从C4-烃料流中移除丁烯的节能方法技术

本发明专利技术涉及通过用合适的溶剂进行萃取蒸馏，从除了含有丁烯还含有丁烷的C4

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从C4
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烃料流中移除丁烯的节能方法
[0001]本专利技术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
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烃料流中分离丁烯的方法。根据本专利技术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。
[0002]通过萃取蒸馏分离丁烷
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丁烯混合物本身是已知的。这使用非质子溶剂(例如N
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甲基
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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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]因此，本专利技术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。
[0006]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。根据本专利技术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
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烃料流中分离丁烯的方法，其中所述方法法包括以下步骤：
[0007]a.在进料蒸发器中至少部分蒸发液体C4
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烃料流，供应气态C4
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烃料流，并将C4
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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
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烃料流和所述溶剂彼此接触，以主要将丁烯从C4
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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；
[0008]b.将负载的溶剂、优选NMP供应给解吸塔，解吸塔底部相对于吸收塔塔底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，其中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，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；
[0009]其中作为解吸塔塔底料流回收的溶剂、优选NMP的热量至少部分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
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烃料流。
[0010]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。本专利技术最简单的实施方案还不需要额外的侧向蒸发器，所述侧向蒸发器会导致另外的设备工程复
杂性，并因此带来更高的成本。
[0011]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。
[0012]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。本专利技术中使用的术语“热量”、“热传递”和“热集成”在每种情况下均基于该定义。
[0013]本方法涉及从含丁烯的C4
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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)。在本专利技术的上下文中，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，根据本专利技术的方法可以使用至少含有丁烯和丁烷的任何C4
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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。在本专利技术的一个优选实施方案中，所使用的C4
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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
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丁二烯或C5
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烃。
[0014]在根据本专利技术的萃取方法中，使用主要溶解所用气态C4
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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
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甲基
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吡咯烷酮(NMP)。根据本专利技术的方法优选使用NMP作为溶剂进行。在本专利技术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。
[0015]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
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烃料流富含丁烷的料流。根据本专利技术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。所述吸收塔的确切构造取决于各种参数，并且在某些方面是可变的。
[0016]将液体溶剂供应至空间上位于C4
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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
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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(上升的)气态C4
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烃料流接触，以将主要含有丁烯的C4
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烃料流的一部分转移至溶剂以形成负载溶剂。在步骤a中，使C4
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烃料流和溶剂彼此接触，特别是逆流接触。在本专利技术的优选实施方案中，转移至所述溶剂的C4
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烃料流部分基于转移至所述溶剂中C4
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烃料流部分的组成，包含以重量计至少70％、特别优选至少80％的丁烯。这导致所用C4
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烃料流中存在的丁烯的至少80％、特别优选至少90本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】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
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烃料流，供应气态C4
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烃料流，并将所述C4
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烃料流上方的液体溶剂供应给吸收塔，在其中所述C4
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烃料流和所述溶剂彼此接触，以主要将丁烯从C4
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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；b.将负载的溶剂供应给解吸塔，解吸塔的底部相对于吸收塔塔底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，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，并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的热量至少部分用于以下热集成：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
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烃料流。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，其中在所述吸收塔顶部获得相对于所使用的C4
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烃料流富含丁烷的料流。5.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...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：