一种丁二烯一段萃取精馏方法技术

本发明专利技术公开了一种丁二烯一段萃取精馏方法。一段萃取精馏中采用超重力萃取精馏装置进行萃取精馏，所述超重力萃取精馏装置包括：超重力精馏段、超重力提馏段和溶剂回收段；所述超重力精馏段、超重力提馏段和溶剂回收段由超重力机完成。所述超重力萃取精馏装置压力为0.3-0.45MPa，超重力萃取精馏装置再沸器温度为125-140℃，回流比0.8-4，萃取剂与碳四物料的溶剂比为6.0-8.5。采用本发明专利技术所述的方法，提高了设备效率，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工领域，进一步地说，是涉及，即采用超重力萃取精馏技术，对传统丁二烯一段抽提流程中萃取精馏单元进行优化和升级。
技术介绍
1，3_ 丁二烯(以下简称丁二烯)是一种重要的石油化工基础有机原料。生产丁二烯的主要原料为裂解装置副产的混合C4馏分。裂解副产碳四馏分中有丁二烯、丁烯、丁烷、丁炔、丙炔、乙烯基乙炔等多种烃类，由于它们的沸点相近，还可能形成共沸物，必需采用以萃取精馏为主的抽提工艺。根据所采用的萃取溶剂的不同，丁二烯抽提生产工艺主要分为三种二甲基甲酰胺法(DMF法)、N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)和乙腈法(ACN法)。目前国内外丁二烯抽提装置大多采用两段萃取精馏工艺，其核心是萃取精馏，通过两级萃取精馏，除去碳四馏分中的丁烯、丁烷及碳四炔烃，得到粗丁二烯。再经两级普通精馏除去丙炔、1，2_ 丁二烯、碳五等轻重组分，最终得到聚合级1，3_ 丁二烯产品。两段萃取精馏工艺复杂，流程较长，操作复杂；萃取精馏塔汽液相负荷较大，萃取精馏塔设备庞大，设备投资大，操作费用和能耗高，过长的分离流程使得丁二烯损失较多。为改进两段萃取精馏工艺，科研人员致力于一段萃取精馏工艺的研发，取得了一定进展。专利US4277313公开了一种选择性加氢除炔一段抽提工艺，碳四馏分首先在加氢反应器对甲基乙炔、乙基乙炔，乙烯基乙炔等炔烃组分进行加氢反应，然后萃取精馏得到粗丁二烯，粗丁二烯在精制段只设置一个脱重精馏塔，脱除1，2-丁二烯和碳五重组分，该专利技术采用前加氢技术，对传统工艺进行了简化，降低工艺流程中炔烃的浓度，提升了装置的安全性和经济性。 专利CN101172929A公开的NMP法丁二烯一段抽提工艺中，采用前加氢技术，在萃取精馏前脱除炔烃，同时在一段抽提工艺中引入了脱轻塔，在流程中将解吸塔顶物料冷凝，取消了循环气压缩机，整个流程包括选择性加氢、脱除轻组分、萃取精馏、溶剂解吸，粗丁二烯精制等步骤。该工艺具有节省设备投资，降低能耗，提高操作安全性等特点。专利CN101665399A对专利CNlOl 172929A中的加氢反应过程和脱气塔部分做出改变，进一步减少了丁二烯的损失，提高了丁二烯的收率。专利US6040489公开的选择性加氢一段抽提工艺，将选择性加氢反应和萃取精馏过程在一个装置内实现，碳四馏分先进入装置的萃取精馏区，脱除丁烷丁烯等难溶组分，丁炔和丁二烯等易溶组分进入加氢反应区，在反应区炔烃发生加氢反应，加氢反应产物通过萃取精馏与丁二烯实现分离，该工艺采用复杂塔技术，省去了加氢反应器，需要关注的影响因素多，装置的运行效率和稳定性受上游流程影响较大，在实际生产中对操作要求较高。专利US2003181772公开的选择加氢工艺共包括三个步骤①萃取精馏在多相催化剂上选择加氢；③粗1，3-丁二烯的精制。上述步骤①和②在同一个塔内完成，步骤③在第二个塔内完成。同US6040489不同的是该工艺采用了间壁塔和热耦合塔技术，实现加氢和萃取精馏过程的集成。综上所述，在丁二烯抽提工艺中，选择性催化加氢技术的运用简化了工艺流程，使一段萃取精馏工艺得以实现。就萃取精馏单元(塔)而言，目前所做的研究和努力多集中在简单塔与过程的热集成、复杂塔技术(如间壁塔)及过程热集合等，再者就是对萃取精馏塔所做的塔板类型选择等传统意义上的优化设计。现实问题是加氢除炔一段萃取精馏技术可以解决因碳四馏分中炔烃含量增加导致的一系列问题，但乙烯装置规模扩大所凸显的原有萃取精馏装置处理能力应变不足的问题一直无法真正解决，同时溶剂消耗量大更是一直难以解决的“顽疾”，这其实是塔式装备本身的特点决定的，受操作弹性所限，装置处理量和萃取剂用量的调节余地有限。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了，在现有加氢除炔技术基础上，将超重力萃取精馏技术应用于丁二烯一段抽提工艺，是对现有流程中萃取精馏单元的改进和 优化，解决现有一段萃取精馏流程中塔式萃取精馏单元所存在的弊端和不足。本专利技术的目的是提供。一段萃取精馏中采用超重力萃取精馏装置进行萃取精馏，所述超重力萃取精馏装置包括超重力精馏段、超重力提馏段和溶剂回收段；所述超重力精馏段、超重力提馏段和溶剂回收段由超重力机完成；所述超重力萃取精馏装置压力为O. 3-0. 45MPa，超重力萃取精馏装置再沸器的温度为125-140°C，超重力萃取精馏装置的回流比O. 8-4，萃取剂与碳四物料的溶剂比为6. 0-8. 5 ;超重力萃取精馏装置的塔板数为190-240 ；所述提馏段超重力机转子转速为400-1200r · mirT1，精馏段超重力机转子转速为400-1200r · mirT1，溶剂回收单元超重力机转子转速为300_800r · mirT1 ；所述超重力精馏段和超重力提馏段的超重力机为2 5台串联；即每一逻辑单元在物理上可以由多台超重力机灵活组合。所述超重力机的填料为丝网填料，空隙率为90% 98%，比表面积为200m2 ·πΓ3 5000m2 · m 3。具体步骤包括(I)气相物料与来自超重力提馏段的蒸汽混合后在超重力精馏段与萃取剂逆流接触；(2)萃取后的气相物料进入溶剂回收段，气相物料中夹带的萃取剂被回收；(3)从溶剂回收段导出的物料，一部分进入后续程序，一部分经冷凝后进入溶剂回收段；(4)回收段的萃取剂与来自溶剂泵的萃取剂混合后依次进入超重力精馏段和超重力提馏段；(5)超重力提馏段液体出口导出的溶剂物料一部分进入后续溶剂汽提装置；一部分经再沸器再沸后为超重力提馏段提供上升蒸汽。在现有丁二烯一段萃取精馏工艺中，萃取精馏塔用于将丁烷、丁烯(工艺条件不同还可能包含氢气、乙烷、丙烷等轻组分)组分从塔顶脱除，粗丁二烯组分随着萃取剂从塔底采出后进入后续分离单元。图1所示为本专利技术中的超重力萃取精馏装置RPB，作用同丁二烯一段抽提流程中的萃取精馏塔，用以脱除丁烷丁烯(视工艺条件不同还可能包含氢气、乙烷、丙烷等轻组分)组分。本专利技术中的超重力萃取精馏装置RPB，由超重力精馏段RPB-1、提馏段RPB-2和萃取剂回收段RPB-3三部分组成。下面结合图1，以本专利技术下文中提出的丁二烯一段超重力萃取精馏工艺流程技术方案为背景(如图2所示)，说明超重力萃取精馏装置RPB脱除碳四馏分中丁烷丁烯组分的实现过程。脱除轻组分后的气相碳四物料进入超重力精馏段RPB-1底部，在超重力场环境(旋转填料)中与萃取剂逆流接触，在此过程中，碳四馏分中的丁二烯等易溶组分不断的被萃取精馏到萃取剂中，气相中丁烷丁烯浓度沿填料外缘至内缘方向上逐步提升。在超重力提馏段RPB-2部分，含有丁烷、丁烯、丁二烯的萃取剂与来自再沸器H-101的蒸汽逆流接触，在此过程中，萃取剂中的丁烷丁烯不断气化向气相中转移，萃取剂中的丁二烯组分浓度沿填料内缘至外缘方向上逐渐增大。溶剂回收段RPB-3用以回收少量被丁烷丁烯气相夹带出的萃取溶剂，使抽余液丁烷丁烯中不含萃取剂，避免萃取剂的夹带损失和下游丁烷丁烯装置催化剂中毒。从溶剂回收段RPB-3导出的丁烷丁烯馏分一部分经C-101冷凝后作为装置的回流使用，另一部分冷凝后作为抽余液采出。由超重力提馏段RPB-2液体出口端导出的溶剂富液物料一部分进入后续溶剂汽提装置汽提粗丁二烯馏分，一部分进入再`沸器H-101为超重力提馏段RPB-2提供上升蒸汽。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丁二烯一段萃取精馏方法，其特征在于：一段萃取精馏中采用超重力萃取精馏装置进行萃取精馏，所述超重力萃取精馏装置包括：超重力精馏段、超重力提馏段和溶剂回收段；所述超重力精馏段、超重力提馏段和溶剂回收段由超重力机完成。

【技术特征摘要】
1.一种丁二烯一段萃取精馏方法，其特征在于一段萃取精馏中采用超重力萃取精馏装置进行萃取精馏，所述超重力萃取精馏装置包括超重力精馏段、超重力提馏段和溶剂回收段；所述超重力精馏段、超重力提馏段和溶剂回收段由超重力机完成。2.如权利要求1所述的丁二烯一段萃取精馏方法，其特征在于所述超重力萃取精馏装置压力为O. 3-0. 45MPa，超重力萃取精馏装置再沸器温度为 125-140°C，超重力萃取精馏装置的回流比O. 8-4，萃取剂与碳四物料的溶剂比为6. 0-8. 5。3.如权利要求1所述的丁二烯一段萃取精馏方法，其特征在于所述超重力萃取精馏装置的塔板数为190-240。4.如权利要求1所述的丁二烯一段萃取精馏方法，其特征在于所述提馏段超重力机转子转速为400-1200r · mirT1，精馏段超重力机转子转速为 400-1200r · mirT1，溶剂回收单元超重力机转子转速为300_...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文铭，李振虎，张文胜，曾东，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：