【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及醚后碳四分离，具体涉及一种隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺及装置。
技术介绍
1、碳四馏分主要含有1,3-丁二烯、丁烯-1、顺丁烯、反丁烯、异丁烯、丁烷、异丁烷等组分。首先1,3-丁二烯可以通过萃取精馏的方式进行分离出去，然后异丁烯可以通过醚化装置与甲醇反应生成甲基叔丁基醚(mtbe)而得到利用，为了充分利用碳四资源，剩下的丁烯(丁烯-1、顺丁烯、反丁烯)和丁烷(正丁烷，异丁烷)需要进行分离。丁烯可以生产仲丁醇和甲乙酮，正丁烷可以生产顺酐，异丁烷可以脱氢制异丁烯，也可以生产烷基化汽油。
2、由于丁烷与丁烯的沸点差值较小，工业上通常仍然采用萃取精馏的方法进行分离。萃取精馏溶剂不同，工艺流程也可能有所不同。乙腈作为萃取剂分离丁烷丁烯，乙腈来源容易，价格低，沸点低，溶剂比低和萃取精馏塔的操作温度低，同时不需要气体压缩机。但是乙腈容易从萃取精馏塔顶和汽提塔顶带出，使乙腈回收过程较为复杂，需要较大的能耗，为了适应国家节能减排的号召，这就要求对乙腈法萃取分离丁烷丁烯工艺上加以改进，并且提高装置的经济效益。碳四中往往里面会有一些重组分(mtbe，二聚物，叔丁醇，碳五等)需要除去，以免影响丁烯纯度和溶剂的使用周期，因此在工艺设计中增设脱重塔将重组分分离出去。
3、在乙腈萃取精馏分离丁烷丁烯过程中，萃取精馏是这个工艺能量消耗主要部分。利用隔壁塔降低萃取精馏的能耗，是新的设计思路。隔壁塔作为一种完全热耦合精馏塔型，避免常规设计中塔内物流的返混效应，有较高的热力学效率，在减少能量消耗和设备投资方面有巨
4、在乙腈萃取精馏分离丁烷丁烯过程中，由于乙腈沸点低，容易形成共沸物，得到的丁烷和丁烯馏分中会含有乙腈。传统的方法是通过普通的筛板塔用水除去，塔效率不高，操作弹性小，容易堵塞，用水量大等缺点。专利cn112827216a和cn103706149a公布了微旋流萃取分离技术和模块化聚结分离技术。
5、专利cn112827216a提供了一种通过强化萃取相和被萃取相的混合进而强化液-液萃取的装置和方法，所述强化液-液萃取的装置包括喷射部分和混合萃取部分，所述喷射部分的喷射器通过压缩剪切将萃取相喷射而出与被萃取相接触混合，起到预混合的作用，所述混合萃取部分的混合器包括螺旋段和变径段，所述螺旋段内产生旋转湍流场，萃取相液滴在旋转湍流场下发生液滴的公转和自转，极大的提高萃取相液滴的界面更新速率，强化萃取效率，所述变径段通过变径结构强化萃取相的破碎和弥散，提高萃取相的表面积，进一步强化萃取效率。与传统的筛板、喷洒萃取塔相比，装置具有体积小、结构紧凑、萃取效率高、萃取剂用量小的特点，特别适用于化工、制药、生物等领域的液-液萃取过程。
6、专利cn103706149a利将浅池原理、粗粒化技术以及纳米改性纤维高效聚结技术按模块化思路组合起来，通过对于不同功能分离段的不同组合有效的针对各种油水混合物达到有效分离的效果，该设备可以根据混合液中分散相所占的比例与分离效率要求进行组合设置，具有很高的非均相混合液分离效率及应用范围的适应性。
7、专利cn105016949a用微旋流萃取技术与聚结分离技术对碳四中甲醇进行深度萃取与分离，能高效、快速脱除碳四中的甲醇，本方案提供的方法用水量少，萃取液损耗大幅度降低。提高后续碳四深加工装置的性能，并在几家石化企业得到工业应用，取得很好的效果。
技术实现思路
1、针对现有技术乙腈法萃取精分离丁烷-丁烯工艺的不足，本专利技术的目的是：提供一种隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，降低水的用量和废水产生量，减少能量消耗和设备投资，实现物料的余热梯级利用，综合成本低；本专利技术还提供其装置。
2、本专利技术所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，包括以下步骤：
3、1)原料碳四进入蒸发罐加热蒸发后，进入脱重塔进行精馏，轻组分a从塔顶蒸出，冷凝后一部分返回塔顶作为回流，另一部分进入隔壁萃取精馏塔进行分离；重组分a从塔底排出；
4、2)隔壁萃取精馏塔的下段为提馏段，上段由隔板分隔为相互独立的溶剂萃取精馏段和溶剂分离段，溶剂萃取精馏段顶部蒸出的轻组分b冷凝后一部分返回溶剂萃取精馏段顶部作为回流，另一部分进入丁烷水洗装置进行分离；溶剂分离段顶部蒸出的轻组分c冷凝后一部分返回溶剂分离段顶部作为回流，另一部分进入丁烯水洗装置进行分离；提馏段底部排出溶剂，依次为隔壁萃取精馏塔的再沸器、脱重塔的再沸器、蒸发罐的加热器提供热能，换热冷却后进入隔壁萃取精馏塔的溶剂萃取精馏段作为萃取溶剂；
5、3)丁烷水洗装置和丁烯水洗装置均采用两级水洗分离，其中二级水洗分离的水相用于一级水洗分离，二级水洗分离采用新鲜水，一级水洗分离的水相进入乙腈回收塔，丁烷水洗装置二级水洗分离的油相为丁烷，丁烯水洗装置二级水洗分离的油相为丁烯；
6、4)乙腈回收塔的轻组分d从塔顶蒸出冷凝后，再经绝热压缩，为隔壁萃取精馏塔、脱重塔提供热能，换热冷却后的轻组分d一部分返回乙腈回收塔塔顶作为回流，另一部分进入隔壁萃取精馏塔的溶剂萃取精馏段作为萃取溶剂，乙腈回收塔的重组分d一部分作为废水排出装置，另一部分用于丁烷水洗装置和丁烯水洗装置的一级水洗分离。
7、其中，蒸发罐采用加热器进行加热，加热器利用隔壁萃取精馏塔脱除的溶剂作为热源；
8、脱重塔采用两台再沸器进行加热，一台利用乙腈回收塔脱除的轻组分d作为热源，一台利用隔壁萃取精馏塔脱除的溶剂作为热源；
9、隔壁萃取精馏塔采用四台再沸器进行加热，一台利用蒸汽作为热源，一台利用乙腈回收塔回收的轻组分d作为热源，两台利用隔壁萃取精馏塔脱除的溶剂作为热源；
10、乙腈回收精馏塔采用一台再沸器进行加热，利用蒸汽作为热源。
11、步骤1)中，脱重塔的操作参数为：塔顶压力0.4～0.65mpag，塔顶温度45～60℃，塔底温度70～100℃，塔顶回流比0.3～1。
12、脱重塔中，轻组分a主要为丁烯-1、丁烯-2、正丁烷、异丁烷；重组分a主要为mtbe、二聚物、叔丁醇和碳五。
13、步骤2)中，隔壁萃取精馏塔的操作参数为：萃取侧塔顶压力0.36～0.50mpag，塔顶温度40～50℃，塔顶回流比2～4，萃取溶剂和轻组分a的质量比为7～10:1；溶剂回收侧塔顶压力0.36～0.50mpag，塔顶温度45～60℃，塔顶回流比0.5～2；共用提馏段塔底温度135～148℃。
14、隔壁萃取精馏塔中，脱除的溶剂主要为乙腈；溶剂萃取精馏段的轻组分b主要为含少量乙腈的丁烷；溶剂分离段本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：蒸发罐采用加热器进行加热，加热器利用隔壁萃取精馏塔脱除的溶剂作为热源；
3.根据权利要求1所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：步骤1)中，脱重塔的操作参数为：塔顶压力0.4～0.65MPaG，塔顶温度45～60℃，塔底温度70～100℃，塔顶回流比0.3～1。
4.根据权利要求1所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：步骤2)中，隔壁萃取精馏塔的操作参数为：萃取侧塔顶压力0.36～0.50MPaG，塔顶温度40～50℃，塔顶回流比2～4，萃取溶剂和轻组分A的质量比为7～10:1；溶剂回收侧塔顶压力0.36～0.50MPaG，塔顶温度45～60℃，塔顶回流比0.5～2；共用提馏段塔底温度135～148℃。
5.根据权利要求1所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：步骤3)中，丁烷水洗分离时，一级水洗
6.根据权利要求1所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：步骤3)中，丁烯水洗分离时，一级水洗分离中，油相和水相的质量比为3～5:1，压力0.6～1MpaG，温度35～45℃；二级水洗分离中，油相和水相的质量比为1～3:1，压力0.5～0.9MpaG，温度35～45℃。
7.根据权利要求1所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：步骤4)中，乙腈回收塔的操作参数为：塔顶压力0.01～0.05MPaG，塔顶温度80～90℃，塔底温度110～120℃，塔顶回流比1～3。
8.一种权利要求1-7任一项所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺所用的装置，其特征在于：包括依次相连的蒸发罐(2)、脱重塔(8)、隔壁萃取精馏塔(18)、碳四水洗装置和乙腈回收塔(49)；
...【技术特征摘要】
1.一种隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：蒸发罐采用加热器进行加热，加热器利用隔壁萃取精馏塔脱除的溶剂作为热源；
3.根据权利要求1所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：步骤1)中，脱重塔的操作参数为：塔顶压力0.4～0.65mpag，塔顶温度45～60℃，塔底温度70～100℃，塔顶回流比0.3～1。
4.根据权利要求1所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：步骤2)中，隔壁萃取精馏塔的操作参数为：萃取侧塔顶压力0.36～0.50mpag，塔顶温度40～50℃，塔顶回流比2～4，萃取溶剂和轻组分a的质量比为7～10:1；溶剂回收侧塔顶压力0.36～0.50mpag，塔顶温度45～60℃，塔顶回流比0.5～2；共用提馏段塔底温度135～148℃。
5.根据权利要求1所述的隔壁塔和微萃取-聚结结合的丁烷-丁烯分离工艺，其特征在于：步骤3...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘奉强，李晖，庞泉德，徐丽君，
申请(专利权)人：山东齐鲁石化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。