CN112204001B - 分离乙烯低聚反应产物的方法 - Google Patents

分离乙烯低聚反应产物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种分离乙烯低聚反应产物的方法，其通过控制乙烯低聚反应产物的温度来改善能量效率。当使用本发明的分离乙烯低聚反应产物的方法时，可以使热公用工程的使用最小化并节省分离工艺所需的成本。

Description

分离乙烯低聚反应产物的方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月10日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2018-0158229号的权益，其全部公开内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及分离乙烯低聚反应产物的方法，该方法通过控制乙烯低聚反应产物的温度而改善了能量效率。
背景技术
线性α-烯烃在商业上被广泛用作共聚单体、清洁剂、润滑剂、增塑剂等中的重要材料。特别地，当制备线性低密度聚乙烯(LLDPE)时，使用1-己烯和1-辛烯作为共聚单体以控制聚乙烯的密度。
这种线性α-烯烃通常通过乙烯的低聚反应制备。乙烯低聚反应通过使用乙烯作为反应物，通过乙烯的低聚反应(三聚反应或四聚反应)进行。由乙烯的聚合反应产生的反应产物由未反应的乙烯、在聚合反应过程中使催化剂和乙烯溶解所需的溶剂、通过该反应聚合的各种碳原子数的线性α-烯烃等组成，并且通过经过多个蒸馏塔而被分离成所需产物。特别地，反应产物流股经过蒸馏塔以分离未反应的乙烯，并且进行分离纯化工艺以回收产物和溶剂。通常使用利用沸点差的蒸馏，并且当使用蒸馏塔时，需要供热和除热，并且为了解决该问题，过度使用热公用工程(utility)、冷却水等，从而增加了运行成本。
因此，正在进行研究以寻找一种方法，该方法能够仅以低能量有效地分离由乙烯聚合反应产生的反应物，并降低生产成本和能量使用。
[现有技术文件]
[专利文件]
(专利文件1)KR 2015-0088249 A
发明内容
技术问题
本发明的一个方面提供了一种分离乙烯低聚反应产物的方法，该方法通过使用由乙烯低聚反应产生的低聚物馏分的至少一部分作为溶剂蒸馏塔的再沸器的热源来改善能量效率。
本发明的另一个方面提供了一种分离乙烯低聚反应产物的方法，该方法通过使用从溶剂蒸馏塔的顶部排出的第三上部馏分的至少一部分作为第一C6蒸馏塔和第二C6蒸馏塔的各自的再沸器的热源来改善能量效率。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种分离乙烯低聚反应产物的方法，该方法包括将去除了乙烯低聚反应产物中的未反应乙烯和1-丁烯的低聚物馏分引入冷却单元进行冷却，将从所述冷却单元排出的低聚物馏分引入第一C6蒸馏塔以从所述第一C6蒸馏塔的顶部排出第一上部馏分以及从所述第一C6蒸馏塔的底部排出第一下部馏分，将从所述第一C6蒸馏塔的顶部排出的第一上部馏分引入第二C6蒸馏塔以从所述第二C6蒸馏塔的顶部排出第二上部馏分以及从所述第二C6蒸馏塔的底部排出第二下部馏分，和将从所述第一C6蒸馏塔的底部排出的第一下部馏分引入溶剂蒸馏塔以从所述溶剂蒸馏塔的顶部排出第三上部馏分以及从所述溶剂蒸馏塔的底部排出第三下部馏分，
其中，所述第一C6蒸馏塔、所述第二C6蒸馏塔和所述溶剂蒸馏塔各自设有冷凝器和再沸器，所述低聚物馏分的至少一部分被用作溶剂蒸馏塔的再沸器热源，以及所述第三上部馏分的至少一部分被用作所述第一C6蒸馏塔和所述第二C6蒸馏塔的各自的再沸器热源。
有益效果
当进行本发明的分离乙烯低聚反应产物的方法时，至少一些高温乙烯低聚反应产物被用作不同蒸馏塔(例如，溶剂蒸馏塔)的再沸器的热源，以及从溶剂蒸馏塔排出的高温流股，例如，从溶剂蒸馏塔的顶部排出的第三上部馏分的至少一部分被用作第一C6蒸馏塔和第二C6蒸馏塔的各自的再沸器的热源，从而使热公用工程的使用最小化以提高能量效率并节省分离工艺所需的成本。
附图说明
图1是用于说明根据本发明的一个实施方式的分离乙烯低聚反应产物的方法的工艺图。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本发明，以促进对本发明的理解。
将理解的是，在本发明的说明书和权利要求书中使用的词语或术语不应解释为限于具有在常用字典中定义的含义。将进一步理解的是，基于发明人可以适当地定义词语或术语的含义以最好地解释本发明的原则，这些词语或术语应被解释为具有与其在相关技术的语境和本发明的技术思想中的含义一致的含义。
根据本发明的一个方面，提供了一种分离乙烯低聚反应产物的方法，该方法的特征在于，包括将去除了乙烯低聚反应产物中的未反应乙烯和1-丁烯的低聚物馏分引入冷却单元进行冷却，将从所述冷却单元排出的低聚物馏分引入第一C6蒸馏塔以从所述第一C6蒸馏塔的顶部排出第一上部馏分以及从所述第一C6蒸馏塔的底部排出第一下部馏分，将从所述第一C6蒸馏塔的顶部排出的第一上部馏分引入第二C6蒸馏塔以从所述第二C6蒸馏塔的顶部排出第二上部馏分以及从所述第二C6蒸馏塔的底部排出第二下部馏分，和将从所述第一C6蒸馏塔的底部排出的第一下部馏分引入溶剂蒸馏塔以从所述溶剂蒸馏塔的顶部排出第三上部馏分以及从所述溶剂蒸馏塔的底部排出第三下部馏分，其中，所述第一C6蒸馏塔、所述第二C6蒸馏塔和所述溶剂蒸馏塔各自设有冷凝器和再沸器，所述低聚物馏分的至少一部分被用作溶剂蒸馏塔的再沸器热源，以及所述第三上部馏分的至少一部分被用作所述第一C6蒸馏塔和所述第二C6蒸馏塔的各自的再沸器热源。
在下文中，将参考附图详细描述本发明。
图1是用于说明根据本发明的一个实施方式的分离乙烯低聚反应产物的方法的工艺图。
在本发明中，‘低聚物’是指通过使单体低聚而形成并且具有在小于10,000的范围内的数均分子量的低聚合物。
在本发明中，‘乙烯低聚’是指乙烯的低聚。根据聚合的乙烯的数量，‘乙烯低聚’称为三聚或四聚，统称为多聚。根据本发明实施方式的乙烯低聚反应可以用于选择性地制备作为线性低密度聚乙烯的主要共聚单体的1-己烯和1-辛烯。
在本发明中，‘乙烯低聚反应产物’可以是多相的多组分烃，包括乙烯低聚产物、聚合物产物和未反应的乙烯。在乙烯低聚反应产物中，α-烯烃是具有4至40个碳原子，特别地为具有4至10个碳原子的低聚物，并且其实例可以是具有4个碳原子的乙烯二聚体、具有6个碳原子的乙烯三聚体和具有8个碳原子的乙烯四聚体。α-烯烃的分子量可以为1,500以下，特别地为1,000以下，但不限于此。
在本发明中，C4、C6、C8、C10等中的C是指碳。例如，C6代表6个碳原子。
在本发明中，‘馏分(fraction)’表示某种材料已经被分成几组。例如，低聚物馏分是指低聚物已被分成几组。
在本发明中，‘低聚物馏分’是去除了乙烯和1-丁烯的乙烯低聚反应产物，并且是指作为原料供应给第一C6蒸馏塔21的混合物。‘低聚物馏分’可以通过从其中同时分离了未反应的乙烯和1-丁烯的C2/C4蒸馏塔(未示出)的底部或从其中仅分离1-丁烯的C4蒸馏塔(未示出)的底部排出乙烯低聚反应产物而获得，但是本发明的实施方式不限于此。特别地，可以包括碳原子数为6以上的线性α-烯烃，例如，C6烃化合物(如1-己烯)，C8烃化合物(如1-辛烯)，C10烃化合物(如1-癸烯)，以及用于溶解乙烯和催化剂的溶剂。
在本发明中，‘富含馏分’是指在由几种组分或混合物组成的馏分中以与其他组分相比更高的比例包含特定组分的馏分。例如，富含C6烃化合物的馏分表示在构成该馏分的组分中以与其他组分相比更高的比例包含C6烃化合物的馏分。
本发明的分离乙烯低聚反应产物的方法包括将去除了乙烯低聚反应产物中的未反应乙烯和1-丁烯的低聚物馏分引入冷却单元24进行冷却的步骤(步骤1)。
步骤1是在将相对高温和高压的乙烯低聚反应产物引入蒸馏塔之前进行冷却的步骤。
从冷却单元24排出的低聚物馏分的温度可以为50-200℃。冷却之前的乙烯低聚反应产物的温度通常在200℃以上，并且可以为例如235℃。该温度高于位于第一C6蒸馏塔21的底部的塔盘的温度，从而将负荷施加到连接至第一C6蒸馏塔21的冷凝器25，从而导致需要大量的能量和成本。
因此，在本发明中，在将低聚物馏分引入第一C6蒸馏塔21之前，使用冷却单元24降低温度。由此，施加到连接至第一C6蒸馏塔21的冷凝器25的负荷减少了，并且可以减少除热所需的运行成本。此时，优选将冷却的低聚物馏分的温度控制为与将原料供给至第一C6蒸馏塔21的塔盘的温度相同，并且该温度可以为50-200℃。然而，本发明的实施方式不限于此，并且温度可以根据诸如工艺条件的环境而变化。
作为冷却单元24，可以使用热交换器、冷却器或两者。为了更有效地除热，除了热交换器和冷却器之外，还可以同时使用少量可以被冷却的公用工程，并且该公用工程的类型和数量不受限制。
在本发明中，低聚物馏分的至少一部分可以被用作后述的溶剂蒸馏塔23的再沸器30的热源。
在本发明中，提供给再沸器的热可以通过高温流股与低温流股之间的热交换而产生。
使用低聚物馏分的至少一部分作为溶剂蒸馏塔23的再沸器30的热源意味着，例如，可以通过使冷却单元24的输入流股和溶剂蒸馏塔23的底部的再沸器30的输入流股热交换，加热从溶剂蒸馏塔23的底部排出的第三下部馏分的至少一部分。
此时，通过这两个流股之间的温差执行热交换。特别地，热交换利用的点在于，冷却单元24的输入流股的温度高于溶剂蒸馏塔23的底部的再沸器30的输入流股的温度。
即，如图1所示，冷却单元24的输入流股可以通过A热交换用作溶剂蒸馏塔23的再沸器30的热源，并且随着低聚物馏分的温度降低的同时由低聚物馏分损失的热可被提供给溶剂蒸馏塔23的再沸器30，并用作热源。
由此，在本发明中，没有使用通常被提供给再沸器的热公用工程，例如蒸汽，或者与典型方法相比使用了少量的热公用工程，因此具有的令人惊讶的效果在于提高能源效率并进一步节省分离工艺所需的成本。另外，还可以减少冷却高温的低聚物馏分所需的能量，例如冷却水的使用。
在本发明中，作为再沸器30的热源供应的热可以根据引入冷却单元24的低聚物馏分的量、从溶剂蒸馏塔23的底部排出的第三下部馏分的量、以及所述低聚物馏分和所述下部馏分之间的热交换程度而变化。
本发明的分离乙烯低聚反应产物的方法包括：将从冷却单元24排出的低聚物馏分引入第一C6蒸馏塔21以从塔的顶部排出第一上部馏分以及从塔的底部排出第一下部馏分(步骤2)，将从第一C6蒸馏塔21的顶部排出的第一上部馏分引入第二C6蒸馏塔22以从塔的顶部排出第二上部馏分以及从塔的底部排出第二下部馏分(步骤3)，和将从第一C6蒸馏塔21的底部排出的第一下部馏分引入溶剂蒸馏塔23以从塔的顶部排出第三上部馏分以及从塔的底部排出第三下部馏分(步骤4)。
步骤2是将冷却的低聚物馏分引入第一C6蒸馏塔21以将低聚物馏分分离为第一上部馏分和第一下部馏分的步骤。此时，第一上部馏分在馏分中可以具有高的C6烃化合物含量比，而第一下部馏分可以在馏分中具有低的C6烃化合物含量比。即，第一上部馏分可以是富含C6烃化合物的馏分，并且馏分中的组分可以主要是C6烃化合物，而第一下部馏分可以是贫含C6烃化合物的馏分，在馏分中包括碳数为8以上的烃化合物和溶剂。
步骤3是将回收的第一上部馏分引入第二C6蒸馏塔22以将回收的第一上部馏分分离为第二上部馏分和第二下部馏分的步骤。此时，第二上部馏分在馏分中可以具有高的1-己烯含量比，而第二下部馏分在馏分中可以具有低的1-己烯含量比。即，第二上部馏分可以是富含1-己烯的馏分，并且该馏分中的组分可以主要是1-己烯，而第二下部馏分可以是贫含1-己烯的馏分，在馏分中包含除1-己烯之外的C6烃化合物。
步骤4是将回收的第一下部馏分引入溶剂蒸馏塔23以将回收的第一下部馏分分离为第三上部馏分和第三下部馏分的步骤。此时，第三上部馏分在馏分中可以具有高的溶剂含量比，而第三下部馏分在馏分中可以具有低的溶剂含量比。即，第三上部馏分可以是富含溶剂的馏分，并且该馏分中的组分可以主要是溶剂，而第三下部馏分可以是贫含溶剂的馏分，在馏分中包含碳数为8以上的烃化合物。
在本发明中，第三上部馏分的至少一部分可以用作第一C6蒸馏塔21的再沸器26的热源以及用作第二C6蒸馏塔22的再沸器28的热源。
使用第三上部馏分的至少一部分作为第一C6蒸馏塔21的再沸器26的热源意味着，例如，可以通过使溶剂蒸馏塔23的顶部的冷凝器29的输入流股和第一C6蒸馏塔21的底部的再沸器26的输入流股热交换，加热从第一C6蒸馏塔21的底部排出的第一下部馏分的至少一部分。
使用第三上部馏分的至少一部分作为第二C6蒸馏塔22的再沸器28的热源意味着，例如，可以通过使溶剂蒸馏塔23的顶部的冷凝器29的输入流股和第二C6蒸馏塔22的底部的再沸器26的输入流股热交换，加热从第二C6蒸馏塔22的底部排出的第二下部馏分的至少一部分。
通过这两个流股之间的温差执行热交换。具体而言，热交换利用的点在于，溶剂蒸馏塔23的顶部的冷凝器29的输入流股的温度高于第一C6蒸馏塔21的底部的再沸器26的输入流股的温度，并且溶剂蒸馏塔23的顶部的冷凝器29的输入流股的温度高于第二C6蒸馏塔22的底部的再沸器28的输入流股的温度。
也就是说，如图1所示，溶剂蒸馏塔23的顶部的冷凝器29的输入流股可以通过B热交换用作第一C6蒸馏塔21的再沸器26的热源，并且可以通过C热交换用作第二C6蒸馏塔22的再沸器28的热源，或者可以通过两个热交换B和C用作两个再沸器26和29的热源。随着从溶剂蒸馏塔23的顶部排出的第三上部馏分的温度被降低同时由第三上部馏分损失的热可以提供给第一C6蒸馏塔21的再沸器26和提供给第二C6蒸馏塔22的再沸器28并用作热源。
由此，在本发明中，没有使用通常被提供给再沸器的热公用工程，例如蒸汽，或者与典型方法相比使用了少量的热公用工程，因此具有的令人惊讶的效果在于提高能源效率并进一步节省分离工艺所需的成本。另外，还可以减少冷凝溶剂蒸馏塔23的顶部的排出流股所需的能量，例如冷却水的使用。
在本发明中，作为热源提供给再沸器26和28的热可以根据从溶剂蒸馏塔23的顶部排出的第三上部馏分的量、从第一C6蒸馏塔21的底部排出的第一下部馏分的量、从第二C6蒸馏塔22的底部排出的第二下部馏分的量、第三上部馏分和第一下部馏分之间的热交换程度以及第三上部馏分和第二下部馏分之间的热交换程度而变化。
在本发明中，通过控制第一C6蒸馏塔21的运行压力和溶剂蒸馏塔23的运行压力，可以更平稳地进行溶剂蒸馏塔23的顶部的冷凝器29的输入流股与第一C6蒸馏塔21的底部的再沸器26的输入流股之间的热交换以及溶剂蒸馏塔23的顶部的冷凝器29的输入流股与第二C6蒸馏塔22的底部的再沸器28的输入流股之间热交换。
特别地，第一C6蒸馏塔21的运行压力可以低于溶剂蒸馏塔23的运行压力。更特别地，第一C6蒸馏塔21的运行压力可以为-0.5-0kg/cm2g，并且溶剂蒸馏塔23的运行压力可以为0-2kg/cm2g。kg/cm2g是用于显示表压的单位，并且在大气压力下(即在常压下)显示为0kg/cm2g。
第一C6蒸馏塔21的运行压力可以等于或小于常压，并且更特别地，可以为-0.5-0kg/cm2g。特别地，可以将第一C6蒸馏塔21的运行压力设置成使得第一C6蒸馏塔21的底部的排出流股的温度比溶剂蒸馏塔23的顶部的排出流股的温度低3℃，优选5℃，更优选10℃。
通过控制第一C6蒸馏塔21的运行压力，第一C6蒸馏塔21的顶部的排出流股的温度可以为120℃以下，优选为110℃以下。
如上所述，通过降低第一C6蒸馏塔21的运行压力以将运行温度的温度和排出流股的温度设置为较低，并且通过使用温度相对高的冷却单元24的输入流股来加热溶剂蒸馏塔23的底部的再沸器30的输入流股。
另外，溶剂蒸馏塔23的运行压力可以等于或高于常压，并且特别地可以为0-2kg/cm2g。如上所述，通过将溶剂蒸馏塔23的运行压力控制为较高以使溶剂蒸馏塔23的顶部的排出流股的温度升高到高于另一蒸馏塔的排出流股的温度，例如，第一C6蒸馏塔21的底部和第二C6蒸馏塔22的底部各自的排出流股的温度，通过使用溶剂蒸馏塔23的顶部的输入流股来加热第一C6蒸馏塔21的底部的再沸器26的输入流股和第二C6蒸馏塔22的底部的再沸器28的输入流股。
在本发明中，低聚物馏分的至少一部分被用作溶剂蒸馏塔23的再沸器30的热源，第三上部馏分的至少一部分被分别用作第一C6蒸馏塔21和第二C6蒸馏塔22的再沸器26和28的热源。
在这种情况下，当与其中低聚物馏分的至少一部分用作溶剂蒸馏塔23的再沸器30的热源，第三上部馏分的至少一部分用作第一C6蒸馏塔21的再沸器26的热源，或者第三上部馏分的至少一部分用作第二C6蒸馏塔22的再沸器28的热源的情况相比，通过在一个工艺中同时使用三个热源，可以大大减少外部热公用工程的使用。
在本发明中，为了在能量方面有效地运行第一C6蒸馏塔21的再沸器26、第二C6蒸馏塔22的再沸器28和溶剂蒸馏塔23的再沸器30，从连接至第一C6蒸馏塔21的底部或侧面的再沸器26供应的卡路里应约等于要从连接至第一C6蒸馏塔21的顶部的冷凝器25中去除的卡路里，从连接至第二C6蒸馏塔22的底部或侧面的再沸器28供应的卡路里应约等于要从连接至第二C6蒸馏塔22的顶部的冷凝器27中除去的卡路里，以及从连接至溶剂蒸馏塔23的底部或侧面的再沸器30供应的卡路里应约等于要从连接至溶剂蒸馏塔23的顶部相连的冷凝器29中除去的卡路里。当根据本发明的分离方法供应给再沸器26、28和30的卡路里不足时，可以利用通常被用作再沸器的热源的包括蒸汽在内的热公用工程来实现额外的热供应。
根据本发明的分离乙烯低聚反应产物的方法适用于大多数分离乙烯低聚反应产物的工艺，因此该方法可以用于分离各种类型的乙烯低聚反应产物的工艺中。
在本发明中，可以通过使用基于铬(Cr)或基于钛(Ti)的催化剂来引发乙烯低聚，从而选择性地制备低聚物，例如1-己烯和1-辛烯。
根据本发明的分离乙烯低聚反应产物的方法可以进一步包括将反应产物顺序转移至碳原子数为8以上的α-烯烃的蒸馏塔的步骤。根据聚合条件，本发明的低聚物馏分可以包括碳原子数为8以上的烃化合物。因此，如果需要，可以进一步包括将经过溶剂蒸馏塔23的反应产物依次转移至碳原子数为8以上的α-烯烃的蒸馏塔中的步骤。
实施例
在下文中，将参考实施例详细描述本发明。然而，以下实施例仅是对本发明的说明，而不意图限制本发明的范围。
在以下实施例和比较例中，使用Aspen Plus(其为市售工艺模拟程序)模拟了根据本发明的分离方法。作为模拟所需的常数，使用嵌入在程序中的值、文献中描述的值等。
用于乙烯低聚反应的混合溶液设定为包含乙烯单体、基于铬的催化剂和作为溶剂的甲基环己烷。
实施例1：乙烯低聚反应产物的分离
首先，使用图1所示的工艺，进行乙烯低聚反应产物的分离。
具体地，用包含乙烯单体、基于铬的催化剂和甲基环己烷的混合溶液进行聚合反应，然后在反应产物中，未反应的乙烯和1-丁烯使用C2/C4蒸馏塔(未示出)或C4蒸馏塔(未示出)分离。将剩余的反应产物转移至下一步。之后，为了在将低聚物馏分供应至第一C6蒸馏塔21之前降低温度，使用冷却单元24进行冷却。
将冷却的低聚物馏分引入第一C6蒸馏塔21以分离成第一上部馏分和第一下部馏分。通过冷凝器25将第一上部馏分作为第一上部馏分回收流股13引入第二C6蒸馏塔22。在第二C6蒸馏塔22中，分离为第二上部馏分和第二下部馏分，并且第二上部馏分通过冷凝器27被回收为第二上部馏分回收流股14，并且第二下部馏分通过再沸器28被回收为第二下部馏分回收流股15。同时，第一下部馏分通过再沸器26被引入溶剂蒸馏塔23。在溶剂蒸馏塔23中，进行分离成第三上部馏分和第三下部馏分，并且第三上部馏分通过冷凝器29被回收作为第三上部馏分回收流股17，并且第三下部馏分通过再沸器30被回收作为第三下部馏分回收流股18。
下表1示出了各流股中的压力和温度的设定值以及分离的材料的组成。
[表1]
Figure GDA0002798300950000101
11：冷却单元输入流股
12：冷却单元排出流股
13：第一上部馏分回收流股
14：第二上部馏分回收流股
15：第二下部馏分回收流股
16：第一下部馏分回收流股
17：第三上部馏分回收流股
18：第三下部馏分回收流股
在实施例1中，使用冷却单元24的输入流股的低聚物馏分的一部分作为溶剂蒸馏塔23的再沸器30的热源，并且使用第三上部馏分的一部分分别作为第一C6蒸馏塔21和第二C6蒸馏塔22的再沸器26和28的热源。
如上表1中所示，第一C6蒸馏塔21、第二C6蒸馏塔22和溶剂蒸馏塔23中的每个塔的顶部的各自的排出流股13、14和17的压力分别为-0.5kg/cm2g、0kg/cm2g和0.5kg/cm2g。
如上表1中所示，证实了通过在低压下运行第一C6蒸馏塔21，第一C6蒸馏塔21的顶部的第一上部馏分回收流股13和其底部的第一下部馏分回收流股16均在温度和压力上为低的。另外，证实了由于溶剂蒸馏塔23在高压下运行，因此溶剂蒸馏塔23的顶部的第三上部馏分回收流股17和其底部的第三下部馏分回收流股18均在温度和压力上为高的。
由此，冷却单元24的输入流股的低聚物馏分的一部分被用作溶剂蒸馏塔23的再沸器30的热源，并且由于第三上部馏分回收流股17的温度高于第一下部馏分回收流股16的温度，因此第三上部馏分的一部分被分别用作第一C6蒸馏塔21和第二蒸馏塔22的再沸器26和28的热源。
比较例1：乙烯低聚反应产物的分离
冷却单元24的输入流股的低聚物馏分的一部分被用作第一C6蒸馏塔21的再沸器26的热源，并且使用蒸汽作为其余的再沸器的热源。除了上述之外，以与实施例1相同的方式分离乙烯低聚反应产物。
下表2示出了各流股中压力和温度的设定值以及分离的材料的组成。
[表2]
Figure GDA0002798300950000111
比较例2：乙烯低聚反应产物的分离
通过在常压(0kg/cm2g)下运行第一C6蒸馏塔21，使用冷却单元24的输入流股的低聚物馏分的一部分作为溶剂蒸馏塔23的再沸器30的热源，使用蒸汽作为其余的再沸器的热源。除了上述之外，以与实施例1相同的方式分离乙烯低聚反应产物。
下表3示出了各流股中压力和温度的设定值以及分离的材料的组成。
[表3]
Figure GDA0002798300950000121
比较例3：乙烯低聚反应产物的分离
通过在低于常压(-0.5kg/cm2g)下运行第一C6蒸馏塔21，使用第三上部馏分的一部分作为第一C6蒸馏塔21的再沸器26的热源，并且使用蒸汽作为其余的再沸器的热源。除了上述之外，以与实施例1相同的方式分离乙烯低聚反应产物。
下表4示出了各流股中压力和温度的设定值以及分离的材料的组成。
[表4]
Figure GDA0002798300950000122
比较例4：乙烯低聚反应产物的分离
通过在常压(0kg/cm2g)下运行第一C6蒸馏塔21，使用第三上部馏分的一部分作为第二C6蒸馏塔22的再沸器28的气源，并且使用蒸汽作为其余的再沸器的热源。除了上述之外，以与实施例1相同的方式分离乙烯低聚反应产物。
下表5示出了各流股中压力和温度的设定值以及分离的材料的组成。
[表5]
Figure GDA0002798300950000131
比较例5：乙烯低聚反应产物的分离
通过在常压(0kg/cm2g)下运行第一C6蒸馏塔21、第二C6蒸馏塔22和溶剂蒸馏塔23，内部产生的热不被用作热源，而仅使用作为外部热公用工程的蒸汽作为热源。除了上述之外，以与实施例1相同的方式分离乙烯低聚反应产物。
下表6示出了各流股中压力和温度的设定值以及分离的材料的组成。
[表6]
Figure GDA0002798300950000132
实验例1：乙烯低聚反应产物分离工艺中的能量效率评估
在执行分别根据实施例1和比较例1至5的乙烯低聚反应产物的分离工艺之后，测量每个工艺中的能量使用，并且结果示于下表7至9中。
[表7]
Figure GDA0002798300950000141
[表8]
Figure GDA0002798300950000142
[表9]
Figure GDA0002798300950000143
总之，比较例1是其中使用低聚物馏分的一部分作为第一C6蒸馏塔21的再沸器26的热源的例子，比较例2是其中仅使用A热交换的例子。比较例3是其中仅使用B热交换的例子，比较例4是其中仅使用C热交换的例子。比较例5是其中在不进行内部热交换的情况下使用外部热公用工程的例子。从表7至表9中可以看出，在实施例1(其中使用低聚物馏分的一部分作为溶剂蒸馏塔23的再沸器30的热源并且使用第三上部馏分的一部分分别作为第一C6蒸馏塔21和第二C6蒸馏塔22的再沸器26和28的热源以利用所有的A到C热交换)的情况下，作为外部热公用工程的蒸汽的使用仅为2.5Gcal/hr。当与其中仅使用蒸汽作为热源而不进行热交换的比较例5进行比较时，蒸汽的使用从3.79Gcal/hr减少到2.35Gcal/hr，这是非常令人惊讶的节能效果。
另外，在其中使用低聚物馏分的一部分作为第一C6蒸馏塔21的再沸器26的热源的比较例1的情况下，当与比较例5相比时，蒸汽的使用略微降低，但是仍然需要大量的蒸汽。
如在其中仅进行A热交换、B热交换和C热交换中的一种的比较例2至4中，当与实施例1进行比较时，使用了更多的蒸汽。具体地，在比较例2至4中，蒸汽的使用全部超过3Gcal/hr，在比较例2的情况下，蒸汽的使用比实施例1的高约130％(3.01Gcal/hr对2.35Gcal/hr)，在比较例3的情况下，蒸汽的使用高约180％(4.24Gcal/hr对2.35Gcal/hr)，在比较例4的情况下，蒸汽的使用高约134％(3.14Gcal/hr对2.35Gcal/hr)。
相反，在实施例1(其中所有的A、B、C热交换均进行以利用内部热源)的情况下，蒸汽的使用大大降低至2.35Gcal/hr，导致大大改善分离工艺的效率和经济可行性。
因此，即使当再沸器中使用的能量的量相等或相似时，实施例1的再沸器中使用的大部分能量是利用内部产生的热量的一种，与比较例1和比较例2相比，能量效率大大提高了。另外，虽然如上所述提高了能量效率，但是每个流股中所含的材料的组成比没有变化。由此，可以确认，即使使用内部热源，蒸馏塔也可以顺畅地运行，而不会影响分离乙烯低聚反应产物的工艺的性能。
附图标记说明
11：冷却单元输入流股
12：冷却单元排出流股
13：第一上部馏分回收流股
14：第二上部馏分回收流股
15：第二下部馏分回收流股
16：第一下部馏分回收流股
17：第三上部馏分回收流股
18：第三下部馏分回收流股
21：第一C6蒸馏塔
22：第二C6蒸馏塔
23：溶剂蒸馏塔
24：冷却单元
25：第一C6蒸馏塔冷凝器
26：第一C6蒸馏塔再沸器
27：第二C6蒸馏塔冷凝器
28：第二C6蒸馏塔再沸器
29：溶剂蒸馏塔冷凝器
30：溶剂蒸馏塔再沸器

Claims (10)

1.一种分离乙烯低聚反应产物的方法，该方法包括：
将去除了乙烯低聚反应产物中的未反应乙烯和1-丁烯的低聚物馏分引入冷却单元进行冷却；
将从所述冷却单元排出的低聚物馏分引入第一C6蒸馏塔，以从所述第一C6蒸馏塔的顶部排出第一上部馏分以及从所述第一C6蒸馏塔的底部排出第一下部馏分；
将从所述第一C6蒸馏塔的顶部排出的第一上部馏分引入第二C6蒸馏塔，以从所述第二C6蒸馏塔的顶部排出第二上部馏分以及从所述第二C6蒸馏塔的底部排出第二下部馏分；和
将从所述第一C6蒸馏塔的底部排出的第一下部馏分引入溶剂蒸馏塔，以从所述溶剂蒸馏塔的顶部排出第三上部馏分以及从所述溶剂蒸馏塔的底部排出第三下部馏分，其中，
所述第一C6蒸馏塔、所述第二C6蒸馏塔和所述溶剂蒸馏塔各自设有冷凝器和再沸器，
所述低聚物馏分的至少一部分被用作所述溶剂蒸馏塔的再沸器热源，
所述第三上部馏分的至少一部分被用作所述第一C6蒸馏塔和所述第二C6蒸馏塔的各自的再沸器热源，
所述第一C6蒸馏塔的运行压力为-0.5-0kg/cm2g，所述溶剂蒸馏塔的运行压力为0-2kg/cm2g。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述冷却单元排出的低聚物馏分的温度为50-200℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述冷却单元包括热交换器和冷却器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，提供给所述溶剂蒸馏塔的再沸器的热是通过所述冷却单元的输入流股与所述溶剂蒸馏塔底部的再沸器的输入流股之间的热交换而产生的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，提供给所述第一C6蒸馏塔的再沸器的热是通过所述溶剂蒸馏塔的顶部的冷凝器的输入流股与所述第一C6蒸馏塔的底部的再沸器的输入流股之间的热交换而产生的。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，提供给所述第二C6蒸馏塔的再沸器的热是通过所述溶剂蒸馏塔的顶部的冷凝器的输入流股与所述第二C6蒸馏塔的底部的再沸器的输入流股之间的热交换而产生的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述低聚物馏分包含碳原子数为6以上的线性α烯烃和用于在聚合反应过程中溶解乙烯和催化剂的溶剂。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述碳原子数为6以上的线性α-烯烃包括1-己烯、1-辛烯和1-癸烯。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，通过乙烯低聚制得的α-烯烃是C4-C40低聚物。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述α-烯烃的分子量为1,500以下。
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