CN108495832A - 来自重质物脱除塔的溶剂再循环 - Google Patents
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Abstract
提出回收用于烷基化工艺的溶剂的方法。该溶剂从C4料流中除去重质烃。将C4料流送往烷基化单元以生成烷基化物产物。一部分溶剂随C4料流携带并且需要回收以降低C4料流中的芳烃含量，以降低芳烃在下游加工中的任何有害影响。
Description
优先权声明
本申请要求2016年5月25日提交的美国申请62/341,411的优先权，其内容全文经此引用并入本文。
发明领域
本发明涉及用于烃转化工艺的径向流反应器。该方法涉及在从烃料流中分离烯烃的工艺中的溶剂的回收和再循环。
背景
链烷烃转化成烯烃的工艺涉及使正链烷烃料流经过高选择性催化剂，其中将正链烷烃脱氢成相应的单烯烃。该脱氢反应在温和运行条件下实现，由此使原料损失最小化。
典型工艺涉及使用径向流反应器，其中在反应条件下使链烷烃原料与脱氢催化剂接触。典型工艺涉及将C2至C11范围内的直链烷烃脱氢以产生用作用于形成聚合物的单体或用作增塑剂的烯烃，或将C10至C14范围内的链烷烃脱氢以产生用于生产直链烷基苯(LAB)的直链烯烃，和用于将C12至C17范围内的链烷烃脱氢以产生洗涤剂醇或烯烃磺酸盐。
该工艺受反应器设计和用于从烃料流中分离和回收烯烃的下游加工和回收设计影响。如果催化剂未充分利用、如果分离组分用尽并作为废物损失或如果该加工设备需要停机以供维护或需要显著改变运行条件，加工成本显著提高。
概述
本发明是一种生产烷基化物、同时保存和再循环该方法中所用的溶剂的方法。
本发明的第一实施方案是一种回收溶剂的方法，其包含将烃料流送往脱氢单元以生成包含烯烃的第一工艺料流；在接触式冷却器中使第一工艺料流与溶剂料流接触以生成烯烃料流和包含溶剂的第二工艺料流；将所述烯烃料流送往重质物脱除塔以生成包含烯烃的重质物塔顶料流和包含重质物和回收溶剂的重质物塔底料流；和将一部分重质物塔底料流送往所述接触式冷却器。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述重质物塔底料流的一部分为所述塔底料流的5％至95％。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述重质物塔底料流的一部分为所述塔底料流的25％至90％。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述烃料流包含正丁烷或异丁烷。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述接触式冷却器生成冷却工艺料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中将所述冷却工艺料流压缩以生成压缩料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中在氯化物处理单元中处理所述压缩料流以生成处理过的料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中将所述处理过的料流送往分离单元以生成包含轻质气体的轻质料流和C4料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中将所述流出物料流送往脱乙烷塔或脱丙烷塔以生成脱乙烷塔或脱丙烷塔塔顶料流和烯烃料流。
本发明的第二实施方案是一种生产烷基化物的方法，其包含将包含异丁烷的丁烷料流送往脱氢单元以生成包含丁烯的第一工艺料流；将第一工艺料流和冷却溶剂送往接触式冷却器以生成冷却工艺料流；将所述冷却工艺料流送往处理单元以生成包含丁烯的处理过的料流；将所述处理过的料流送往重质物脱除塔以生成包含烯烃的塔顶料流和包含重质物和溶剂的塔底料流；将所述塔顶料流送往烷基化单元以生成烷基化物工艺料流；和将一部分塔底料流送往所述接触式冷却器，其中所述塔底料流包含一部分冷却溶剂。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第二实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述塔底料流的一部分为所述塔底料流的25％至95％。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第二实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将所述烷基化物工艺料流送往脱丁烷塔以生成烷基化物产物料流和C4塔顶料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第二实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将所述C4塔顶料流送往脱异丁烷塔以生成包含异丁烯的异C4塔顶料流和包含正C4的料流；和将一部分异C4塔顶料流送往所述烷基化单元。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第二实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将一部分异C4塔顶料流送往所述脱氢单元。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第二实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将所述包含正C4的料流送往所述脱氢单元。
本发明的第三实施方案是一种具有降低的溶剂消耗的生产烷基化物的方法，其包含将包含丁烯的第一工艺料流送往接触式冷却器；将溶剂料流送往所述接触式冷却器以生成冷却工艺料流和废溶剂料流；将所述冷却工艺料流送往C4回收单元以生成轻质气体料流、C2料流和C4工艺料流；将所述C4工艺料流送往重质物脱除塔以生成包含C4烯烃的C4塔顶料流和包含溶剂和C5+烃的塔底料流；将所述C4塔顶料流送往烷基化单元以生成烷基化物工艺料流；和将一部分塔底料流送往所述接触式冷却器，其中所述塔底料流包含一部分冷却溶剂。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第三实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述塔底料流的一部分为所述塔底料流的25％至95％。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第三实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中从所述回收单元中回收C4工艺料流包含将所述冷却工艺料流送往压缩机以生成压缩料流；将所述压缩料流送往氯化物处理器以生成处理过的料流；将所述处理过的料流送往干燥器以生成干燥料流；将所述干燥料流送往冷箱分离单元以生成轻质气体料流和冷凝C4料流；和将所述冷凝C4料流送往脱乙烷塔以生成C2塔顶料流和C4工艺料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第三实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将所述烷基化物工艺料流送往轻馏分分离单元以生成C4料流和烷基化物产物料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第三实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将所述C4料流送往脱异丁烷塔单元以生成正C4料流和异C4料流；将所述异C4料流送往所述烷基化单元。
除非另行指明，在上文中，所有温度以摄氏度阐述，且所有份数和百分比按重量计。
本领域技术人员从下列详述和附图中可看出本发明的其它目的、优点和用途。
附图简述
附图显示回收和再循环用于除去C4工艺料流中的重质物的溶剂的方法。
详述
丁烯和丁二烯是用于橡胶、聚合物和普通产品中所用的其它材料的重要化学前体。异丁烯也用于生产烷基化物，其中该烷基化物可用于汽油调合池。
在硫酸烷基化工艺中进行C4烯烃的烷基化以形成烷基化物。C4烯烃的烷基化工艺需要除去可在脱氢工艺反应器中生成的重质烃，包括C5+烃和芳烃。C4烯烃也需要将来自其它反应器和下游设备，如压缩机和冷却器的任何焦炭积聚减至最低。用于提纯C4烯烃料流的工艺包括使该工艺料流与高度芳香溶剂接触。该烷基化单元具有100wt.ppm的最大芳族含量的设计要求，并用重质物脱除分馏单元除去芳族溶剂。该溶剂昂贵，并且已经发现显著量的该溶剂可随送往储存的粘性料流(drag stream)再循环。这减轻在该工艺中加入替换溶剂的需要。
本发明如附图中所示将烃料流8送往脱氢单元10以生成包含烯烃的第一工艺料流12。将第一工艺料流12送往接触式冷却器20。将溶剂料流送往接触式冷却器20以生成冷却烯烃料流22和包含溶剂和重质烃的第二工艺料流24。提供接触式冷却器20以除去在脱氢单元10中生成的重质烃。将烯烃料流22送往重质物脱除塔30以生成重质物塔顶料流32和包含溶剂的重质物塔底料流34。将重质物塔底料流的一部分36送往接触式冷却器20。该方法涉及烷基化物的生产，并且在一个优选实施方案中烃料流8是丁烷料流。丁烷料流8可包含正丁烷或异丁烷或其混合物。
该部分36为重质物塔底料流34的5％至95％。在另一实施方案中，该部分36为重质物塔底料流34的25％至90％。
在一个实施方案中，将冷却工艺料流22送往压缩机40以生成压缩料流42。将压缩料流42送往氯化物处理单元50以生成处理过的料流52。将处理过的料流52送往干燥单元60以除去残留水分和生成干燥料流62。将干燥料流62送往分离单元70以生成包含轻质气体的轻质料流72和C4料流74。轻质气体包含H2、轻质烃如C1至C3烃和其它不凝气体，如氮气(N2)和二氧化碳(CO2)。
该C4料流可包含C5+烃和一些溶解的轻质烃。可以将该C4料流送往选择性氢化单元80以氢化乙炔和二烯烃，并生成含有减少的乙炔和二烯烃的C4料流82。将该减少的C4料流82送往脱乙烷塔90以除去任何残留轻质烃和气体并生成轻质气体塔顶料流92和C4塔底料流94。C4塔底料流包括可从接触式冷却器20中带出并送往重质物脱除塔30的溶剂。该塔30回收溶剂并将一部分36再循环回接触式冷却器20。
该部分36为塔底料流34的25％至95％。将重质物塔顶料流32送往烷基化单元100并生成包含烷基化物和未反应的C4化合物的烷基化物工艺料流102。
在一个实施方案中，该方法可包括将烷基化物工艺料流102送往脱丁烷塔110以生成烷基化物产物料流112和C4塔顶料流114。可以将C4料流114送回烷基化单元100。在另一实施方案中，脱丁烷塔110是脱异丁烷塔。该脱异丁烷塔是包括侧馏分116的塔。脱异丁烷塔110的塔顶物114包含异丁烷。该脱异丁烷塔可以是分隔壁塔，或可以是具有侧馏分的正常塔。侧馏分116包含正丁烷并可送往异构化单元120以生成异构化料流122。异构化料流122包含异丁烷和正丁烷，并送回脱异丁烷塔110。
可以将侧馏分116的一部分118送往脱氢单元10以生成更多丁烯。可以将该部分118送往合并进料热交换器130以预热该部分118。另外，在送往合并进料热交换器130之前可以首先将该部分118送往分离单元70以在分离单元70中与干燥C4料流热交换以预热该部分118。
在一个实施方案中，可以将来自脱异丁烷塔的异丁烷料流的一部分送往脱氢单元10以生成更多异丁烯。
尽管已就目前认为的优选实施方案描述了本发明，要理解的是，本发明不限于所公开的实施方案，而是意在涵盖所附权利要求书的范围内所含的各种修改和等效布置。
具体实施方案
尽管下面联系具体实施方案进行描述，但要理解的是，该描述意在举例说明而非限制上文的描述和所附权利要求书的范围。
本发明的第一实施方案是一种回收溶剂的方法，其包含将烃料流送往脱氢单元以生成包含烯烃的第一工艺料流；在接触式冷却器中使第一工艺料流与溶剂料流接触以生成烯烃料流和包含溶剂的第二工艺料流；将所述烯烃料流送往重质物脱除塔以生成包含烯烃的重质物塔顶料流和包含重质物和回收溶剂的重质物塔底料流；和将一部分重质物塔底料流送往所述接触式冷却器。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述重质物塔底料流的一部分为所述塔底料流的5％至95％。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述重质物塔底料流的一部分为所述塔底料流的25％至90％。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述烃料流包含正丁烷或异丁烷或丁烷和异丁烷的混合物。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述接触式冷却器生成冷却工艺料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中将所述冷却工艺料流压缩以生成压缩料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中在氯化物处理单元中处理所述压缩料流以生成处理过的料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中将所述处理过的料流送往分离单元以生成包含轻质气体的轻质料流和C4料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中将所述流出物料流送往脱乙烷塔或脱丙烷塔以生成脱乙烷塔或脱丙烷塔塔顶料流和烯烃料流。
本发明的第二实施方案是一种生产烷基化物的方法，其包含将包含异丁烷的丁烷料流送往脱氢单元以生成包含丁烯的第一工艺料流；将第一工艺料流和冷却溶剂送往接触式冷却器以生成冷却工艺料流；将所述冷却工艺料流送往处理单元以生成包含丁烯的处理过的料流；将所述处理过的料流送往重质物脱除塔以生成包含烯烃的塔顶料流和包含重质物和溶剂的塔底料流；将所述塔顶料流送往烷基化单元以生成烷基化物工艺料流；和将一部分塔底料流送往所述接触式冷却器，其中所述塔底料流包含一部分冷却溶剂。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第二实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述塔底料流的一部分为所述塔底料流的5％至95％。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第二实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将所述烷基化物工艺料流送往脱丁烷塔以生成烷基化物产物料流和C4塔顶料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第二实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将所述C4塔顶料流送往脱异丁烷塔以生成包含异丁烷的异C4塔顶料流和包含正C4的料流；和将一部分异C4塔顶料流送往所述烷基化单元。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第二实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将一部分异C4塔顶料流送往所述脱氢单元。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第二实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将所述包含正C4的料流送往所述脱氢单元。
本发明的第三实施方案是一种具有降低的溶剂消耗的生产烷基化物的方法，其包含将包含丁烯的第一工艺料流送往接触式冷却器；将溶剂料流送往所述接触式冷却器以生成冷却工艺料流和废溶剂料流；将所述冷却工艺料流送往C4回收单元以生成轻质气体料流、C2料流和C4工艺料流；将所述C4工艺料流送往重质物脱除塔以生成包含C4烯烃的C4塔顶料流和包含溶剂和C5+烃的塔底料流；将所述C4塔顶料流送往烷基化单元以生成烷基化物工艺料流；和将一部分塔底料流送往所述接触式冷却器，其中所述塔底料流包含一部分冷却溶剂。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第三实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中所述塔底料流的一部分为所述塔底料流的5％至95％。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第三实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中从所述回收单元中回收C4工艺料流包含将所述冷却工艺料流送往压缩机以生成压缩料流；将所述压缩料流送往氯化物处理器以生成处理过的料流；将所述处理过的料流送往干燥器以生成干燥料流；将所述干燥料流送往冷箱分离单元以生成轻质气体料流和冷凝C4料流；和将所述冷凝C4料流送往脱乙烷塔以生成C2塔顶料流和C4工艺料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第三实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将所述烷基化物工艺料流送往轻馏分分离单元以生成C4料流和烷基化物产物料流。本发明的一个实施方案是直到这一段中的第三实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其进一步包含将所述C4料流送往脱异丁烷塔单元以生成正C4料流和异C4料流；和将所述异C4料流送往所述烷基化单元。
无需进一步详述，相信利用上文的描述，本领域技术人员可以最大限度地利用本发明并容易确定本发明的基本特征，在不背离其精神和范围的情况下，作出本发明的各种变动和修改并使其适应各种用途和条件。因此，上述优选的具体实施方案应被解释为仅示例性的而非以任何方式限制本公开的其余部分，并意在涵盖所附权利要求书的范围内所含的各种修改和等效布置。
除非另行指明，在上文中，所有温度以摄氏度阐述，且所有份数和百分比按重量计。
Claims (10)
1.一种回收溶剂的方法，其包含：
将烃料流送往脱氢单元以生成包含烯烃的第一工艺料流；
在接触式冷却器中使第一工艺料流与溶剂料流接触以生成烯烃料流和包含溶剂的第二工艺料流；
将所述烯烃料流送往重质物脱除塔以生成包含烯烃的重质物塔顶料流和包含重质物和回收溶剂的重质物塔底料流；和
将一部分重质物塔底料流送往所述接触式冷却器。
2.权利要求1的方法，其中所述重质物塔底料流的一部分为所述塔底料流的5％至95％或所述塔底料流的25％至90％。
3.权利要求1的方法，其中所述烃料流包含正丁烷或异丁烷或丁烷和异丁烷的混合物。
4.权利要求1的方法，其中所述接触式冷却器生成冷却工艺料流。
5.权利要求5的方法，其中将所述冷却工艺料流压缩以生成压缩料流。
6.权利要求6的方法，其中在氯化物处理单元中处理所述压缩料流以生成处理过的料流。
7.权利要求7的方法，其中将所述处理过的料流送往分离单元以生成包含轻质气体的轻质料流和C4料流。
8.权利要求8的方法，其中将所述流出物料流送往脱乙烷塔或脱丙烷塔以生成脱乙烷塔或脱丙烷塔塔顶料流和烯烃料流。
9.权利要求1的方法，其进一步包含将所述重质物塔顶料流送往烷基化单元以生成烷基化物工艺料流。
10.权利要求9的方法，其进一步包含将所述烷基化物工艺料流送往轻馏分分离单元以生成C4料流和烷基化物产物料流。
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