專利名稱：一種丁烯氧化脫氫制丁二烯反應(yīng)生成氣處理工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種丁烯氧化脫氫制丁二烯反應(yīng)生成氣處理工藝方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
丁烯氧化脫氫反應(yīng)制丁二烯的過程中，其氧化脫氫反應(yīng)生成氣組成十分復(fù)雜，其中N2和其他惰性氣體的含量約為70% (摩爾百分?jǐn)?shù)，下同)，丁二烯及其他C4組分含量約為16 30%，還含少量的有機(jī)酸、醛、酮等有害組成。為了得到初級(jí)丁二烯，生成氣應(yīng)先經(jīng)洗酸與洗醛過程中除去其中酸、醛、酮等有機(jī)物，再經(jīng)油吸收過程中除去N2等惰性氣體，再通過解
吸而獲得初級(jí)丁二烯。目前，工業(yè)化的工藝過程是采用常壓洗醛，加壓、一級(jí)吸收、冷凝工藝，吸收劑采用的是沸程為60-90°C吸收油，主要組成為己烷及部分庚烷，簡(jiǎn)稱為“C6油”;反應(yīng)生成氣經(jīng)換熱冷卻后進(jìn)入水冷洗酸洗醛塔，從塔頂排出的生成氣經(jīng)壓縮機(jī)升壓至I. IMPa左右，再進(jìn)入吸收塔，生成氣中C4等有機(jī)物被C6油吸收而從吸收塔塔底排至解吸塔，吸收塔塔頂排出含C6油、C4的氣體，再經(jīng)冷凝器冷凝回收有機(jī)物后排放；該工藝存在以下不足(1)生成氣的洗酸與洗醛過程在同一常壓塔內(nèi)進(jìn)行，因未經(jīng)壓縮升壓，洗醛過程需加入大量水才能達(dá)到脫醛效果，造成水耗大、廢水多；(2)為了提高吸收塔的吸收效果，需將壓縮機(jī)出口壓力提高至l.OMPa以上，既造成壓縮機(jī)功率消耗大，又加劇了醛、丁二烯等在壓縮過程中的聚合，增大了物料損耗；(3)采用一級(jí)吸收，吸收塔塔頂排放氣中C6油含量高，在通過冷凝回收部分C6油后，因C6油的飽和蒸汽壓高，其C6油損失量仍很大。針對(duì)排放氣中C6油損失，文獻(xiàn)[I]利用熱分離機(jī)回收尾氣中的C6油[J]，石油化工環(huán)境保護(hù)，1989，02 42中采用了熱分離機(jī)回收C6油的技術(shù)，但回收率不到50% ;專利CN102527186A介紹了吸附/脫附技術(shù)回收溶劑油，提高了溶劑油回收率，因排放氣中C6油含量高，造成設(shè)備龐大、吸附/脫附頻繁，且脫附過程要用蒸汽而產(chǎn)生大量廢水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種丁烯氧化脫氫制丁二烯反應(yīng)生成氣處理工藝方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種丁烯氧化脫氫制丁二烯反應(yīng)生成氣處理工藝方法，其特征在于包括下列步驟
O自氧化脫氫反應(yīng)器出來的高溫生成氣經(jīng)換熱與冷卻后，再通過水冷洗酸塔除去酸、酮和部分醛后，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮送至洗醛塔洗滌脫醛；
2)洗醛后的生成氣進(jìn)入一級(jí)吸收塔塔釜與塔頂加入經(jīng)冷卻的低溫C6油逆流接觸，吸收了 C4有機(jī)物的C6油從塔底排出，從塔頂排出的含少量C4、C6油氣體再送至二級(jí)吸收塔；
3)從一級(jí)吸收塔塔底排出富含C4有機(jī)物的C6油經(jīng)泵送至一級(jí)解吸塔；一級(jí)解吸塔上部側(cè)線采出液體初級(jí)丁二烯，經(jīng)冷卻后送至后續(xù)工序再精制，塔頂氣相至一級(jí)解吸塔冷凝器冷卻冷凝，冷凝的液相回流塔內(nèi)，含有機(jī)物的不凝氣體則返回壓縮機(jī)入口 ；自一級(jí)解吸塔塔底來的C6油用泵加壓，大部分經(jīng)換熱冷卻后返回C6油罐循環(huán)使用，少部分送往脫重塔脫除重組份；C6油在脫重塔內(nèi)經(jīng)蒸餾分離，脫除重組份的C6油用泵送回C6油罐循環(huán)使用，從脫重塔塔底排出的重組份用泵送出裝置；
4)從一級(jí)吸收塔塔頂排出的含少量C4、C6油的氣體利用自身壓力至二級(jí)吸收塔塔釜，在二級(jí)吸收塔內(nèi)與從該塔上部加入經(jīng)冷卻的低溫高沸點(diǎn)油逆流接觸被吸收，從該塔塔頂排出的含微量有機(jī)物的排放氣再經(jīng)尾氣處理系統(tǒng)處理后排放，從該塔塔底排出富含C4、C6油的高沸點(diǎn)油經(jīng)泵送至二級(jí)解吸塔；
5)吸收了C4、C6油的高沸點(diǎn)油在二級(jí)解吸塔內(nèi)蒸餾，從塔底排出的高沸點(diǎn)油經(jīng)泵增壓并經(jīng)換熱冷卻后送至高沸點(diǎn)油罐循環(huán)利用；從塔頂排出的含C4、C6油的餾出物至二級(jí)解吸塔冷凝器，冷凝液經(jīng)泵加壓，一部分作為回流返回該塔，其余部分送回C6油罐，含少量有機(jī)物的氣體經(jīng)冷低溫冷凝器冷卻冷凝，冷凝液送回C6油罐，不凝氣則返回壓縮機(jī)入口。本發(fā)明中從水冷洗酸塔塔頂排出的生成氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至出口壓力為O. 45 O.7MPa，洗醛塔的操作壓力接近該壓力，從洗醛塔排出氣體的溫度為5 20°C，洗醛過程需從洗醛塔頂部補(bǔ)充少量脫鹽水；
本發(fā)明中一級(jí)吸收塔的吸收劑是C6油，如6號(hào)溶劑油或正己烷；一級(jí)吸收塔的操作壓力略低于壓縮機(jī)出口壓力，為O. 40 O. 65MPa，一級(jí)解吸塔的操作壓力為O. 35 O. 60MPa，脫重塔為常壓操作；一級(jí)吸收塔塔頂溫度為5 20°C，一級(jí)解吸塔塔頂溫度為35 55°C，脫重塔的塔頂操作溫度為70 90°C ；
本發(fā)明中二級(jí)吸收塔的吸收劑是餾程為150 250°C的高沸點(diǎn)油，如200號(hào)溶劑油和ClO C13烷烴；二級(jí)吸收塔的操作壓力略低于一級(jí)吸收塔出口壓力，為O. 35 O. 65MPa，二級(jí)解吸塔為常壓操作；二級(jí)吸收塔塔頂操作溫度為5 20°C，二級(jí)解吸塔塔頂操作溫度為 70 90°C。本發(fā)明通過降低壓縮機(jī)出口壓力，減少了醛、丁二烯在壓縮過程中的聚合損耗和電機(jī)功率消耗，通過采用兩級(jí)吸收，降低了排放氣中C6油的含量與損失。


圖I、現(xiàn)工業(yè)化丁烯氧化脫氫制丁二烯氧化單元生成氣處理流程框 圖中1-吸收塔；2- C6油低溫冷卻器；3- C6油罐；4- C6油冷卻器；5_C6油換熱器；6-解吸塔；7-解吸塔再沸器；8-解吸塔冷凝器；9-解吸塔回流罐；10-泵；11-吸收塔冷凝器；12_脫重塔；13_水冷洗酸洗醛塔；14_壓縮機(jī)；
Cff-循環(huán)水卻水；RW-低溫冷凍水；LS-低壓蒸汽。圖2、本發(fā)明丁烯氧化脫氫制丁二烯氧化單元生成氣處理流程框圖。圖中1- 一級(jí)吸收塔；2- C6油低溫冷卻器；3- C6油罐；4- C6油冷卻器；5_C6油換熱器；6- —級(jí)解吸塔；7- —級(jí)解吸塔再沸器；8_ —級(jí)解吸塔冷凝器；9_ 一級(jí)解吸塔回流罐；10-泵；11-二級(jí)解吸氣后冷器；12-脫重塔；13-水冷洗酸塔；14-壓縮機(jī)；15-洗醛塔；16-高沸點(diǎn)油換熱器；17-排放氣分離罐；18- 二級(jí)吸收塔；19- 二級(jí)解吸塔再沸器；20- 二級(jí)解吸塔冷凝器；21-二級(jí)解吸塔回流罐；22-高沸點(diǎn)油冷卻器；23-高沸點(diǎn)油低溫冷器；24_高沸點(diǎn)油罐；25_ 二級(jí)解吸塔；
Cff-循環(huán)水卻水；RW-低溫冷凍水；LS-低壓蒸汽；HS-高壓蒸汽。
下面參照附圖2對(duì)本發(fā)明的工藝方法作進(jìn)一步說明
氧化脫氫反應(yīng)的生成氣從水冷洗酸塔13塔頂排出，經(jīng)壓縮機(jī)14壓縮至O. 45
O.7MPa，進(jìn)入洗醛塔15塔釜，與從塔頂加入的脫低溫水逆流接觸，氣體中醛類被水溶解，從塔底排出的含醛廢水經(jīng)脫醛處理后大部分返回塔循環(huán)使用，少部分排往污水處理系統(tǒng)。洗醛塔15塔頂出來的生成氣利用壓差進(jìn)入一級(jí)吸收塔I塔釜，與塔頂加入經(jīng)冷卻至5 20°C的C6油逆流接觸，生成氣中的丁二烯等有機(jī)物溶解于C6油而從塔底排出，生成氣中的N2、C02、O2及少量C4、C6油從塔頂排出而進(jìn)入二級(jí)吸收塔18進(jìn)一步回收C4、C6油。從一級(jí)吸收塔I塔底排出含C4的C6油用泵10送出，經(jīng)換熱器5預(yù)熱后進(jìn)入一級(jí)解吸塔6進(jìn)行蒸餾；從一級(jí)解吸塔6中上部側(cè)線采出初級(jí)丁二烯，經(jīng)冷卻器冷卻再用泵送入后續(xù)精制單元精制，塔頂餾出的C4組份經(jīng)塔頂冷凝器8，冷凝液全回流塔內(nèi)，而不凝氣返回壓縮機(jī)14入口 ；一級(jí)解吸塔6塔底排出的是脫除C4的C6油，大部分C6油經(jīng)換熱器5、冷卻器4被冷卻至50°C以下送至C6油罐3循環(huán)使用，少部分C6油則送入脫重塔12，以分離出C6油中的重組份。C6油在脫重塔12內(nèi)進(jìn)行蒸餾，塔頂餾出物經(jīng)塔頂冷凝器冷凝后，一部分冷凝液作為塔頂回流，其余冷凝液送入C6油罐3循環(huán)使用。脫重塔12塔底排出的重組份用泵增壓并經(jīng)冷卻器冷卻至50°C以下，送出裝置。一級(jí)解吸塔6、脫重塔12均配有再沸器，由蒸汽或其他熱媒供給熱量。從一級(jí)吸收塔6塔頂排出含少量C4、C6油的N2、C02、02尾氣進(jìn)入二級(jí)吸收塔18塔釜，與塔頂加入并經(jīng)冷卻至5 20°C的高沸點(diǎn)油逆流接觸，從二級(jí)吸收塔18塔頂排出的是含極少量的有機(jī)物N2、C02、02氣體，再進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后高點(diǎn)排放；C4、C6油溶解在高沸點(diǎn)油中并從塔底排出；塔底排出含C4、C6油的高沸點(diǎn)油經(jīng)換熱器16預(yù)熱后進(jìn)入二級(jí)解吸塔25進(jìn)行蒸餾分離；塔頂餾出物經(jīng)塔頂冷凝器冷凝，一部分凝液作為回流液送回塔頂，一部分凝液送回C6油罐3，不凝氣返回壓縮機(jī)14入口 ；塔底的排出的是脫除了 C4、C6油的高沸點(diǎn)油，經(jīng)換熱器16冷卻后送入高沸點(diǎn)油罐24以循環(huán)利用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
丁烯氧化脫氫反應(yīng)的生成氣經(jīng)換熱冷卻、洗酸洗醛后:其摩爾百分組成如下表
組份氮?dú)庋鯕舛趸家谎趸?7jC_C4燒烴C4烯烴丁二烯其它合計(jì)
mol, % 丨58· 61 | · 20 丨5· 19 |θ· 24 | · 94 丨3· 61 |l0. PO |l9. 07 |θ. 14 |l00. PO
現(xiàn)工業(yè)化的是加壓、一級(jí)吸收加低溫冷凝工藝，壓縮機(jī)出口壓力為I. IMPa. G ;吸收塔
塔頂操作壓力為I. 05MPa. G0本發(fā)明的加壓二級(jí)吸收工藝，壓縮機(jī)出口壓力為O. 45MPa. G，
一級(jí)吸收塔塔頂操作壓力為O. 4MPa. G，二級(jí)吸收塔塔頂操作壓力為O. 35MPa. G。一級(jí)吸收
均采用6號(hào)油劑油作吸收劑，本發(fā)明的二級(jí)吸收采用200號(hào)油劑油作吸收劑。其應(yīng)用效果
如下表
本發(fā)明工藝與現(xiàn)工業(yè)化工藝應(yīng)用效果對(duì)比表
權(quán)利要求
1.一種丁烯氧化脫氫制備丁ニ烯反應(yīng)生成氣處理工藝方法，其特征在于包括下列步驟 1)自氧化脫氫反應(yīng)器出來的高溫生成氣經(jīng)換熱與冷卻后，再通過水冷洗酸塔除去酸、酮和部分醛后，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮送至洗醛塔洗滌脫醛；2)洗醛后的生成氣進(jìn)入一級(jí)吸收塔塔釜與塔頂加入經(jīng)冷卻的低溫C6油逆流接觸，吸收了 C4有機(jī)物的C6油從塔底排出，從塔頂排出的含少量C4、C6油氣體再送至ニ級(jí)吸收塔； 3)從ー級(jí)吸收塔塔底排出富含C4有機(jī)物的C6油經(jīng)泵送至一級(jí)解吸塔；一級(jí)解吸塔上部側(cè)線采出液體初級(jí)丁ニ烯，經(jīng)冷卻后送至后續(xù)エ序再精制，塔頂氣相至一級(jí)解吸塔冷凝器冷卻冷凝，冷凝的液相回流塔內(nèi)，含有機(jī)物的不凝氣體則返回壓縮機(jī)入口 ；自ー級(jí)解吸塔塔底來的C6油用泵加壓，大部分經(jīng)換熱冷卻后返回C6油罐循環(huán)使用，少部分送往脫重塔脫除重組份；C6油在脫重塔內(nèi)經(jīng)蒸餾分離，脫除重組份的C6油用泵送回C6油罐循環(huán)使用，從脫重塔塔底排出的重組份用泵送出裝置； 4)從ー級(jí)吸收塔塔頂排出的含少量C4、C6油的氣體利用自身壓カ至ニ級(jí)吸收塔塔釜，在ニ級(jí)吸收塔內(nèi)與從該塔上部加入經(jīng)冷卻的低溫高沸點(diǎn)油逆流接觸被吸收，從該塔塔頂排出的含微量有機(jī)物的排放氣再經(jīng)尾氣處理系統(tǒng)處理后排放，從該塔塔底排出富含C4、C6油的高沸點(diǎn)油經(jīng)泵送至ニ級(jí)解吸塔； 5)吸收了C4、C6油的高沸點(diǎn)油在ニ級(jí)解吸塔內(nèi)蒸餾，從塔底排出的高沸點(diǎn)油經(jīng)泵增壓并經(jīng)換熱冷卻后送至高沸點(diǎn)油罐循環(huán)利用；從塔頂排出的含C4、C6油的餾出物至ニ級(jí)解吸塔冷凝器，冷凝液經(jīng)泵加壓，一部分作為回流返回該塔，其余部分送回C6油罐，含少量有機(jī)物的氣體經(jīng)冷低溫冷凝器冷卻冷凝，冷凝液送回C6油罐，不凝氣則返回壓縮機(jī)入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的エ藝方法，其特征在于從水冷洗酸塔塔頂排出的生成氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至出ロ壓カ為O. 45 O. 7MPa，洗醛塔的操作壓カ接近該壓力，從洗醛塔排出氣體的溫度為5 20°C，洗醛過程需從洗醛塔頂部補(bǔ)充少量脫鹽水。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的エ藝方法，其特征在于ー級(jí)吸收塔的吸收劑是C6油，如6號(hào)溶劑油或正己烷；一級(jí)吸收塔的操作壓カ略低于壓縮機(jī)出口壓カ，為O. 40 O. 65MPa，一級(jí)解吸塔的操作壓カ為O. 35 O. 60MPa，脫重塔為常壓操作；一級(jí)吸收塔塔頂溫度為5 20°C，一級(jí)解吸塔塔頂溫度為35 55°C，脫重塔的塔頂操作溫度為70 90°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的エ藝方法，其特征在于ニ級(jí)吸收塔的吸收劑是餾程為150 250°C的高沸點(diǎn)油，如200號(hào)溶劑油和ClO C13烷烴；ニ級(jí)吸收塔的操作壓カ略低于ー級(jí)吸收塔出ロ壓力，為O. 35 O. 65MPa，ニ級(jí)解吸塔為常壓操作；ニ級(jí)吸收塔塔頂操作溫度為5 20°C，ニ級(jí)解吸塔塔頂操作溫度為70 90°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種丁烯氧化脫氫制備丁二烯過程中氧化反應(yīng)生成氣處理工藝方法，含丁烯的原料依次與經(jīng)預(yù)熱的水蒸氣、加壓的空氣混合進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行氧化脫氫反應(yīng)；自反應(yīng)器出來的高溫生成氣依次經(jīng)廢熱鍋爐換熱、后冷器冷卻、水冷洗酸塔洗酸、壓縮機(jī)升壓和洗醛塔洗滌脫醛后，再分別用C6油和高沸點(diǎn)油兩級(jí)吸收，回收其中C4等有機(jī)物，含微量有機(jī)物的排放氣再經(jīng)尾氣處理設(shè)施處理后排放；被C6油吸收的有機(jī)物通過解吸塔而制得初級(jí)丁二烯，C6油和高沸點(diǎn)油經(jīng)解吸后循環(huán)利用；與現(xiàn)有工業(yè)化技術(shù)相比，本發(fā)明通過降低壓縮機(jī)出口壓力，減少了醛、丁二烯在壓縮過程中的聚合損耗和電機(jī)功率消耗，通過采用兩級(jí)吸收，降低了排放氣中C6油的含量與損失。
文檔編號(hào)C07C7/11GK102863309SQ201210352538
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者王昌飛, 劉國(guó)強(qiáng), 李文輝 申請(qǐng)人:湖南百利工程科技股份有限公司