專利名稱：一種丁烯氧化脫氫制丁二烯反應生成氣處理工藝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種丁烯氧化脫氫制丁二烯反應生成氣處理工藝方法，屬于化工技術領域。
背景技術：
丁烯氧化脫氫反應制丁二烯的過程中，其氧化脫氫反應生成氣組成十分復雜，其中N2和其他惰性氣體的含量約為70% (摩爾百分數，下同)，丁二烯及其他C4組分含量約為16 30%，還含少量的有機酸、醛、酮等有害組成。為了得到初級丁二烯，生成氣應先經洗酸與洗醛過程中除去其中酸、醛、酮等有機物，再經油吸收過程中除去N2等惰性氣體，再通過解
吸而獲得初級丁二烯。目前，工業(yè)化的工藝過程是采用常壓洗醛，加壓、一級吸收、冷凝工藝，吸收劑采用的是沸程為60-90°C吸收油，主要組成為己烷及部分庚烷，簡稱為“C6油”;反應生成氣經換熱冷卻后進入水冷洗酸洗醛塔，從塔頂排出的生成氣經壓縮機升壓至I. IMPa左右，再進入吸收塔，生成氣中C4等有機物被C6油吸收而從吸收塔塔底排至解吸塔，吸收塔塔頂排出含C6油、C4的氣體，再經冷凝器冷凝回收有機物后排放；該工藝存在以下不足(1)生成氣的洗酸與洗醛過程在同一常壓塔內進行，因未經壓縮升壓，洗醛過程需加入大量水才能達到脫醛效果，造成水耗大、廢水多；(2)為了提高吸收塔的吸收效果，需將壓縮機出口壓力提高至l.OMPa以上，既造成壓縮機功率消耗大，又加劇了醛、丁二烯等在壓縮過程中的聚合，增大了物料損耗；(3)采用一級吸收，吸收塔塔頂排放氣中C6油含量高，在通過冷凝回收部分C6油后，因C6油的飽和蒸汽壓高，其C6油損失量仍很大。針對排放氣中C6油損失，文獻[I]利用熱分離機回收尾氣中的C6油[J]，石油化工環(huán)境保護，1989，02 42中采用了熱分離機回收C6油的技術，但回收率不到50% ;專利CN102527186A介紹了吸附/脫附技術回收溶劑油，提高了溶劑油回收率，因排放氣中C6油含量高，造成設備龐大、吸附/脫附頻繁，且脫附過程要用蒸汽而產生大量廢水。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種丁烯氧化脫氫制丁二烯反應生成氣處理工藝方法。本發(fā)明的技術方案是一種丁烯氧化脫氫制丁二烯反應生成氣處理工藝方法，其特征在于包括下列步驟
O自氧化脫氫反應器出來的高溫生成氣經換熱與冷卻后，再通過水冷洗酸塔除去酸、酮和部分醛后，經壓縮機壓縮送至洗醛塔洗滌脫醛；
2)洗醛后的生成氣進入一級吸收塔塔釜與塔頂加入經冷卻的低溫C6油逆流接觸，吸收了 C4有機物的C6油從塔底排出，從塔頂排出的含少量C4、C6油氣體再送至二級吸收塔；
3)從一級吸收塔塔底排出富含C4有機物的C6油經泵送至一級解吸塔；一級解吸塔上部側線采出液體初級丁二烯，經冷卻后送至后續(xù)工序再精制，塔頂氣相至一級解吸塔冷凝器冷卻冷凝，冷凝的液相回流塔內，含有機物的不凝氣體則返回壓縮機入口 ；自一級解吸塔塔底來的C6油用泵加壓，大部分經換熱冷卻后返回C6油罐循環(huán)使用，少部分送往脫重塔脫除重組份；C6油在脫重塔內經蒸餾分離，脫除重組份的C6油用泵送回C6油罐循環(huán)使用，從脫重塔塔底排出的重組份用泵送出裝置；
4)從一級吸收塔塔頂排出的含少量C4、C6油的氣體利用自身壓力至二級吸收塔塔釜，在二級吸收塔內與從該塔上部加入經冷卻的低溫高沸點油逆流接觸被吸收，從該塔塔頂排出的含微量有機物的排放氣再經尾氣處理系統(tǒng)處理后排放，從該塔塔底排出富含C4、C6油的高沸點油經泵送至二級解吸塔；
5)吸收了C4、C6油的高沸點油在二級解吸塔內蒸餾，從塔底排出的高沸點油經泵增壓并經換熱冷卻后送至高沸點油罐循環(huán)利用；從塔頂排出的含C4、C6油的餾出物至二級解吸塔冷凝器，冷凝液經泵加壓，一部分作為回流返回該塔，其余部分送回C6油罐，含少量有機物的氣體經冷低溫冷凝器冷卻冷凝，冷凝液送回C6油罐，不凝氣則返回壓縮機入口。本發(fā)明中從水冷洗酸塔塔頂排出的生成氣經壓縮機壓縮至出口壓力為O. 45 O.7MPa，洗醛塔的操作壓力接近該壓力，從洗醛塔排出氣體的溫度為5 20°C，洗醛過程需從洗醛塔頂部補充少量脫鹽水；
本發(fā)明中一級吸收塔的吸收劑是C6油，如6號溶劑油或正己烷；一級吸收塔的操作壓力略低于壓縮機出口壓力，為O. 40 O. 65MPa，一級解吸塔的操作壓力為O. 35 O. 60MPa，脫重塔為常壓操作；一級吸收塔塔頂溫度為5 20°C，一級解吸塔塔頂溫度為35 55°C，脫重塔的塔頂操作溫度為70 90°C ；
本發(fā)明中二級吸收塔的吸收劑是餾程為150 250°C的高沸點油，如200號溶劑油和ClO C13烷烴；二級吸收塔的操作壓力略低于一級吸收塔出口壓力，為O. 35 O. 65MPa，二級解吸塔為常壓操作；二級吸收塔塔頂操作溫度為5 20°C，二級解吸塔塔頂操作溫度為 70 90°C。本發(fā)明通過降低壓縮機出口壓力，減少了醛、丁二烯在壓縮過程中的聚合損耗和電機功率消耗，通過采用兩級吸收，降低了排放氣中C6油的含量與損失。


圖I、現工業(yè)化丁烯氧化脫氫制丁二烯氧化單元生成氣處理流程框 圖中1-吸收塔；2- C6油低溫冷卻器；3- C6油罐；4- C6油冷卻器；5_C6油換熱器；6-解吸塔；7-解吸塔再沸器；8-解吸塔冷凝器；9-解吸塔回流罐；10-泵；11-吸收塔冷凝器；12_脫重塔；13_水冷洗酸洗醛塔；14_壓縮機；
Cff-循環(huán)水卻水；RW-低溫冷凍水；LS-低壓蒸汽。圖2、本發(fā)明丁烯氧化脫氫制丁二烯氧化單元生成氣處理流程框圖。圖中1- 一級吸收塔；2- C6油低溫冷卻器；3- C6油罐；4- C6油冷卻器；5_C6油換熱器；6- —級解吸塔；7- —級解吸塔再沸器；8_ —級解吸塔冷凝器；9_ 一級解吸塔回流罐；10-泵；11-二級解吸氣后冷器；12-脫重塔；13-水冷洗酸塔；14-壓縮機；15-洗醛塔；16-高沸點油換熱器；17-排放氣分離罐；18- 二級吸收塔；19- 二級解吸塔再沸器；20- 二級解吸塔冷凝器；21-二級解吸塔回流罐；22-高沸點油冷卻器；23-高沸點油低溫冷器；24_高沸點油罐；25_ 二級解吸塔；
Cff-循環(huán)水卻水；RW-低溫冷凍水；LS-低壓蒸汽；HS-高壓蒸汽。
下面參照附圖2對本發(fā)明的工藝方法作進一步說明
氧化脫氫反應的生成氣從水冷洗酸塔13塔頂排出，經壓縮機14壓縮至O. 45
O.7MPa，進入洗醛塔15塔釜，與從塔頂加入的脫低溫水逆流接觸，氣體中醛類被水溶解，從塔底排出的含醛廢水經脫醛處理后大部分返回塔循環(huán)使用，少部分排往污水處理系統(tǒng)。洗醛塔15塔頂出來的生成氣利用壓差進入一級吸收塔I塔釜，與塔頂加入經冷卻至5 20°C的C6油逆流接觸，生成氣中的丁二烯等有機物溶解于C6油而從塔底排出，生成氣中的N2、C02、O2及少量C4、C6油從塔頂排出而進入二級吸收塔18進一步回收C4、C6油。從一級吸收塔I塔底排出含C4的C6油用泵10送出，經換熱器5預熱后進入一級解吸塔6進行蒸餾；從一級解吸塔6中上部側線采出初級丁二烯，經冷卻器冷卻再用泵送入后續(xù)精制單元精制，塔頂餾出的C4組份經塔頂冷凝器8，冷凝液全回流塔內，而不凝氣返回壓縮機14入口 ；一級解吸塔6塔底排出的是脫除C4的C6油，大部分C6油經換熱器5、冷卻器4被冷卻至50°C以下送至C6油罐3循環(huán)使用，少部分C6油則送入脫重塔12，以分離出C6油中的重組份。C6油在脫重塔12內進行蒸餾，塔頂餾出物經塔頂冷凝器冷凝后，一部分冷凝液作為塔頂回流，其余冷凝液送入C6油罐3循環(huán)使用。脫重塔12塔底排出的重組份用泵增壓并經冷卻器冷卻至50°C以下，送出裝置。一級解吸塔6、脫重塔12均配有再沸器，由蒸汽或其他熱媒供給熱量。從一級吸收塔6塔頂排出含少量C4、C6油的N2、C02、02尾氣進入二級吸收塔18塔釜，與塔頂加入并經冷卻至5 20°C的高沸點油逆流接觸，從二級吸收塔18塔頂排出的是含極少量的有機物N2、C02、02氣體，再進入尾氣處理系統(tǒng)處理達標后高點排放；C4、C6油溶解在高沸點油中并從塔底排出；塔底排出含C4、C6油的高沸點油經換熱器16預熱后進入二級解吸塔25進行蒸餾分離；塔頂餾出物經塔頂冷凝器冷凝，一部分凝液作為回流液送回塔頂，一部分凝液送回C6油罐3，不凝氣返回壓縮機14入口 ；塔底的排出的是脫除了 C4、C6油的高沸點油，經換熱器16冷卻后送入高沸點油罐24以循環(huán)利用。
具體實施例方式實施例I :
丁烯氧化脫氫反應的生成氣經換熱冷卻、洗酸洗醛后:其摩爾百分組成如下表
組份氮氣氧氣二氧化碳一氧化碳 7jC_C4燒烴C4烯烴丁二烯其它合計
mol, % 丨58· 61 | · 20 丨5· 19 |θ· 24 | · 94 丨3· 61 |l0. PO |l9. 07 |θ. 14 |l00. PO
現工業(yè)化的是加壓、一級吸收加低溫冷凝工藝，壓縮機出口壓力為I. IMPa. G ;吸收塔
塔頂操作壓力為I. 05MPa. G0本發(fā)明的加壓二級吸收工藝，壓縮機出口壓力為O. 45MPa. G，
一級吸收塔塔頂操作壓力為O. 4MPa. G，二級吸收塔塔頂操作壓力為O. 35MPa. G。一級吸收
均采用6號油劑油作吸收劑，本發(fā)明的二級吸收采用200號油劑油作吸收劑。其應用效果
如下表
本發(fā)明工藝與現工業(yè)化工藝應用效果對比表
權利要求
1.一種丁烯氧化脫氫制備丁ニ烯反應生成氣處理工藝方法，其特征在于包括下列步驟 1)自氧化脫氫反應器出來的高溫生成氣經換熱與冷卻后，再通過水冷洗酸塔除去酸、酮和部分醛后，經壓縮機壓縮送至洗醛塔洗滌脫醛；2)洗醛后的生成氣進入一級吸收塔塔釜與塔頂加入經冷卻的低溫C6油逆流接觸，吸收了 C4有機物的C6油從塔底排出，從塔頂排出的含少量C4、C6油氣體再送至ニ級吸收塔； 3)從ー級吸收塔塔底排出富含C4有機物的C6油經泵送至一級解吸塔；一級解吸塔上部側線采出液體初級丁ニ烯，經冷卻后送至后續(xù)エ序再精制，塔頂氣相至一級解吸塔冷凝器冷卻冷凝，冷凝的液相回流塔內，含有機物的不凝氣體則返回壓縮機入口 ；自ー級解吸塔塔底來的C6油用泵加壓，大部分經換熱冷卻后返回C6油罐循環(huán)使用，少部分送往脫重塔脫除重組份；C6油在脫重塔內經蒸餾分離，脫除重組份的C6油用泵送回C6油罐循環(huán)使用，從脫重塔塔底排出的重組份用泵送出裝置； 4)從ー級吸收塔塔頂排出的含少量C4、C6油的氣體利用自身壓カ至ニ級吸收塔塔釜，在ニ級吸收塔內與從該塔上部加入經冷卻的低溫高沸點油逆流接觸被吸收，從該塔塔頂排出的含微量有機物的排放氣再經尾氣處理系統(tǒng)處理后排放，從該塔塔底排出富含C4、C6油的高沸點油經泵送至ニ級解吸塔； 5)吸收了C4、C6油的高沸點油在ニ級解吸塔內蒸餾，從塔底排出的高沸點油經泵增壓并經換熱冷卻后送至高沸點油罐循環(huán)利用；從塔頂排出的含C4、C6油的餾出物至ニ級解吸塔冷凝器，冷凝液經泵加壓，一部分作為回流返回該塔，其余部分送回C6油罐，含少量有機物的氣體經冷低溫冷凝器冷卻冷凝，冷凝液送回C6油罐，不凝氣則返回壓縮機入口。
2.根據權利要求I所述的エ藝方法，其特征在于從水冷洗酸塔塔頂排出的生成氣經壓縮機壓縮至出ロ壓カ為O. 45 O. 7MPa，洗醛塔的操作壓カ接近該壓力，從洗醛塔排出氣體的溫度為5 20°C，洗醛過程需從洗醛塔頂部補充少量脫鹽水。
3.根據權利要求I所述的エ藝方法，其特征在于ー級吸收塔的吸收劑是C6油，如6號溶劑油或正己烷；一級吸收塔的操作壓カ略低于壓縮機出口壓カ，為O. 40 O. 65MPa，一級解吸塔的操作壓カ為O. 35 O. 60MPa，脫重塔為常壓操作；一級吸收塔塔頂溫度為5 20°C，一級解吸塔塔頂溫度為35 55°C，脫重塔的塔頂操作溫度為70 90°C。
4.根據權利要求I所述的エ藝方法，其特征在于ニ級吸收塔的吸收劑是餾程為150 250°C的高沸點油，如200號溶劑油和ClO C13烷烴；ニ級吸收塔的操作壓カ略低于ー級吸收塔出ロ壓力，為O. 35 O. 65MPa，ニ級解吸塔為常壓操作；ニ級吸收塔塔頂操作溫度為5 20°C，ニ級解吸塔塔頂操作溫度為70 90°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種丁烯氧化脫氫制備丁二烯過程中氧化反應生成氣處理工藝方法，含丁烯的原料依次與經預熱的水蒸氣、加壓的空氣混合進入反應器進行氧化脫氫反應；自反應器出來的高溫生成氣依次經廢熱鍋爐換熱、后冷器冷卻、水冷洗酸塔洗酸、壓縮機升壓和洗醛塔洗滌脫醛后，再分別用C6油和高沸點油兩級吸收，回收其中C4等有機物，含微量有機物的排放氣再經尾氣處理設施處理后排放；被C6油吸收的有機物通過解吸塔而制得初級丁二烯，C6油和高沸點油經解吸后循環(huán)利用；與現有工業(yè)化技術相比，本發(fā)明通過降低壓縮機出口壓力，減少了醛、丁二烯在壓縮過程中的聚合損耗和電機功率消耗，通過采用兩級吸收，降低了排放氣中C6油的含量與損失。
文檔編號C07C7/11GK102863309SQ201210352538
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權日2012年9月21日
發(fā)明者王昌飛, 劉國強, 李文輝 申請人:湖南百利工程科技股份有限公司