异丁烷精制系统和精制方法技术方案

本发明专利技术涉及异丁烷精制系统和精制方法。精制系统包括粗精馏装置、吸附装置、加氢反应装置和再精馏装置；粗精馏装置、吸附装置、加氢反应装置和再精馏装置由管线依次连接；吸附装置为二甲醚吸附罐，吸附罐内装有二甲醚吸附剂；加氢反应装置包括加氢反应器，由加氢进料泵连接加氢进料换热器，加氢进料换热器连接加氢反应器入口；加氢反应器物料出口连接气液分离罐。本发明专利技术采用初步精馏结合吸附脱除的方式除掉醇和醚；采用初步精馏结合加氢反应将1-丁烯脱除；使设备投资和操作费用得到合理控制；并且因加氢过程将所有1-丁烯和丁二烯转化为正丁烷，即降低了前序精馏的操作费用又使产品产率提高了5％左右。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异丁烷精制技术，特别是涉及精涉及。
技术介绍
国内现有异丁烷精制生产技术以预脱硫、干燥和精馏工艺为主；目前高密度聚乙烯对异丁烷原料纯度要求不高，^89% 即可，杂质含量要求很高，其中I- 丁烯含量(97PPm, 丁二烯彡3PPm ;醇类化合物彡6PPm ;单纯的采用精馏方法，在脱醚和甲醇塔需要100块以上的理论板数，回流比40以上；同样道理，脱丁烯塔的设备投资和操作费用剧增；并且往往要将产品纯度提高到95%，甚至99. 5%以上，杂质含量才能符合标准。总体操作费用增加I. 5 2倍，并且操作难度加大，产品中杂质含量容易超标
技术实现思路
我公司异丁烷生产装置中，经过研究好实验，做了很大的创新性改进，具体技术方案如下；本专利技术的一种异丁烷精制系统，包括粗精馏装置、吸附装置、加氢反应装置和再精馏装置；粗精馏装置、吸附装置、加氢反应装置和再精馏装置由管线依次连接；吸附装置为二甲醚吸附罐，吸附罐内装有二甲醚吸附剂；加氢反应装置包括加氢反应器，由加氢进料泵连接加氢进料换热器，加氢进料换热器连接加氢反应器入口 ；加氢反应器物料出口连接气液分离罐。所述的粗精馏装置包括脱二甲醚塔和脱丁烯塔；再精馏装置包括脱轻塔；二甲醚塔、脱丁烯塔和脱轻塔为填料塔；填料为QH-3-25扁环型散堆填料散堆填料。采用本专利技术的系统进行异丁烷的精制方法，步骤如下I)来自上游MTBE/1-丁烯装置的粗异丁烷混合物进入粗精馏装置在塔内经过精馏分离，大部分轻组分从塔顶流出；异丁烷和I-丁烯富液自塔底采出；自脱二甲醚塔底流出的富液进入脱丁烯塔上部，在塔内经过精馏，从塔底流出的I- 丁烯富液经冷却后送往界区外；塔顶馏出的异丁烷富液从送入吸附装置；2)此时残余的二甲醚会经吸附装置的二甲醚吸附罐吸附，经吸附装置的二甲醚吸附罐吸附后的液体送往加氢反应装置；3)来自二甲醚吸附罐的物料与加氢循环液混合进入加氢进料泵入口加压至2.O 3. OMPaG的物料与新氢混合，然后在加氢进料换热器与热水换热，换热后温度达到加氢温度的要求，换热后进入加氢反应器；在加氢反应器内，烯烃在催化剂的作用下，和氢气反应生成异丁烷和正丁烷，除去其它杂质；加氢产物再进冷却器用冷却水冷凝至20 40°C进入气液分离罐；分出氢气去火炬；一部分作为循环液返回加氢进料泵入口与新鲜进料混合，一部分液体经换热器换热至45 62°C进入再精馏装置脱轻塔；4)在脱轻塔内经过精馏，脱除轻组分后异丁烷自塔底流出；经吸附处理后的精制异丁烷进入异丁烷罐储罐。所述的吸附剂为SQ-112型含氧有机物脱除剂所述的催化剂为HTC Ni 400RP 2. 5mm催化剂。本专利技术的技术效果是I、采用初步精馏结合吸附脱除的方式除掉醇和醚；2、采用初步精馏结合加氢反应将I-丁烯脱除；使设备投资和操作费用(回流比仅为20左右)得到合理控制；并且因加氢过程将所有I-丁烯和丁二烯转化为正丁烷，即降低了前序精馏的操作费用又使产品产率提高了 5%左右。3、首次在碳四加氢工艺中使用HTC Ni 400RP 2. 5mm，经我公司反复生产试验，首 创了低温、低压、高转化率(目前为100% )的碳四加氢生产工艺。并且该催化剂初期投资少，使用寿命长。4、碳四烃原料中提取纯度99. 5%以上的异丁烷，用于高密度聚乙烯装置做致冷齐U。该技术也可应用于由一般碳四烃制取不同纯度要求的异丁烷。附图说明图1(a):本专利技术工艺流程前段示意图，图1(b):本专利技术工艺流程示后段意图。具体实施例方式本实例是我们具体的工程项目，并且已经生产达到了很好的效果如图1(a) (b)所示，本专利技术的系统是异丁烷精制系统，包括粗精馏装置、吸附装置、加氢反应装置和再精馏装置；其特征是粗精馏装置、吸附装置、加氢反应装置和再精馏装置由管线依次连接；吸附装置为二甲醚吸附罐，吸附罐内装有二甲醚吸附剂；加氢反应装置包括加氢反应器，由加氢进料泵连接加氢进料换热器，加氢进料换热器连接加氢反应器入口 ；加氢反应器物料出口连接气液分离罐。①首先采用二步精馏法提高异丁烷的含量，使其达到90%以上，原料先在脱二甲醚塔除去轻组分-丙烷和二甲醚，再进入脱丁烯塔除去大部分烯烃；分出的丁烯副产物可返回MTBE/1- 丁烯装置，作为该装置的补充原料。②其次采用加氢法，在固定床加氢反应器中在加氢催化剂的作用下将剩余烯烃彻底转化为烷烃(主要是正丁烷)，然后再用脱轻塔将氢气等轻组分除去；此时异丁烷纯度在90%以上。③为使异丁烷纯度进一步提高，需将上一步得到的异丁烷再精馏，其塔顶产物为纯度大于99. 5%的异丁烧。④最后吸附精制，在固定床吸附器中用3A分子筛和脱含氧有机化合物的吸附剂(SQ112)除去产品中的微量水和微量二甲醚，如硫含量超标则用ZnO脱硫剂除去产品中的微量硫等。(2)工艺技术来源国内无类似较大规模生产高纯度异丁烷的成套工艺技术，本专利技术技术是经过我们的创新研究而成，精馏塔采用清华泽华工程公司的填料；加氢催化剂采用中石化北京化工研究院的碳四液相全加氢催化剂。该工艺具有过程简单，投资小，操作条件缓和，干气产率低的特点。适用于生产特需的纯异丁烷(> 90% )产品。可取得较好的经济效益。(3)工艺过程具体说明一、粗精馏系统该流程属通用的精馏流程，但在各精馏塔选用了清华大学QH-3型散堆填料，在散堆填料中效率最高等板高度O. 3米，是一般散堆填料等板高度的一半；通过计算，按60块理论板计算，填料层高度只需20米，而普通填料需要40米，整个塔中的填料是通过栅板支撑，填充4米高填料，上加压紧格栅，上面是分布器，5层填料，在同等高度的情况下实现更高的分离效率，可使回流比降低由40减低到23，能耗相应下降20 30%。与国内其他工艺采用低效填料或更低效的筛板塔相比，大大降低了塔设备的高度和基础建设的费用，并且其高效性带来操作费用的降低。 来自上游MTBE/1- 丁烯装置的粗异丁烷混合物经过P-101泵加压、E-101进料加热器预热，在泡点温度下进入脱二甲醚塔(C-101)上部。在塔内经过精馏分离，大部分轻组分(二甲醚、丙烷等)从塔顶流出，塔顶压力在O. 6 O. 85MPaG。脱除轻组分后的异丁烷和I- 丁烯富液自塔底米出。自脱二甲醚塔底流出的富液进入脱丁烯塔(C-102)上部，塔釜液体蒸汽加热到40 60°C，在塔内经过精馏，从塔底流出的I-丁烯富液经冷却后送往界区外。脱除丁烯的异丁烷富液从塔顶馏出，经过塔顶冷凝器E102进入回流罐D103、经泵P103送入二甲醚吸附罐(D-109C/D)，吸附罐内装有该吸附剂二、含氧有机物脱除经二甲醚吸附罐(D-109C/D)送往加氢部分，此时残余的二甲醚会被二甲醚吸附剂吸附，该吸附剂在此流程中的应用属首次，是石油大学产品SQ-112型含氧有机物脱除齐U，使脱二甲醚塔理论板数减少1/3，能耗减少30%，并同时能吸附丁二烯装置产生的甲醇等含氧有机物杂质，具有很好的吸附效果，使有机物杂质达到IOPPm以下。三、加氢反应系统来自二甲醚吸附罐(D-109C/D)的物料与加氢循环液混合进入加氢进料泵(P-106)入口加压至2. O 3. OMPaG的物料与新氢混合，然后在加氢进料换热器(E-108)与热水换热，换热后温度可达到加氢温度的要求25 45°C，正常操作情况下不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异丁烷精制系统，包括粗精馏装置、吸附装置、加氢反应装置和再精馏装置；其特征是粗精馏装置、吸附装置、加氢反应装置和再精馏装置由管线依次连接；吸附装置为二甲醚吸附罐，吸附罐内装有二甲醚吸附剂；加氢反应装置包括加氢反应器，由加氢进料泵连接加氢进料换热器，加氢进料换热器连接加氢反应器入口 ；加氢反应器物料出口连接气液分离罐。2.如权利要求I所述的系统，其特征是粗精馏装置包括脱二甲醚塔和脱丁烯塔；再精馏装置包括脱轻塔；二甲醚塔、脱丁烯塔和脱轻塔为填料塔；填料为散堆填料。3.如权利要求2所述的系统，其特征是所述的散堆填料为QH-3-25扁环型散堆填料。4.采用权利要求I是系统进行异丁烷的精制方法，其特征是步 骤如下 1)来自上游MTBE/1-丁烯装置的粗异丁烷混合物进入粗精馏装置在塔内经过精馏分离，大部分轻组分从塔顶流出；异丁烷和I-丁烯富液自塔底采出；自脱二甲醚塔底流出的富液进入脱丁烯塔上部，在塔内经过精馏，从塔底流出的I-丁烯富液经冷却后送往界区外；塔顶馏出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛定，陈德权，于长青，窦富利，刘永刚，刘彬，刘明胜，王金刚，谢宁，李春凯，彭秀娟，
申请(专利权)人：天津联博化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：