CN100368354C - C4馏分的连续分馏 - Google Patents

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Abstract

在一种在萃取蒸馏塔(EDK)中用选择性溶剂(LM)经萃取蒸馏分馏C4馏分(C4)的连续方法中，提出将分隔壁以轴向安装在萃取蒸馏塔(EDK)中以形成第一区(A)、第二区(B)和下部合并塔区(C)，含丁烷的顶料流(C4H10)从第一区(A)中分出，含丁烯的顶料流(C4H8)从第二区(B)中分出，含源自C4馏分的烃的料流(C4H6)从下部合并塔区(C)中分出，该烃在选择性溶剂(LM)中比丁烷和丁烯更易溶。

Description

C4馏分的连续分馏
本发明涉及采用选择性溶剂通过萃取蒸馏连续分馏C4馏分的方法，并涉及适用于此的萃取蒸馏塔。
术语C4馏分是指主要为每个分子有四个碳原子的烃的混合物。C4馏分例如得自热裂化石油馏分(例如液化石油气、石脑油或汽油)以生产乙烯和/或丙烯的过程，通常在蒸汽裂化器中或FCC(流体催化裂化)设备中进行。C4馏分也可得自正丁烷和/或正丁烯的催化脱氢。C4馏分通常包含丁烷、正丁烯、异丁烯、1，3-丁二烯，同时伴有少量包括丁炔、特别是1-丁炔(乙基乙炔)和丁烯炔(乙烯基乙炔)的其它烃。蒸汽裂化器流出的C4馏分的1，3-丁二烯含量通常为10-80重量％，优选20-70重量％，特别是30-60重量％，而乙烯基乙炔和乙基乙炔的含量不超过5重量％。
由于组分间相对挥发度的差异小，C4馏分的分馏是一个复杂的蒸馏问题。因此通过萃取蒸馏，即加入选择性溶剂(也称为萃取剂)的蒸馏进行分馏，该选择性溶剂的沸点高于待分馏化合物的沸点并增加待分离组分间相对挥发度的差异。
对于采用选择性溶剂通过萃取蒸馏分馏C4馏分，许多方法是已知的。所有这些方法中，使待分馏气态C4馏分与液体选择性溶剂在适宜的热力学条件下(通常在低温、常常在20-80℃的范围内，以及在适中的压力、经常是从大气压到6巴下)逆流接触，从而使选择性溶剂加载选择性溶剂对该C4馏分组分具有相对较高的亲合力的C4馏分组分；而选择性溶剂对其有较低亲合力的组分则保持在气相中并从顶部离开。此后在适宜的热力学条件下，即在相对于第一处理步骤更高的温度和/或更低的压力下，在一个或多个进一步处理的步骤中从已加载的溶剂流中分馏释放各组分。
C4馏分的萃取蒸馏常常以这样的方式进行，即C4馏分组分基本保持在气相中(选择性溶剂对该C4馏分组分的亲合力比对1，3-丁二烯、尤其是丁烷和丁烯的亲合力低)；而1，3-丁二烯和其它烃基本上完全被选择性溶剂吸收(选择性溶剂对该其它烃的亲合力比对1，3-丁二烯低的亲合力高)。气相在顶部分出，常常称为萃余液1。这种方法例如描述在DE-A19818810中，萃余液1是图1和2中从萃取蒸馏塔E I顶部分出的标记为Gbc的料流。
然而，为进一步利用萃余液1，丁烷和丁烯作为独立的料流存在通常更为经济。这样在随后步骤中用以进一步处理丁烯的装置可以做得较小，并且可直接得到丁烷作为颇有价值的裂化器原料。
DE-A10219375由此提出了一种通过萃取蒸馏分馏C4馏分从而以独立的料流提供丁烷和丁烯的方法。然而，该方法需要两个处理段，含丁烷顶料流在第一处理段I中从洗涤区分出，含丁烯顶料流在第一处理段II中从除气区分出。
本发明的一个目的是提供一种改进的、尤其是更为经济和消耗能量较少的方法，用于通过萃取蒸馏将C4馏分分离为作为三种独立料流的1，3-丁二烯、丁烯和丁烷；并提供适合此目的的萃取蒸馏塔。
我们已经发现可以通过一种在萃取蒸馏塔中用选择性溶剂经萃取蒸馏连续分馏C4馏分的方法来实现该目的，其中分隔壁以轴向安装在萃取蒸馏塔中以形成第一区、第二区和下部合并塔区，含丁烷的顶料流从第一区分出，含丁烯的顶料流从第二区分出，含源自C4馏分的烃的料流从下部合并塔区分出(此类烃在选择性溶剂中比丁烷和丁烯更易溶)。
本发明由此提供一种方法，用于通过萃取蒸馏分馏C4馏分，还提供一种适宜的萃取蒸馏塔，使得从单个萃取蒸馏塔的顶部以独立的料流分离丁烷和丁烯成可能。
根据本发明，在分隔壁塔中进行萃取蒸馏，塔中安装有分隔壁以形成第一区、第二区和下部合并塔区。
众所周知分隔壁塔用于相对复杂的分离任务，通常用于分离至少三种组分的混合物，使每种都以纯物质的形式得到。它们具有分隔壁，即具有通常以塔的轴向排列并防止液体和气流在塔内区域中交叉混合的平板。
对于本发明，使用特定类型的分隔壁塔，其分隔壁连续延伸至塔的最高点，并由此使液体和蒸气流的混合仅在下部合并塔区内存在。称为第一和第二区的区域由分隔壁相互分隔。
分隔壁的长度及它在萃取蒸馏塔中的水平位置可以不同(取决于送入萃取蒸馏塔的C4馏分的组成和对于待用萃取蒸馏塔分离的馏分的规格要求)。因此例如将分隔壁设置在中央或远离中心也是可以的。
根据本发明，含丁烷的顶料流从构造为分隔壁塔的萃取蒸馏塔的第一区分出，含丁烯的顶料流从第二区分出，含源自C4馏分的烃的料流从下部合并塔区分出(该烃在选择性溶剂中比丁烷和丁烯易溶)。
适用于本分离任务的溶剂是那些对烃的亲合力从含单键的烃到含双键进而到含共轭双键和叁键的烃递增的溶剂，优选偶极溶剂、更优选无质子偶极溶剂。为保护装置，优选无腐蚀或低腐蚀性的物质。
对于本发明的方法，适宜的选择性溶剂的例子为丁内酯；腈例如乙腈、丙腈、甲氧基丙腈；酮例如丙酮；糠醛、N-烷基取代的低级脂肪酰胺例如二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二乙基乙酰胺；N-甲酰吗啉；N-烷基取代的环酰胺(内酰胺)例如N-烷基吡咯烷酮，尤其是N-甲基吡咯烷酮，此后简称为NMP。通常用烷基取代的低级脂肪酰胺或N-烷基取代的环酰胺。二甲基甲酰胺、乙腈、糠醛、尤其是NMP尤其有利。
然而，使用这些溶剂相互之间的混合物(例如NMP与乙腈的混合物)或这些溶剂与共溶剂如水和/或叔丁基醚的混合物(例如甲基叔丁基醚、以及叔丁基醚、丁基叔丁基醚、正或异叔丁基醚)也是可以的。
尤其有益的溶剂是NMP，优选其水溶液，含0-20重量％的水是有利的，特别是含7-10重量％的水，尤其优选含8.3重量％的水。
对于用于本发明方法的C4馏分，用得自石油馏分热裂化的烃的混合物是有利的。这种混合物通常具有以下范围的重量％组成：
1，3-丁二烯                 10-80
丁烯                        10-60
丁烷                        5-40
其它C4-烃                   0.1-5
其它烃，尤其是C3-和C5-烃    0-不超过5
然而，本发明对于可以使用的C4馏分并无限制。例如，使用来自FCC(流体催化裂化)设备的C4馏分也是可以的(其通常含有20-70重量％的丁烷、30-80重量％的丁烯，其余为其它C3-C5-烃)。
C4馏分以气态或液态形式进料到萃取蒸馏塔，优选进料到由分隔壁分隔出来的第一区。尤其优选将C4馏分进料到萃取蒸馏塔第一区的大约中部。
选择性溶剂作为液流引入萃取蒸馏塔的两个区中，都引入在各区的上部。
优选从萃取蒸馏塔的第一区分出作为顶料流的气态的含丁烷的料流，在塔顶的冷凝器中将其冷凝，将部份冷凝物作为回流返回第一区并分出剩余物。
相应地，从萃取蒸馏塔的第二区分出含丁烯的顶料流，并优选在冷凝器中将其冷凝，将部份冷凝物作为回流返回第二区并分出剩余物。
以上用以描述来自萃取蒸馏塔的区域的顶料流(该顶料流在每种情形下包含丁烷或丁烯)的叙述指，取决于要求的具体规格，各个料流主要包含丁烷或丁烯，即通常含至少80重量％的丁烷或丁烯，优选含95-99重量％的丁烷或丁烯。在特定情形下，也可能要求纯度高于99重量％的丁烷或丁烯的具体规格。特别地，各个顶料流的其它组分是丁烯流中的丁烷或丁烷流中的丁烯，以及痕量的其它烃。
根据本发明，含源自C4馏分的烃的料流从萃取蒸馏塔的下部合并塔区分出(该烃在选择性溶剂中比丁烷和丁烯易溶)。
优选将含源自C4馏分的烃的料流作为侧料流从下部合并塔区分出(该烃在选择性溶剂中比丁烷和丁烯易溶)，并将选择性溶剂作为底料流分出。在此实施方式中，由此将用以从已加载的溶剂中分离烃的解吸步骤结合入萃取蒸馏塔下部合并区的下部部分。然而，类似地，在独立于萃取蒸馏塔的设备中进行解吸步骤(即先从萃取蒸馏塔中将源自C4馏分的在选择性溶剂中比丁烷和丁烯更易溶的烃与选择性溶剂一起作为底料流分出)也是可以的。
作为萃取蒸馏塔的分隔壁塔相当于两个或多个、特别是两个或三个热耦合塔的组件。热耦合塔的能量需求与相应的分隔壁塔的能量需求相当。因而本发明包含设备的所有方案，其中萃取蒸馏塔并不以分隔壁塔而是以两个或多个，特别是两个或三个热耦合塔设置。
在可用于萃取蒸馏塔的分离活性内部构件方面，本发明不受限制。
特别地，分隔壁区域内的理论塔板数取决于进料C4馏分的组成，取决于所用的溶剂，并取决于对含丁烷的顶料流和含丁烯的顶料流所要求的具体规格。优选萃取蒸馏塔中分隔壁区域内具有10-80块理论塔板，尤其是25块理论塔板。
在C4馏分的进料塔板(优选在萃取蒸馏塔的第一区内)以及在对引入第一和第二区的上部部分的选择性溶剂的流入速率的选择中，进料的C4馏分的组成、所用溶剂以及对含丁烷的顶料流和含丁烯的顶料流所要求的具体规格也是关键因素。
在萃取蒸馏塔顶的每个区域中都提供用于冷凝气流的冷凝器是有利的。
此外，在萃取蒸馏塔中用氢气进行多相催化选择性加氢，将源自C4馏分的含叁键的烃加氢为含双键的烃是有利的。这要求在萃取蒸馏塔中安装适宜的装配有多相催化剂的内部构件，并要求将氢气流引入塔中，优选从C4馏分的入口之下引入，至萃取蒸馏塔的下部合并区中。
本发明的方法所得的包含丁烯(即1-丁烯、2-丁烯(顺式和反式))和异丁烯的料流可用各种方法作进一步处理。
以下描述中在定义料流时所用术语“主要包含”是指料流包含至少60重量％、优选至少80重量％、更优选至少95重量％的每种情形中所述的主要组分。
优选进行进一步处理以生成作为单一期望产物的异丁烯或额外生成含1-丁烯的产物或含2-丁烯的产物。
在第一种处理方案中，进一步处理可在反应蒸馏塔中进行以生成主要包含异丁烯的料流和主要包含2-丁烯的料流(在反应蒸馏塔中将1-丁烯加氢异构化为2-丁烯)，并且主要包含异丁烯的料流作为顶料流从反应蒸馏塔分出，主要包含2-丁烯的料流作为底料流从反应蒸馏塔分出。
在另一种处理方案中，使含丁烯的料流经异丁烯的选择性醚化，分离成包含异丁烯醚的料流和包含1-丁烯和2-丁烯的料流，随后将包含1-丁烯和2-丁烯的料流经2-丁烯的气相异构化进一步处理生成主要包含1-丁烯的料流，或经1-丁烯的加氢异构化进一步处理生成主要包含2-丁烯的料流。
也可以经1-丁烯和2-丁烯到异丁烯的骨架异构化进行进一步处理，生成主要包含异丁烯的料流。
也可以进一步处理由本发明方法所得的含丁烯料流，以生成无异丁烯的期望产物，但是代之以按照以下处理方案之一来进行：
在一种处理方案中，分离出异丁烯并将其经骨架异构化后处理生成主要包含1-丁烯和2-丁烯的料流。
在另一个处理方案中，分离出异丁烯并将其经加氢进一步处理生成主要包含异丁烯的料流，优选将其进料给裂化器或经骨架异构化进一步处理以生成主要包含正丁烷的料流，并将后者脱氢生成主要包含1-丁烯和2-丁烯的料流。
将包含丁烯的料流中的异丁烯选择性二聚成相应的C8-烃也是可以的。随后可在简单蒸馏中将C8-烃从含1-丁烯和2-丁烯的料流中分离出来。
在一个优选的处理方案中，从萃取蒸馏塔分出的含烃料流经蒸馏进一步加工(该烃在选择性溶剂中比丁烷和丁烯易溶)。此处，将从萃取蒸馏塔分出的含烃料流进料到第一蒸馏塔(该烃在选择性溶剂中比丁烷和丁烯易溶)，在该第一蒸馏塔中将其分离成包含1，3-丁二烯、丙炔、可能的低沸物及可能的水的顶料流，以及包含1，3-丁二烯、1，2-丁二烯、乙炔和可能的高沸物的底料流(调控来自蒸馏塔的底料流的1，3-丁二烯的比例以使其高得足以将乙炔类稀释至其有自发分解的风险的范围之外)。将来自第一蒸馏塔的顶料流进料到第二蒸馏塔，在此将其分离成含丙炔、可能的低沸物和可能的水的顶料流以及含纯1，3-丁二烯的底料流。
供给蒸馏后处理的料流主要包含1，3-丁二烯，因而称为粗1，3-丁二烯料流。
粗1，3-丁二烯料流的组成取决于进料给萃取蒸馏的C4馏分的组成，通常包含C4馏分的全部乙炔、全部1，2-丁二烯，30-70％的顺-2-丁烯和至少99％的1，3-丁二烯。
对于本发明，将沸点低于1，3-丁二烯的烃称为低沸物，将沸点高于1，3-丁二烯的烃称为高沸物。通常的低沸物是丙炔，高沸物主要为带叁键的烃，此后称之为乙炔类，尤其是1-丁炔(乙基乙炔)和丁烯炔(乙烯基乙炔)。
在此处描述得自蒸馏加工的料流组成的叙述中所用术语“可能的”是指以此方式限定的组分可能存在于各自的料流中，这取决于具体的处理条件，特别是取决于所用C4馏分的组成、所用的溶剂和/或所用的助剂。
由于它们的高活性及组成粗1，3-丁二烯料流的各组分的相对挥发度的差异较小，将乙炔类和1，2-丁二烯经蒸馏从粗1，3-丁二烯中分离是一个复杂的蒸馏问题。然而，已经令人惊奇地发现乙炔类和1，2-丁二烯可以在适度的能量消耗下通过蒸馏分离，同时当将乙炔类和1，2-丁二烯作为底料流从蒸馏塔中分出并由此用1，3-丁二烯将其稀释至其有自发分解的风险的范围之外时，能够确保方法的安全性。为此，通常将底料流稀释至乙炔类低于30mol％就足够了。
由此，在一个优选的处理方案中，在一个蒸馏塔中使从萃取蒸馏塔或下游解吸塔中分出的粗1，3-丁二烯经历不形成1，3-丁二烯的清晰分离的分馏。此处，将乙炔类作为底料流分出(该底料流已经用1，3-丁二烯稀释至其有自发分解的风险的范围之外)。若非如此，则将丁二烯和丙炔和其他可能的低沸物从蒸馏塔的顶部分出。
优选在塔顶的冷凝器中冷凝来自蒸馏塔的顶料流，将部分冷凝物作为回流返回塔内，并使剩余物经过第二蒸馏塔，在该塔中将其分离成含丙炔和其他可能的低沸物的顶料流以及含纯1，3-丁二烯的底料流。
上述的两种蒸馏塔中，对于丁二烯蒸馏原则上可以使用所有常用的分离活性内部构件。由于其较低的堵塞趋势，塔板尤其有效。
对于本发明，术语纯1，3-丁二烯指1，3-丁二烯的含量至少为99重量％、优选至少为99.6重量％并以杂质(特别是1，2-丁二烯和顺-2-丁烯)作为剩余部分的料流。
在一个优选的处理方案中，使来自第一蒸馏塔的底料流和来自第二蒸馏塔的顶料流经过反应蒸馏塔，在其中用氢进行含叁键的烃到含双键的烃的多相催化选择性加氢，生成包含1，3-丁二烯、丁烯和剩余的未被加氢的含叁键烃的顶料流以及含高沸物的底料流，将该高沸物排出。
具体地说，将乙烯基乙炔选择性加氢成有用的产物1，3-丁二烯。
优选将来自反应蒸馏塔的顶料流循环回萃取蒸馏塔。然而，也可以将该料流从反应蒸馏塔的顶部分出或将其子料流从设备中分出以进行进一步处理，例如在裂化器中处理或者将其燃烧。
从加工工程的角度来看，下游带有萃取蒸馏的乙炔类选择性加氢的优选处理方案是有利的，就催化剂的可能的选择而言尤其有利，因为选择性加氢是在基本上无选择性溶剂存留在反应混合物中的处理步骤中进行的。另一方面，如果选择性加氢如众所周知的方法在萃取蒸馏塔中并因此在选择性溶剂存在下进行，催化剂的选择将会大大地受到使加氢选择性降低的选择性溶剂的限制。相反，萃取蒸馏塔下游的选择性加氢中对于催化剂的选择就不会受此限制。
本发明还提供一种萃取蒸馏塔，用于使用选择性溶剂通过萃取蒸馏分馏C4馏分，其中分隔壁以轴向安装在萃取蒸馏塔中以形成第一区、第二区和下部合并塔区，含丁烷的顶料流从第一区分出，含丁烯的顶料流从第二区分出，含源自C4馏分的烃的料流从下部合并塔区分出(该烃在选择性溶剂中比丁烷和丁烯易溶)。
以下辅以附图和实施例对本发明进行举例说明。
附图中：
图1图示了带分隔壁TW的萃取蒸馏塔EDK，
图2图示了在萃取蒸馏塔中分馏C4馏分的设备的优选实施方式，其中在两个分馏塔中进行源自萃取蒸馏塔的粗1，3-丁二烯的下游分馏以及下游选择性加氢。
图1中图示的萃取蒸馏塔EDK具有分隔壁TW，该分隔壁以塔的轴向安装，连续延伸至萃取蒸馏塔EDK的最高点，将塔分隔成第一区A、第二区B和下部合并塔区C。在其区域A中将C4馏分C4进料到萃取蒸馏塔EDK。
图2中图示的装置表示用于分馏C4馏分(C4)的带分隔壁TW的萃取蒸馏塔EDK，该分隔壁TW以轴向安装在塔的上部并将萃取蒸馏塔EDK分隔成第一区A、第二区B和下部合并塔区C。可如图中所示有利地在换热器中经与选择性溶剂LM的热交换而被加热、尤其是被蒸发的C4馏分(C4)进料到萃取蒸馏塔EDK的第一区A中。如图中所示，将有利地经与C4馏分的热交换及随后在冷凝器中冷却的选择性溶剂LM的液流在每种情形中从顶部引入两个区域A和B中的每一个中。含丁烷的顶料流C4H10从萃取蒸馏塔EDK的第一区A分出、在冷凝器K中冷凝、将部分冷凝物作为回流返回萃取蒸馏塔EDK的第一区A并分出剩余物。类似地，含丁烯的顶料流C4H8从萃取蒸馏塔EDK的第二区B分出、在冷凝器K中冷凝、将部分冷凝物作为回流返回第二区B并分出剩余物。
将含烃料流C4H6从萃取蒸馏塔EDK的下部合并塔区C分出(该烃在选择性溶剂中比丁烷和丁烯易溶，主要是1，3-丁二烯)。
如图2中所示，优选将料流C4H6进料到短侧塔S中，在其中蒸馏料流C4H6，分离含溶剂的底料流并将其返回萃取蒸馏塔EDK。并非绝对必须使用的短侧塔由此用以回收来自粗1，3-丁二烯的溶剂。
主要包含选择性溶剂LM的料流从萃取蒸馏塔EDK的底部分出。采用各种换热器除去溶剂中的热量(取决于与设备所在位置相关的具体条件、特别是可用的冷凝剂、与其它设备的结合或进一步的处理链)，最后将冷却的溶剂流循环回萃取蒸馏塔EDK至其上部区域中。
将来自萃取蒸馏塔EDK的侧料流(即料流C4H6，对于本发明，称为粗1，3-丁二烯料流)进料到第一蒸馏塔K I，在此将它分离成顶料流K I-K和底料流K I-S。在位于塔顶的冷凝器K中将顶料流冷凝，将部分冷凝物作为回流返回塔中，分出剩余物并使其穿过第二蒸馏塔K II。分出底料流K I-S并将其送入反应蒸馏塔RDK。
在第二蒸馏塔K II中，将来自第一蒸馏塔的冷凝物分馏生成顶料流KII-K，将其在冷凝器K中冷凝，部分冷凝物作为回流返回塔中，同样使剩余物通过反应蒸馏塔RDK。将来自第二蒸馏塔K II的底料流K II-S作为纯1，3-丁二烯流分出。
在反应蒸馏塔RDK中，用氢在多相催化剂存在下将含叁键的烃选择性加氢为含双键的烃。分出顶料流RDK-K、将其在冷凝器K中冷凝、将部分冷凝物返回反应蒸馏塔RDK，优选将剩余物如附图中所示循环回萃取蒸馏塔EDK。
将来自反应蒸馏塔的底料流(即料流RDK-S，其主要包含高沸物)从设备除去，优选经过燃烧除去。
实施例：萃取蒸馏
将来自蒸汽裂化器的C4馏分(其组成以下以重量％描述)进料到以分隔壁塔构造的萃取蒸馏塔中，该塔带有直至塔的最高点的分隔壁，并有80块的总理论塔板数，其中的25块在分隔壁的区域中。将C4馏分进料到图中标记为A的第一区中从底部数起的第68块理论塔板上。用含8.3重量％水的NMP作为选择性溶剂。
丙烯         0.02
丙二烯       0.04
丙炔         0.06
正丁烷       5.74
异丁烷       2.44
正丁烯       13.88
异丁烯       25.63
反-2-丁烯    4.44
顺-2-丁烯    2.95
1，3-丁二烯  43.81
1，2-丁二烯  0.14
1-丁炔       0.12
乙烯基乙炔   0.73
主要包含丁烷的顶料流从萃取蒸馏塔EDK的第一区A中分出；其具有以下重量％组成：
丙烯       0.19
正丁烷     62.02
异丁烷     27.98
正丁烯     6.63
异丁烯     2.71
反-2-丁烯  0.24
H2O        0.23
主要包含丁烯的顶料流从萃取蒸馏塔区域B中分出；具有以下重量％组成：
丙二烯    0.07
正丁烷    0.91
异丁烷    0.10
正丁烯    28.57
异丁烯    54.55
反-2-丁烯 9.48
顺-2-丁烯 6.32
与已知方法相比较获得了约20％的能量节约(在已知方法中丁烷和丁烯在萃取蒸馏塔中共同分出并随后在附加装置中分离)。
实施例：经蒸馏后处理粗1，3-丁二烯
将粗1，3-丁二烯料流在从底部数的第25块塔板上进料到具有80块理论塔板的蒸馏塔中(粗1，3-丁二烯料流由如上实施例中所述的C4馏分经所述萃取蒸馏得到)。粗1，3-丁二烯料流C4H6具有以下重量％组成：
丙炔           0.11
1，3-丁二烯    98.58
1，2-丁二烯    0.30
1-丁炔         0.30
乙烯基乙炔     0.56
水             0.15
在蒸馏塔K I中，将该料流C4H6分离成具有下列重量％组成的顶料流K I-K：
丙炔           0.11
1，3-丁二烯    99.73
水             0.16
及具有下列重量％组成的顶料流K I-S：
顺-2-丁烯        0.52
1，3-丁二烯      40.0
1，2-丁二烯      15.1
1-丁炔           13.75
乙烯基乙炔       29.17
3-甲基-1-丁烯    0.98
2-甲基-2-丁烯    0.48
将来自第一蒸馏塔K的顶料流K I-K分成排出料流(顶料流K I-K的1/7)及回流料流(顶料流K I-K的6/7)。将排出料流进料到具有25块理论塔板的第二蒸馏塔K II的第14块理论塔板上，分馏生成具有以下重量％组成的顶料流K II-K：
丙炔               79.52
1，3-丁二烯        20.0
水                 0.48
以及含纯1，3-丁二烯并且1，3-丁二烯含量为99.99％的底料流K II-S。将底料流K II-S作为期望产物分出。
在上述的分馏过程中必须从外部提供的能量比已知方法低15％(在本发明的方法中，在萃取蒸馏塔中分馏C4馏分以生成含丁烷的料流、含丁烯的料流和含粗1，3-丁二烯的料流，随后经蒸馏对粗1，3-丁二烯流后处理；在已知方法中，在独立的处理阶段中分离丁烷和丁烯，例如德国专利申请10219375中所述，并用选择性溶剂经萃取蒸馏从粗1，3-丁二烯流中分离出乙炔，例如德国专利申请10105660中所述)。

Claims (20)

1.一种在萃取蒸馏塔(EDK)中用选择性溶剂(LM)经萃取蒸馏分馏C4馏分(C4)的连续方法，其中分隔壁(TW)以轴向安装在萃取蒸馏塔(EDK)中以形成第一区(A)、第二区(B)和下部合并塔区(C)，含丁烷的顶料流(C4H10)从第一区(A)中分出，含丁烯的顶料流(C4H8)从第二区(B)中分出，含源自C4馏分的在选择性溶剂(LM)中比丁烷和丁烯更易溶的烃的料流(C4H6)从下部合并塔区(C)中分出。
2.权利要求1中所述的方法，其中含源自C4馏分(C4)的在选择性溶剂(LM)中比丁烷和丁烯更易溶的烃的料流(C4H6)作为侧料流从下部合并塔区(C)中分出，并且选择性溶剂(LM)作为底料流从萃取蒸馏塔(EDK)分出。
3.权利要求1中所述的方法，其中含源自C4馏分(C4)的在选择性溶剂(LM)中比丁烷和丁烯更易溶的烃的料流(C4H6)与选择性溶剂(LM)一起作为底料流从萃取蒸馏塔(EDK)分出。
4.权利要求1或2所述的方法，其中将C4馏分(C4)进料到萃取蒸馏塔(EDK)的第一区(A)，含丁烷的顶料流(C4H10)从萃取蒸馏塔的区域(A)中分出，含丁烯的顶料流(C4H8)从萃取蒸馏塔(EDK)的区域(B)中分出。
5.权利要求1或2所述的方法，其中用两个或多个热耦合塔代替带分隔壁(TW)的萃取蒸馏塔(EDK)。
6.权利要求5所述的方法，其中用来代替带分隔壁(TW)的萃取蒸馏塔(EDK)的热耦合塔的数目为两个或三个。
7.权利要求1或2所述的方法，其中所用选择性溶剂包含一种或多种物质：二甲基甲酰胺、乙腈、糠醛、N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
8.权利要求7的方法，其中所用选择性溶剂为NMP水溶液。
9.权利要求1或2所述的方法，其中10-80块理论塔板位于萃取蒸馏塔(EDK)的分隔壁的区域内。
10.权利要求9的方法，其中位于萃取蒸馏塔(EDK)的分隔壁的区域内的理论塔板的数量为25块。
11.权利要求1或2所述的方法，其中在萃取蒸馏塔(EDK)中另外还进行源自C4馏分(C4)的含叁键的烃至含双键的烃的多相催化选择性加氢。
12.权利要求1或2所述的方法，其中将从萃取蒸馏塔分出的含在选择性溶剂(LM)中比丁烷和丁烯易溶的烃的料流(C4H6)进料到第一蒸馏塔(KI)，在其中将其分离成包含1，3-丁二烯、丙炔、可能的其它低沸物及可能的水的顶料流(KI-K)，以及包含1，3-丁二烯、1，2-丁二烯、乙炔类和可能的其它高沸物的底料流(KI-S)，调控来自蒸馏塔(KI)的底料流(KI-S)的1，3-丁二烯的比例以使其高得足以将乙炔类稀释至其有自发分解的风险的范围之外，将来自第一蒸馏塔(KI)的顶料流(KI-K)进料到第二蒸馏塔(KII)，在此将其分离成含丙炔、可能的其它低沸物和可能的水的顶料流(KII-K)以及含纯1，3-丁二烯的底料流(KII-S)。
13.权利要求1所述的方法，其中使来自第一蒸馏塔的底料流和来自第二蒸馏塔的顶料流经过反应蒸馏塔，在其中用氢进行含叁键的烃到含双键的烃的多相催化选择性加氢，其中乙炔类部分转化，生成包含1，3-丁二烯、丁烷、丁烯和未被加氢的含叁键的烃的顶料流，以及含高沸物的底料流，将底料流排出。
14.权利要求1或2所述的分馏C4馏分的方法，其特征在于其中进一步处理的步骤，其中含异丁烯、1-丁烯和2-丁烯的丁烯的料流(C4H8)在反应蒸馏塔中进一步处理生成主要包含异丁烯的料流和主要包含2-丁烯的料流，在反应蒸馏塔中将1-丁烯加氢异构化为2-丁烯，主要包含异丁烯的料流作为顶料流从反应蒸馏塔分出，主要包含2-丁烯的料流作为底料流从反应蒸馏塔分出。
15.权利要求1或2所述的分馏C4馏分的方法，其特征在于其中进一步处理的步骤，其中包括使含丁烯的料流(C4H8)经历异丁烯的选择性醚化和分馏生成包含异丁烯醚的料流和包含1-丁烯和2-丁烯的料流，随后将包含1-丁烯和2-丁烯的料流经2-丁烯的气相异构化生成主要包含1-丁烯的料流或经1-丁烯的加氢异构化进一步处理生成主要包含2-丁烯的料流。
16.权利要求1或2所述的分馏C4馏分的方法，其特征在于其中进一步处理的步骤，其中含异丁烯、1-丁烯和2-丁烯的丁烯的料流(C4H8)通过1-丁烯和2-丁烯到异丁烯的骨架异构化进一步处理生成主要包含异丁烯的料流。
17.权利要求1或2所述的分馏C4馏分的方法，其特征在于其中进一步处理的步骤，其中含异丁烯、1-丁烯和2-丁烯的丁烯的料流(C4H8)通过分离出异丁烯进一步后处理并将其经骨架异构化后处理生成主要包含1-丁烯和2-丁烯的料流。
18.权利要求1或2所述的分馏C4馏分的方法，其特征在于其中进一步处理的步骤，其中含异丁烯、1-丁烯和2-丁烯的丁烯的料流(C4H8)通过分离出异丁烯进一步处理并将其经加氢进一步处理生成主要包含异丁烯的料流。
19.权利要求18所述的分馏C4馏分的方法，其中进一步将主要包含异丁烯的料流进料给裂化器或经骨架异构化生成主要包含正丁烷的料流并将后者脱氢生成主要包含1-丁烯和2-丁烯的料流。
20.权利要求1或2所述的分馏C4馏分的方法，其特征在于其中进一步处理的步骤，其中含异丁烯、1-丁烯和2-丁烯的丁烯的料流(C4H8)通过将异丁烯选择性二聚成相应的C8-烃进一步处理并随后分馏生成包含1-丁烯和2-丁烯的料流以及包含C8-烃的料流。
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