CN102344330A

CN102344330A - 萃取精馏分离碳四用混合溶剂

Info

Publication number: CN102344330A
Application number: CN2010102434948A
Authority: CN
Inventors: 刘智信; 李东风; 程建民; 廖丽华; 李晓峰; 过良; 李琰
Original assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2012-02-08

Abstract

本发明提供了一种可提高碳四各组分间相对挥发度、提高溶剂选择性的混合溶剂，主要组成为：N-甲基吡咯烷酮、无机盐和水。使用本发明的混合溶剂，可以大大降低溶剂比，降低生产成本，降低塔釜温度，节省物耗和能耗。

Description

萃取精馏分离碳四用混合溶剂

技术领域

本发明涉及一种用于萃取精馏分离碳四组分的新型混合溶剂，一种用于石油化工领域的高效溶剂。

背景技术

丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和合成橡胶单体，是C4馏分中最重要的组分之一。目前，世界上丁二烯主要由乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提得到，该类方法成本低，具有经济优势。萃取精馏的优点是增加了被分离组分之间的相对挥发度，使难分离物系的分离能够进行。根据所用萃取剂的不同，可将抽提方法分为二甲基甲酰胺(DMF)法、N-甲基吡咯烷酮(NMP)法和乙腈(ACN)法。与DMF溶剂和乙腈溶剂相比，NMP溶剂的突出优点是无毒无害，并能很容易进行生化处理，在环境污染日益严重的今天，其优越性更加突出。但是NMP法抽提丁二烯工艺的缺点是加入的萃取剂量较大，增大了分离过程的能耗。

为了解决上述问题，对萃取精馏溶剂进行改进，提高碳四组分间的相对挥发度，提高溶剂的选择性，将对强化分离过程具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种可提高碳四各组分间相对挥发度、提高溶剂选择性的混合溶剂。

为了实现上述目的，本发明提供了一种萃取精馏分离碳四用混合溶剂，该混合溶剂的组成为：N-甲基吡咯烷酮(NMP)70～95(质量)％，优选80～90(质量)％、无机盐0.1～15(质量)％，优选5～10(质量)％、余量是水。将NMP和水、无机盐按照比例混合即得到本发明所述的混合溶剂。

本发明采用无机盐和水来对NMP溶剂进行改性。在NMP中加入水，不仅可增大碳四各组分间的相对挥发度，还可降低蒸馏温度；在NMP中加入无机盐，则利用了“盐溶”效应来提高各组分间的相对挥发度。

所谓的盐效应是在互成平衡的两相体系中，加入不挥发的盐，使平衡点发生迁移。对二元汽液平衡，它表现为增大某组分的挥发度的“盐析”效应和减小另一组分挥发度的“盐溶”效应。通过盐的加入，可进一步提高溶剂中各组分间的相对挥发度，增加溶剂的选择性。

无机盐可采用无机碱金属盐，如KCl、NaNO₂、KNO₂、NaSCN、KSCN中的一种，优选NaSCN和KSCN。

采用本发明的混合溶剂萃取精馏分离碳四组分，可降低蒸馏温度、提高碳四组分间相对挥发度，可大大降低溶剂比、减少萃取精馏塔板数，降低生产成本，节省物耗和能耗。

具体实施方式

下面以实施例的方式进一步解释本发明，但是本发明不局限于这些实施例。

实施例1

一种萃取精馏分离碳四组分的混合溶剂，其主要组成为：NMP 90(质量)％、水7(质量)％、NaSCN 3(质量)％。

实施例2

一种萃取精馏分离碳四组分的混合溶剂，其主要组成为：NMP 95(质量)％、水4(质量)％、KSCN 1(质量)％。

实施例3

进行了对比实验，在气液相平衡装置上，分别采用了实施例1中的混合溶剂与纯NMP溶剂，测定了20℃下正丁烷、1-丁烯、反-2-丁烯、顺-2-丁烯对1，3-丁二烯的相对挥发度，其结果如下表所示：

	NMP	混合溶剂
			正丁烷	4.37	5.12
1-丁烯	2.66	3.31
			反-2-丁烯	2.03	2.64
顺-2-丁烯	1.65	2.17
			1，3-丁二烯	1	1

由上表数据可以看出，混合溶剂提高了各组分之间的相对挥发度。

实施例4

分别采用纯NMP溶剂和实施例2中的混合溶剂，在碳四萃取精馏装置上做对比实验，结果如下：

在达到同样的丁二烯回收率的条件下，当采用纯NMP萃取剂时，萃取精馏塔的溶剂比为9.3，萃取精馏塔塔顶压力0.48MPa(绝)、塔釜温度135℃，解吸塔塔釜温度204℃；采用实施例2中的混合溶剂时，萃取精馏塔的溶剂比为6.0，塔顶压力0.48MPa(绝)，塔釜温度120℃，解吸塔塔釜温度145℃。

结果表明，使用本发明的混合溶剂，可以大大降低溶剂比，降低生产成本，降低塔釜温度，节省物耗和能耗。

Claims

1.一种萃取精馏分离碳四用混合溶剂，该混合溶剂的组成为：N-甲基吡咯烷酮70～95(质量)％、无机碱金属盐0.1～15(质量)％、余量是水。

2.根据权利要求1所述的混合溶剂，其中N-甲基吡咯烷酮80～90(质量)％。

3.根据权利要求1所述的混合溶剂，其中无机碱金属盐5～10(质量)％。

4.根据权利要求1所述的混合溶剂，其中N-甲基吡咯烷酮80～90(质量)％、无机碱金属盐5～10(质量)％、余量是水。

5.权利要求1所述混合溶剂的制备方法，将NMP和水、无机盐按照如下比例混合：N-甲基吡咯烷酮70～95(质量)％、无机碱金属盐0.1～15(质量)％、余量是水。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中N-甲基吡咯烷酮80～90(质量)％、无机碱金属盐5～10(质量)％、余量是水。

7.根据权利要求1所述的混合溶剂，其中所述的无机碱金属盐是KCl、NaNO₂、KNO₂、NaSCN、KSCN中的一种。

8.根据权利要求8所述的混合溶剂，其中所述的无机碱金属盐是NaSCN或KSCN。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其中所述的无机碱金属盐是KCl、NaNO₂、KNO₂、NaSCN、KSCN中的一种。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其中所述的无机碱金属盐是NaSCN或KSCN。