CN101077465A - 一种羰基合成弛放气回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采用吸收－精馏－精馏工艺从羰基合成弛放气中回收丙烯、丙烷和丁醛的方法，吸收剂吸收：吸收过程在吸收塔内完成，气体和吸收剂逆向接触，操作温度为20℃－65℃、压力为1.0－1.8MPa，吸收剂的用量为4.0－8.5L/Nm3弛放气，吸收剂为C6－C12的烃类和C4－C10的醇；吸收液精馏：吸收液进入精馏塔，吸收的丙烯、丙烷与吸收剂的分离采用常规精馏过程，从塔项部得到混合C3，底部得到吸收剂，操作条件是：P＝0.5～2.5MPa，塔顶T＝5～40℃，塔底T＝120～190℃；混合C3精馏：混合C3再在常规的精馏塔中进行精馏分离，得到丙烯、丙烷产品，精馏塔的操作压力为0.4－2.5MPa，塔顶温度为0℃－40℃；本工艺一氧化碳去除率为98％，醛的去除率为99％，其它惰性气体去除率为95％以上。

Description

一种羰基合成弛放气回收方法
所属领域：
本发明涉及一种采用吸收-精馏-精馏工艺从羰基合成弛放气中回收丙烯、丙烷和丁醛的方法。
背景技术：
丁辛醇生产装置羰基合成反应系统，以丙烯和合成气为原料反应生成正、异丁醛，同时也有少量的丙烯转化为丙烷。为了防止丙烷等惰性组份的积累，需要有一部分气体(简称弛放气)从系统的循环回路中连续排放，其中含有丙烯23.3％(mol)，丙烷29.5％(mol)，丁醛2.1％(mol)，由于组份比较复杂，只能当作燃料烧掉，资源浪费十分巨大，影响企业的经济效益。
对于丁辛醇装置羰基合成弛放气回收技术，国内有采用深冷压缩-精馏方法回收C3及丁醛的工艺路线，即采用氨循环制冷和气波制冷使C3以上组份液化，然后进行精馏，得到精制丙烯，副产丙烷和丁醛产品，但没有进行工业化。国外有采用变压或变温吸附分离的研究报道，由于流程比较复杂，难以应用，另一种技术是以羰基合成过程的中间产品或催化剂溶液为吸收剂的吸收-升温解吸工艺过程，由于采用升温解吸过程，随丙烷损失的丁醛量较大，含丁醛的丙烷也只能当作燃料，经济性不好。
发明内容：
本发明的目的是提供一种从羰基合成弛放气中回收丙烯、丙烷和丁醛的方法，即采用吸收-精馏-精馏工艺回收弛放气中的有效组份，使其在技术上和经济上可行，可实现工业化。
羰基合成弛放气的典型组成见表一：
表一、弛放气组成(mol％)
  CO   C3H6   C3H8   CO2   CH4   N2   H2   NBAL   IBAL   H2O
  4.62   23.34   29.47   4.46   5.91   5.21   25.07   1.64   0.27   0.01
为了回收气体中的丙烯、丙烷和丁醛，采用吸收-精馏-精馏的工艺路线，即吸收剂吸收弛放气的丙烯丙烷和丁醛，尾气排放，含丙烯和丙烷的吸收液经过精馏分离得到丙烯和丙烷混合组份，吸收剂经提纯后循环使用，丙烯和丙烷再经常规的精馏分离得到丙烯和丙烷产品。吸收剂为C6-C12的烃类、和C4-C10的醇。优先采用丁醇，在吸收丙烯、丙烷的同时，混合丁醛也被吸收，与丁醇分离后可作为产品抽出，吸收剂循环使用。吸收过程在吸收塔内完成，气体和吸收剂逆向接触，操作温度为20℃-65℃、压力为1.0-1.8Mpa，吸收剂的用量为4.0-8.5L/Nm3弛放气。吸收液进入精馏塔，吸收的丙烯、丙烷与吸收剂的分离采用精馏过程，从塔项部得到混合C3，底部得到吸收剂与丁醛的混合液，采用精馏分离后，吸收剂循环使用，丁醛作为产品出售。混合C3再在常规的精馏塔中进行精馏分离，得到丙烯、丙烷产品。吸收液精馏塔的操作压力为0.5-2.5Mpa，塔顶温度为5℃-40℃，塔底温度为120℃-190℃，优先采用的条件是压力2.0Mpa，塔顶温度30℃、塔底温度180℃。
本工艺一氧化碳去除率为98％，醛的去除率为99％，其它惰性气体去除率为95％以上。
附图说明
图1吸收-精馏工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1
来自羰基合成装置的弛放气(组成同表一)在吸收塔T1中与吸收剂丁醇逆相接触，丙烯丙烷及丁醛溶解在吸收剂丁醇中，从塔底排出，进入精馏塔T2，吸收尾气从塔顶排出进入燃料管网。在精馏塔T2中，丙烯和丙烷混合气从塔顶蒸出，经压缩后进入精馏塔T3，吸收剂从底部排出循环使用。在精馏塔T3中，经过精馏分离从塔顶得到丙烯，在塔底得到丙烷。T1的操作条件是：P＝1.4Mpa，T＝30℃，吸收剂的用量为5.0L/Nm3弛放气；T2的操作条件是：P＝2.0Mpa，塔顶T＝30℃，塔底T＝180℃；T3塔的操作条件是：P＝2.2Mpa，T＝40℃。各主要物流组成见表二。
表二、主要物流组成                                                  mol％
  组份   丙烷   丙烯   CO2   N2   CH4   CO   H2   Ar   正丁醛   异丁醛
  丙烯物流   2.5   96.1   1.3   0.1   10ppm   ≤10ppm
  丙烷物流   98.3   1.7
实施例2
来自羰基合成装置的弛放气(组成同表一)在吸收塔T1中与吸收剂辛烷逆相接触，丙烯丙烷及丁醛溶解在吸收剂辛烷中，从塔底排出进入精馏塔T2，吸收尾气从塔顶排出进入燃料管网。在精馏塔T2中，丙烯和丙烷混合气从塔顶蒸出，经压缩后进入精馏塔T3，吸收剂从底部排出循环使用。在精馏塔T3中，经过精馏分离从塔顶得到丙烯，在塔底得到丙烷。T1的操作条件是：P＝1.3Mpa，T＝35℃，吸收剂的用量为4.0L/Nm3弛放气；T2的操作条件是：P＝0.7Mpa，塔顶T＝7℃，塔底T＝180℃；T3塔的操作条件是：P＝2.2Mpa，T＝40℃。各主要物流组成见表三。
表三、主要物流组成                                                 mol％
  组份   丙烷   丙烯   CO2   N2   CH4   CO   H2   Ar   正丁醛   异丁醛
  丙烯物流   1.9   96   1.3   0.1   0.2   0.1   0.3   0.1   10ppm   ≤10ppm
  丙烷物流   98   1.9   42ppm   159ppm
实施例3
来自羰基合成装置的弛放气(组成同表一)在吸收塔T1中与吸收剂C12烃烷逆相接触，丙烯丙烷及丁醛溶解在吸收剂辛烷中，从塔底排出进入精馏塔T2，吸收尾气从塔顶排出进入燃料管网。在精馏塔T2中，丙烯和丙烷混合气从塔顶蒸出，经压缩后进入精馏塔T3，吸收剂从底部排出循环使用。在精馏塔T3中，经过精馏分离从塔顶得到丙烯，在塔底得到丙烷。T1的操作条件是：P＝1.0Mpa，T＝65℃，吸收剂的用量为8.5L/Nm3弛放气；T2的操作条件是：P＝2.7Mpa，塔顶T＝40℃，塔底T＝120℃；T3塔的操作条件是：P＝0.4Mpa，T＝30℃。各主要物流组成见表三。
实施例4
来自羰基合成装置的弛放气(组成同表一)在吸收塔T1中与吸收剂C6烃烷逆相接触，丙烯丙烷及丁醛溶解在吸收剂辛烷中，从塔底排出进入精馏塔T2，吸收尾气从塔顶排出进入燃料管网。在精馏塔T2中，丙烯和丙烷混合气从塔顶蒸出，经压缩后进入精馏塔T3，吸收剂从底部排出循环使用。在精馏塔T3中，经过精馏分离从塔顶得到丙烯，在塔底得到丙烷。T1的操作条件是：P＝1.8Mpa，T＝20℃，吸收剂的用量为7L/Nm3弛放气；T2的操作条件是：P＝0.5Mpa，塔顶T＝5℃，塔底T＝150℃；T3塔的操作条件是：P＝2.5Mpa，T＝30℃。各主要物流组成见表三。
实施例5
来自羰基合成装置的弛放气(组成同表一)在吸收塔T1中与吸收剂C10醇逆相接触，丙烯丙烷及丁醛溶解在吸收剂丁醇中，从塔底排出，进入精馏塔T2，吸收尾气从塔顶排出进入燃料管网。在精馏塔T2中，丙烯和丙烷混合气从塔顶蒸出，经压缩后进入精馏塔T3，吸收剂从底部排出循环使用。在精馏塔T3中，经过精馏分离从塔顶得到丙烯，在塔底得到丙烷。T1的操作条件是：P＝1.4Mpa，T＝30℃，吸收剂的用量为5.0L/Nm3弛放气；T2的操作条件是：P＝2.0Mpa，塔顶T＝30℃，塔底T＝180℃；T3塔的操作条件是：P＝2.2Mpa，T＝40℃。各主要物流组成见表二。

Claims (4)

1.一种羰基合成弛放气回收方法，其特征在于：
(1)吸收剂吸收：吸收过程在吸收塔内完成，气体和吸收剂逆向接触，操作温度为20℃-65℃、压力为1.0-1.8Mpa，吸收剂的用量为4.0-8.5L/Nm3弛放气，吸收剂为C6-C12的烃类和C4-C10的醇；
(2)吸收液精馏：吸收液进入精馏塔，吸收的丙烯、丙烷与吸收剂的分离采用常规精馏过程，从塔项部得到混合C3，底部得到吸收剂，操作条件是：P＝0.5～2.5Mpa，塔顶T＝5～40℃，塔底T＝120～190℃；
(3)混合C3精馏：混合C3再在常规的精馏塔中进行精馏分离，得到丙烯、丙烷产品，精馏塔的操作压力为0.4-2.5Mpa，塔顶温度为0℃-40℃。
2.根据权利要求1所述的一种羰基合成弛放气回收方法，其特征在于：吸收剂为丁醇。
3.根据权利要求1所述的一种羰基合成弛放气回收方法，其特征在于吸收剂吸收，操作温度为30℃、压力为1.4Mpa，吸收剂的用量为5.0L/Nm3弛放气。
4.根据权利要求2所述的一种羰基合成弛放气回收方法，其特征在于精馏塔采用的压力2.0Mpa，塔顶温度30℃、塔底温度180℃。
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