50kt/a Claus硫磺回收装置酸水汽提部分主汽提单元设计文献综述
2020-04-06 13:08:07
文 献 综 述
1. 正庚烷性质及用途
正庚烷,又称庚烷,英文名为n-heptane,分子式为CH3(CH2)5CH3,正庚烷的分子量为100.21, 无色透明液体,沸点为98.4℃(101.3kPa)熔点-90.6℃[1].
正庚烷是一种无色易挥发的液体,主要用作汽油辛烷值的测定,并用作溶剂、麻醉剂等[2]。正庚烷可用作动植物油脂的萃取溶剂,增溶剂、溶胀剂[3],荧光分析试剂,用于臭氧、三甘油酯的测定,农药残毒的分析,色谱分析参比物,快干性橡皮胶合剂,橡胶工业用溶剂。还用于油漆、涂料、清漆、快干性油墨及印刷工业中作清洗溶剂以及用于有机合成、实验试剂的制备等[4],纯品用作测定汽油辛烷值的标准燃料。高纯度正庚烷黏度低,芳烃含量及硫、氮含量低,在超高纯度和高化学稳定性油品的各个领域潜在需求大,对企业来说,该溶剂油附加值更高,是未来发展的方向。随着化工、医药、电子等相关行业快速发展,对高纯度正庚烷的需求也将逐年增加,为此开发一种投资少、能耗低的制备高纯度正庚烷的工艺尤为必要。
2. 工业级正庚烷生产工艺
正庚烷主要存在于石油蒸馏所得的90~100℃碳氢化合物中,用浓硫酸除去不饱和烃,分馏即得。目前,工业上主要利用正庚烷含量达57% 以上的铂重整抽余油(93- 102℃) 馏分制得, 但来源稀缺。也可用合成法由一氧化碳及氢制得合成石油、再经分馏、加氢得标准正庚烷,这种方法得到的正庚烷费用昂贵,目前仅限于科学研究[5]。分离溶剂油提取正庚烷是现行正庚烷生产的主要途径[10]。在120号溶剂油中含正庚烷和甲基环己烷的量高达40%以上,因此从120号溶剂油中提取正庚烷和甲基环己烷,不仅可以提高产品附加值,同时也可以提高溶剂油的质量[6]。
工业级正庚烷一般以重整抽余油、油田稳定轻烃或直馏汽油为原料,先通过酸洗塔洗去烯烃类和芳烃类,然后进入粗馏塔,得到含量较高的正庚烷粗馏份,再用特殊精馏的方法得到的纯度为85%左右正庚烷。上述方法过程复杂,生产成本较高,且分离过程得率较低,很难得到高纯度正庚烷。
大庆油田化工集团以油田优质轻烃为原料,采用连续精馏工艺生产出工业级正庚烷。毛涛[15]等以重整抽余油为原料,通过酸洗塔洗去烯烃类和芳烃类,进入粗馏塔得到正庚烷含量较高的粗馏份,依次进入精馏塔(塔板数为40~80),在一定回流比情况下进行蒸馏,然后在精馏过程中在适当的塔板上加入瓷环、白钢网、聚四氟乙烯或铜环填料在一定的回流比下进行蒸馏,提取一定馏程的组分通过酸碱洗涤,得到浓度85%左右的正庚烷。
3. 高纯度正庚烷制备工艺
由于正庚烷和其同分异构体之间的沸点较接近,采用普通精馏的方法很难得到高纯度的正庚烷,为了获取高纯度的正庚烷,一般采用精密精馏、萃取精馏、共沸精馏或吸附分离的方法。目前在我国工业领域主要采用前两种方法生产高纯度正庚烷,市场上高纯度正庚烷溶剂主要从日本富士和韩国SK进口。