一种回收混合C4中丁烷的节能工艺方法技术

本发明专利技术涉及一种回收混合C4中丁烷的节能工艺方法。原料首先通过烷烯粗分塔T101进行预处理，T101底部采用换热器E101将塔釜物料与萃取剂回收塔ⅡT105塔底采出的高温萃取剂进行换热。萃取精馏塔T102使用中间再沸器E201与萃取剂回收塔ⅡT105塔底采出的高温萃取剂进行换热。增加萃取精馏上塔T103，萃取精馏上塔T103塔釜再沸器E301通过萃取精馏Ⅱ塔塔顶气相采出进行加热。通过热量整合，不仅能够实现烯烃与烷烃的分离，而且充分利用丁烷回收过程中不同品味的热量，降低了精馏过程中所需的能耗。节能45％以上，循环水用量减小28％以上。有效解决丁烯与丁烷的分离，异丁烷纯度≥99.8％，收率≥95％。

An energy saving process for recovering butane from mixed C4

The invention relates to an energy saving process for recovering butane in mixed C4. The raw materials were first pretreated by T101 of alkene crude fractionator, and the heat exchanger E101 was used at the bottom of T101 to heat the reactor materials with the high temperature extractant extracted from the bottom of the extractant recovery tower II T105. The extractive distillation column T102 uses the intermediate reboiler E201 and the high temperature extractant at the bottom of the extractant recovery column II T105 for heat transfer. The upper column T103 of extractive distillation was added, and the reboiler E301 of the upper column T103 of extractive distillation was heated by gas phase extraction at the top of the second column of extractive distillation. Through heat integration, not only olefins and alkanes can be separated, but also different tastes of heat in butane recovery process can be fully utilized to reduce the energy consumption required in the distillation process. Energy saving is over 45%, and the amount of circulating water is reduced by more than 28%. The separation of butene and butane can be effectively solved. The purity of isobutane is more than 99.8%, and the yield is more than 95%.

【技术实现步骤摘要】
一种回收混合C4中丁烷的节能工艺方法
本专利技术涉及一种丁烷的精制方法，具体涉及以一种回收混合C4中丁烷的节能工艺方法。
技术介绍
随着我国乙烯生产和原油加工能力的调高，蒸汽裂解装置和催化裂化装置将富产大量的C4，而混合C4中较高的烷烃含量制约烯烃的有效利用。混合C4的主要组成为丁烯和丁烷，其沸点接近，难以用普通精馏的方式进行分离。专利CN103508830A提出了一种分离醚后C4馏分中烷烃和烯烃的方法，该方法先将醚后C4馏分与醋酸反应生产醋酸仲丁酯，再将醋酸仲丁酯裂解得到醋酸和正丁烯。然而醚后C4中不止正丁烯一种烯烃，其他烯烃也能参与反应而生成其他杂质。该方法成本高，且醋酸仲丁酯附加值较高，合成醋酸仲丁酯在裂解的方式分离烷烃和烯烃造成资源浪费。专利CN106478337A提出了一种C4烯烃/烷烃的分离方法，该方法采用高选择性的吸附剂，通过吸附-精馏耦合工艺制备纯度99wt％-99.5wt％的异丁烯和1-丁烯。然而采用吸附-精馏耦合工艺，流程较复杂，成本较高。专利CN1358697A提出了一种用甲乙酮系列混合溶剂分离丁烷与丁烯的方法。该方法采用甲乙酮和极性溶剂如N-甲酰吗啉、吗啉、环丁砜、N-甲基吡咯烷酮等混合物作为溶剂，萃取精馏分离丁烷与丁烯，溶剂比9-15。采用萃取精馏方式分离丁烷和丁烯是一种有效的工艺方法，然而采用萃取精馏的工艺方法，要达到较高的分离目的需求的萃取比一般≥15，因此且理论塔板数较高，这样不仅对设备成本有较高的要求，而且能耗较大。本专利技术提出了一种回收混合C4中丁烷的节能工艺方法，以混合C4为原料，通过热量整合，不仅能够实现烯烃与烷烃的分离，而且充分利用丁烷回收过程中不同品味的热量，通过工艺优化，大大降低了精馏过程中所需的能耗，比传统工艺的能耗降低45％以上，冷凝水消耗降低28％以上，且馏程简单，易于实现，大大提高了企业的经济效益和社会效益。
技术实现思路
本专利技术提出了一种回收混合C4中丁烷的节能工艺方法，以混合C4为原料，通过热量整合，不仅能够实现烯烃与烷烃的分离，而且充分利用丁烷回收过程中不同品味的热量，通过工艺优化，大大降低了精馏过程中所需的能耗，比传统工艺的能耗降低45％以上，冷凝水消耗降低28％以上，且馏程简单，易于实现，大大提高了企业的经济效益和社会效益。本专利技术采用如下的技术方案来实现：一种回收混合C4中丁烷的节能工艺方法，包括烷烯粗分塔、萃取精馏塔、萃取精馏上塔、萃取剂回收Ⅰ塔、萃取剂回收Ⅱ塔及换热器组成的精馏装置，其特征是烷烯粗分塔T101塔顶气相经烷烯粗分塔塔顶冷凝器E103冷凝冷却后进入萃取精馏塔T102下部，塔釜物料一部分经烷烯粗分塔再沸器E102加热气化后返回烷烯粗分塔T101塔釜，一部分经烷烯粗分塔换热器E101加热气化后返回T101塔釜，一部分作为产品采出；循环萃取剂从萃取精馏塔T102上部加入，萃取精馏塔T102塔顶气相采出进入萃取精馏塔上塔T103底部，萃取精馏塔T102侧线采出物料经萃取精馏塔中间换热器E201加热气化后返回萃取精馏塔T102下部，塔釜物料一部分经萃取精馏塔再沸器E202加热气化后返回萃取精馏塔T102塔釜，一部分作为原料进入萃取剂回收Ⅰ塔T104；萃取精馏塔上塔T103塔顶采出异丁烷产品，塔釜物料一部分经萃取精馏塔上塔再沸器E301加热气化后返回萃取精馏塔上塔T103塔釜，一部分作为回流物料返回萃取精馏塔T102；萃取剂回收Ⅰ塔T104塔顶采出烯烃，塔釜一部分经萃取剂回收Ⅰ塔再沸器E401加热气化后返回萃取剂回收Ⅰ塔T104塔釜，一部分作为原料进入萃取剂回收Ⅱ塔T105；萃取剂回收Ⅱ塔T105塔顶气相进入萃取精馏塔上塔再沸器E301换热后，经萃取剂回收Ⅱ塔冷凝器E502冷凝冷却后一部分作为回流返回萃取剂回收Ⅱ塔T105顶部，一部分作为原料进入萃取剂回收Ⅰ塔T104，萃取剂回收Ⅱ塔T105塔釜物料一部分经萃取剂回收Ⅱ塔再沸器E501加热气化后返回萃取剂回收Ⅱ塔T105塔釜，一部分进入萃取精馏塔中间换热器E201进行换热后进入烷烯粗分塔换热器E101继续换热，然后作为循环萃取剂返回萃取精馏塔T102。本专利技术的突出部分在于：1、原料先通过烷烯粗分塔T101进行预处理，通过精馏的方式将烷烃和烯烃进行大致分离，这样在不影响产品收率的情况下，可以大大降低萃取精馏塔所需要的萃取剂用量，减小萃取比，进而降低能耗；在T101塔釜采用换热器E101将塔釜物料跟萃取剂回收Ⅱ塔T105塔底萃取剂的高品位热量进行换热，进一步节省能耗，减少循环水用量；2、增加萃取精馏塔T102中间再沸器E201，在萃取精馏塔上部烷烃沸点较低，因此可在适当位置增加中间再沸器，利用萃取剂回收Ⅱ塔T105塔底萃取剂的高品位热量，即可节省能量，又可减少循环水用量；3、增加萃取精馏上塔T103，由于萃取精馏上塔物料主要为异丁烷，因此其再沸器E301所需热量品味较低，通过萃取剂回收Ⅱ塔T105塔顶蒸汽的热量加热即可满足，即可节省能耗，又可减少T105冷凝冷却循环水用量。本专利技术的塔设备可以是填料塔也可以是板式塔。本专利技术的工艺条件为：烷烯粗分塔T101操作压力为0.5-1.2MPa，萃取精馏塔T102操作压力为0.5-1.2MPa，萃取精馏上塔T103操作压力0.5-1.2MPa，萃取剂回收Ⅰ塔T104操作压力0.5-1.2MPa，萃取剂回收Ⅱ塔T105操作压力0.1-0.6MPa。本专利技术采用的萃取剂为甲乙酮、吗啉、N-甲基甲酰吗啉、N-甲基吡咯烷酮的一种或任意比例混合溶剂。本专利技术采用的萃取剂与C4的质量比(萃取比)为4-10。本专利技术精制得到异丁烷纯度≥99.8％，收率≥95％。本专利技术提出了一种一种回收混合C4中丁烷的节能方法，以混合C4为原料，通过热量整合，不仅能够实现烯烃与烷烃的分离，而且充分利用丁烷回收过程中不同品味的热量，通过工艺优化，大大降低了精馏过程中所需的能耗。本专利技术的有益成果是：a)通过优化工艺及热量整合，可节能45％以上，循环水用量减小28％以上。b)有效解决丁烯与丁烷的分离，得到异丁烷纯度≥99.8％，收率≥95％附图说明图1：一种回收混合C4中丁烷的节能装置示意图；T101烷烯粗分塔、T102萃取精馏塔、T103萃取精馏上塔、T104萃取剂回收Ⅰ塔、T105萃取剂回收Ⅱ塔；E101烷烯粗分塔塔釜换热器、E102烷烯粗分塔再沸器、E103烷烯粗分塔塔顶冷凝器、E201萃取精馏塔中间换热器、E202萃取精馏塔再沸器、E301萃取精馏上塔再沸器、E302萃取精馏上塔塔顶冷凝器、E401萃取剂回收Ⅰ塔再沸器、E402萃取剂回收Ⅰ塔塔顶冷凝器、E501萃取剂回收Ⅱ塔再沸器、E502萃取剂回收Ⅱ塔塔顶冷凝器。具体实施方式本专利技术提出了一种回收混合C4中丁烷的节能工艺，以混合C4为原料，通过热量整合，不仅能够实现烯烃与烷烃的分离，而且充分利用丁烷回收过程中不同品味的热量，通过工艺优化，大大降低了精馏过程中所需的能耗。以下结合应用实例对实施方法进行进一步说明。实施例1下面结合附图1及具体实施方式对本专利技术作进一步说明。原料组成：异丁烷正丁烷正丁烯反丁烯正戊烷异丁烯顺丁烯1,3-丁二烯0.48000.16000.13000.12300.00600.00200.09800.0010一种回本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回收混合C4中丁烷的节能工艺方法，包括烷烯粗分塔、萃取精馏塔、萃取精馏上塔、萃取剂回收Ⅰ塔、萃取剂回收Ⅱ塔及换热器组成的精馏装置，其特征是烷烯粗分塔T101塔顶气相经烷烯粗分塔塔顶冷凝器E103冷凝冷却后进入萃取精馏塔T102下部，塔釜物料一部分经烷烯粗分塔再沸器E102加热气化后返回烷烯粗分塔T101塔釜，一部分经烷烯粗分塔换热器E101加热气化后返回T101塔釜，一部分作为产品采出；循环萃取剂从萃取精馏塔T102上部加入，萃取精馏塔T102塔顶气相采出进入萃取精馏塔上塔T103底部，萃取精馏塔T102侧线采出物料经萃取精馏塔中间换热器E201加热气化后返回萃取精馏塔T102下部，塔釜物料一部分经萃取精馏塔再沸器E202加热气化后返回萃取精馏塔T102塔釜，一部分作为原料进入萃取剂回收Ⅰ塔T104；萃取精馏塔上塔T103塔顶采出异丁烷产品，塔釜物料一部分经萃取精馏塔上塔再沸器E301加热气化后返回萃取精馏塔上塔T103塔釜，一部分作为回流物料返回萃取精馏塔T102；萃取剂回收Ⅰ塔T104塔顶采出烯烃，塔釜一部分经萃取剂回收Ⅰ塔再沸器E401加热气化后返回萃取剂回收Ⅰ塔T104塔釜，一部分作为原料进入萃取剂回收Ⅱ塔T105；萃取剂回收Ⅱ塔T105塔顶气相进入萃取精馏塔上塔再沸器E301换热后，经萃取剂回收Ⅱ塔冷凝器E502冷凝冷却后一部分作为回流返回萃取剂回收Ⅱ塔T105顶部，一部分作为原料进入萃取剂回收Ⅰ塔T104，萃取剂回收Ⅱ塔T105塔釜物料一部分经萃取剂回收Ⅱ塔再沸器E501加热气化后返回萃取剂回收Ⅱ塔T105塔釜，一部分进入萃取精馏塔中间换热器E201进行换热后进入烷烯粗分塔换热器E101继续换热，然后作为循环萃取剂返回萃取精馏塔T102。...

【技术特征摘要】
1.一种回收混合C4中丁烷的节能工艺方法，包括烷烯粗分塔、萃取精馏塔、萃取精馏上塔、萃取剂回收Ⅰ塔、萃取剂回收Ⅱ塔及换热器组成的精馏装置，其特征是烷烯粗分塔T101塔顶气相经烷烯粗分塔塔顶冷凝器E103冷凝冷却后进入萃取精馏塔T102下部，塔釜物料一部分经烷烯粗分塔再沸器E102加热气化后返回烷烯粗分塔T101塔釜，一部分经烷烯粗分塔换热器E101加热气化后返回T101塔釜，一部分作为产品采出；循环萃取剂从萃取精馏塔T102上部加入，萃取精馏塔T102塔顶气相采出进入萃取精馏塔上塔T103底部，萃取精馏塔T102侧线采出物料经萃取精馏塔中间换热器E201加热气化后返回萃取精馏塔T102下部，塔釜物料一部分经萃取精馏塔再沸器E202加热气化后返回萃取精馏塔T102塔釜，一部分作为原料进入萃取剂回收Ⅰ塔T104；萃取精馏塔上塔T103塔顶采出异丁烷产品，塔釜物料一部分经萃取精馏塔上塔再沸器E301加热气化后返回萃取精馏塔上塔T103塔釜，一部分作为回流物料返回萃取精馏塔T102；萃取剂回收Ⅰ塔T104塔顶采出烯烃，塔釜一部分经萃取剂回收Ⅰ塔再沸器E401加热气化后返回萃取剂回收Ⅰ塔T104塔釜，一部分作为原料进入萃取剂回收Ⅱ塔T105；萃取剂回收Ⅱ塔T105塔顶气相进入萃取精馏塔上塔再沸器E301换热后，经萃取剂回收Ⅱ塔冷凝器E502冷凝冷却后一部分作为回流返回萃取剂回收Ⅱ塔T105顶部，一部分作为原料进入萃取剂回收Ⅰ...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋兴桥，
申请(专利权)人：天津中科拓新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12