[发明专利]NMP法丁二烯一段抽提方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丁二烯抽提方法，更具体的说，本发明涉及一种采用前加氢技术的NMP（N-methy pyrrolidone，N-甲基吡咯烷酮）为溶剂的一段抽提丁二烯的方法。

背景技术

丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原材料和合成橡胶单体，是C4馏分中最重要的组分之一，该类方法成本低，具有经济优势。

传统的丁二烯抽提工艺采用两段萃取蒸馏工艺，但是随着乙烯裂解深度的增加，乙烯裂解副产物C4馏分中的炔烃含量逐渐增加。炔烃含量的增大和丁二烯纯度要求的提高使得抽提装置第二段萃取部分的能耗增大，物料损失增多。同时，当炔烃浓度超过40%（质量），会自行分解爆炸，危机乙烯装置的安全。将炔烃选择加氢技术与萃取精馏技术相结合的工艺可解决上述问题。炔烃选择加氢工艺即C4馏分在除去炔烃后再进入抽提分离段，可取消原料的第二段萃取精馏塔，只采用第一段萃取精馏塔即可得到合格产品，丁二烯分离流程得到简化。

US4277313公开了一种采用炔烃选择加氢技术的两段抽屉工艺。C4馏分首先进入加氢反应装置进行选择加氢反应，除掉其中的乙烯基乙炔和乙基乙炔，然后经过两段萃取得到粗丁二烯，再进入丁二烯精制段。在精制段仅采用一个精馏塔代替了传统两段抽提中的两塔精制。该工艺对传统的两段抽屉工艺进行了简化，并且通过前加氢工艺将炔烃脱除，大大降低了炔烃在分离中的浓度，提高了操作安全性，取消了稀释用丁二烯的排放，从而降低了物耗。但是由于仍采用两段萃取精馏，采用压缩机大循环，设备投资和维护费用仍然很高。

US6040489公开了一种加氢反应与萃取精馏在一个塔内完成的丁二烯抽提工艺。该工艺取消了前加氢工艺中的前置加氢反应器，将加氢反应与萃取精馏技术结合在一个塔内完成。将氢气、溶剂和C4馏分引入塔内，先进入塔内的萃取精馏区，丁烷、丁烯等难容组份从塔顶馏出，丁炔、丁二烯等易溶组份进入反应区进行加氢反应，反应产物又通过萃取精馏作用于丁二烯进一步进入反应区进行加氢反应，反应产物又通过萃取精馏作用与丁二烯进一步分离。该工艺节省了潜质的加氢反应器，节省了设备投资。但是该工艺存在不够灵活的缺点，例如当进料性质发生改变，产品的质量则很难保证。并且由于催化剂装填在萃取精馏塔内，装置的运转周期受催化剂的再生周期限制，催化剂的装填和再生也比较困难。

近年来，美国UOP和BSSF公司共同开发了抽提联合工艺，报道于Chemical Engineering，2001,108（2）：17中，将UOP 公司的炔烃选择性加氢工艺（KLP工艺）和BASF公司的NMP法丁二烯抽提蒸馏工艺结合在一起。先将C4馏分中的炔烃选择加氢，然后反应物送入精馏塔中气化，以除去工艺过程中形成的少量重组份，精馏塔的塔顶流出物再作为抽提工艺的原料。该工艺的抽提段采用一段抽提，取消了原来的二段萃取精馏，简化了流程，降低了能耗、物耗。但是由于加氢反应后物料中的氢气、甲烷等轻气体与丁烷、丁烯等难溶组份一起从萃取精馏塔的抽余液中排出，要将这些轻气体液化则需要更高品位的制冷剂才能达到，这样就打打地加大了萃取精馏塔塔顶的热负荷，并且脱气塔顶采用气相循环回萃取精馏塔，需要循环气压缩机。

综上所述，现在的采用炔烃选择加氢技术与萃取精馏技术相结合的丁二烯抽提工艺存在热负荷大、需要循环气压缩机和对制冷剂品位要求高的问题。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足而提供一种NMP法丁二烯一段抽提方法。

本发明所采用的技术方案是：NMP法丁二烯一段抽提方法，包括以下步骤，所述百分比为含量百分比，所述PPM是指某组分在物料中的重量含量，—“×10-6g/g物料”：

(1)选择加氢：将混合C4馏分与氢气混合进入加氢反应器，将原料中的炔烃选择加氢，使加氢后的炔烃总量降至5-50ppm，丁二烯损失率小于1.5%；

(2)脱除轻组分：将反应后的混合C4馏分送入脱轻塔，从塔顶排出包括氢气、甲烷、丙烷在内的轻组分，塔釜得到脱除轻组分的C4馏分；

(3)萃取精馏：将脱除轻组分的C4馏分送入主洗塔进行萃取精馏，包括丁烷、丁烯在内的难溶组份作为抽余液从塔顶排出，抽余液中丁二烯含量小于100ppm，塔釜得到溶解有丁二烯的溶剂；

(4)解吸：将溶解有丁二烯的溶剂送入解吸塔，粗丁二烯从塔顶以液相采出，溶剂从塔釜采出再送回主洗塔循环使用；

(5)精制：粗丁二烯液体送入精制塔进行精制，塔顶得到丁二烯产品，丁二烯纯度大于98重量%，重组分从塔釜采出。