行三次精餾切割，經過前兩次精餾切割得到想要的費托油單碳油品。將費托油單碳油品在進行第三次精餾切割，脫除費托油單碳油品中的含氧化物。
45.在本發明的一些實施方式中，第一精餾切割處理前，還包括對水洗后的費托油進行加熱；優選地，加熱的溫度為30～150℃。
46.在本發明的一些實施方式中，第一精餾切割處理的塔釜溫度為30～170℃，第二精餾切割處理的塔釜溫度為35～175℃。
47.在本發明的一些實施方式中，第一精餾切割處理的理論塔板數為80～100；回流比為10～20。
48.在本發明的一些實施方式中，第二精餾切割處理的理論塔板數為85～105；回流比為10～20。
49.在本發明的一些實施方式中，對水洗后的費托油進行加熱后進入精餾塔中進行第一精餾切割處理，精餾塔的塔頂為輕組分物質，精餾塔的塔釜為重組分物質；第一精餾切割處理的塔釜的重組分物質進入精餾塔進行第二精餾切割處理，精餾塔的塔頂為輕組分物質，精餾塔的塔釜為重組分物質；第二精餾切割處理的塔頂的輕組分物質進入精餾塔進行第三精餾切割處理，精餾塔的塔頂為高羰基組分物質，精餾塔的塔釜為低羰基組分物質。
50.在本發明的一些實施方式中，第三精餾切割處理的塔釜溫度為：為30～37℃、60～68℃、93～98℃、120～125℃、145～151℃或者170～175℃。
51.當第二精精餾切割處理的塔釜為低羰基組分物質c5烷烯時，第三精餾切割處理的塔釜溫度為30～37℃，優選為36℃。
52.當第二精精餾切割處理的塔釜為低羰基組分物質c6烷烯時，第三精餾切割處理的
塔釜溫度為60～68℃，優選為65℃。
53.當第二精精餾切割處理的塔釜為低羰基組分物質c7烷烯時，第三精餾切割處理的塔釜溫度為93～98℃，優選為97.5℃。
54.當第二精精餾切割處理的塔釜為低羰基組分物質c8烷烯時，第三精餾切割處理的塔釜溫度為120～125℃，優選為125℃。
55.當第二精精餾切割處理的塔釜為低羰基組分物質c9烷烯時，第三精餾切割處理的塔釜溫度為145～151℃，優選為150℃。
56.當第二精精餾切割處理的塔釜為低羰基組分物質c10烷烯時，第三精餾切割處理的塔釜溫度為170～175℃，優選為174℃。
57.在本發明的一些實施方式中，第三精餾切割處理的理論塔板數為100～110。
58.在本發明的一些實施方式中，第三精餾切割處理的回流比為15～20。
59.在本發明的一些實施方式中，堿洗包括：采用堿水溶液對費托油進行堿洗。
60.在本發明的一些實施方式中，堿水溶液包括koh水溶液和/或na2co3水溶液。
61.在本發明的一些實施方式中，堿水溶液的質量濃度為1％～30％。
62.在本發明的一些實施方式中，費托油和堿水溶液的體積比為15：1～3
63.在本發明的一些實施方式中，堿洗的時間為0.5～1h，堿洗的溫度為30～60℃。
64.在本發明的一些實施方式中，水洗時，堿洗后的費托油與水的體積比為5：1～3。
65.在本發明的一些實施方式中，水洗的時間為0.5～3h，水洗的溫度為30～60℃；優選地，水洗的時間為0.5～1h，水洗的溫度為30～45℃；更優選地，采用的水為去離子水。
66.本發明采用無機堿水溶液對費托油進行堿洗，將酸性物質轉化為易溶于水的鹽類，同時將脂類水解，并通過后續水洗去除。
67.參見圖1，在本發明的一些實施方式中還提供了實施上述脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法的裝置，包括：原料罐1、第一攪拌釜2、第二攪拌釜3、t1精餾塔4、t2精餾塔5和t3精餾塔6。
68.在本發明的一些實施方式中，堿洗在第一攪拌釜2中進行，水洗在第二攪拌釜3中進行，第一精餾切割處理在t1精餾塔4中進行，第二精餾切割處理在t2精餾塔5中進行，第三精餾切割處理在t3精餾塔6中進行。
69.在本發明的一些實施方式中，原料罐1設置有加熱裝置和攪拌裝置；第一攪拌釜2設置有加熱裝置和攪拌裝置；第二攪拌釜3設置有加熱裝置和攪拌裝置。原料罐1與第一攪拌釜2之間設置有第一原料泵；優選地，原料泵為耐高溫精密計量泵，可詳細計量輸送量。t1精餾塔4、t2精餾塔5和t3精餾塔6均設置有噴嘴、壓力表、安全閥、液位計、取樣器和恒溫加熱器，塔頂設置有冷卻器和產品泵，塔底設置有塔釜產品罐。
70.實施例1
71.經檢測，本實施例的費托油中含氧化合物含量為5wt％，分別為醇、醛、酸、酯和酮，其中醇的含量為3wt％，醛的含量為0.5wt％，酸的含量為0.7wt％，酯的含量為0.2wt％，酮的含量為0.6wt％。
72.本實施例提供的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，包括如下步驟：
73.(a)100l費托油中加入10l的質量百分數為3％的氫氧化鉀水溶液，在30℃下，攪拌60min，然后去除水相，加入40l去離子水攪拌60min：
74.(b)水洗后的費托油加熱至20～35℃后輸送至t1精餾塔4，t1精餾塔4的塔頂為輕組分物質碳數＜6的餾分，塔釜重組分物質為碳數≥6的餾分；t1精餾塔4的塔釜溫度為38℃，塔板數為95，回流比為15，塔釜液位控制在70％；
75.(c)將t1精餾塔4的塔釜重組分物質輸送至t2精餾塔5，t2精餾塔5的塔頂為輕組分物質c6烷烯及含氧化合物，塔釜重組分物質為碳數＞6的餾分；t2精餾塔5的塔釜溫度為90℃，塔板數為100，回流比為15，塔釜液位控制在70％；通過氣相譜檢測，t2精餾塔5的塔頂輕組分物質中，c6烷烯的含量＞98wt％，含氧化合物的含量為8000～10000ppm；
76.(d)將t2精餾塔5的塔頂輕組分物質輸送至t3精餾塔6，t3精餾塔6的塔頂為高羰基組分物質，塔釜為低羰基組分物質c6烷烯；t3精餾塔6的塔釜溫度為65℃，塔板數為100，回流比為17，塔釜液位控制在70％；經檢測，t3精餾塔6的塔頂高羰基組分物質中含氧化合物的含量為20000ppm，t3精餾塔6塔釜低羰基組分物質c6烷烯中含氧化合物的含量為800～1000ppm。
77.實施例2
78.本實施例的費托油與實施例1相同。
79.本實施例提供的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，包括如下步驟：
80.(a)100l費托油中加入10l的質量百分數為3％的氫氧化鉀水溶液，在30℃下，攪拌60min，然后去除水相，加入40l去離子水攪拌60min；
81.(b)水洗后的費托油加熱至80～100℃后輸送至t1精餾塔4，t1精餾塔4的塔頂為輕組分物質碳數＜7的餾分，塔釜重組分物質為碳數≥8的餾分；t1精餾塔4的塔釜溫度為98℃，塔板數為95，回流比為10，塔釜液位控制在70％；
82.(c)將t1精餾塔4的塔釜重組分物質輸送至t2精餾塔5，t2精餾塔5的塔頂為輕組分物質c8烷烯及含氧化合物，塔釜重組分物質為碳數＞8的餾分；t2精餾塔5的塔釜溫度為150℃，塔板數為100，回流比為10，塔釜液位控制在70％；通過氣相譜檢測，t2精餾塔5塔頂輕組分物質中，c8烷烯的含量＞90wt％，含氧化合物的含量為9000～11000ppm；
83.(d)將t2精餾塔5的塔頂輕組分物質輸送至t3精餾塔6，t3精餾塔6的塔頂為高羰基組分物質，塔釜為低羰基組分物質c8烷烯；t3精餾塔6的塔釜溫度為125℃，塔板數為100，回流比為17，塔釜液位控制在70％；經檢測，t3精餾塔6的塔頂高羰基組分物質中含氧化合物的含量為19000ppm，t3精餾塔6塔釜低羰基組分物質c8烷烯中含氧化合物的含量為700～900ppm。
84.對比例1
85.本對比例的費托油以及脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法參考實施例1相同，不同之處僅在于：步驟(d)中，將t2精餾塔5的塔頂輕組分物質輸送至t3精餾塔6，t3精餾塔6的塔頂為高羰基組分物質，塔釜為低羰基組分物質c6烷烯；t3精餾塔6的塔釜溫度為63℃，塔板數為100，回流比為10，塔釜液位控制在70％；經檢測，t3精餾塔6的塔頂高羰基組分物質中含氧化合物的含量為15000ppm，t3精餾塔6塔釜低羰基組分物質c6烷烯中含氧化合物的含量為4000～6000ppm。
86.對比例2
87.本對比例的費托油以及脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法參考實施例1相同，不同之處僅在于：步驟(d)中，將t2精餾塔5的塔頂輕組分物質輸送至t3精餾塔6，t3精餾
塔6的塔頂為高羰基組分物質，塔釜為低羰基組分物質c6烷烯；t3精餾塔6的塔釜溫度為65℃，塔板數為100，回流比為7，塔釜液位控制在70％；經檢測，t3精餾塔6的塔頂高羰基組分物質中含氧化合物的含量為14000～16000ppm，t3精餾塔6塔釜低羰基組分物質c6烷烯中含氧化合物的含量為800～1000ppm。
88.對比例3
89.本對比例的費托油以及脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法參考實施例2相同，不同之處僅在于：步驟(d)中，將t2精餾塔5的塔頂輕組分物質輸送至t3精餾塔6，t3精餾塔6的塔頂為高羰基組分物質，塔釜為低羰基組分物質c8烷烯；t3精餾塔6的塔釜溫度為123℃，塔板數為100，回流比為10，塔釜液位控制在70％；經檢測，t3精餾塔6的塔頂高羰基組分物質中含氧化合物的含量為17000ppm，t3精餾塔6塔釜低羰基組分物質c8烷烯中含氧化合物的含量為5000～7000ppm。
90.對比例4
91.本對比例的費托油以及脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法參考實施例2相同，不同之處僅在于：步驟(d)中，將t2精餾塔5的塔頂輕組分物質輸送至t3精餾塔6，t3精餾塔6的塔頂為高羰基組分物質，塔釜為低羰基組分物質c8烷烯；t3精餾塔6的塔釜溫度為125℃，塔板數為100，回流比為7，塔釜液位控制在70％；經檢測，t3精餾塔6的塔頂高羰基組分物質中含氧化合物的含量為14000～16000ppm，t3精餾塔6塔釜低羰基組分物質c8烷烯中含氧化合物的含量為800～1000ppm。
92.對比例5
93.本對比例的費托油以及脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法參考實施例2相同，不同之處僅在于：步驟(c)中，將t2精餾塔5的塔頂輕組分物質輸送至t3精餾塔6，t3精餾塔6的塔頂為高羰基組分物質，塔釜為低羰基組分物質c8烷烯；t3精餾塔6的塔釜溫度為125℃，塔板數為90，回流比為10，塔釜液位控制在70％；經檢測，t3精餾塔6的塔頂高羰基組分物質中含氧化合物的含量為13000～15000ppm，t3精餾塔6塔釜低羰基組分物質c8烷烯中含氧化合物的含量為5000～7000ppm。
94.試驗例1
95.對本發明實施例1～2和對比例1～5的費托油中窄餾分含氧化合物的去除率和油品收率進行測試，其結果如表1所示。
96.表1
[0097] 含氧化合物的去除率(％)油品收率(％)實施例19085實施例29085對比例16588對比例28060對比例34587對比例47570對比例56081
[0098]
最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依
然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
技術特征：
1.一種脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，其特征在于，包括如下步驟：費托油依次經堿洗、水洗后進行精餾處理；所述精餾處理的塔釜溫度為30～175℃，理論塔板數為80～110，回流比為10～30。2.根據權利要求1所述的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，其特征在于，所述費托油中窄餾分為c5～c10的單碳油。3.根據權利要求1所述的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，其特征在于，所述精餾處理包括三次精餾切割。4.根據權利要求1所述的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，其特征在于，所述精餾處理，包括如下步驟：所述水洗后的費托油依次進行第一精餾切割處理和第二精餾切割處理，得到c5～c10的餾分；所述c5～c10的餾分進行第三精餾切割處理。5.根據權利要求4所述的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，其特征在于，所述第三精餾切割處理的塔釜溫度為30～37℃、60～68℃、93～98℃、120～125℃、145～151℃或者170～175℃。6.根據權利要求4所述的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，其特征在于，所述第三精餾切割處理的理論塔板數為100～110。7.根據權利要求4所述的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，其特征在于，所述第三精餾切割處理的回流比為15～20。8.根據權利要求4所述的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，其特征在于，所述堿洗包括：采用堿水溶液對費托油進行堿洗；優選地，所述堿水溶液包括koh水溶液和/或na2co3水溶液。9.根據權利要求8所述的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，其特征在于，所述堿水溶液的質量濃度為1％～30％；優選地，所述費托油和所述堿水溶液的體積比為15：1～4。10.根據權利要求1所述的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，其特征在于，所述水洗時，所述堿洗后的費托油與水的體積比為5：1～3。
技術總結
本發明涉及分離技術領域，尤其是涉及一種脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法。本發明的脫除費托油中窄餾分含氧化合物的方法，包括如下步驟：費托油依次經堿洗、水洗后進行精餾處理；所述精餾處理的塔釜溫度為30～175℃，理論塔板數為80～110，回流比為10～30。本發明對費托油進行脫酸處理和水洗后，再通過精餾的方式將費托油中窄餾分的含氧化合物去除。本發明使用了反應-精餾的聯合工藝，費托油中窄餾分含氧化合物的去除率≥90％，油品收率≥85％，且無其他雜質引入。且無其他雜質引入。且無其他雜質引入。
