CN102381921B

CN102381921B - 一种液态烃类杂质净化的方法

Info

Publication number: CN102381921B
Application number: CN201110253643.3A
Authority: CN
Inventors: 章黎; 路俊峰; 王智勇; 赵叶访; 汪明静; 李春霞; 曹健; 丁爱华
Original assignee: East China Engineering Science and Technology Co Ltd
Current assignee: East China Engineering Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2031-08-31
Also published as: CN102381921A

Abstract

本发明公开了一种液态烃类杂质净化的方法，通过在废丁烯原料中加入丁烯水合产生的粗SBA溶液，改变废丁烯中杂质的浓度，以便于精馏分离和实现工业化。采用精馏塔对经过液-液分层、脱水后的废丁烯原料和粗SBA溶液的混合液进行精馏分离，精馏塔控制适宜的回流比和操作条件，能够降低单位能耗，提高分离效果。分离回收后的丁烯丁烷去丁烯提浓工段利用，回收杂质的溶液去SBA精制工段作为原料利用，不需要增加再生系统。

Description

一种液态烃类杂质净化的方法

技术领域

本发明涉及一种液态烃类杂质净化的方法,即碳四烃混合物中碳四和杂质的分离回收工艺。

在甲乙酮生产过程中，丁烯水合工段有部分废丁烯需要排放，由于该废丁烯中正丁烯浓度高（正丁烯86 wt%以上），设计中多考虑回收利用，作为原料返回丁烯提浓工段。但由于该废丁烯中含有一定量的水、仲丁醇（SBA）、叔丁醇(TBA)等杂质，对丁烯提浓系统萃取精馏有不利影响，会降低溶剂效率，故必须去除。

目前现有技术专利CN1847202A中公开了一种液态烃类吸收－蒸馏脱杂质方法，用吸收蒸馏过程去除含氧化合物，将水合反应尾气通入吸收－蒸馏段下部，溶剂从吸收蒸馏段上部进入，两者在段内逆向接触，吸收了杂质的富溶剂从底部离开吸收－蒸馏段，去解析或溶剂再生系统。

该技术的理论依据是综合了吸收和蒸馏的特点，即利用SBA等杂质和C4 在溶剂中的溶解度的差异选择了吸收工艺；又利用SBA等杂质和C4的沸点的差异选择了蒸馏工艺。采用吸收-蒸馏分离工艺，确保了将水合尾气中杂质降低到100～1ppm。

该专利技术的核心是用吸收-蒸馏的方法，选择合适的溶剂作为吸收剂，用吸收的方法脱除杂质，溶剂可再生使用。该专利优选的溶剂是甲乙酮,目前已经实现了工业化应用。

该专利技术的工艺流程见图2,废丁烯由脱丁烯塔(A)顶部采出管线21送至吸收－蒸馏塔(C)下部，溶剂通过管线71从吸收蒸馏段上部进入，两者在吸收－蒸馏段内逆向接触，吸收了杂质的富溶剂从底部通过管线51离开吸收－蒸馏段，去溶剂再生系统，净化后的碳四从顶部离开，返回原料提浓系统利用。

现有技术专利的优点是能够连续脱除杂质，回收水合后废丁烯中的丁烯、丁烷、但其存在不足之处：

(1)、将杂质带入甲乙酮溶剂中，而甲乙酮溶剂需要去甲乙酮精制工段连续再生，杂质给甲乙酮精制工段带来精制负担。

(2) 、再生的甲乙酮也使甲乙酮精制工段增加了操作负荷，使能耗增加，虽然溶剂再生能使SBA回到前序工段，但甲乙酮与杂质中TBA能形成共沸物，很难将杂质分离出来，最后带到甲乙酮产品中。

(3)、在吸收-蒸馏中少量溶剂会被带入丁烯提浓系统。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提出了一种在甲乙酮生产过程中液态烃类杂质净化的方法，可连续高效回收废丁烯中的丁烯、丁烷，同时回收废丁烯中的杂质SBA、TBA等，本工艺的显著优点是不需要再生系统，节省了能耗，也增加了一定量的SBA、TBA产量。

本发明是通过以下方案实现的：

一种液态烃类杂质净化的方法, 即碳四烃废丁烯混合物中碳四和杂质的分离回收工艺，其特征在于：通过加入粗SBA（仲丁醇）溶液，改变杂质在废丁烯中的浓度，降低丁烯丁烷和杂质分离工程化的难度，进行精馏分离，以实现丁烯丁烷液态烃净化和杂质回收的分离工艺；具体是甲乙酮生产中主要含有正丁烯、丁烷、仲丁醇(SBA)、叔丁醇(TBA)、仲丁醚(SBE)以及重质物、水的丁烯水合反应的产物，经过丁烯水合工段脱丁烯塔进行分离，塔顶分离出主要含有正丁烯、丁烷及其它杂质的液态烃组分，进入回流槽，回流槽设有分水包，分水后的物料大部分循环至丁烯水合反应器继续参与水合反应，一小部分作为主要含有正丁烯、丁烷及其它杂质的废丁烯原料，通过向废丁烯原料中加入所述的脱丁烯塔塔底采出液即粗SBA（仲丁醇）溶液，得到混合液；混合液进入废丁烯回收塔进行精馏分离，废丁烯回收塔顶净化后的丁烯、丁烷去丁烯提浓工段利用；废丁烯回收塔底分离出的经过除杂的粗SBA（仲丁醇）溶液与废丁烯原料换热冷却后，送至SBA（仲丁醇）精制工段作为SBA精制原料回收利用；

所述的精馏分离是指废丁烯原料与所述的粗SBA（仲丁醇）溶液在废丁烯回收塔内进行分离，连续回收丁烷、丁烯和回收杂质仲丁醇（SBA）、叔丁醇（TBA），其精馏的回流比为0.5～3.0，塔的操作压力0.35～0.5MPaG，操作温度40～150℃。

所述的液态烃类杂质净化的方法，其特征在于所述的粗SBA（仲丁醇）溶液与废丁烯原料质量比：0.2～1.0，混合液中SBA浓度含量为15～40%。

所述的液态烃类杂质净化的方法，其特征在于所述的废丁烯回收塔精馏操作回流比0.5～2.0，塔顶压力0.35～0.4MpaG；塔理论板数为15～40块,。

所述的液态烃类杂质净化的方法，其特征在于含杂质废丁烯原料是经过液-液分层、脱水后的废丁烯;回收杂质后的溶液，去仲丁醇精制工段，提高了SBA/TBA的产量;流程设置无需再生系统。

通过加入丁烯水合产生的粗SBA溶液,改变废丁烯中杂质的浓度，以便于精馏分离和实现工业化。采用精馏塔对经过液-液分层、脱水后的废丁烯原料和SBA溶液的混合液进行精馏分离，精馏塔控制适宜的回流比和操作条件，能够降低单位能耗，提高分离效果。分离回收后的丁烯丁烷去丁烯提浓工段利用，回收杂质的溶液去SBA精制工段作为原料利用，不需要增加再生系统。

虽然废丁烯回收塔与水合工段脱丁烯塔的效果相似，但此塔的精馏操作不受水合反应所需循环丁烯的影响，因为流量较小，小塔操作弹性较大，可适当调整回流比，保证分离效果和低能耗。

本发明与现有专利技术的区别在于：

(1)本发明引入的是与废丁烯原料中杂质性质相似的粗SBA溶液，通过改变废丁烯中的浓度来实现精馏分离和工业化。而现有专利加入的是吸收剂，原理为吸收－蒸馏原理。

(2)本发明含杂质的废丁烯原料是经过液-液分层、分水包脱水后的废丁烯，脱水处理后的原料降低了精镏分离的负荷和难度。

(3)本发明不需要再生系统，精馏后塔底带出杂质的溶液直接进入下游工段作为原料进行使用，降低了能耗，并增加了SBA、TBA的产量。而现有技术需要再生系统，再生系统增加了能耗的同时，再生的溶剂在精制产品规模未提高的情况下，增大了甲乙酮精制工段的操作负荷，能耗相应增加。

(4) 本发明废丁烯回收塔无吸收段，仅有精馏提馏段，简化了塔的结构和操作，而现有技术则设置了吸收段，精馏段、提馏段，塔的结构较为复杂。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图中标号：

A—脱丁烯塔　　　　　B—废丁烯回收塔　　 1—脱丁烯塔进料

2—脱丁烯塔采出的废丁烯原料 3—循环丁烯　　4—回收的丁烯、丁烷　　 5—引入的粗SBA溶液　　6 、 7—脱丁烯塔底部采出的粗SBA溶液

8—混合液　　9－经过除杂后的粗SBA溶液 10－脱出的水

图2是现有专利技术的工艺流程图。

图中标号：

A—脱丁烯塔　　　　　C—吸收－蒸馏塔　　 1—脱丁烯塔进料

21—脱丁烯塔采出的废丁烯 31—循环丁烯　 41—回收的丁烯丁烷

51—吸收杂质后的溶剂去再生　6—脱丁烯塔底部采出的粗SBA溶液

71－吸收蒸馏塔加入的溶剂

具体实施方式

实例1：

工艺流程图如图1，脱丁烯塔A产生的废丁烯经过液-液分层（水和有机相分层，有机相在上层，水相在下层）、脱水(脱除的水通过积液包下管线10排出)处理后通过管线2与管线5来的脱丁烯塔A塔底采出液即粗SBA溶液混合后，通过管线8进入废丁烯回收塔B进料，经过精馏后，塔顶回收了丁烯、丁烷，通过管线4送至丁烯提浓工段回收利用，塔底分离出的经过除杂的粗SBA溶液通过管线9直接作为SBA精制工段的原料利用。

废丁烯回收塔B的直径1000mm，有效高度为21500mm，内装规整填料,总填料高度13m。废丁烯原料1489.06㎏/h（含正丁烯～88.8wt%，），脱丁烯A塔塔底采出液500㎏/h（含SBA～94.3wt%），两者混合后约70℃进入废丁烯回收塔B，塔顶操作压力0.35MPaG，回流比取1.0，理论板数取32块，进料位置18块，在上述条件下，塔顶回收的碳四1484.06kg/h，从废丁烯中回收杂质5㎏/h。回收的碳四中杂质含量≤1ppm，废丁烯中的杂质回收率≥99.6％。

本发明的主要工艺条件和技术指标

操作压力: 0.35～0.5 MPaG　(最适宜:0.35～0.4)

操作温度: 40～170℃ (最适宜:40～150)

回流比: 0.5～3.0 (最适宜:0.5～2.0)

加入溶液/废丁烯质量比：0.2～1.0

理论板数：15～40块 (最适宜:25～35 )

回收的丁烷丁烯中杂质（TBA/SBA）含量≤10ppm

改变浓度后SBA适宜浓度含量:15～40%

废丁烯中的杂质回收率　≥99.6％。

Claims

1.一种液态烃类杂质净化的方法，其特征在于：甲乙酮生产中主要含有正丁烯、丁烷、仲丁醇、叔丁醇、仲丁醚以及重质物、丁烯水合反应的产物，经过丁烯水合工段脱丁烯塔进行分离，塔顶分离出主要含有正丁烯、丁烷及其它杂质的液态烃组分，进入回流槽，回流槽设有分水包，分水后的物料大部分循环至丁烯水合反应器继续参与水合反应，一小部分作为主要含有正丁烯、丁烷及其它杂质的废丁烯原料，通过向废丁烯原料中加入所述的脱丁烯塔塔底采出液即粗仲丁醇溶液，得到混合液；混合液进入废丁烯回收塔进行精馏分离，废丁烯回收塔顶净化后的丁烯、丁烷去丁烯提浓工段利用；废丁烯回收塔底分离出的经过除杂的粗仲丁醇溶液与废丁烯原料换热冷却后，送至仲丁醇精制工段作为仲丁醇精制原料回收利用；

所述的精馏分离是指废丁烯原料与所述的粗仲丁醇溶液在废丁烯回收塔内进行分离，连续回收丁烷、丁烯和回收杂质仲丁醇、叔丁醇，其精馏的回流比为0.5～3.0，塔的操作压力0.35～0.5MPaG，操作温度40～150℃；

所述的粗仲丁醇溶液与废丁烯原料质量比：0.2～1.0，混合液中仲丁醇浓度含量为15～40%；

所述的废丁烯回收塔精馏操作回流比0.5～2.0，塔顶压力0.35～0.4MpaG；塔理论板数为15～40块。

2.根据权利要求1所述的液态烃类杂质净化的方法，其特征在于含杂质废丁烯原料是经过液-液分层、脱水后的废丁烯;回收杂质后的溶液，去仲丁醇精制工段；流程设置无需再生系统。