一種萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的系統(tǒng)及方法。系統(tǒng)包括：萃取精餾塔、烷烴水洗塔、汽提塔、烯烴水洗塔、脫輕塔、加氫反應(yīng)器、加氫進(jìn)出料換熱器、加氫進(jìn)料加熱器、加氫分離裝置、穩(wěn)定塔和異丁烷成品塔。加氫分離裝置包括：加氫后冷器、加氫熱分離罐和加氫冷分離罐；或者包括加氫后冷器和加氫分離罐。方法包括：不飽和與飽和碳四原料經(jīng)萃取精餾和加氫后制得異丁烷產(chǎn)品。本發(fā)明可以處理所有煉廠碳四和乙烯裝置醚后碳四，將溶劑余熱回收，提高了裝置的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的系統(tǒng)及方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及碳四領(lǐng)域，更進(jìn)一步說，涉及一種萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油化工加工深度的不斷深入，對煉油廠催化裂化裝置及乙烯裝置副產(chǎn)的C4餾分中各組分的合理利用日益受到重視。C4餾分中含有的1，3_ 丁二烯可用萃取精餾的方法分離出來用作生產(chǎn)合成橡膠，C4餾分中的異丁烯通過醚化裝置與甲醇反應(yīng)生成MTBE并可通過進(jìn)一步的精密分餾獲得高純度的1-丁烯，其它碳四組分的利用還較少。C4組分中1-丁烯、2-丁烯可以用作甲乙酮生產(chǎn)的原料或者氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯。正丁烷可以用作生產(chǎn)順酐的原料，異丁烷可以生產(chǎn)航空燃料、可以做制冷劑，以及異丁醇、環(huán)氧丙烷。近年來由于甲乙酮、順酐、異丁醇和環(huán)氧丙烷等需求量逐年增加，使得丁烷與丁烯分離的工藝，越來越引起人們的重視。
[0003]煉廠碳四來源廣泛，主要分為兩種類型，一種是含烯烴≤5%wt的飽和碳四，另一種烯烴含量40~50%wt的不飽和碳四，乙烯裝置醚后碳四主要是烷烴和單烯烴，烯烴含量30~60%wt。當(dāng)前，這些碳四混合物絕大部分作為液化氣燃料燒掉，化工利用率較低，由于碳四烷烴、烯烴很好的工業(yè)應(yīng)用前景，其分離利用就至關(guān)重要。
[0004]表1C4餾分中各組分沸點(diǎn)及相對揮發(fā)度
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的系統(tǒng)，其特征在于: 所述系統(tǒng)包括:萃取精餾塔、烷烴水洗塔、汽提塔、烯烴水洗塔、脫輕塔、加氫反應(yīng)器、加氫進(jìn)出料換熱器、加氫進(jìn)料加熱器、加氫分離裝置、穩(wěn)定塔、異丁烷成品塔； 所述萃取精餾塔頂部連接烷烴水洗塔，萃取精餾塔底部連接汽提塔；汽提塔頂部連接烯烴水洗塔，汽提塔底部與萃取精餾塔上部連接； 所述烷烴水洗塔頂部連接脫輕塔；所述脫輕塔底部連接加氫進(jìn)出料換熱器、加氫進(jìn)料加熱器后連接加氫反應(yīng)器上部； 所述加氫反應(yīng)器底部連接加氫進(jìn)出料換熱器后連接加氫分離裝置，加氫分離裝置依次連接壓縮機(jī)吸入罐、壓縮機(jī)后與脫輕塔底部出口管線合并后連接加氫進(jìn)出料換熱器； 加氫分離裝置底部連接穩(wěn)定塔；穩(wěn)定塔底部連接異丁烷成品塔。
2.如權(quán)利要求1所述的萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的系統(tǒng)，其特征在于: 所述加氫分離裝置包括加氫后冷器、加氫熱分離罐和加氫冷分離罐； 所述加氫反應(yīng)器底部連接加氫進(jìn)出料換熱器后連接加氫熱分離罐，加氫熱分離罐頂部依次連接加氫后冷器和加氫冷分離罐，加氫冷分離罐頂部連接壓縮機(jī)吸入罐；加氫熱分離罐底部連接穩(wěn)定塔。
3.如權(quán)利要求1 所述的萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的系統(tǒng)，其特征在于: 所述加氫分離裝置包括:加氫后冷器和加氫分離罐； 所述加氫反應(yīng)器底部連接加氫進(jìn)出料換熱器后依次連接加氫后冷器和加氫分離罐，加氫分離罐頂部連接壓縮機(jī)吸入罐，加氫分離罐底部連接穩(wěn)定塔。
4.如權(quán)利要求1所述的萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的系統(tǒng)，其特征在于: 所述加氫反應(yīng)器底部連接進(jìn)出料換熱器后先連接異丁烷成品塔中間再沸器后再連接加氫分離裝置。
5.如權(quán)利要求1~4之一所述的萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的系統(tǒng)，其特征在于: 所述萃取精餾塔下部分別設(shè)置有萃取蒸汽再沸器、萃取溶劑再沸器和萃取中間再沸器；萃取精餾塔頂部設(shè)置有頂部冷凝器； 汽提塔底部依次連接萃取溶劑再沸器、萃取中間再沸器、原料預(yù)熱器、溶劑冷卻器后與萃取精餾塔上部連接。
6.如權(quán)利要求5所述的萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的系統(tǒng)，其特征在于: 所述加氫進(jìn)料加熱器為電加熱、蒸汽加熱或加熱爐。
7.一種采用如權(quán)利要求1所述的萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的系統(tǒng)的方法，其特征在于所述方法包括: 不飽和碳四原料經(jīng)萃取精餾和加氫分離后制得異丁烷產(chǎn)品；飽和碳四原料經(jīng)加氫分離后得到異丁烷產(chǎn)品。
8.如權(quán)利要求7所述的萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的方法，其特征在于所述方法包括: (a)不飽和碳四氣化后進(jìn)入萃取精餾塔進(jìn)行萃取精餾，塔頂?shù)玫降奶妓耐闊N經(jīng)過烷烴水洗塔脫除溶劑后進(jìn)入脫輕塔； (b)由萃取精餾塔底部采出碳四烯烴與溶劑的混合物進(jìn)入汽提塔，塔頂?shù)玫降奶妓南N再經(jīng)烯烴水洗塔脫除溶劑后得到碳四單烯烴產(chǎn)品； (C)由界外來的飽和碳四與由烷烴水洗塔頂部采出碳四物料混合后進(jìn)入脫輕塔精餾，塔釜物料經(jīng)加熱后進(jìn)入加氫反應(yīng)器將少量單烯烴和雙烯烴加氫飽和并脫除微量有機(jī)硫氮等雜質(zhì)； (d)加氫反應(yīng)器底部出料經(jīng)換熱后進(jìn)入加氫分離裝置，分離出的氫氣返回加氫反應(yīng)器，加氫分離裝置底部物料進(jìn)入穩(wěn)定塔； Ce)穩(wěn)定塔底部物料進(jìn)入異丁烷成品塔；通過精餾分離由異丁烷成品塔頂部得到異丁燒廣品。
9.如權(quán)利要求8所述的萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的方法，其特征在于: 步驟(c)中，塔釜物料經(jīng)加熱至160~225°C后進(jìn)入加氫反應(yīng)器； 步驟(d)中，當(dāng)加氫分離裝置包括加氫后冷器、加氫熱分離罐和加氫冷分離罐時，加氫反應(yīng)器底部出料經(jīng)換熱降溫至50~100°C后進(jìn)入加氫熱分離罐，加氫熱分離罐頂部氣相經(jīng)過加氫后冷卻器冷卻至35~45°C后進(jìn)入加氫冷分離罐； 當(dāng)加氫分離裝置包括加氫后冷器和加氫分離罐時，加氫反應(yīng)器底部物料經(jīng)換熱后，再經(jīng)加氫后冷器冷卻至35~45°C后進(jìn)入加氫分離罐。
10.如權(quán)利要求8所述的萃取精餾和加氫組合工藝制備異丁烷的方法，其特征在于: 所述加氫反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器，反應(yīng)器入口溫度為160~220°C，壓力為1.5~.4.5MpaG，反應(yīng)溫升為2~ 30°C，氫油比為0.2~5 (摩爾比)，液體體積空速為0.5~6h — 1 ; 萃取精餾塔操作壓力:0.1~IMPaG，塔頂操作溫度:40~60°C，塔板數(shù)100~150，回流比I~10，溶劑比5~10 ; 汽提塔操作壓力:0.1~IMPaG，塔頂操作溫度:40~60°C，塔板數(shù)30~80，回流比I~.10 ； 烷烴水洗塔操作壓力:0.1~IMPaG，塔頂操作溫度:35~50°C，塔板數(shù)30~90，塔內(nèi)件為篩板； 烯烴水洗塔操作壓力:0.1~IMPaG，塔頂操作溫度:35~50°C，塔板數(shù)30~90，塔內(nèi)件為篩板； 脫輕塔操作壓力:1~3MPaG，塔頂操作溫度:20~60°C，塔板數(shù)60~150，回流比5~.20 ； 穩(wěn)定塔操作壓力:0.1~IMPaG，塔頂操作溫度:-20~100°C，塔板數(shù)20~80，全回流操作； 異丁烷成品塔操作壓力:0.1~IMPaG，塔頂操作溫度:20~60°C，塔板數(shù)80~150，回流比I~10。
【文檔編號】C07C7/163GK104030876SQ201310067949
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月4日
【發(fā)明者】王鑫泉, 馬立國 申請人:中國石化工程建設(shè)有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司