一种脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法与流程
1.本发明涉及分离技术领域，尤其是涉及一种脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法。
背景技术：
2.费托油是以煤为原料通过费托反应生成的合成油。费托油中因富含α-烯烃而产生丰富的下游用途，但在费托反应过程中会生成5wt％～20wt％左右的含氧化合物，主要分为5类，分别为醛、酸、醇、酮和酯。产品中含有这类杂质会影响到下游产品的应用，因此，需采取手段将费托油中的含氧化合物脱除。
3.公开号为cn112745912a的专利中采用脱酸处理、液液萃取、水洗和溶剂回收的方法，其中，液液萃取采用的萃取溶剂为甘醇类化合物、酰胺类化合物、吡咯烷酮类化合物或砜类化合物，或者为它们中两者或三者或四者的组合，这些溶剂会少量溶入费托油中。公开号为us4686317的专利中提到了使用重质有机溶剂萃取，再用水回收有机溶剂。公开号为cn100413824c的专利中使用甲醇和水作为萃取剂。以上方法均引入新的杂质，且甲醇、乙醇、异丙醇的沸点包含于费托油的馏程中，无法使用精馏去除，更造成了分离上的困难，且仅提出了萃取后的使用效果，未明确提出含氧化物去除率。因此，若将上述方法运用于费托油上，将难以有效的去除费托油中的含氧化合物。
4.公开号为cn1468292a的专利中使用了水-乙腈进行萃取，醇类除率为82.6％。上述方法同样存在引入新的含硫化物杂质、含氮化物杂质等问题，且上述溶剂有毒。费托油因其无硫、无氮的特性而产生的有别于石油炼化产品的用途会因引入硫、氮杂质而受到影响。
5.有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
6.本发明的第一目的在于提供一种脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，可以显著提高含氧化合物的去除率，且无其他杂质引入。
7.为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
8.本发明提供了一种脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，包括如下步骤：
9.费托油依次经碱洗、水洗后进行精馏处理；
10.所述精馏处理的塔釜温度为30～175℃，理论塔板数为80～110，回流比为10～30。
11.进一步地，所述费托油中窄馏分为c5～c10的单碳油。
12.进一步地，所述精馏处理包括三次精馏切割。
13.进一步地，所述精馏处理，包括如下步骤：
14.所述水洗后的费托油依次进行第一精馏切割处理和第二精馏切割处理，得到c5～c10的馏分；所述c5～c10的馏分进行第三精馏切割处理。
15.进一步地，所述第三精馏切割处理的塔釜温度为30～37℃、60～68℃、93～98℃、120～125℃、145～151℃或者170～175℃。
16.进一步地，所述第三精馏切割处理的理论塔板数为100～110。
17.进一步地，所述第三精馏切割处理的回流比为15～20。
18.进一步地，所述碱洗包括：采用碱水溶液对费托油进行碱洗。
19.优选地，所述碱水溶液包括koh水溶液和/或na2co3水溶液。
20.进一步地，所述碱水溶液的质量浓度为1％～30％。
21.优选地，所述费托油和所述碱水溶液的体积比为15：1～4。
22.进一步地，所述水洗时，所述碱洗后的费托油与水的体积比为5：1～3。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
24.现有工艺通常通过反应、萃取、复合萃取等工艺去除低碳数油品中的含氧化合物，本发明针对费托油中窄馏分(c5～c10)中含氧化合物的特性，使用了反应-精馏的联合工艺，含氧化合物的去除率≥90％，油品的收率≥85％；同时，工艺中无其他杂质引入，工艺流程简单，经济，环保；工艺中所使用的精馏设备可以高效去除含氧化合物的同时保证油品的收率。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明的装置的结构示意图。
27.附图标记
28.1-原料罐；
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2-第一搅拌釜；
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3-第二搅拌釜；
29.4-t1精馏塔；
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5-t2精馏塔；
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6-t3精馏塔。
具体实施方式
30.下面将结合具体附图和实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
31.下面对本发明实施例的一种脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法进行具体说明。
32.在本发明的一些实施方式中提供了一种脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，包括如下步骤：
33.费托油依次经碱洗、水洗后进行精馏处理；
34.精馏处理的塔釜温度为30～175℃，理论塔板数为80～110，回流比为10～30。
35.在本发明的一些实施方式中，典型但非限制性的，例如，精馏处理的塔釜温度为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.在本发明的一些实施方式中，典型但非限制性的，例如，理论塔板数为80、85、90、95、100、105或者110等等。
37.在本发明的一些实施方式中，典型但非限制性的，例如回比为10、12、15、20、25或者30等等。
38.在本发明的一些具体的实施方式中，精馏处理的塔釜液位为50～70％。
39.在本发明的一些实施方式中，费托油中窄馏分为c5～c10的单碳油。
40.本发明针对费托油中窄馏分(c5～c10)中含氧化合物的特性，使用了反应-精馏的联合工艺，费托油中窄馏分中含氧化物去除率≥90％；同时，油品的收率≥85％；本发明的方法可以高效去除含氧化合物的同时保证油品的收率；相比于通过反应、萃取、复合萃取等方法去除低碳数油品中的含氧化合物，本发明的方法中无其他杂质引入、流程更加简单、经济、环保。
41.在本发明的一些实施方式中，精馏处理包括三次精馏切割；精馏切割是指利用精馏塔设备，将费托油进行单碳切割处理。
42.在本发明的一些实施方式中，精馏处理，包括如下步骤：
43.水洗后的费托油依次进行第一精馏切割处理和第二精馏切割处理，得到c5～c10的馏分；c5～c10的馏分进行第三精馏切割处理。
44.本发明的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法中，水洗后的费托油进行三次精馏切割，经过前两次精馏切割得到想要的费托油单碳油品。将费托油单碳油品在进行第三次精馏切割，脱除费托油单碳油品中的含氧化物。
45.在本发明的一些实施方式中，第一精馏切割处理前，还包括对水洗后的费托油进行加热；优选地，加热的温度为30～150℃。
46.在本发明的一些实施方式中，第一精馏切割处理的塔釜温度为30～170℃，第二精馏切割处理的塔釜温度为35～175℃。
47.在本发明的一些实施方式中，第一精馏切割处理的理论塔板数为80～100；回流比为10～20。
48.在本发明的一些实施方式中，第二精馏切割处理的理论塔板数为85～105；回流比为10～20。
49.在本发明的一些实施方式中，对水洗后的费托油进行加热后进入精馏塔中进行第一精馏切割处理，精馏塔的塔顶为轻组分物质，精馏塔的塔釜为重组分物质；第一精馏切割处理的塔釜的重组分物质进入精馏塔进行第二精馏切割处理，精馏塔的塔顶为轻组分物质，精馏塔的塔釜为重组分物质；第二精馏切割处理的塔顶的轻组分物质进入精馏塔进行第三精馏切割处理，精馏塔的塔顶为高羰基组分物质，精馏塔的塔釜为低羰基组分物质。
50.在本发明的一些实施方式中，第三精馏切割处理的塔釜温度为：为30～37℃、60～68℃、93～98℃、120～125℃、145～151℃或者170～175℃。
51.当第二精精馏切割处理的塔釜为低羰基组分物质c5烷烯时，第三精馏切割处理的塔釜温度为30～37℃，优选为36℃。
52.当第二精精馏切割处理的塔釜为低羰基组分物质c6烷烯时，第三精馏切割处理的
塔釜温度为60～68℃，优选为65℃。
53.当第二精精馏切割处理的塔釜为低羰基组分物质c7烷烯时，第三精馏切割处理的塔釜温度为93～98℃，优选为97.5℃。
54.当第二精精馏切割处理的塔釜为低羰基组分物质c8烷烯时，第三精馏切割处理的塔釜温度为120～125℃，优选为125℃。
55.当第二精精馏切割处理的塔釜为低羰基组分物质c9烷烯时，第三精馏切割处理的塔釜温度为145～151℃，优选为150℃。
56.当第二精精馏切割处理的塔釜为低羰基组分物质c10烷烯时，第三精馏切割处理的塔釜温度为170～175℃，优选为174℃。
57.在本发明的一些实施方式中，第三精馏切割处理的理论塔板数为100～110。
58.在本发明的一些实施方式中，第三精馏切割处理的回流比为15～20。
59.在本发明的一些实施方式中，碱洗包括：采用碱水溶液对费托油进行碱洗。
60.在本发明的一些实施方式中，碱水溶液包括koh水溶液和/或na2co3水溶液。
61.在本发明的一些实施方式中，碱水溶液的质量浓度为1％～30％。
62.在本发明的一些实施方式中，费托油和碱水溶液的体积比为15：1～3
63.在本发明的一些实施方式中，碱洗的时间为0.5～1h，碱洗的温度为30～60℃。
64.在本发明的一些实施方式中，水洗时，碱洗后的费托油与水的体积比为5：1～3。
65.在本发明的一些实施方式中，水洗的时间为0.5～3h，水洗的温度为30～60℃；优选地，水洗的时间为0.5～1h，水洗的温度为30～45℃；更优选地，采用的水为去离子水。
66.本发明采用无机碱水溶液对费托油进行碱洗，将酸性物质转化为易溶于水的盐类，同时将脂类水解，并通过后续水洗去除。
67.参见图1，在本发明的一些实施方式中还提供了实施上述脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法的装置，包括：原料罐1、第一搅拌釜2、第二搅拌釜3、t1精馏塔4、t2精馏塔5和t3精馏塔6。
68.在本发明的一些实施方式中，碱洗在第一搅拌釜2中进行，水洗在第二搅拌釜3中进行，第一精馏切割处理在t1精馏塔4中进行，第二精馏切割处理在t2精馏塔5中进行，第三精馏切割处理在t3精馏塔6中进行。
69.在本发明的一些实施方式中，原料罐1设置有加热装置和搅拌装置；第一搅拌釜2设置有加热装置和搅拌装置；第二搅拌釜3设置有加热装置和搅拌装置。原料罐1与第一搅拌釜2之间设置有第一原料泵；优选地，原料泵为耐高温精密计量泵，可详细计量输送量。t1精馏塔4、t2精馏塔5和t3精馏塔6均设置有喷嘴、压力表、安全阀、液位计、取样器和恒温加热器，塔顶设置有冷却器和产品泵，塔底设置有塔釜产品罐。
70.实施例1
71.经检测，本实施例的费托油中含氧化合物含量为5wt％，分别为醇、醛、酸、酯和酮，其中醇的含量为3wt％，醛的含量为0.5wt％，酸的含量为0.7wt％，酯的含量为0.2wt％，酮的含量为0.6wt％。
72.本实施例提供的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，包括如下步骤：
73.(a)100l费托油中加入10l的质量百分数为3％的氢氧化钾水溶液，在30℃下，搅拌60min，然后去除水相，加入40l去离子水搅拌60min：
74.(b)水洗后的费托油加热至20～35℃后输送至t1精馏塔4，t1精馏塔4的塔顶为轻组分物质碳数＜6的馏分，塔釜重组分物质为碳数≥6的馏分；t1精馏塔4的塔釜温度为38℃，塔板数为95，回流比为15，塔釜液位控制在70％；
75.(c)将t1精馏塔4的塔釜重组分物质输送至t2精馏塔5，t2精馏塔5的塔顶为轻组分物质c6烷烯及含氧化合物，塔釜重组分物质为碳数＞6的馏分；t2精馏塔5的塔釜温度为90℃，塔板数为100，回流比为15，塔釜液位控制在70％；通过气相谱检测，t2精馏塔5的塔顶轻组分物质中，c6烷烯的含量＞98wt％，含氧化合物的含量为8000～10000ppm；
76.(d)将t2精馏塔5的塔顶轻组分物质输送至t3精馏塔6，t3精馏塔6的塔顶为高羰基组分物质，塔釜为低羰基组分物质c6烷烯；t3精馏塔6的塔釜温度为65℃，塔板数为100，回流比为17，塔釜液位控制在70％；经检测，t3精馏塔6的塔顶高羰基组分物质中含氧化合物的含量为20000ppm，t3精馏塔6塔釜低羰基组分物质c6烷烯中含氧化合物的含量为800～1000ppm。
77.实施例2
78.本实施例的费托油与实施例1相同。
79.本实施例提供的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，包括如下步骤：
80.(a)100l费托油中加入10l的质量百分数为3％的氢氧化钾水溶液，在30℃下，搅拌60min，然后去除水相，加入40l去离子水搅拌60min；
81.(b)水洗后的费托油加热至80～100℃后输送至t1精馏塔4，t1精馏塔4的塔顶为轻组分物质碳数＜7的馏分，塔釜重组分物质为碳数≥8的馏分；t1精馏塔4的塔釜温度为98℃，塔板数为95，回流比为10，塔釜液位控制在70％；
82.(c)将t1精馏塔4的塔釜重组分物质输送至t2精馏塔5，t2精馏塔5的塔顶为轻组分物质c8烷烯及含氧化合物，塔釜重组分物质为碳数＞8的馏分；t2精馏塔5的塔釜温度为150℃，塔板数为100，回流比为10，塔釜液位控制在70％；通过气相谱检测，t2精馏塔5塔顶轻组分物质中，c8烷烯的含量＞90wt％，含氧化合物的含量为9000～11000ppm；
83.(d)将t2精馏塔5的塔顶轻组分物质输送至t3精馏塔6，t3精馏塔6的塔顶为高羰基组分物质，塔釜为低羰基组分物质c8烷烯；t3精馏塔6的塔釜温度为125℃，塔板数为100，回流比为17，塔釜液位控制在70％；经检测，t3精馏塔6的塔顶高羰基组分物质中含氧化合物的含量为19000ppm，t3精馏塔6塔釜低羰基组分物质c8烷烯中含氧化合物的含量为700～900ppm。
84.对比例1
85.本对比例的费托油以及脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法参考实施例1相同，不同之处仅在于：步骤(d)中，将t2精馏塔5的塔顶轻组分物质输送至t3精馏塔6，t3精馏塔6的塔顶为高羰基组分物质，塔釜为低羰基组分物质c6烷烯；t3精馏塔6的塔釜温度为63℃，塔板数为100，回流比为10，塔釜液位控制在70％；经检测，t3精馏塔6的塔顶高羰基组分物质中含氧化合物的含量为15000ppm，t3精馏塔6塔釜低羰基组分物质c6烷烯中含氧化合物的含量为4000～6000ppm。
86.对比例2
87.本对比例的费托油以及脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法参考实施例1相同，不同之处仅在于：步骤(d)中，将t2精馏塔5的塔顶轻组分物质输送至t3精馏塔6，t3精馏
塔6的塔顶为高羰基组分物质，塔釜为低羰基组分物质c6烷烯；t3精馏塔6的塔釜温度为65℃，塔板数为100，回流比为7，塔釜液位控制在70％；经检测，t3精馏塔6的塔顶高羰基组分物质中含氧化合物的含量为14000～16000ppm，t3精馏塔6塔釜低羰基组分物质c6烷烯中含氧化合物的含量为800～1000ppm。
88.对比例3
89.本对比例的费托油以及脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法参考实施例2相同，不同之处仅在于：步骤(d)中，将t2精馏塔5的塔顶轻组分物质输送至t3精馏塔6，t3精馏塔6的塔顶为高羰基组分物质，塔釜为低羰基组分物质c8烷烯；t3精馏塔6的塔釜温度为123℃，塔板数为100，回流比为10，塔釜液位控制在70％；经检测，t3精馏塔6的塔顶高羰基组分物质中含氧化合物的含量为17000ppm，t3精馏塔6塔釜低羰基组分物质c8烷烯中含氧化合物的含量为5000～7000ppm。
90.对比例4
91.本对比例的费托油以及脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法参考实施例2相同，不同之处仅在于：步骤(d)中，将t2精馏塔5的塔顶轻组分物质输送至t3精馏塔6，t3精馏塔6的塔顶为高羰基组分物质，塔釜为低羰基组分物质c8烷烯；t3精馏塔6的塔釜温度为125℃，塔板数为100，回流比为7，塔釜液位控制在70％；经检测，t3精馏塔6的塔顶高羰基组分物质中含氧化合物的含量为14000～16000ppm，t3精馏塔6塔釜低羰基组分物质c8烷烯中含氧化合物的含量为800～1000ppm。
92.对比例5
93.本对比例的费托油以及脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法参考实施例2相同，不同之处仅在于：步骤(c)中，将t2精馏塔5的塔顶轻组分物质输送至t3精馏塔6，t3精馏塔6的塔顶为高羰基组分物质，塔釜为低羰基组分物质c8烷烯；t3精馏塔6的塔釜温度为125℃，塔板数为90，回流比为10，塔釜液位控制在70％；经检测，t3精馏塔6的塔顶高羰基组分物质中含氧化合物的含量为13000～15000ppm，t3精馏塔6塔釜低羰基组分物质c8烷烯中含氧化合物的含量为5000～7000ppm。
94.试验例1
95.对本发明实施例1～2和对比例1～5的费托油中窄馏分含氧化合物的去除率和油品收率进行测试，其结果如表1所示。
96.表1
[0097] 含氧化合物的去除率(％)油品收率(％)实施例19085实施例29085对比例16588对比例28060对比例34587对比例47570对比例56081
[0098]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
技术特征：
1.一种脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：费托油依次经碱洗、水洗后进行精馏处理；所述精馏处理的塔釜温度为30～175℃，理论塔板数为80～110，回流比为10～30。2.根据权利要求1所述的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，其特征在于，所述费托油中窄馏分为c5～c10的单碳油。3.根据权利要求1所述的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，其特征在于，所述精馏处理包括三次精馏切割。4.根据权利要求1所述的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，其特征在于，所述精馏处理，包括如下步骤：所述水洗后的费托油依次进行第一精馏切割处理和第二精馏切割处理，得到c5～c10的馏分；所述c5～c10的馏分进行第三精馏切割处理。5.根据权利要求4所述的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，其特征在于，所述第三精馏切割处理的塔釜温度为30～37℃、60～68℃、93～98℃、120～125℃、145～151℃或者170～175℃。6.根据权利要求4所述的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，其特征在于，所述第三精馏切割处理的理论塔板数为100～110。7.根据权利要求4所述的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，其特征在于，所述第三精馏切割处理的回流比为15～20。8.根据权利要求4所述的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，其特征在于，所述碱洗包括：采用碱水溶液对费托油进行碱洗；优选地，所述碱水溶液包括koh水溶液和/或na2co3水溶液。9.根据权利要求8所述的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，其特征在于，所述碱水溶液的质量浓度为1％～30％；优选地，所述费托油和所述碱水溶液的体积比为15：1～4。10.根据权利要求1所述的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，其特征在于，所述水洗时，所述碱洗后的费托油与水的体积比为5：1～3。
技术总结
本发明涉及分离技术领域，尤其是涉及一种脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法。本发明的脱除费托油中窄馏分含氧化合物的方法，包括如下步骤：费托油依次经碱洗、水洗后进行精馏处理；所述精馏处理的塔釜温度为30～175℃，理论塔板数为80～110，回流比为10～30。本发明对费托油进行脱酸处理和水洗后，再通过精馏的方式将费托油中窄馏分的含氧化合物去除。本发明使用了反应-精馏的联合工艺，费托油中窄馏分含氧化合物的去除率≥90％，油品收率≥85％，且无其他杂质引入。且无其他杂质引入。且无其他杂质引入。
