用于生产高纯丁烯的正丁烷脱氢技术的高效下游方法技术

技术编号:28047650 阅读:61 留言:0更新日期:2021-04-09 23:36
通过正丁烷的脱氢生产丁烯的方法包括在脱氢区中使正丁烷脱氢,并使来自脱氢区的材料与比丁烯更有选择性地溶解正丁烷的溶剂接触。将来自接触的所得流体进行萃取精馏以产生(1)包含正丁烷和溶剂的溶液的流和(2)包含丁烯的流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产高纯丁烯的正丁烷脱氢技术的高效下游方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年8月6日提交的美国临时专利申请第62/715,182号的优先权权益,其全部内容通过引用合并于本文。
本专利技术一般涉及丁烯(丁烯类)的生产。更具体地,本专利技术涉及使正丁烷脱氢,然后通过一种方法分离由脱氢产生的材料的混合物,该方法包括使用溶剂与未反应的正丁烷形成溶液,并将该溶液与由脱氢形成的丁烯分离。
技术介绍
由于脱氢反应器下游工艺不经济,尚未广泛实现工业规模的用于生产丁烯(1-丁烯和2-丁烯)的正丁烷脱氢技术的实施。相当普遍的是,由正丁烷脱氢反应形成的产物主要由2-丁烯(顺式和反式)和1-丁烯以及极少量的丁二烯和异丁烯组成。未反应的原料(正丁烷,BP为-1℃)和产物(反式2-丁烯,BP为0.9℃)的组分的沸点(BP)非常接近,使得用普通精馏塔从未反应的原料中分离产物在经济上不可行。这对从常规丁烷脱氢生产丁烯的工业规模生产的资本支出产生重大影响。为了使该技术足够可靠,以能够在工业规模上实现,在脱氢反应器下游需要一个有效过程。
技术实现思路
已经发现一种方法,该方法提供了一种至少解决与由正丁烷脱氢生产丁烯有关的一些问题的解决方案。该解决方案是反应器下游的高效、可靠且经济可行的方法,通过该方法可以成功地将脱氢过程中未转化的正丁烷(进料)与正丁烷产物分离。该方法包括使用溶剂溶解未转化的正丁烷并将所得溶液与丁烯产物分离。可以使用比丁烯更具选择性地溶解正丁烷的溶剂,例如大豆油,来进行本专利技术。本专利技术的实施方案包括一种生产丁烷的方法。该方法包括在脱氢反应器中使主要包含正丁烷的进料流脱氢以产生包含正丁烷和一种或多于一种丁烯的中间产物流。该方法还包括使中间产物流与溶剂接触以形成流体,该溶剂溶解正丁烷比溶解一种或多于一种丁烯的选择性更高,所述流体包含(1)主要包含溶剂和正丁烷的第一部分,以及(2)主要包含一种或多于一种丁烯的第二部分。该方法还包括分离流体以产生主要包含溶剂和正丁烷的再循环流,以及主要包含一种或多于一种丁烯的产物流。本专利技术的实施方案包括一种生产丁烷的方法。该方法包括在脱氢反应器中使主要包含正丁烷的进料流脱氢以产生包含正丁烷和一种或多于一种丁烯的中间产物流。该方法还包括使中间产物流流至其中包含有大豆油的萃取精馏塔。该方法还包括使中间产物流与大豆油接触,大豆油对溶解正丁烷的选择性比溶解一种或多于一种丁烯的选择性更高,该接触形成流体,该流体包含(1)主要包含大豆油和正丁烷的第一部分,以及(2)主要包含一种或多于一种丁烯的第二部分。该方法包括在足以产生主要包含大豆油和正丁烷的萃取精馏塔塔顶馏出物流和主要包含一种或多于一种丁烯的萃取精馏塔塔底馏出物流的条件下,在萃取精馏塔中精馏流体,并将萃取精馏塔塔顶馏出物流分离成主要包含正丁烷的正丁烷再循环流和主要包含大豆油的回收大豆油流。该方法还包括将正丁烷再循环流进料至脱氢反应器中并且处理萃取精馏塔塔底馏出物流以形成包含92重量%至99.7重量%的丁烯的产物。以下包括贯穿本说明书使用的各种术语和短语的定义。术语“约”或“近似”被定义为本领域普通技术人员所理解的接近于。在一个非限制性实施方案中,该术语定义为10%以内,优选5%以内,更优选1%以内,最优选0.5%以内。术语“重量%”、“体积%”或“摩尔%”分别指基于包括组分的材料总重量、总体积或总摩尔量,组分的重量百分比、组分的体积百分比或组分的摩尔百分比。在一个非限制性实例中,100摩尔材料中的10摩尔组分是10摩尔%的组分。术语“基本上”被定义为包括10%以内、5%以内、1%以内或0.5%以内的范围。当在权利要求和/或说明书中使用时,术语“抑制”或“减少”或“防止”或“避免”包括用以实现期望的结果的任何可测量的减少或完全抑制。作为本说明书和/或权利要求所使用的术语,术语“有效”表示适于实现希望的、期望的或预期的结果。当与权利要求或说明书中的“包含”、“包括”、“含有”或“具有”任何一个术语结合使用时,在要素前不使用数字可以表示“一个”,但是它也与“一个或多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。词语“包含”、“具有”、“包括”或“含有”是包括性的或开放式的,并且不排除附加的、未列举的要素或方法步骤。本专利技术的方法可以“包含”在本说明书全文所公开的特定成分、组分、组合物等,“基本上由”或“由”在本说明书全文所公开的特定成分、组分、组合物等“构成”。作为说明书和/或权利要求书中使用的术语,术语“主要”是指大于50重量%、50摩尔%和50体积%中的任一个。例如,“主要”可以包括50.1重量%至100重量%及其之间的所有值和范围,50.1摩尔%至100摩尔%及其之间的所有值和范围,或50.1体积%至100体积%及其之间的所有值和范围。从以下附图、详细描述和实施例,本专利技术的其他目的、特征和优点将变得显而易见。然而,应当理解,虽然附图、详细描述和实施例指示了本专利技术的特定实施方案,但是它们仅是通过示例的方式给出的,并不意味着限制。另外,可以预期,根据该详细描述,在本专利技术的精神和范围内的改变和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。在其他实施方案中,来自特定实施方案的特征可以与来自其他实施方案的特征组合。例如,来自一个实施方案的特征可以与来自任何其他实施方案的特征组合。在其他实施方案中,可以将附加特征添加到本文描述的特定实施方案中。附图说明为了更完整地理解,现在参考结合附图进行的以下说明,其中:图1是根据本专利技术实施方案用于生产丁烯的系统;和图2是根据本专利技术实施方案用于生产丁烯的方法。具体实施方式已经发现了通过正丁烷的脱氢生产丁烯的方法。在该方法中,使用溶剂溶解未转化的正丁烷,然后将所得溶液与通过脱氢过程形成的丁烯分离。可以使用与溶解丁烯相比,更容易溶解正丁烷的溶剂,例如大豆油,来进行本专利技术。以这种方式,根据本专利技术的实施方案,通过正丁烷脱氢反应,该方法可以分别以99.7重量%和92重量%的纯度生产1-丁烯和2-丁烯。该方法解决了由这些材料的沸点接近引起的从丁烯产物中分离正丁烷的主要挑战。图1示出了根据本专利技术的实施方案用于生产丁烯的系统10。图2示出了根据本专利技术的实施方案用于生产丁烯的方法20。方法20可以使用系统10来实现。由系统10实施的方法20可以包括在框200中使正丁烷流100流至正丁烷脱氢反应器104。在本专利技术的实施方案中,正丁烷流100可以与正丁烷再循环流101一起,由混合器102混合以产生混合的正丁烷流103,流至正丁烷脱氢反应器104中。根据本专利技术的实施方案,混合的正丁烷流103包含100重量%至10重量%的正丁烷流100和0重量%至70重量%的正丁烷再循环流101。在本专利技术的实施方案中,正丁烷流100包含5重量%至100重量%的正丁烷,而在本专利技术的实施方案中,正丁烷再循环流101包含60重量%至70重量%的正丁烷。正丁烷脱氢反应器104适于使正丁烷脱氢以形成丁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产丁烯的方法,所述方法包括:/n在脱氢反应器中,将主要包含正丁烷的进料流脱氢,以产生包含正丁烷和一种或多于一种丁烯的中间产物流;/n使中间产物流与溶剂接触以形成流体,所述溶剂溶解正丁烷的选择性比溶解一种或多于一种丁烯的选择性更高,所述流体包含(1)主要包含溶剂和正丁烷的第一部分,和(2)主要包含一种或多于一种丁烯的第二部分;/n分离流体以产生主要包含溶剂和正丁烷的再循环流,以及主要包含一种或多于一种丁烯的产物流。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180806 US 62/715,1821.一种生产丁烯的方法,所述方法包括:
在脱氢反应器中,将主要包含正丁烷的进料流脱氢,以产生包含正丁烷和一种或多于一种丁烯的中间产物流;
使中间产物流与溶剂接触以形成流体,所述溶剂溶解正丁烷的选择性比溶解一种或多于一种丁烯的选择性更高,所述流体包含(1)主要包含溶剂和正丁烷的第一部分,和(2)主要包含一种或多于一种丁烯的第二部分;
分离流体以产生主要包含溶剂和正丁烷的再循环流,以及主要包含一种或多于一种丁烯的产物流。


2.根据权利要求1所述的方法,其中溶剂包括大豆油。


3.根据权利要求1或2所述的方法,其还包括:
使中间产物流流至其中包含有溶剂的萃取精馏塔。


4.根据权利要求3所述的方法,其中分离包括:
在足以产生主要包含溶剂和正丁烷的萃取精馏塔塔顶馏出物流和主要包含一种或多于一种丁烯的萃取精馏塔塔底馏出物流的条件下,在萃取精馏塔中精馏流体。


5.根据权利要求4所述的方法,其还包括:
将萃取精馏塔塔顶馏出物流分离成主要包含正丁烷的正丁烷再循环流和主要包含溶剂的回收的溶剂流。


6.根据权利要求5所述的方法,其中将回收的溶剂流再循环至萃取精馏塔。


7.根据权利要求6所述的方法,其还包括:
将正丁烷再循环流进料至脱氢反应器中。


8.根据权利要求7所述的方法,其还包括:
处理萃取精馏塔塔底馏出物流以形成包含至少92重量%的2-丁烯的产物。


9.根据权利要求7所述的方法,其还包括:
处理萃取精馏塔塔底馏出物流以形成包含至少99.7重量%的1-丁烯的产物。


10.根据权利要求3所述的方法,其中萃取精馏塔中的条件包括10℃至50℃的温度。


11.根据权利要求3所述的方法,其中萃取精馏塔中的条件包括0.01MPa至1MPa的压力。


12.根据权利要求1或2所述的方法,其中溶剂溶解中间产物流中正丁烷的10重量%至100重量%,并且溶剂仅溶解中间产物流中一种或多于一种丁烯的0.001重量%至0.002重量%。


13.根据权利要求1或2所述的方法,其中进料流包...

【专利技术属性】
技术研发人员:穆罕默德·H·海德阿卜杜勒阿齐兹·扎赫拉尼艾哈迈德·S·泽奈迪
申请(专利权)人:沙特基础工业全球技术公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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