丁二烯提取預(yù)吸收塔的制作方法
【專利說(shuō)明】丁二烯提取預(yù)吸收塔 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 在此公開的實(shí)施方式涉及從混合烴流回收丁二烯。更具體地說(shuō)，本文中公開的實(shí) 施方式涉及利用丁二烯預(yù)吸收塔從混合C4烴流回收粗丁二烯流，所述預(yù)吸收塔可以與提 取蒸餾塔整合以有效回收丁二烯。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 丁二烯是重要的基礎(chǔ)化學(xué)品，并用于，例如，制備合成橡膠（丁二烯均聚物，苯乙 烯-丁二烯-橡膠或丁腈橡膠）或制備熱塑性三元共聚物（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚 物）。丁二烯還轉(zhuǎn)化為環(huán)丁砜、氯丁二烯和1，4-六亞甲基二胺（通過(guò)1，4-二氯丁烯和己二 腈）。丁二烯的二聚化還允許生成乙烯基環(huán)己烯，其可脫氫形成苯乙烯。
[0004] 丁二烯可通過(guò)精煉工藝或通過(guò)熱裂化（蒸汽裂化）工藝從飽和烴制備，在這種情 況下石腦油被通常用作原料。在石腦油的精煉或蒸汽裂化過(guò)程中，得到甲烷、乙烷、乙烯、乙 炔、丙烷、丙烯、丙炔、丙二烯、丁烯、丁二烯、丁炔、甲基丙二烯、(;和更高級(jí)烴的混合物。
[0005] 從混合(；流回收丁二烯的典型工藝包括提取蒸餾工藝，其可以結(jié)合使用選擇性 溶劑。提取蒸餾工藝的例子見于，例如，美國(guó)專利Nos. 7, 393, 992、7, 482, 500、7, 226, 527、 4, 310, 388 和 7, 132, 038 等等中。
[0006] 所述丁二烯回收工藝通常使用3-或4-塔提取蒸餾系統(tǒng)以將混合C4流分離成三 個(gè)產(chǎn)物餾分，包括輕質(zhì)餾分/ 丁烷/ 丁烯流（提余液-1產(chǎn)物）；粗丁二烯產(chǎn)物，其可以送到 常規(guī)蒸餾系統(tǒng)供進(jìn)一步提純；和濃縮的C4乙炔流，其可以送到選擇性加氫單元或再循環(huán)到 裂化器。所使用的塔可以包括主洗滌塔；精餾塔，其由于高度限制通常與所述洗滌塔在物理 上分開建造；和后洗滌塔，其可以在分隔壁塔設(shè)計(jì)中與所述精餾塔組合。
[0007] 為了從這樣的工藝中增加丁二烯回收，可以使用常規(guī)的獨(dú)立預(yù)分餾塔以通過(guò)常規(guī) 蒸餾增加稀釋進(jìn)料的丁二烯濃度。利用常規(guī)蒸餾預(yù)分餾的缺點(diǎn)包括與丁烷/丁烯和丁二烯 分離有關(guān)的技術(shù)性困難和成本，丁烷/ 丁烯和丁二烯具有比較低的揮發(fā)性。
[0008] 另一種結(jié)合獨(dú)立的滌氣塔/汽提塔來(lái)處理進(jìn)料氣以增加丁二烯回收的方法已經(jīng) 被提出，通過(guò)除去一部分丁烷/丁烯來(lái)濃縮所述進(jìn)料氣中的丁二烯。利用滌氣塔/汽提塔 處理進(jìn)料流的缺點(diǎn)包括設(shè)備成本。
[0009] 另外，通過(guò)在所述提取蒸餾區(qū)中的全部3(或4)個(gè)塔中，用散堆填料（例如， IMTP?高效散堆填料，可得自Koch-Glitsch LP，Wichita，KS)替代現(xiàn)有的塔盤（閥或篩）、 或用效率較高的填料（例如，Raschig Super-Rings，可得自 Raschig GmbH，Ludwigshafen) 替代現(xiàn)有的填料，可以將丁二烯提取單元部分解除瓶頸或擴(kuò)增。高效填料的缺點(diǎn)包括它不 能將容量增加到超過(guò)某個(gè)點(diǎn)。例如，用頂TP填料替代塔盤通常將允許容量增加25至40%， 而用高容量填料替代頂TP填料通常將允許容量再增加10至15%。此外，所述常規(guī)蒸餾區(qū) 還必須進(jìn)一步解除瓶頸或擴(kuò)增到相應(yīng)的程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本文中公開的實(shí)施方式提供了從混合(；烴的稀釋流中制備丁二烯的改進(jìn)工藝。更 具體地說(shuō)，本文中公開的實(shí)施方式提供了利用丁二烯預(yù)吸收塔從混合C4烴流回收粗丁二 烯流，所述預(yù)吸收塔可以與提取蒸餾塔整合，以使丁二烯有效回收。
[0011] 在一個(gè)方面，本文中公開的實(shí)施方式涉及從C4餾分回收丁二烯的方法。所述方法 可以包括：將包含丁烷、丁烯和丁二烯的混合C4流與包含有機(jī)溶劑和水的溶劑在丁二烯預(yù) 吸收塔中接觸，以回收包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔頂餾分，以及包含所述有機(jī)溶 劑、丁二烯和至少一部分丁烯的第一塔底餾分；并將所述第一塔底餾分進(jìn)給到丁二烯提取 單元以回收丁烯餾分、粗丁二烯餾分和溶劑餾分。
[0012] 所述丁二烯提取單元可以包含，例如，主洗滌塔和精餾塔/后洗滌塔。所述預(yù)吸收 塔塔底餾分然后可以在所述主洗滌塔中與包含所述有機(jī)溶劑和水的補(bǔ)加溶劑接觸，以回收 包含所述丁烯和至少一部分水的塔頂餾分以及包含所述有機(jī)溶劑和丁二烯的第二塔底餾 分。然后可以在所述精餾塔/后洗滌塔中將丁二烯從所述有機(jī)溶劑中分離，以回收溶劑餾 分和粗丁二烯餾分?；厥盏娜軇?，或其一部分，然后可以作為有機(jī)溶劑再循環(huán)到所述預(yù)吸收 塔和所述主洗滌塔。
[0013] 在其他實(shí)施方式中，所述預(yù)吸收塔和主洗滌塔可以共用共同的塔頂系統(tǒng)。例如，所 述包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔頂餾分以及所述包含丁烯和至少一部分水的塔頂 餾分可以進(jìn)給到共同的塔頂冷凝系統(tǒng)以冷凝至少一部分所述合并的塔頂餾分流。
[0014] 所述混合C4烴流可以通過(guò)將包含丁烷的C 4烴流在一個(gè)或多個(gè)脫氫反應(yīng)器中進(jìn)行 裂化、氧化脫氫和非氧化脫氫的至少一種以產(chǎn)生包含丁烷、丁烯和丁二烯的產(chǎn)物氣流來(lái)提 供。在這種情況下，所述包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔頂餾分以及所述包含丁烯和 至少一部分水的塔頂餾分，其一或二者的至少一部分可以再循環(huán)到上游丁二烯生產(chǎn)過(guò)程， 例如到所述一個(gè)或多個(gè)脫氫反應(yīng)器。
[0015] 在一些實(shí)施方式中，可以操作所述丁二烯預(yù)吸收塔，以使相對(duì)于所述第一塔底餾 分中的總C4烴，丁二烯的濃度是至少40重量％。在各種實(shí)施方式中，所述有機(jī)溶劑包含 N-甲基吡咯烷酮。
[0016] 在另一個(gè)方面，本文中公開的實(shí)施方式涉及用于從包含丁烷、丁烯和丁二烯的混 合C4流回收丁二烯的丁二烯提取系統(tǒng)的改造方法，所述系統(tǒng)包含主洗滌塔，其用于將氣態(tài) 混合C4流與溶劑或溶劑混合物接觸，以回收包含丁烷和丁烯的塔頂餾分以及包含丁二烯 和所述溶劑或溶劑混合物的塔底餾分。所述改造方法可以包括：安裝丁二烯預(yù)吸收塔，所 述預(yù)吸收塔用于將所述氣態(tài)混合C4流與所述溶劑或溶劑混合物接觸，以回收包含丁烷和 丁烯的塔頂餾分以及包含丁二烯、至少一部分丁烯和所述溶劑或溶劑混合物的塔底餾分； 流體連接所述丁二烯預(yù)吸收塔與所述主洗滌塔，所述主洗滌塔用于將所述塔底餾分與補(bǔ)加 溶劑接觸以回收包含丁烯的塔頂餾分以及包含丁二烯、所述溶劑和所述補(bǔ)加溶劑的塔底餾 分；并在所述主洗滌塔中安裝液體分配器以分配進(jìn)給到所述主洗滌塔的所述塔底餾分。在 一些實(shí)施方式中，所述改造方法還可以包括流體連接所述丁二烯預(yù)吸收塔與所述主洗滌塔 的現(xiàn)有塔頂系統(tǒng)。
[0017] 在另一個(gè)方面，本文中公開的實(shí)施方式涉及用于從混合C4烴餾分回收丁二烯的 系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以包括：丁二烯預(yù)吸收塔，其用于將包含丁烷、丁烯和丁二烯的混合C4流 與包含有機(jī)溶劑和水的溶劑接觸，以回收包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔頂餾分，以 及包含所述有機(jī)溶劑、丁二烯和至少一部分丁烯的第一塔底餾分；和丁二烯提取單元，其用 于分離所述第一塔底餾分以回收丁烯餾分、粗丁二烯餾分和溶劑餾分。
[0018] 所述丁二烯提取單元還可以包括主洗滌塔，其用于將所述塔底餾分與包含所述有 機(jī)溶劑和水的補(bǔ)加溶劑接觸，以回收包含丁烯和至少一部分水的塔頂餾分以及包含所述有 機(jī)溶劑和丁二烯的第二塔底餾分；和精餾塔/后洗滌塔，其用于將丁二烯從所述有機(jī)溶劑 中分離，以回收所述溶劑餾分和所述粗丁二烯餾分。在各種實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)還可以包 括：一個(gè)或多個(gè)流體管道，用于將至少一部分所述溶劑餾分作為所述有機(jī)溶劑再循環(huán)到所 述預(yù)吸收塔和所述主洗滌塔；一個(gè)或多個(gè)塔頂冷凝系統(tǒng)，用于冷凝下列的至少一部分：i) 所述包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔頂餾分，ii)所述包含丁烯和至少一部分水的塔 頂餾分，或iii)包含i)和ii)的混合物的合并塔頂餾分流；一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器，用于將包 含丁烷的C4烴流進(jìn)行裂化、氧化脫氫和非氧化脫氫的至少一種，以產(chǎn)生包含丁烷、丁烯和 丁二烯的產(chǎn)物氣流；和流體管道，用于將至少一部分所述產(chǎn)物氣流進(jìn)給到所述丁二烯預(yù)吸 收塔；一個(gè)或多個(gè)流體管道，用于將所述包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔頂餾分以及 所述包含丁烯和至少一部分水的塔頂餾分的其一或二者的至少一部分再循環(huán)到所述一個(gè) 或多個(gè)反應(yīng)器；和/或控制系統(tǒng)，用于操作所述丁二烯預(yù)吸收塔，以使相對(duì)于所述第一塔底 餾分中的總C4烴，丁二烯的濃度是至少40重量％。
[0019] 其他方面和優(yōu)點(diǎn)從以下的描述和所附的權(quán)利要求中將是顯而易見的。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是根據(jù)本文中的實(shí)施方式，丁二烯回收方法的簡(jiǎn)化流程圖。
[0021] 圖2是根據(jù)本文中的實(shí)施方式，丁二烯回收方法的簡(jiǎn)化流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 在此公開的實(shí)施方式涉及從混合烴流回收丁二烯。更具體地說(shuō)，本文中公開的實(shí) 施方式涉及利用丁二烯預(yù)吸收塔從混合C4