CN104703951B - 丁二烯提取预吸收塔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了从C4馏分回收丁二烯的方法。所述方法可以包括:将包含丁烷、丁烯和丁二烯的混合C4流与包含有机溶剂和水的溶剂在丁二烯预吸收塔中接触,以回收包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分,以及包含所述有机溶剂、丁二烯和至少一部分丁烯的第一塔底馏分;并将所述第一塔底馏分进给到丁二烯提取单元以回收丁烯馏分、粗丁二烯馏分和溶剂馏分。
Description
发明领域
在此公开的实施方式涉及从混合烃流回收丁二烯。更具体地说,本文中公开的实施方式涉及利用丁二烯预吸收塔从混合C4烃流回收粗丁二烯流,所述预吸收塔可以与提取蒸馏塔整合以有效回收丁二烯。
发明背景
丁二烯是重要的基础化学品,并用于,例如,制备合成橡胶(丁二烯均聚物,苯乙烯-丁二烯-橡胶或丁腈橡胶)或制备热塑性三元共聚物(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。丁二烯还转化为环丁砜、氯丁二烯和1,4-六亚甲基二胺(通过1,4-二氯丁烯和己二腈)。丁二烯的二聚化还允许生成乙烯基环己烯,其可脱氢形成苯乙烯。
丁二烯可通过精炼工艺或通过热裂化(蒸汽裂化)工艺从饱和烃制备,在这种情况下石脑油被通常用作原料。在石脑油的精炼或蒸汽裂化过程中,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、C4和更高级烃的混合物。
从混合C4流回收丁二烯的典型工艺包括提取蒸馏工艺,其可以结合使用选择性溶剂。提取蒸馏工艺的例子见于,例如,美国专利Nos.7,393,992、7,482,500、7,226,527、4,310,388和7,132,038等等中。
所述丁二烯回收工艺通常使用3-或4-塔提取蒸馏系统以将混合C4流分离成三个产物馏分,包括轻质馏分/丁烷/丁烯流(提余液-1产物);粗丁二烯产物,其可以送到常规蒸馏系统供进一步提纯;和浓缩的C4乙炔流,其可以送到选择性加氢单元或再循环到裂化器。所使用的塔可以包括主洗涤塔;精馏塔,其由于高度限制通常与所述洗涤塔在物理上分开建造;和后洗涤塔,其可以在分隔壁塔设计中与所述精馏塔组合。
为了从这样的工艺中增加丁二烯回收,可以使用常规的独立预分馏塔以通过常规蒸馏增加稀释进料的丁二烯浓度。利用常规蒸馏预分馏的缺点包括与丁烷/丁烯和丁二烯分离有关的技术性困难和成本,丁烷/丁烯和丁二烯具有比较低的挥发性。
另一种结合独立的涤气塔/汽提塔来处理进料气以增加丁二烯回收的方法已经被提出,通过除去一部分丁烷/丁烯来浓缩所述进料气中的丁二烯。利用涤气塔/汽提塔处理进料流的缺点包括设备成本。
另外,通过在所述提取蒸馏区中的全部3(或4)个塔中,用散堆填料(例如,高效散堆填料,可得自Koch-Glitsch LP,Wichita,KS)替代现有的塔盘(阀或筛)、或用效率较高的填料(例如,Raschig Super-Rings,可得自Raschig GmbH,Ludwigshafen)替代现有的填料,可以将丁二烯提取单元部分解除瓶颈或扩增。高效填料的缺点包括它不能将容量增加到超过某个点。例如,用IMTP填料替代塔盘通常将允许容量增加25至40%,而用高容量填料替代IMTP填料通常将允许容量再增加10至15%。此外,所述常规蒸馏区还必须进一步解除瓶颈或扩增到相应的程度。
发明内容
本文中公开的实施方式提供了从混合C4烃的稀释流中制备丁二烯的改进工艺。更具体地说,本文中公开的实施方式提供了利用丁二烯预吸收塔从混合C4烃流回收粗丁二烯流,所述预吸收塔可以与提取蒸馏塔整合,以使丁二烯有效回收。
在一个方面,本文中公开的实施方式涉及从C4馏分回收丁二烯的方法。所述方法可以包括:将包含丁烷、丁烯和丁二烯的混合C4流与包含有机溶剂和水的溶剂在丁二烯预吸收塔中接触,以回收包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分,以及包含所述有机溶剂、丁二烯和至少一部分丁烯的第一塔底馏分;并将所述第一塔底馏分进给到丁二烯提取单元以回收丁烯馏分、粗丁二烯馏分和溶剂馏分。
所述丁二烯提取单元可以包含,例如,主洗涤塔和精馏塔/后洗涤塔。所述预吸收塔塔底馏分然后可以在所述主洗涤塔中与包含所述有机溶剂和水的补加溶剂接触,以回收包含所述丁烯和至少一部分水的塔顶馏分以及包含所述有机溶剂和丁二烯的第二塔底馏分。然后可以在所述精馏塔/后洗涤塔中将丁二烯从所述有机溶剂中分离,以回收溶剂馏分和粗丁二烯馏分。回收的溶剂,或其一部分,然后可以作为有机溶剂再循环到所述预吸收塔和所述主洗涤塔。
在其他实施方式中,所述预吸收塔和主洗涤塔可以共用共同的塔顶系统。例如,所述包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分以及所述包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分可以进给到共同的塔顶冷凝系统以冷凝至少一部分所述合并的塔顶馏分流。
所述混合C4烃流可以通过将包含丁烷的C4烃流在一个或多个脱氢反应器中进行裂化、氧化脱氢和非氧化脱氢的至少一种以产生包含丁烷、丁烯和丁二烯的产物气流来提供。在这种情况下,所述包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分以及所述包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分,其一或二者的至少一部分可以再循环到上游丁二烯生产过程,例如到所述一个或多个脱氢反应器。
在一些实施方式中,可以操作所述丁二烯预吸收塔,以使相对于所述第一塔底馏分中的总C4烃,丁二烯的浓度是至少40重量%。在各种实施方式中,所述有机溶剂包含N-甲基吡咯烷酮。
在另一个方面,本文中公开的实施方式涉及用于从包含丁烷、丁烯和丁二烯的混合C4流回收丁二烯的丁二烯提取系统的改造方法,所述系统包含主洗涤塔,其用于将气态混合C4流与溶剂或溶剂混合物接触,以回收包含丁烷和丁烯的塔顶馏分以及包含丁二烯和所述溶剂或溶剂混合物的塔底馏分。所述改造方法可以包括:安装丁二烯预吸收塔,所述预吸收塔用于将所述气态混合C4流与所述溶剂或溶剂混合物接触,以回收包含丁烷和丁烯的塔顶馏分以及包含丁二烯、至少一部分丁烯和所述溶剂或溶剂混合物的塔底馏分;流体连接所述丁二烯预吸收塔与所述主洗涤塔,所述主洗涤塔用于将所述塔底馏分与补加溶剂接触以回收包含丁烯的塔顶馏分以及包含丁二烯、所述溶剂和所述补加溶剂的塔底馏分;并在所述主洗涤塔中安装液体分配器以分配进给到所述主洗涤塔的所述塔底馏分。在一些实施方式中,所述改造方法还可以包括流体连接所述丁二烯预吸收塔与所述主洗涤塔的现有塔顶系统。
在另一个方面,本文中公开的实施方式涉及用于从混合C4烃馏分回收丁二烯的系统。所述系统可以包括:丁二烯预吸收塔,其用于将包含丁烷、丁烯和丁二烯的混合C4流与包含有机溶剂和水的溶剂接触,以回收包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分,以及包含所述有机溶剂、丁二烯和至少一部分丁烯的第一塔底馏分;和丁二烯提取单元,其用于分离所述第一塔底馏分以回收丁烯馏分、粗丁二烯馏分和溶剂馏分。
所述丁二烯提取单元还可以包括主洗涤塔,其用于将所述塔底馏分与包含所述有机溶剂和水的补加溶剂接触,以回收包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分以及包含所述有机溶剂和丁二烯的第二塔底馏分;和精馏塔/后洗涤塔,其用于将丁二烯从所述有机溶剂中分离,以回收所述溶剂馏分和所述粗丁二烯馏分。在各种实施方式中,所述系统还可以包括:一个或多个流体管道,用于将至少一部分所述溶剂馏分作为所述有机溶剂再循环到所述预吸收塔和所述主洗涤塔;一个或多个塔顶冷凝系统,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、丁烯和水的塔顶馏分,ii)所述包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分,或iii)包含i)和ii)的混合物的合并塔顶馏分流;一个或多个反应器,用于将包含丁烷的C4烃流进行裂化、氧化脱氢和非氧化脱氢的至少一种,以产生包含丁烷、丁烯和丁二烯的产物气流;和流体管道,用于将至少一部分所述产物气流进给到所述丁二烯预吸收塔;一个或多个流体管道,用于将所述包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分以及所述包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分的其一或二者的至少一部分再循环到所述一个或多个反应器;和/或控制系统,用于操作所述丁二烯预吸收塔,以使相对于所述第一塔底馏分中的总C4烃,丁二烯的浓度是至少40重量%。
其他方面和优点从以下的描述和所附的权利要求中将是显而易见的。
附图说明
图1是根据本文中的实施方式,丁二烯回收方法的简化流程图。
图2是根据本文中的实施方式,丁二烯回收方法的简化流程图。
具体实施方式
在此公开的实施方式涉及从混合烃流回收丁二烯。更具体地说,本文中公开的实施方式涉及利用丁二烯预吸收塔从混合C4烃流回收粗丁二烯流,所述预吸收塔可以与提取蒸馏塔整合以有效回收丁二烯。已经发现,用于回收丁二烯的提取蒸馏方法可以通过整合预吸收塔和洗涤塔而大为改进,并且可以产生能量和/或分离效率,允许现有丁二烯回收工艺的高处理率和扩增。
现在参考图1,示出了根据本文中公开的实施方式,从C4馏分回收丁二烯的简化工艺流程图。选择性溶剂以及包含丁烷(正丁烷和/或异丁烷)、丁烯(1-丁烯,2-丁烯,和/或异丁烯)、和丁二烯(1,2-丁二烯和/或1,3-丁二烯)的混合C4流可以分别经流程线2和4进给到丁二烯预吸收塔6。预吸收塔6,在一些实施方式中,可以是再沸和回流(未示出)的单塔吸收塔。在预吸收塔6中,所述混合C4流在适当的内部构件上与所述选择性溶剂接触,导致至少一部分丁二烯被吸收到所述选择性溶剂中。一部分丁烯和/或丁烷也可以被所述选择性溶剂吸收。在一些实施方式中,在预吸收塔6中提取蒸馏可以使所述选择性溶剂部分或完全地被丁二烯饱和。
所述混合C4流在所述预吸收塔6中的提取蒸馏可以通过如下方式来操作:使所述混合C4流中与所述选择性溶剂的亲合力比丁二烯低的组分、特别是丁烷和丁烯基本留在气相中,而丁二烯和与所述选择性溶剂的亲合力比丁二烯高的其它烃几乎完全被所述选择性溶剂吸收。包含未吸收的部分的丁烷和丁烯的塔顶馏分可以经流程线10(提余液-1A)从预吸收塔6回收。
所述选择性溶剂和提取的丁二烯可以作为塔底馏分经流程线8从预吸收塔6回收。所述包含吸收的丁二烯的塔底馏分则可以经流程线8进给到丁二烯提取单元12,以供在适当的内部构件上与经流程线14进给的补加选择性溶剂接触,进一步从丁烷和丁烯中分离丁二烯以及从所述选择性溶剂中分离丁二烯。例如,丁二烯提取单元12可以包含主洗涤塔、精馏塔、和后洗涤塔(未示出)。用于丁二烯提取单元的其他构造也可以使用。从丁二烯提取单元12可以回收三个产物馏分,包括丁烷/丁烯馏分16(提余液-1B)、选择性溶剂馏分18、和粗丁二烯馏分20。至少一部分所述选择性溶剂馏分18可以再循环到丁二烯提取单元12中的洗涤塔和/或预吸收塔6。
在一些实施方式中,所述提余液-1A和1B馏分(丁烷/丁烯馏分16和塔顶馏分10)可以合并和再循环到裂化过程或脱水过程,用于生产附加的丁二烯。所述合并的提余液-1馏分可以是相对于所述C4进料包含提高的正丁烷和2-丁烯量的气态流。例如,所述包含丁烷和丁烯的合并提余液-1流可以含有50到100体积%正丁烷,0到50体积%1-丁烯和2-丁烯,以及0到3体积%其他成分,例如异丁烷、异丁烯、丙烷、丙烯和C5+烃。
在一些实施方式中,粗丁二烯馏分20可以含有大于80重量%、大于90重量%、或大于95重量%丁二烯,余量是杂质,所述馏分可以分馏以产生“纯”丁二烯流,该流可以含有大于99%、大于99.5%或大于99.7%丁二烯,余量是杂质。
在如图1所示的方法中,相对于塔底馏分8中吸收的丁烷和丁烯,吸收的1,3-丁二烯被浓缩。在所述选择性溶剂中预吸收的吸收C4s然后进给到主洗涤塔,因而在所述主洗涤塔和精馏塔中所需要的分离由于1,3-丁二烯浓度较高而较不困难,并且因为进料已经饱和而更有效率。余量的丁烷和丁烯然后在主洗涤塔中作为馏出产物而除去。预吸收塔与主洗涤塔的整合降低了分离难度,提供了能量效率,溶剂使用效率,和提高的分离效率,使给定的主洗涤塔设计的总吞吐量增加(与没有预吸收塔的对比)。
在本方法中用作起始混合物的C4馏分是每分子主要具有四个碳原子的烃的混合物。C4馏分,例如,在通过热或催化裂化石油馏分例如液化石油气、轻石脑油或瓦斯油制备乙烯和/或丙烯中得到。C4馏分也可以通过正丁烷和/或正丁烯的催化脱氢(氧化和/或非氧化脱氢)得到。所生成的C4馏分通常包含丁烷、正丁烯、异丁烯、1,3-丁二烯和少量的C3和C5烃,以及丁炔,特别是1-丁炔(乙基乙炔)和丁烯炔(乙烯基乙炔)。1,3-丁二烯含量通常从5到80重量%。例如,裂化器或CATADIENE单元可以含有15至17%丁二烯,按重量计。其他混合C4进料流可以含有更高或更低的丁二烯量。当存在于所述混合进料流中时,乙烯基乙炔可以在所述混合C4流进给到所述预吸收塔之前,被选择性氢化成期望的1,3-丁二烯产物。
选择性溶剂可以包括丁内酯,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族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-甲酰基吗啉,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(NMP)。在一些实施方式中,使用烷基取代的低级脂肪族酰胺或N-烷基取代的环酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、糠醛或NMP。
在一些实施方式中,使用这些提取剂彼此的混合物,例如NMP和乙腈的混合物,这些提取剂与共溶剂和/或叔丁基醚例如甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、丙基叔丁基醚、正或异丁基叔丁基醚的混合物,也是可能的。在其他实施方式中,NMP可以在水溶液中,具有0至约20重量%水、或具有7至10重量%水、或在其他实施方式中具有8至8.5重量%水。
现在参考图2,示出了根据本文中公开的实施方式,丁二烯预吸收塔的简化工艺流程图。混合C4流32可以进给到汽化系统34,其可以包括汽化鼓35和一个或多个换热器(进料汽化器)36、38以汽化所述混合C4进料。可以进行间歇性排放以从汽化鼓35中除去重质物,否则所述重质物将在所述鼓中积累。汽化的C4s经流程线42回收并进给到丁二烯预吸收塔48的底部,在此它们与经流程线46进给的一部分冷的贫溶剂接触。在丁二烯预吸收塔48的顶部提供若干洗涤塔盘50,以确保溶剂不污染提余液10,以及最小化溶剂的损失。
预吸收塔塔顶馏分47具有提高浓度的丁烷和丁烯,以及一些水;还可以存在痕量浓度的1,3-丁二烯。所述预吸收塔塔顶馏分47在冷凝器54中冷凝,所述冷凝器可以是全或部分冷凝器,并排泄到储液器56中。水28在储液器56的防护罩中倾析并除去。
混合C4s和溶剂的一部分通过流22从所述塔中除去并进给到再沸器52。再沸器52在丁二烯预吸收塔48中提供了附加的蒸汽流,这提高了烃分离(即提取蒸馏)。在一些实施方式中,再沸器52可以用于将1,3-丁二烯相对于C4s的浓度控制在大约40重量%(例如,在稀释进料的情况下)、或更高(例如,在解除瓶颈/扩增的情况下),其中所述控制可以通过例如DCS控制系统提供。再沸器52,例如,可以是全单程式再沸器,其在稀释进料的情况下的汽化百分比小和温升小。在获得高1,3-丁二烯浓度的解除瓶颈/扩增的情况下,可利用类似精馏塔再沸器设计的抑制汽化再沸器设计方案。
一部分冷凝的塔顶馏分,在鼓56中回收的烃,通过流30回流到丁二烯预吸收塔48的洗涤塔盘。经流30提供的烃的回流洗涤了所述丁二烯预吸收塔48塔顶馏分,限制了溶剂摄取,并且还提供了控制丁二烯预吸收塔48中烃组成分布的手段。剩余部分的所述冷凝塔顶馏分,主要是在所述溶剂中的可溶性比1,3-丁二烯低的丁烷和丁烯,作为提余液10从鼓56中除去。
所吸收的1,3-丁二烯因此在预吸收塔塔底馏分8中相对于进料浓度被浓缩。所述C4s,因为它们已经在液体溶剂中被最佳地“预吸收”,然后可以进给到丁二烯提取系统(未示出),其可以包括主洗涤塔、精馏塔和后洗涤塔。由于1,3-丁二烯浓度较高,并且因为所述预吸收塔塔底馏分8是已经饱和的,在所述丁二烯提取单元的主洗涤塔中可以发生的提取蒸馏现在更有效并且不太昂贵。在洗涤塔中,余量的丁烷和丁烯可以作为馏出产物除去。
所述主洗涤塔可以具有,例如5至15、或8至10个理论塔板,和具有例如4个理论塔板的反洗区。所述反洗区通过液态烃回流起到回收气相中存在的丁二烯的作用,为此所述顶部馏分被预先冷凝。所提供的内部构件是规整填料、塔盘、或散堆填料。在所述塔顶部的压力可以是,例如,1至2巴。所述塔底部的温度可以是,例如,130至150℃。
出自所述主洗涤塔的提取溶液(选择性溶剂+吸收的丁二烯和其他烃)可以传递到解吸区,其中丁二烯可以从所述选择性溶剂解吸。与例如所述预吸收塔和/或主洗涤塔相比,所述解吸区可以具有降低的压力和/或升高的温度。负载了从所述主洗涤塔回收的丁二烯(和与所述选择性溶剂的亲合力比丁二烯高的其他烃)的所述选择性溶剂的后处理可以通过分级解吸进行,所述选择性溶剂中吸收的烃以它们与所述选择性溶剂的亲合力的相反顺序解吸。在一些实施方式中,例如,所述预吸收塔可以与现有的丁二烯提取单元整合,所述丁二烯提取单元例如美国专利No.7,482,500中所述。
如上所述,可以改造现有的丁二烯提取系统以包括预吸收塔,例如图2中示出的预吸收塔。在一些实施方式中,图2中显示的丁二烯预吸收塔可以与已有的丁二烯提取单元整合。在一些实施方式中,由于所述预吸收塔塔底馏分20中的C4s被预吸收在所述液体溶剂中,所以从丁二烯预吸收塔48获得进料的已有丁二烯提取单元中的洗涤塔、精馏塔和脱气塔在它们的进料位置可能需要液体进料分配器和调节器。例如,用于从混合C4流回收丁二烯的丁二烯提取系统的改造方法可以包括:安装丁二烯预吸收塔,所述预吸收塔用于将所述气态混合C4流与所述溶剂或溶剂混合物接触,以回收包含丁烷和丁烯的塔顶馏分以及包含丁二烯、至少一部分丁烯和所述溶剂或溶剂混合物的塔底馏分;流体连接所述丁二烯预吸收塔与所述主洗涤塔,所述主洗涤塔用于将所述塔底馏分与补加溶剂接触以回收包含丁烯的塔顶馏分以及包含丁二烯、所述溶剂和所述补加溶剂的塔底馏分;并在所述主洗涤塔中安装液体分配器以分配进给到所述主洗涤塔的所述塔底馏分。在其他实施方式中,改造现有的单元还可以包括流体连接所述丁二烯预吸收塔与所述现有丁二烯提取系统的主洗涤塔的现有塔顶系统。
如上所述改造现有方法以包括根据本文中公开的实施方式的预吸收塔,可以允许大于40%的容量扩增,例如超过现有设备容量多达50%、60%、75%、90%、100%或甚至大于100%的增加。不用所述丁二烯预吸收塔方法,已有的丁二烯提取法的设备解除瓶颈或扩增(没有附加的序列),例如包含常规预分馏塔或涤气塔/汽提塔系统的那些设备,通常可能只达到最多40%的扩增。
另外,关于改造现有的丁二烯提取法,在一些实施方式中,现有的主洗涤塔可以与新的更大的主洗涤塔一起用作预吸收塔,以达到甚至更高的容量增加。
实施例
在表1中,使用常规丁二烯提取单元的方法与具有类似于图2中显示的丁二烯预吸收塔的相同丁二烯提取单元进行比较。在本实施例中,丁二烯预吸收塔的塔顶系统与洗涤塔的塔顶系统整合。
表1
变量\情况 | 常规丁二烯提取单元 | 有预吸收塔 |
给预吸收塔的溶剂 | N/A | 67,835kg/h |
给主洗涤塔的溶剂 | 170,150kg/h | 66,700kg/h |
给后洗涤塔的溶剂 | 43,350kg/h | 43,035kg/h |
总溶剂流量 | 213,500kg/h | 177,570kg/h |
预吸收塔再沸器负荷 | N/A | 0.53mm kcal/h |
精馏塔再沸器负荷 | 6.4mm kcal/h | 5.50mm kcal/h |
脱气塔再沸器负荷 | 6.2mm kcal/h | 5.25mm kcal/h |
总汽提负荷 | 12.7mm kcal/h | 11.28mm kcal/h |
如表1中所示,根据本文中公开的实施方式可以预期,有预吸收塔的能量效率可以比任何先前的设计、例如常规预分馏塔或涤气塔/汽提塔系统高得多,部分是由于在所述丁二烯预吸收塔方法中含有汽化器和再沸器之故。相等的1,3-丁二烯生产率下,溶剂用量也明显减少。
根据本文中公开的实施方式的预吸收塔可以只采用一种硬性要求控制,即馏出物中的1,3-丁二烯含量,对于丁二烯预吸收塔塔底馏分没有硬性要求。这使得与当对塔顶馏分和塔底馏分二者都采用硬性要求时相比,分离控制方案更为容易。
有利地,使用根据本文中公开的实施方式的预吸收塔可以提供高效处理稀释的混合C4流。例如,在相等的丁二烯比率下,使用根据本文中公开的实施方式的预吸收塔可以提供比常规丁二烯提取系统低16.8%的总溶剂率和少11%的能耗(utilities),例如上面表1中显示的。还可以根据设备容量和设计,实现更高的效率。这样的效益可以利用最少的用地面积实现。
虽然本发明已经根据为数有限的实施方式进行了描述,但本领域技术人员,得益于本公开内容,将领会到在不背离如本文中公开的本发明范围下可设计出的其他实施方式。因此,本发明的范围应该仅由所附的权利要求书限定。
Claims (17)
1.一种从C4馏分回收丁二烯的方法,所述方法包含:
将包含丁烷、丁烯和丁二烯的混合C4流与包含有机溶剂和水的溶剂在丁二烯预吸收塔中接触,以回收包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分,以及包含所述有机溶剂、丁二烯和至少一部分丁烯的第一塔底馏分;
将所述第一塔底馏分进给到丁二烯提取单元以回收丁烯馏分、粗丁二烯馏分和溶剂馏分,其中所述丁二烯提取单元包含主洗涤塔和精馏塔/后洗涤塔;
将所述第一塔底馏分在所述主洗涤塔中与包含所述有机溶剂和水的补加溶剂接触,以回收包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分以及包含所述有机溶剂和丁二烯的第二塔底馏分;以及
在所述精馏塔/后洗涤塔中将丁二烯从所述有机溶剂中分离,以回收所述溶剂馏分和所述粗丁二烯馏分。
2.根据权利要求1所述的方法,其还包括将所述溶剂馏分的至少一部分作为所述有机溶剂再循环到所述预吸收塔和所述主洗涤塔。
3.根据权利要求1所述的方法,其还包含:
将所述包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分以及所述包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分进给到共同的塔顶冷凝系统以冷凝至少一部分所述合并的塔顶馏分流。
4.根据权利要求1所述的方法,其还包含:
包含丁烷的C4烃流在一个或多个脱氢反应器中进行裂化、氧化脱氢和非氧化脱氢的至少一种以产生包含丁烷、丁烯和丁二烯的产物气流;
进给所述产物气流的至少一部分用于在所述丁二烯预吸收塔中的接触。
5.根据权利要求4所述的方法,其还包括将所述包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分以及所述包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分的其一或二者的至少一部分再循环到所述一个或多个脱氢反应器。
6.根据权利要求1所述的方法,其还包含:
操作所述丁二烯预吸收塔,以使相对于所述第一塔底馏分中的总C4烃,丁二烯的浓度是至少40重量%。
7.根据权利要求1所述的方法,其还包括从所述包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分与所述包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分的至少一种中分离水。
8.根据权利要求3所述的方法,其还包含从所述合并的塔顶馏分流中分离水。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述有机溶剂包含N-甲基吡咯烷酮。
10.用于从包含丁烷、丁烯和丁二烯的混合C4流回收丁二烯的丁二烯提取系统的改造方法,所述系统包含主洗涤塔,所述主洗涤塔用于将气态混合C4流与溶剂或溶剂混合物接触以回收包含丁烷和丁烯的塔顶馏分以及包含丁二烯和所述溶剂或溶剂混合物的塔底馏分,所述改造方法包括:
安装丁二烯预吸收塔,所述预吸收塔用于将所述气态混合C4流与所述溶剂或溶剂混合物接触,以回收包含丁烷和丁烯的塔顶馏分以及包含丁二烯、至少一部分丁烯和所述溶剂或溶剂混合物的塔底馏分;
流体连接所述丁二烯预吸收塔与所述主洗涤塔,所述主洗涤塔用于将所述塔底馏分与补加溶剂接触以回收包含丁烯的塔顶馏分以及包含丁二烯、所述溶剂和所述补加溶剂的塔底馏分;和
在所述主洗涤塔中安装液体分配器以分配进给到所述主洗涤塔的所述塔底馏分。
11.根据权利要求10所述的方法,其还包括流体连接所述丁二烯预吸收塔与所述主洗涤塔的现有塔顶系统。
12.用于从混合C4烃馏分回收丁二烯的系统,所述系统包含:
丁二烯预吸收塔,其用于将包含丁烷、丁烯和丁二烯的混合C4流与包含有机溶剂和水的溶剂接触,以回收包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分,以及包含所述有机溶剂、丁二烯和至少一部分丁烯的第一塔底馏分;
丁二烯提取单元,其用于分离所述第一塔底馏分以回收丁烯馏分、粗丁二烯馏分和溶剂馏分;
其中,所述丁二烯提取单元包含:
主洗涤塔,其用于将所述塔底馏分与包含所述有机溶剂和水的补加溶剂接触,以回收包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分以及包含所述有机溶剂和丁二烯的第二塔底馏分;和
精馏塔/后洗涤塔,其用于从所述有机溶剂中分离丁二烯,以回收所述溶剂馏分和所述粗丁二烯馏分。
13.根据权利要求12所述的系统,其还包含一个或多个流体管道,用于将至少一部分所述溶剂馏分作为所述有机溶剂再循环到所述预吸收塔和所述主洗涤塔。
14.根据权利要求12所述的系统,其还包含:
一个或多个塔顶冷凝系统,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、丁烯和水的塔顶馏分,ii)所述包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分,或iii)包含i)和ii)的混合物的合并塔顶馏分流。
15.根据权利要求12所述的系统,其还包含:
一个或多个反应器,用于将包含丁烷的C4烃流进行裂化、氧化脱氢和非氧化脱氢的至少一种,以产生包含丁烷、丁烯和丁二烯的产物气流;
流体管道,用于将至少一部分所述产物气流进给到所述丁二烯预吸收塔。
16.根据权利要求15所述的系统,其还包含一个或多个流体管道,用于将所述包含至少一部分的丁烷、丁烯和水的塔顶馏分以及所述包含丁烯和至少一部分水的塔顶馏分的其一或二者的至少一部分再循环到所述一个或多个反应器。
17.根据权利要求12所述的系统,其还包含:
控制系统,用于操作所述丁二烯预吸收塔,以使相对于所述第一塔底馏分中的总C4烃,丁二烯的浓度是至少40重量%。
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