本发明专利技术公开了一种提高丁二烯收率和充分利用碳四烃的丁二烯生产系统及方法，所述系统包括气液分离装置和抽提装置，在气液分离装置前设置选择加氢反应器，在所述抽提装置后设置全加氢装置。所述方法包括：裂解混合碳四经选择加氢，脱除部分炔烃后，进行气液分离，液相进入抽提装置经萃取精馏后得到丁二烯产品，抽提装置产生的高炔尾气经全加氢反应后得到碳四烷烃产品。采用本发明专利技术所述的系统及方法，可以减少在加氢过程中丁二烯的损失，提高丁二烯的收率，同时没有碳四烃的排放。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油化工领域，进一步地说，是涉及。
技术介绍
石油烃裂解制乙烯装置副产大量的混合碳四，裂解混合碳四中含有40-60wt%左右的1，3-丁二烯，0.5-2.0wt%的乙烯基乙炔(VA)和乙基乙炔(EA)，其余组分为丁烷、丁烯和少量的1，2-丁二烯、碳三和碳五。通常这部分I，3-丁二烯通过萃取精馏等方法从碳四中分离出来。工业上通过二段 溶剂萃取精馏和直接精馏的工艺对裂解混合碳四进行精制得到丁二烯产品，丁二烯收率通常为97-98.5%。分离出来的炔烃除含有20-40wt%的VA和EA外，还含有10-40wt %的I，3- 丁二烯，这股物料就是所谓的高炔尾气，在工业生产中，出于安全因素的考虑，通常用碳四馏份稀释后做火炬处理，造成资源浪费和环境污染。UOP和BASF公司共同开发了选择加氢和抽提联合技术，报道于ChemicalEngineering, 2001,108(2): 17中，将UOP公司的炔烃选择性加氢工艺(KLP工艺)和BASF公司的NMP法丁二烯抽提精馏工艺结合在一起。先将碳四馏分中的炔烃选择加氢，再进行一段抽提，取消了原来的第二段萃取精馏，简化了流程。中国专利CN101172929B专利技术了一种采用前加氢技术的NMP法一段抽提技术，采用前加氢技术，在萃取精馏前脱除炔烃，解析塔塔顶物料可以冷凝成液相，从而可以用泵送至精制塔，不再使用压缩机，具有节省设备投资、降低能耗、简化操作、安全性高等特点。中国专利CN101665399A专利技术了一种丁二烯生产新工艺，除了采用选择加氢与萃取抽提相结合的工艺流程外，在萃取塔顶采出处设置脱气塔，分离出加氢反应后的剩余氢气以及碳四以下轻组分。上述三个技术均取消了第二段萃取精馏部分，所以需要在选择加氢过程中将炔烃脱除至15ppm以下，不可避免地造成了加氢过程中丁二烯的损失，丁二烯收率并没有得到提闻。
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，可以减少在加氢过程中丁二烯的损失，提高丁二烯的收率。本专利技术的目的之一是提供一种提高丁二烯收率和充分利用碳四烃的丁二烯生产系统。所述系统包括气液分离装置和抽提装置，在气液分离装置前设置选择加氢反应器，在所述抽提装置后设置全加氢装置；其中选择加氢反应器为固定床选择加氢反应器；所述全加氢装置包括一个或多个串联的全加氢反应器；所述的固定床选择加氢反应器和全加氢装置中的全加氢反应器为绝热式鼓泡床或滴流床反应器。本专利技术的目的之二是提供一种丁二烯生产方法。包括:裂解混合碳四进入选择加氢反应器，对混合碳四中的炔烃进行部分加氢后，进行气液分离，液相进入抽提装置经萃取精馏后得到丁二烯产品，抽提装置产生的高炔尾气经全加氢反应后得到碳四烷烃产品。具体包括以下步骤:(I)裂解混合碳四经换热后，与氢气混合后进入选择加氢反应器，在选择加氢催化剂的作用下，其中的部分乙烯基乙炔加氢生成I，3-丁二烯，乙基乙炔加氢生成丁烯；(2)加氢后的碳四物流经换热后送入气液分离装置，分离出的液相物料进入抽提装置；(3)液体物料经抽提后，得到1，3-丁二烯产品、碳四抽余液和高炔尾气；(4)高炔尾气经稀释、增压、冷凝后送入全加氢装置； (5)进入全加氢装置的上述物料与来自全加氢装置的碳四产品循环物料混合并升温后，与氢气一起进入一个或多个串联的全加氢反应器，在全加氢催化剂的作用下，进行全加氢反应，其中的不饱和烃转化为烷烃。其中，所述步骤(I)中，选择加氢反应器的压力为0.6-4.01^&，入口温度为30-801:，液体体积空速为IO-1OOtr1 ;选择加氢反应器入口处氢气与碳四物料中炔烃的摩尔比为0.5-5.0，优选为 0.5-1.5 ；所述步骤(5)中，全加氢反应器的压力1.0-4.0MPa下进行操作，入口温度为20-80°C，液体体积空速为10-2001^ ;全加氢反应器入口处氢气与碳四物料中不饱和烃的摩尔比为0.2-4.0。详细的工艺过程如下:(I)来自乙烯装置的裂解混合碳四经换热后，与一定量氢气混合后进入一个固定床选择加氢反应器；在反应器中装填的选择加氢催化剂的作用下，其中的部分乙烯基乙炔(VA)加氢生成1，3_ 丁二烯，部分乙基乙炔(EA)加氢生成丁烯；固定床反应器在0.6-4.0MPa下进行操作，入口温度为30_80°C，液体体积空速为lO-lOOh—1，固定床选择加氢反应器出口物料中VA含量为0.02wt% -0.5wt%，固定床选择加氢反应器出口物料中1，3-丁二烯含量高于入口含量；(2)由加氢反应器加氢后的C4物流经换热后送入气液分离装置，分离为气体和液体，气体物料返回裂解气压缩机二段入口，液体物料进入两段抽提装置；(3)液体物料经抽提装置后，得到1，3_ 丁二烯产品和碳四抽余液、高炔尾气等几股物流；(4)来自抽提装置的高炔尾气用碳四抽余液或来自全加氢装置的碳四产品稀释至VA浓度在安全范围内，增压至0.05-0.08MPa,再冷凝至2_8°C，用泵升压送入全加氢装置；(5)进入全加氢装置的上述物料与来自全加氢装置的碳四产品循环物料混合并升温后，与氢气一起进入一个 或多个串联的固定床加氢反应器，当采用多个串联的固定床反应器时，每个反应器后均应设置冷却器并在每个反应器前补充氢气；在反应器中装填的全加氢催化剂的作用下，其中的不饱和烃转化为烷烃，固定床反应器在1.0-4.0MPa下进行操作，入口温度为20-80°C，液体体积空速为10-20( '根据物流的不饱和烃含量，合理选择反应器台数、氢炔比、循环比、反应温度，保证使全加氢装置出来的碳四物流的不饱和烃含量降至IOwt %以下；所述的碳四高炔尾气包括丁二烯抽提装置排出的汽提塔尾气、重碳四等几股物料。选择加氢催化剂的主催化剂是将钯、铑、钼、镍中的一种或多种负载于载体上，优选钮，助催化剂为含有选自钾、钠、锂、 丐、镁、钡、氟、铜、银、金、铅、锡、锌、猛、秘、钥、错、稀土元素中的一种或两种或多种以上的混合物为助催化剂，优选铅作为助催化剂。载体选自氧化铝、氧化硅、尖晶石、硅藻土、氧化钛、氧化锌、氧化锡、分子筛中的一种或两种或两种以上的混合物。优选氧化铝，其形状选自粒状、球状、齿轮状、叶片状或者条状中的一种或多种。催化剂的制备方法为本领域技术人员所熟知的方法。可参考中国专利CN102049255A。全加氢催化剂的主催化剂是将钯、铑、钼、镍中的一种或多种负载于载体上，优选钯，助催化剂为含有选自钾、钠、锂、 丐、镁、钡、氟、铜、银、金、铅、锡、锌、猛、秘、钥、错、稀土元素中的一种或两种或多种以上的混合物为助催化剂，优选银作为助催化剂。载体选自氧化铝、氧化硅、尖晶石、硅藻土、氧化钛、氧化锌、氧化锡、分子筛中的一种或两种或两种以上的混合物。优选氧化铝，其形状选自粒状、球状、齿轮状、叶片状或者条状中的一种或多种。催化剂的制备方法为本领域技术人员所熟知的方法。可参考中国专利CN1508103。采用本专利技术的选择加氢工艺和催化剂，可处理碳四物流的丁二烯浓度范围为5-80wt%，乙烯基乙炔浓度范围为0.6-3.0wt%，加氢后碳四物流的丁二烯浓度增加，乙烯基乙块浓度可降至0.02wt% -0.5wt%。采用本专利技术的全加氢工艺和催化剂，可处理碳四物流的丁二烯和/或碳四炔烃总浓度范围为5-80wt%，加氢后碳四物流的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高丁二烯收率和充分利用碳四烃的丁二烯生产系统，包括气液分离装置和抽提装置，其特征在于：在气液分离装置前设置选择加氢反应器，在所述抽提装置后设置全加氢装置。
【技术特征摘要】
1.种提高丁二烯收率和充分利用碳四烃的丁二烯生产系统，包括气液分离装置和抽提装置，其特征在于: 在气液分离装置前设置选择加氢反应器，在所述抽提装置后设置全加氢装置。2.按权利要求1所述的丁二烯生产系统，其特征在于: 所述选择加氢反应器为固定床选择加氢反应器； 所述全加氢装置包括一个或多个串联的全加氢反应器。3.按权利要求2所述的丁二烯生产系统，其特征在于: 所述的固定床选择加氢反应器和全加氢装置中的全加氢反应器为绝热式鼓泡床或滴流床反应器。4.一种采用如权利要求1 3之一所述的丁二烯生产系统的方法，其特征在于所述方法包括: 裂解混合碳四进入选择加氢反应器，对混合碳四中的炔烃进行部分加氢后，进行气液分离，液相进入抽提装置经萃取精馏后得到丁二烯产品，抽提装置产生的高炔尾气经全加氢反应后得到碳四烷烃产品。5.按权利要求4所述的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤: (1)裂解混合碳四经换热后，与氢气混合后进入选择加氢反应器，在选择加氢催化剂的作用下，其中的部分乙烯基乙炔加氢生成1，3-丁二烯，部分乙基乙炔加氢生成丁烯； 选...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴伟，乐毅，彭晖，杨栋，徐立英，何耕云，
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：
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