[发明专利]丁二烯抽提装置废气的利用方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油化工废气回收利用领域，特别是涉及一种丁二烯抽提装置富含炔烃的废气利用的方法和设备。

背景技术

在乙烯裂解装置联产碳四烃时，裂解碳四烃中的1，3-丁二烯一般通过二段溶剂萃取精馏再经过直接精馏的方法进行精制，该精制装置产生的残余废气俗称丁二烯尾气。萃取精馏也叫抽提，丁二烯的回收装置一般叫丁二烯抽提装置。丁二烯尾气中炔烃浓度较高，一般大于20重量％，最高可超过40重量％。这些富含炔烃的废气目前尚无工业利用价值，只能送火炬燃烧处理。由于高浓度炔烃易聚合爆炸，因此必须先用含有丁烷、丁烯的抽余液进行稀释后才能送火炬燃烧，这样就造成很大的资源浪费。随着近年来烃类蒸汽裂解深度的加大，裂解碳四中炔烃含量呈上升趋势，丁二烯抽提装置产生的富含炔烃的尾气量也大幅度增加。如果将这些废气中富含炔烃的尾气回收利用，将会大大提高乙烯裂解装置的经济效益。

目前，现有技术中常用的方法包括如下几种：

一种方法是在裂解碳四进入丁二烯抽提装置之前对其进行选择加氢，使炔烃含量降低，以减少含炔废气的排放。

另一种方法是对所述的富含炔烃馏分的丁二烯尾气进行选择加氢，将炔烃转化为丁二烯和单烯烃，再送回丁二烯抽提装置，以回收其中的丁二烯。CN101434508公开了一种碳四馏分中的高度不饱和烃的选择加氢方法，以丁二烯抽提后得到的富含炔烃的残余物料为原料，在催化剂的存在下，采用固定床反应器，选择加氢得到1，3-丁二烯，再将反应产物送回到抽提装置。加氢工艺采用的操作条件为：反应温度为30～90℃，反应压力为1.0～4.0MPa，液体空速为7～20h^-1。催化剂以氧化铝为载体的钯系催化剂，比表面积为50～150m2/g，比孔容为0.25～1.0ml/g。采用该发明的方法可对于丁二烯抽提后的富炔残余物料进行有效利用，减少资源浪费。但是上述现有技术的缺陷是：

1该方法没有解决反应器的进料问题。由于加氢反应为液相反应，压力在1.5～4.0MPa之间，而丁二烯尾气为气相，压力接近常压，如何将气相的原料进行升压送入反应器是一个技术难题；

2.由于原料中炔烃和双烯烃含量较高，反应过程中聚合严重，催化剂容易失活，因此对催化剂的选择性要求较高；

3由于物料中炔烃和丁二烯的浓度高，反应中二烯烃和炔烃的聚合也比较严重。

发明内容

本发明为了解决反应器的进料问题、由于原料中炔烃和双烯烃含量较高导致的催化剂容易失活和反应中二烯烃和炔烃的聚合问题，提供了一种对来自抽提装置的富含炔烃馏分的废气进行全加氢的工艺。

本发明中，富含炔烃的抽提装置废气与氢气发生反应，其中的炔烃、双烯烃、单烯烃加氢生成烷烃。本发明可以通过采用不同的工艺流程组成和工艺条件，灵活控制加氢产物的用途。具体的地说，本发明加氢产物可以用作燃料，也可以返回裂解炉作裂解原料以替代部分石脑油，也可以作为高纯度烷烃送往下游装置作原料。这样达到了节约资源、提高碳四综合利用率的目的。

在本发明中，来自抽提装置的原料废气为气相混合物，且压力较低，而催化加氢反应为高压、液相反应，需要将气相混合物原料液化并升压。由于混合物中炔烃含量高，容易聚合爆炸，因此不能采用常规的液化、加压工艺，需要对其进行稀释，以使混合物中炔烃含量降低至20％以内。

本发明之一的丁二烯抽提装置废气的利用方法是这样实现的：

本发明所述的废气的组成包括丁烯0～5重量％，丁二烯30～60重量％，乙基乙炔和乙烯基乙炔20～50重量％；该方法将所述的抽提装置废气与氢气发生反应，使所述的废气中的炔烃、双烯烃、单烯烃加氢生成烷烃，其步骤包括：

(1)冷凝、增压：将来自抽提装置的废气原料引入冷凝器，冷凝成液相后进入混合罐，在混合罐里与来自加氢产物的稀释用烷烃充分混合之后进入泵，由泵增压；

(2)加氢反应：压力升高后的混合物流与来自加氢产物的循环烷烃混合，按一定比例配入氢气后进入加氢反应器，反应器出口产物冷却至常温后分成三股，一股稀释用烷烃去步骤(1)的混合罐，一股循环用烷烃去反应器入口，一股作为烷烃产品。各股流量由原料流量、组成及目标产物决定。加氢后产物中的总烯烃含量小于8％。

在具体的实施过程中：