一種制備異丁烷的系統(tǒng)及分離方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備異丁烷的系統(tǒng)及分離方法。所述系統(tǒng)包括：萃取精餾塔、烷烴水洗塔、汽提塔、烯烴水洗塔、溶劑回收塔、加氫反應(yīng)器、加氫進(jìn)出料換熱器、加氫進(jìn)料加熱器、加氫分離裝置、脫輕塔、異丁烷成品塔。加氫分離裝置包括：加氫后冷器、加氫熱分離罐和加氫冷分離罐；或者包括加氫后冷器和加氫分離罐。方法包括：醚后碳四經(jīng)過(guò)萃取精餾可制得丁烯產(chǎn)品；回收加氫反應(yīng)后的高壓尾氣，提高異丁烷產(chǎn)品的回收率；不飽和與飽和碳四原料經(jīng)萃取精餾和加氫后制得異丁烷產(chǎn)品。本發(fā)明可以處理所有煉廠碳四和乙烯裝置醚后碳四，將溶劑余熱回收，提高了裝置的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】一種制備異丁烷的系統(tǒng)及分離方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及碳四領(lǐng)域，更進(jìn)一步說(shuō)，是涉及一種制備異丁烷的系統(tǒng)及分離方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)許多煉油化工一體化企業(yè)輕烴資源豐富，碳四餾分過(guò)剩。隨著我國(guó)原油加工 能力的迅速提高和乙烯產(chǎn)量的不斷增加，作為石油化工副產(chǎn)品的碳四資源也在不斷擴(kuò)大。 如何充分、合理地利用煉廠氣及乙烯裝置副產(chǎn)的碳四餾分，發(fā)掘碳四產(chǎn)品的潛在價(jià)值，成為 人們重點(diǎn)關(guān)注的課題之一。碳四餾分中含有的1，3-丁二烯可用萃取精餾的方法分離出來(lái) 用作生產(chǎn)合成橡膠，碳四餾分中的異丁烯通過(guò)醚化裝置與甲醇反應(yīng)生成MTBE并可通過(guò)進(jìn) 一步的精密分餾獲得高純度的1-丁烯，其它碳四組分的利用還較少。碳四組分中1-丁烯、 2_丁烯可以用作甲乙酮生產(chǎn)的原料或者氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯。正丁烷可以用作生產(chǎn)順酐的 原料，異丁烷可以生產(chǎn)航空燃料、可以做制冷劑，以及異丁醇、環(huán)氧丙烷等。近年來(lái)由于甲乙 酮、順酐、異丁醇和環(huán)氧丙烷等需求量逐年增加，使得丁烷與丁烯分離的工藝，越來(lái)越引起 人們的重視。
[0003] 煉廠碳四來(lái)源廣泛，主要分為兩種類型，一種是含烯烴彡5%wt的飽和碳四，另一 種烯烴含量40?50%wt的不飽和碳四，乙烯裝置醚后碳四主要是烷烴和單烯烴，烯烴含量 30?60%wt。當(dāng)前，這些碳四混合物絕大部分作為液化氣燃料燒掉，化工利用率較低，由于 碳四烷烴、烯烴很好的工業(yè)應(yīng)用前景，其分離利用就至關(guān)重要。
[0004] 表1碳四餾分中各組分沸點(diǎn)及相對(duì)揮發(fā)度
[0005]

【權(quán)利要求】
1. 一種制備異丁烷的系統(tǒng)，其特征在于： 所述系統(tǒng)包括：萃取精餾塔、烷烴水洗塔、汽提塔、烯烴水洗塔、溶劑回收塔、加氫反應(yīng) 器、加氫進(jìn)出料換熱器、加氫進(jìn)料加熱器、加氫分離裝置、脫輕塔、異丁烷成品塔； 所述萃取精餾塔頂部連接烷烴水洗塔，萃取精餾塔底部連接汽提塔；汽提塔頂部連接 烯烴水洗塔，汽提塔底部與萃取精餾塔上部連接； 所述烷烴水洗塔頂部連接加氫進(jìn)出料換熱器；所述加氫進(jìn)出料換熱器出口連接加氫進(jìn) 料加熱器后連接加氫反應(yīng)器上部； 所述烷烴水洗塔和烯烴水洗塔底部連接溶劑回收塔；溶劑回收塔頂部連接異丁烷成品 塔中間再沸器后再連接溶劑回收塔冷凝器，溶劑回收塔冷凝器出口管線分成兩路：一路返 回溶劑回收塔上部，另一路連接萃取精餾塔上部； 所述加氫反應(yīng)器底部連接加氫進(jìn)出料換熱器后連接加氫分離裝置，加氫分離裝置頂部 出口管線分成兩路，一路依次連接壓縮機(jī)吸入罐、壓縮機(jī)后與烷烴水洗塔頂部出口管線合 并后連接加氫進(jìn)出料換熱器；另一路連接脫輕塔； 加氫分離裝置底部連接脫輕塔；脫輕塔底部連接異丁烷成品塔。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備異丁烷的系統(tǒng)，其特征在于： 所述加氫分離裝置包括加氫熱分離罐、加氫后冷器和加氫冷分離罐； 所述加氫反應(yīng)器底部連接加氫進(jìn)出料換熱器后連接加氫熱分離罐，加氫熱分離罐頂部 依次連接加氫后冷器和加氫冷分離罐，加氫冷分離罐頂部出口管線分成兩路，一路連接壓 縮機(jī)吸入罐，另一路連接脫輕塔上部，加氫熱分離罐底部連接脫輕塔。
3. 如權(quán)利要求1所述的制備異丁烷的系統(tǒng)，其特征在于： 所述加氫分離裝置包括：加氫后冷器和加氫分離罐； 所述加氫反應(yīng)器底部連接加氫進(jìn)出料換熱器后依次連接加氫后冷器和加氫分離罐，力口 氫分離罐頂部出口管線分成兩路，一路連接壓縮機(jī)吸入罐，另一路連接脫輕塔上部，加氫分 離罐底部連接脫輕塔。
4. 如權(quán)利要求1?3之一所述的制備異丁烷的系統(tǒng)，其特征在于： 所述萃取精餾塔下部分別設(shè)置有萃取蒸汽再沸器、萃取溶劑再沸器和萃取中間再沸 器；萃取精餾塔頂部設(shè)置有頂部冷凝器； 汽提塔底部依次連接萃取溶劑再沸器、萃取中間再沸器、原料預(yù)熱器、溶劑冷卻器后與 萃取精餾塔上部連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的制備異丁烷的系統(tǒng)，其特征在于： 所述加氫進(jìn)料加熱器為電加熱、蒸汽加熱或加熱爐。
6. -種米用如權(quán)利要求1?5之一所述的制備異丁燒的系統(tǒng)的分離方法，其特征在于 所述分離方法包括： 醚后碳四經(jīng)過(guò)萃取精餾可制得丁烯產(chǎn)品； 不飽和碳四原料經(jīng)萃取精餾、加氫和分離后制得異丁烷產(chǎn)品；飽和碳四原料經(jīng)加氫分 離后得到異丁烷產(chǎn)品。
7. 如權(quán)利要求6所述的制備異丁烷的分離方法，其特征在于所述方法包括： (a)不飽和碳四氣化后進(jìn)入萃取精餾塔進(jìn)行萃取精餾，塔頂?shù)玫降奶妓耐闊N經(jīng)過(guò)烷烴 水洗塔脫除溶劑后進(jìn)入加氫進(jìn)出料換熱器； (b)由萃取精餾塔底部采出碳四烯烴與溶劑的混合物進(jìn)入汽提塔，塔頂?shù)玫降奶妓南?烴再經(jīng)烯烴水洗塔脫除溶劑后得到碳四單烯烴產(chǎn)品； (C)由界外來(lái)的飽和碳四與由烷烴水洗塔頂部采出碳四物料混合后依次進(jìn)入加氫進(jìn)出 料換熱器、加氫進(jìn)料加熱器后，進(jìn)入加氫反應(yīng)器將少量單烯烴和雙烯烴加氫飽和并脫除微 量有機(jī)硫氮雜質(zhì)； (d) 由汽提塔釜采出的循環(huán)溶劑作為熱源依次經(jīng)過(guò)萃取溶劑再沸器、萃取中間再沸器、 原料預(yù)熱器換熱后經(jīng)溶劑冷卻器冷卻至40?60°C后與萃取精餾塔上部連接；同時(shí)循環(huán)溶 劑抽出一小股物料送去溶劑回收塔； (e) 由烷烴水洗塔、烯烴水洗塔底部采出的溶劑與水的混合物連同循環(huán)溶劑抽出的小 股物料合并經(jīng)溶劑回收塔進(jìn)出料換熱器換熱后送去溶劑回收塔； (f) 由溶劑回收塔頂部氣相物料經(jīng)與異丁烷成品塔中間再沸器換熱后由溶劑回收塔冷 凝器冷卻至40?75°C后分兩路，一路作為回流返回溶劑回收塔頂部，另一路作為溶劑送去 萃取精餾塔上部； (g) 加氫反應(yīng)器底部出料經(jīng)加氫進(jìn)出料換熱器換熱后進(jìn)入加氫分離裝置，分離出的氫 氣一部分作為高壓尾氣送入脫輕塔上部回收所含的碳四烷烴，另一部分作為循環(huán)氫返回加 氫反應(yīng)器上部，加氫分離裝置底部物料進(jìn)入脫輕塔； (h) 脫輕塔底部物料進(jìn)入異丁烷成品塔；通過(guò)精餾分離由異丁烷成品塔頂部得到異丁 燒廣品。
8. 如權(quán)利要求7所述的制備異丁烷的分離方法，其特征在于： 步驟（c)中，混合碳四物料經(jīng)加熱至160?400°C后進(jìn)入加氫反應(yīng)器； 步驟（g)中，當(dāng)加氫分離裝置包括加氫熱分離罐、加氫后冷器和加氫冷分離罐時(shí)，加氫 反應(yīng)器底部出料經(jīng)進(jìn)出料換熱降溫至50?KKTC后進(jìn)入加氫熱分離罐，加氫熱分離罐頂部 氣相經(jīng)過(guò)加氫后冷卻器冷卻至35?45°C后進(jìn)入加氫冷分離罐，加氫冷分離罐頂部分離出 的氫氣一部分作為高壓尾氣引入脫輕塔上部，另一部分進(jìn)入壓縮機(jī)吸入罐，加氫熱分離罐 底部液相進(jìn)入脫輕塔； 當(dāng)加氫分離裝置包括加氫后冷器和加氫分離罐時(shí)，加氫反應(yīng)器底部物料經(jīng)進(jìn)出料換熱 后，再經(jīng)加氫后冷器冷卻至35?45°C后進(jìn)入加氫分離罐，加氫分離罐頂部分離的氫氣一部 分作為的高壓尾氣引入脫輕塔上部，另一部分進(jìn)入壓縮機(jī)吸入罐，加氫分離罐底部液相進(jìn) 入脫輕塔。
9. 如權(quán)利要求7所述的制備異丁烷的分離方法，其特征在于： 所述加氫反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器，反應(yīng)器入口溫度為160?400°C，壓力為1.5? 4. 5MpaG，反應(yīng)溫升為2?50°C，氫油比為0. 2?5,液體體積空速為0. 5?ΘΙΓ1 ; 萃取精餾塔操作壓力：〇. 1?IMPaG，塔頂操作溫度：40?60°C，塔板數(shù)100?200,回 流比1?10,溶劑比5?10 ; 汽提塔操作壓力：〇. 1?IMPaG，塔頂操作溫度：40?60°C，塔板數(shù)30?80,回流比1? 10 ； 烷烴水洗塔操作壓力：〇. 1?IMPaG，塔頂操作溫度：35?50°C，塔板數(shù)30?90,塔內(nèi) 件為篩板或填料； 烯烴水洗塔操作壓力：〇. 1?IMPaG，塔頂操作溫度：35?50°C，塔板數(shù)30?90,塔內(nèi) 件為篩板或填料； 溶劑回收塔操作壓力：〇. 005?0. IMPaG，塔頂操作溫度：60?120°C，塔板數(shù)20?80， 回流比1?10 ; 脫輕塔操作壓力：1?3MPaG，塔頂操作溫度：20?100°C，塔板數(shù)60?150,回流比5? 20 ； 異丁烷成品塔操作壓力：〇. 1?IMPaG，塔頂操作溫度：20?60°C，塔板數(shù)80?150,回 流比1?10。
【文檔編號(hào)】C07C7/163GK104276916SQ201310286430
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】張文斌, 王鑫泉, 馬立國(guó), 高聳, 陳皓 申請(qǐng)人:中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司