CN116670102A - 从c4-烃料流分离丁烯以及随后低聚的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过用合适的溶剂进行萃取蒸馏，从含有丁烯以及丁烷的C4‑烃料流中分离丁烯，及随后进行绝热低聚的方法。根据本发明的方法的特征在于热集成，其使得能够用溶剂的热量加热和/或至少部分蒸发不同的料流。

Description

从C4-烃料流分离丁烯以及随后低聚的方法

本发明涉及通过用合适的溶剂进行萃取蒸馏，从不仅含有丁烯而且含有丁烷的C4-烃料流中分离丁烯及随后进行绝热低聚的方法。根据本发明的方法的特征在于热集成，其中溶剂的热量被用于加热和/或至少部分蒸发不同的料流。

通过萃取蒸馏分离丁烷-丁烯混合物本身是已知的。这使用非质子溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)或乙腈(ACN))来增加烷烃与烯烃相比的相对挥发性。在一个萃取蒸馏塔(吸收塔)中，丁烯优选溶解在溶剂中，而丁烷作为塔顶产物被分离。随后在汽提塔、解吸塔中在升高的温度和/或减压下将负载的溶剂除去丁烯，所述丁烯作为塔顶产物以富集形式获得。然后将除去丁烯的溶剂再循环至萃取蒸馏。

由于溶剂与进料的比例较高，因此热集成对于所述方法的经济性非常重要。热的溶剂在解吸塔塔底获得，并且其能量含量可以以多种方式利用。US 2014/0124358A1提出了一种选择性萃取烯烃的方法，据称该方法解决热集成问题。该文献建议利用热溶剂的能量含量来加热来自解吸塔的侧向料流、加热送到解吸塔的吸收塔的塔底产物、加热吸收塔的一个或多个侧向料流以及预热进料料流。

此外，现有技术通常只描述了分离丁烷-丁烯混合物的方法，其目的是在分离过程中获得尽可能高的收率。然而，取决于将这种分离结合到集成化学系统中，也可以希望为下游工艺提供含有丁烯的C4料流，该下游工艺例如绝热低聚。

然而，现有技术中提出的解决方案只能不完全地或通过相对复杂的构造来解决系统中存在的能量料流的理想完全回收的问题。另一个目的是提供一种含丁烷的产物料流，该产物料流仍含有大量丁烯，并可用于下游工艺，例如低聚。

因此，本发明的目的是提供一种方法，其中实现了改进的、理想地最大可能的能量回收，并且这是以具有较低设备工程复杂性的方式完成。

这个目的可以通过权利要求1中提出的方法的实施方案来实现。优选的实施方案在从属权利要求中详细说明。根据本发明的方法是通过用溶剂萃取蒸馏，从至少含有丁烯和丁烷的C4-烃料流中分离丁烯的方法，其中所述方法法包括以下步骤：

a.在进料蒸发器中至少部分蒸发液体C4-烃料流，供应气态C4-烃料流，并将C4-烃料流上方的液体溶剂、优选NMP供应给吸收塔，在其中所述C4-烃料流和所述溶剂彼此接触，以主要将丁烯从C4-烃料流转移至所述溶剂，其中由此负载的溶剂、优选NMP被收集在吸收塔的液体收集器中，通过吸收塔蒸发器，然后被送入液体收集器下方的吸收塔塔底，以从负载的溶剂中以气体方式主要地脱除丁烷，其中负载的溶剂、优选NMP随后被送至解吸塔作为塔底料流，并且其中在所述吸收塔的顶部获得相对于所用C4烃料流富含丁烷并且仍然含有至少5重量％的丁烯、优选至少10重量％的丁烯，特别优选至少15重量％丁烯的料流；

b.将负载的溶剂、优选NMP供应给解吸塔，所述解吸塔相对于吸收塔处于升高的温度和优选较低的压力，并且在其中丁烯与溶剂、优选NMP分离，以在解吸塔顶部获得富集丁烯的料流，以及在解吸塔底部的至少部分除去丁烯的溶剂、优选NMP，其中所述至少部分除去丁烯的溶剂、优选NMP被收集在解吸塔的液体收集器中，并通过解吸塔蒸发器，然后被送至液体收集器下方的解吸塔塔底，以便以气体方式脱除溶剂中剩余的任何丁烯，其中所述溶剂、优选NMP随后作为塔底料流再循环至吸收塔；

其中作为解吸塔塔底料流回收的溶剂、优选NMP的热量被用于以下的热集成：通过在至少一个相应的换热器中使用所述溶剂、优选NMP的热量来预热送至解吸塔的负载溶剂、优选NMP，用于在吸收塔蒸发器中蒸发，以及用于蒸发液体C4-烃料流，并且其中

将富含丁烷的料流送至绝热低聚，以使料流中存在的丁烯低聚。

本方法的优点之一是热集成的结构相对简单，但仍允许高效的能量回收。另一个优点是吸收塔中的分离进行得没有那么剧烈，结果是在含丁烷的产物料流中仍然存在大量的丁烯。这使得可以进行附加的绝热低聚，从而使得能够生产有价值的C8烯烃。

所述热集成从所述溶剂中除去热量。其原因不仅是其它料流或塔可以用其进行加热，而且主要是要冷却用于吸收的溶剂。丁烯的吸收(本文：步骤a)通常在比解吸(本文：步骤b)更低的温度下进行。如果在热集成过程中有足够的热量被从溶剂中抽取，即其具有合适的温度，则所述溶剂可以直接被送至吸收塔。然而，也可以设想尽管存在热集成，所述溶剂仍不具有正确的温度。在这种情况下，在热集成之后且在进入吸收塔之前，可以将所述溶剂送至通过残余冷却器(residual cooler)，以被冷却至合适的温度。

热量是一个过程参数。提供或移除的热量相当于内能减去所做的功的变化。本发明中使用的术语“热量”、“热传递”和“热集成”在每种情况下均基于该定义。

本方法涉及从含丁烯的C4-烃料流中分离丁烯。这些料流通常不仅含有丁烯，还含有烷烃(正丁烷、异丁烷)。在本发明的上下文中，除非另有说明，术语丁烷应理解为意指正丁烷和异丁烷。因此，根据本发明的方法可以使用至少含有丁烯和丁烷的任何C4-烃料流，条件是其中丁烯和/或丁烷的存在量允许所述方法的经济性能。在本发明的一个优选实施方案中，所使用的C4-烃料流基本上由丁烷和丁烯组成，即，所述丁烷和丁烯以重量计大于98％，优选大于99％的程度。相应的料流还可以含有少量的杂质或其它烃，例如1,3-丁二烯或C5-烃。

在根据本发明的萃取方法中，使用主要溶解所用气态C4-烃料流中的丁烯的液体溶剂。合适的溶剂是非质子溶剂，例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。根据本发明的方法优选使用NMP作为溶剂进行。在本发明的另一优选的实施方案中，所述溶剂含有水，特别是在每种情况下均基于所述溶剂的总重量计1％至10％、优选4％至9％的水。

可以使用的吸收塔特别包括无规填料塔，其包含至少两个无规填充床。这样的塔原则上是本领域技术人员已知的。优选地，在第一无规填料床上方布置有反洗区，该反洗区包含多个理论塔板，以截留气相中夹带的溶剂。反洗区上方是吸收塔的顶部，在此获得相对于所使用的C4-烃料流富含丁烷的料流。根据本发明的液体收集器可以布置在最后一个无规填充床下方，吸收塔的塔底布置在所述收集器下方。所述吸收塔的准确构造取决于各种参数，并且在某些方面是可变的。

将液体溶剂供应至空间上位于C4-烃料流入口上方的吸收塔。在优选的实施方案中，将溶剂供应至第一无规填充床上方的吸收塔，并将C4-烃料流加入吸收塔中第一无规填充床下方的一个或多个无规填充床。在吸收塔中，所述液体溶剂会向下滴流，使其与气态C4-烃料流接触，以将主要含有丁烯的C4-烃料流的一部分转移至溶剂。在目前的情况下，分离没有那么剧烈。这意味着寻求的是在吸收塔顶部的含丁烷料流中仍存在至少5重量％的丁烯，优选至少10重量％的丁烯，特别优选至少15重量％的丁烯。实现这一点的一种选择是，相对于丁烯几乎完全转移到溶剂中的分离，减少输送到吸收塔的溶剂的量。这会导致较少的丁烯会被转移到溶剂中。

负载的溶剂在吸收塔中向下流动，并被收集在合适的液体收集器中，特别是烟囱式托盘(chimney tray)中。在液体收集器中获得的负载溶剂的温度优选在40℃和90℃之间，特别优选在45℃和65℃之间。将负载的溶剂从液体收集器中抽取出，使其流经过吸收塔蒸发器，然后进入液体收集器下方的吸收塔塔底，以从负载的溶剂中主要以气体方式脱除丁烷。所述吸收塔蒸发器优选为单程型蒸发器，其中负载溶剂仅通过所述蒸发器一次。这样可以实现尽可能低的温度，从而可以防止积垢。驱动温差进一步增加，从而允许更有效地利用NMP料流的能量。所述吸收塔蒸发器还可以被配置为多级设备，即可以存在属于吸收塔蒸发器的多个换热器/多个蒸发器。

然后，主要负载有丁烯的溶剂留在塔底，被从其抽取出并送至解吸塔作为塔底料流。被送至解吸塔的吸收塔塔底料流中的温度优选为70℃至130℃，特别优选为85℃至120℃。

特别地，然后在吸收塔的顶部获得了相对于所使用的C4-烃料流富含丁烷的料流，并且其仍然包含至少5重量％的丁烯，优选至少10重量％的丁烯，特别优选至少15重量％的丁烯。所述吸收塔中的压头可以在3至7巴绝对压力之间，优选在4至6.5巴绝对压力之间。富含丁烷的料流还额外可含有源自溶剂的水。该水可以在后续步骤中分离。富含丁烷的料流在吸收塔顶部被抽出并进行单级或多级冷凝，以冷凝出含水料流和含丁烷产物料流。这两种料流可以在合适的装置例如在多脚器(spider)中彼此分离。与含丁烷产物料流分离的含水料流可被传送到吸收塔或解吸塔，和/或根据其组成而部分地从工艺中排出。

由此得自冷凝的含丁烷产物料流仍可含有少量的水，特别地，基于所述含丁烷产物料流的总组成，含量最多为1500ppmw。

根据对所获得的含丁烷产物料流的要求，可能需要在冷凝之后对含丁烷产物料流进行干燥，优选在干燥塔中干燥，以分离仍然存在的水。干燥后，含丁烷产物料流优选含有水的最大量为50ppmw，优选25ppmw。可以使干燥期间获得的水再循环至吸收塔中冷凝。

富含丁烷的料流，或者如果存在冷凝，则含丁烷的产物料流随后进入绝热低聚，以使料流中存在的丁烯低聚。绝热低聚在一个或多个并联或串联布置的反应器中进行。术语绝热目前应理解为意味着反应器没有被主动冷却。在一个或多个反应器中的反应后，可以对所获得的产物料流进行处理，以将所获得的低聚物与未转化的反应物分离。这样的分离优选通过蒸馏进行。未转化的反应物可以再循环到反应器中。

绝热低聚的条件原则上是本领域技术人员所熟悉的。所述绝热低聚优选在80℃至110℃的温度范围内进行，特别优选在90℃至100℃。压力为至少20巴绝对压力，优选至少25巴绝对压力、特别优选至少30巴绝对压力。可使用的催化剂原则上包括所有合适的催化剂。优选的是包含镍和载体材料的含镍催化剂。合适的反应器是固定床反应器。

在吸收塔塔底抽出且主要负载丁烯的溶剂被供应至解吸塔。为此，可以使用例如泵将负载溶剂送至解吸塔。相对于吸收塔的塔底，解吸塔的塔底处于升高的温度和优选较低的压力。解吸塔塔底的温度优选在120℃和200℃之间，更优选在130℃和195℃之间。解吸塔中的压头可以在1和6巴绝对压力之间，优选在2和5巴绝对压力之间。相对于吸收塔的升高的温度和优选较低的压力导致丁烯和任选仍然存在的任何丁烷至少部分从所述溶剂中除去。在优选的实施方案中，至少部分除去丁烯的溶剂含有至多5000ppmw的丁烯，特别优选100至900ppmw的丁烯。至少部分除去丁烯的溶剂在解吸塔中向下流动，并被收集在解吸塔的液体收集器中。从那里，使至少部分除去丁烯的溶剂通过解吸塔蒸发器，然后进入液体收集器下方的解吸塔塔底，特别是烟囱式托盘，以便以气体方式脱除溶剂中剩余的任何丁烯。所述解吸塔蒸发器优选为单程型蒸发器，其中至少部分除去丁烯的溶剂仅通过蒸发器一次。这样可以实现尽可能低的温度，从而可以防止积垢。所述解吸塔蒸发器还可以被配置为多级装置，即可以存在属于解吸塔蒸发器的多个换热器。然后，除去丁烯的溶剂留在底部并从中被抽出，作为塔底料流被送至吸收塔，并在那里再用作用于吸收丁烯的溶剂。

在将其送至吸收塔之前，可以对除去丁烯的溶剂部分或完全进行再生以除去杂质，例如存在于所用C4-烃料流中的上述副产物和/或在解吸塔中在所述温度下由丁烯形成的上述副产物，如从溶剂、优选NMP中形成的低聚或聚合的化合物。优选进行再生，以使除去丁烯的溶剂进入容器中，并在小于500毫巴绝对压力、更优选小于200毫巴的绝对压力和在100℃至150℃之间的温度下蒸发。所述容器可具有与其连接的塔柱。特别是通过再生分离高沸物(heavy boilers)。如果仅对一部分除去丁烯的溶剂进行再生，则随后将再生的溶剂部分与未再生的溶剂合并，再循环至吸收塔。

特别地，然后在解吸塔的顶部获得相对于所使用的C4-烃料流富含丁烯的料流。该富含丁烯的料流可另外含有源自溶剂的水。该水可以在后续步骤中分离。富含丁烯的料流在解吸塔顶部被抽出，对其进行单级或多级冷凝，以冷凝出含水料流，其可不仅含有水，还含有有机物的残余物以及含丁烯产物料流。这两个料流可以在合适的装置如多脚器中彼此分离。然后可以使与含丁烯产物料流分离的含水料流再循环至解吸塔。排出全部或部分含水料流，以移除还有可能存在的有机物。

在本发明的一个优选实施方案中，在解吸塔顶部抽出的富含丁烯的料流的冷凝被配置为两级冷凝，其中在第一级冷凝中，含水料流被冷凝出来，然后再循环到解吸塔中，在第二级冷凝中，含丁烯产物料流被冷凝出来。然而，也可以出现这样的情况，即剩余的水也在第二级中被冷凝出来。该残余水可以通过合适的装置例如多脚器与含丁烯产物料流分离。

得自冷凝的含丁烯产物料流基于所述含丁烯产物料流的总组成，优选含有以重量计小于20％、更优选小于16％的丁烷。与之对照，得自冷凝的含丁烯的产物料流基于所述含丁烯产物料流的总组成，优选具有以重量计至少70％、更优选至少75％、特别优选至少86％的丁烯含量。

本发明的特征是利用从解吸塔到吸收塔的途中溶剂的热量及在解吸塔蒸发器中获得的热冷凝物的热量进行热集成。根据本发明，作为解吸塔塔底料流抽出的溶剂、优选NMP的热量用于以下的热集成：通过在至少一个相应的换热器中使用所述溶剂的热量来预热传送到解吸塔的负载溶剂，用于在吸收塔蒸发器中的蒸发和用于液体C4-烃料流的蒸发。

在本发明的优选实施方案中，分两个阶段进行被送至解吸塔的负载溶剂的预热，其中向被送至解吸塔的负载溶剂的第一热传递在换热器、优选管束换热器中实施，而第二热送至被送至解吸塔的负载溶剂则在釜式蒸发器中实现。这种实施方案的优点在于在上述优选的实施方案中，在两个阶段，即在换热器中和在釜式蒸发器中送至负载溶剂的热量源自作为传热介质的从解吸塔的塔底料流抽取的溶剂。使用釜式蒸发器还具有这样的优点，即其将会允许通向解吸塔的导管中具有较低的供应压力。通常，高供应压力是必须的，以防止管道中的蒸发，所述蒸发可导致包括管道破裂在内的问题。另一个优点是热负荷受到限制，从而确保了用于热传递的温差是/保持足够大。

根据本发明，至少部分除去丁烯的溶剂、优选NMP被收集在解吸塔的液体收集器中，并流经解吸塔蒸发器，以使得可以以气体方式脱除溶剂中剩余的任何丁烯。用于解吸塔蒸发器中蒸发的热量可以通过来自合适的传热介质的热传递被引入换热器中。所述传热介质尤其可以是以中压或高压蒸汽形式使用的加热蒸汽。优选的加热蒸汽是温度为150℃至270℃、优选160℃至250℃的中压蒸汽。中压蒸汽优选具有15至30巴绝对压力，特别优选17至25巴的绝对压力。也可用作加热蒸汽的是压力>30巴绝对压力的蒸汽。这种加热蒸汽也可称为高压蒸汽。

用于蒸发的加热蒸汽可以在换热器中经历至少部分冷凝，从而在10至20巴绝对压力、优选12至17巴绝对压力和150℃至210℃、优选160℃至200℃温度下产生热冷凝物。优选地，布置在换热器下游的是冷凝物容器，在其中热冷凝物可以与蒸汽分离。冷凝物容器中的压力优选低于加热蒸汽侧换热器中的压力。较低的压力可能导致部分热冷凝物蒸发，由此获得组合蒸汽，即加热蒸汽的未冷凝部分和冷凝物容器中通过解压而蒸发的热冷凝物，以作为冷凝物容器中的低压蒸汽。在当前情况下，低压蒸汽优选具有大于0巴且小于10巴的绝对压力。低压蒸汽的温度优选为100℃至180℃。

在那里获得的低压蒸汽仍然含有能量，但是在任何已知的工艺中都没有被利用。然而，从能量或经济的角度来看，这并不是有利的。然而，在本发明的优选实施方案中可以利用该能量。为此，可以使用优选可控的蒸汽喷射器(热压缩机)来提供用于在解吸塔蒸发器中蒸发的加热蒸汽。然后，为所述热压缩机供应所使用的加热蒸汽，例如源自适当的蒸汽网，这里尤其是优选使用的中压蒸汽，并且还供应来自冷凝物容器的低压蒸汽，从而形成混合蒸汽，该混合蒸汽相应地作为解吸塔蒸发器的传热介质。在这个实施方案中，所述混合蒸汽因此是加热蒸汽。配置这种蒸汽喷射器以使得其利用新鲜蒸汽来操作，并且借助于负压(蒸汽喷射器中的背压)可以从容器抽吸吸入蒸汽，然后形成用作传热介质的混合蒸汽。在当前情况下，新鲜蒸汽是加热蒸汽/中压蒸汽，利用该新鲜蒸汽，低压蒸汽作为吸入蒸汽从冷凝物容器中被抽吸，并与新鲜蒸汽混合。

这种实施方案的优点是显而易见的。在冷凝物容器中获得的低压蒸汽的能量可以被利用，从而节省能源和成本。由于另一个原因，这样的过程也可能是有利的。所采用的蒸汽喷射器可以是可控的，使得可以例如根据特定的工艺参数调节中压或高压和低压蒸汽的量。吸入蒸汽量通过新鲜蒸汽量来调节。低压和中压蒸汽的量则可以例如根据解吸塔中的温度来调节。

在进一步优选的实施方案中，解吸塔包括侧向蒸发器。在这种情况下，用于侧向蒸发器的传热介质可以是来自蒸汽喷射器的混合蒸汽，而解吸塔蒸发器采用中压蒸汽作为加热蒸汽。来自解吸塔蒸发器和侧向蒸发器的热冷凝物然后被送至根据上述实施例的冷凝物容器。在那里获得的低压蒸汽然后被用在蒸汽喷射器中，而其混合蒸汽则被用在侧向蒸发器中。这种变例的优点是获得的热冷凝物可以被进一步解压，从而能够提供更大量的低压蒸汽。

目前描述的方法可以用于集成的化学系统，其特别包括低聚反应和任选的加氢甲酰化。通过根据本发明的方法可以分离丁烯，所述方法可以用在联合工厂的不同位点。根据本发明的丁烯分离也可以存在于集成的化学装置内的不同位点。例如，可以在这种集成系统开始处采用本文描述的工艺。那么所使用的C4-烃料流可以特别是裂解C4、残液1、残液2或其混合物。如果采用裂解C4和/或残液2，则根据本发明的分离方法可以在其上游安排裂解C4氢化，其中丁二烯被选择性氢化，或者安排丁二烯分离，其中用溶剂例如NMP或腈萃取移除丁二烯，以降低丁二烯的含量。可以在丁二烯萃取分离的下游和根据本发明的分离的上游安排加氢异构化，以促进根据本发明的工艺中的分离任务，因为这样会将1-丁烯转化成更容易被溶剂吸收的2-丁烯。

如果在集成系统开始时采用所述分离方法，则可以将获得的产物料流供应至MTBE合成，然后优选连续进行1-丁烯分离、低聚反应以及纯化的低聚物的一次或多次加氢甲酰化。加氢甲酰化不仅可以用来自低聚反应的产物料流进行，从而使得可以在随后的氢化后由二正丁烯生产例如INA(异壬醇)或由三丁烯生产ITDA(异十三碳醛)，而且还可以用低聚反应的未转化的丁烯，从而可以在随后的羟醛缩合和氢化之后生产2-PH(2-丙基庚醇)。来自低聚反应的未转化的丁烯也可以任选用于进行进一步的低聚而不是加氢甲酰化。各个方法步骤的条件是本领域技术人员熟悉的。各个方法步骤可以包括进一步的步骤，例如产物的分离或所得料流的后处理，但这些步骤在本文中未明确提及。然而，根据本发明的分离工艺也可以在这种集成系统的任何其它点引入。

在本发明的一个实施方案中，在根据本发明的分离方法中使用的C4-烃料流在分离MTBE之后从MTBE合成中抽出，并且随后含丁烯的产物料流被供应至1-丁烯分离，之后连续进行低聚反应和一次或多次加氢甲酰化，以随后产生2-PH、ITDA和/或INA。各个方法步骤可以包括进一步的步骤，例如产物的分离或所得料流的后处理，但这些步骤在本文中没有明确提及。

在本发明的另一实施方案中，从1-丁烯分离中抽出在本发明的分离方法中使用的C4-烃料流，并且随后将含丁烯的产物料流供应至低聚反应，之后进行一次或多次加氢甲酰化反应，以随后生产2-PH、ITDA和/或INA。各个方法步骤可以包括进一步的步骤，例如产物的分离或所得料流的后处理，但这些步骤在本文中没有明确提及。

在本发明的另一个实施方案中，从低聚反应中抽出在本发明的分离方法中使用的C4-烃料流，并且随后将含丁烯的产物料流供应至加氢甲酰化，以随后生产2-PH。各个方法步骤可以包括进一步的步骤，例如产物的分离或所得料流的后处理，但这些步骤在本文中没有明确提及。

在本发明的另一个实施方案中，在集成系统的末端应用根据本发明的分离方法。在这种情况下，所使用的C4-烃料流从加氢甲酰化下游的2-PH生产中抽出。然后从根据本发明的分离方法获得的含丁烯的产物料流在这种情况下可以被再循环，并在集成系统中的合适点处使用，例如用于1-丁烯分离、用于低聚反应或一次或多次加氢甲酰化。这使得可以提高整个集成系统的效率，因为即使在经过集成系统中的最后工艺步骤之后，仍可能存在高达20重量％的丁烯。

独立于其中布置了根据本发明的分离工艺的集成系统的点，可以将含丁烷产物料流供应至例如绝热低聚，这是仍然存在的丁烯的氢化或丁烯的正/异分离(n/isosplitting)，其中正丁烷和异丁烷被彼此分离。所述正/异分离也可以在绝热低聚之后进行。另一种可能性是将含丁烷的产物料流包含在由MTBE合成、1-丁烯分离、低聚反应和加氢甲酰化构成的上述集成系统中的低聚反应的上游。

在本发明的一个特别优选的实施方案中，正/异分离所需的能量可以至少部分通过与解吸塔顶部的两级冷凝的第一级冷凝的热集成来实现。其优点在于，在冷凝中获得的能量被利用，而不是像现有技术那样简单地释放到环境中。

下面参照附图对本发明进行说明。附图用于示例说明，但不应理解为限制本发明。

图1所示为本发明的基本结构。液态C4-烃料流通过换热器(4)蒸发，并被送至吸收塔(1)。必要时，使溶剂通过残余冷却器(3)以达到所需温度，并同样被送至吸收塔，其中入口在空间上位于C4-烃料流入口上方，在这种情况下位于第一随机填充床上方。在吸收塔(1)的顶部获得富含丁烷的料流，该料流被抽出，并被送至绝热低聚(53)。从低聚得到的料流可以部分地再循环，这点仅在这里建议负载的溶剂被收集在吸收塔(1)的底部，如图中的烟囱式托盘所示。在那里，至少一部分负载溶剂被抽出并经由吸收塔蒸发器(5)被传送到吸收塔(1)的底部。将负载的溶剂从吸收塔(1)的底部抽取，使用泵(9)并经由用于预热负载的溶剂的换热器(6)而将其送至解吸塔(2)，在解吸塔中溶剂中存在的丁烯与溶剂分离。在解吸塔顶部获得富含丁烯的料流。可以对该料流进行单级或多级冷凝，图中未示出冷凝。仅指示了可能的再循环料流。至少部分除去丁烯的溶剂被收集在解吸塔(2)的底部，如图中的烟囱式托盘所示。在那里，至少一部分负载的溶剂被抽出并经由解吸塔蒸发器(7)传送到解吸塔的塔底。然后将除去丁烯的溶剂从解吸塔(2)底部抽出，并使用泵(8)通过用于预热负载溶剂的换热器(6)、吸收塔蒸发器(5)、用于蒸发C4-烃料流的换热器(4)和残余冷却器(3)再循环至吸收塔。

图2所示为本发明的一个优选实施方案，其中分两个阶段对被送至解吸塔(2)的负载溶剂进行预热，即，用另外的釜式蒸发器(10)，并且其中蒸汽喷射器(12)存在于解吸塔蒸发器(7)处。这个蒸汽喷射器供应有常规加热蒸汽，即，例如来自蒸汽网的中压蒸汽和在冷凝物容器(11)中获得的低压蒸汽，从而形成混合蒸汽，然后将其用作用于解吸塔蒸发器(7)的加热蒸汽。釜式蒸发器的操作模式在图3的描述中阐明，蒸汽喷射器的操作模式在图4的描述中阐明。其它一切对应于之前结合图1所指定的内容。

图3所示为釜式蒸发器(10)的示意结构。使液体进料通过外壳侧的进料口(101)进入蒸发器。所述液体进料在釜式蒸发器中部分蒸发，并通过外壳侧的气体口(103)进入解吸塔。未蒸发的进料部分通过堰(weir)并通过外壳侧上的产物口(102)作为液体产物进入解吸塔(2)。在管侧，解吸塔(2)的热的塔底产物被用作加热介质，其通过入口(104)穿过管并在出口(105)再次排出。

图4所示为蒸汽喷射器(12)的示意结构。在此，新鲜蒸汽(121)是加热蒸汽，特别是来自蒸汽网的中压蒸汽。吸入蒸汽(123)是来自冷凝物容器的低压蒸汽。两者通过控制单元(124)混合，并通过出口作为混合蒸汽(122)传送到解吸塔蒸发器(7)。新鲜蒸汽和吸入蒸汽的量可以通过控制单元进行调节，从而可以影响混合蒸汽的压力和温度，由此影响可能的加热输出。

Claims (14)

1.通过用溶剂萃取蒸馏，从含有至少丁烯和丁烷的C4烃料流中分离丁烯的方法，其中所述方法包括以下步骤：

a.在进料蒸发器中至少部分蒸发液体C4-烃料流，供应气态C4-烃料流，并将所述C4-烃料流上方的液体溶剂供应给吸收塔，在其中所述C4-烃料流和所述溶剂彼此接触，以主要将丁烯从C4-烃料流转移至所述溶剂，其中使由此负载的溶剂被收集在吸收塔的液体收集器中，并使其通过吸收塔蒸发器，然后进入液体收集器下方的吸收塔塔底，以从负载的溶剂中以气体方式主要脱除丁烷，其中负载的溶剂随后被送至解吸塔作为塔底料流，并且其中在所述吸收塔的顶部获得相对于所用C4烃料流富含丁烷，并且仍然含有至少5重量％的丁烯、优选至少10重量％的丁烯，特别优选至少15重量％丁烯的料流；

b.将负载的溶剂供应给解吸塔，解吸塔相对于吸收塔处于升高的温度和优选较低的压力，并且其中将丁烯与溶剂分离，以在解吸塔顶部获得富集丁烯的料流，以及在解吸塔底部的至少部分除去丁烯的溶剂，其中将至少部分除去丁烯的溶剂收集在解吸塔的液体收集器中，使其通过解吸塔蒸发器，然后将其送至液体收集器下方的解吸塔塔底，以气体方式脱除溶剂中剩余的任何丁烯，其中使所述溶剂随后作为塔底料流再循环至吸收塔；

其特征在于，作为解吸塔塔底料流回收的溶剂热量用于以下热集成：通过在至少一个相应的换热器中使用所述溶剂的热量来预热被送至解吸塔的负载的溶剂，用于在吸收塔蒸发器中蒸发，以及用于蒸发液体C4-烃料流，并且特征在于，

将富含丁烷的料流送至绝热低聚，以使料流中存在的丁烯低聚。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所使用的溶剂是NMP。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述溶剂/NMP含有水，并且水含量以重量计为1％至10％，优选以重量计为4％至9％。

4.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中在所述解吸塔顶部获得的富含丁烯的料流还另外含有源自所述溶剂的水。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在解吸塔的顶部抽取富含丁烯的料流，并对其进行冷凝，其中将水和含丁烯产物料流冷凝出来并彼此分离，并将水返回至吸收塔。

6.根据权利要求5所述的方法，其中得自冷凝的含丁烯产物料流的丁烯含量基于含丁烯产物料流的总组成重量为至少70％，优选至少75％，特别优选至少86％。

7.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中被送至解吸塔的所述吸收塔塔底料流中的温度为70℃至130℃，优选85℃至120℃。

8.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述解吸塔塔底的温度为120℃至200℃，优选130℃至195℃。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述解吸塔中的压头为1-6巴绝对压力，优选2-5巴绝对压力。

10.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中对被送至所述解吸塔的负载溶剂的预热分两个阶段进行，其中在换热器中实施向所述溶剂的第一次热传递，并且在釜式蒸发器中实施向所述溶剂的第二次热传递。

11.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述解吸塔蒸发器中用于蒸发的热量可以通过用合适的传热介质、特别是加热蒸汽的热传递而被引入到换热器中。

12.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所使用的加热蒸汽在所述换热器中经历至少部分冷凝，从而在10至20巴绝对压力、优选12至17巴绝对压力及150℃至200℃、优选160℃至190℃的温度下产生热冷凝物，该热冷凝物被送至冷凝物容器中。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述冷凝物容器中的压力低于所述换热器中的压力，从而导致一部分加热冷凝物再蒸发，其结果是获得作为低压蒸汽的合并蒸汽。

14.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中使用供应有中压蒸汽以及在冷凝物容器中获得的低压蒸汽的蒸汽喷射器来提供用于解吸塔蒸发器的加热蒸汽。