[发明专利]一种1‑丁烯分离纯化的节能工艺流程

说明书

技术领域

本发明涉及一种丁烯-1分离纯化的节能工艺流程，具体说是由乙烯装置中抽余碳四作为生产原料经醚化、加氢后，用过程集成手段实现节能的1-丁烯精密分离工艺流程。

背景技术

聚合级1-丁烯可以由乙烯二聚生产，由于乙烯本身很昂贵，所以生产成本很高，无法大规模在产业上应用，而石油烃裂解过程产生的混合碳四，经抽提脱除1，3-丁二烯后的剩余碳四是生产高纯度1-丁烯的优良原料。因此，如何从混合碳四中提取1-丁烯是人们研究的热点问题。这里，混合碳四的主要组成有异丁烷、正丁烷、异丁烯、1-丁烯，反-2-丁烯、顺-2-丁烯以及1，3-丁二烯，其中，1-丁烯、异丁烯、1，3-丁二烯三种组分的沸点很接近，所以直接以抽余碳四作原料，采用分离的方法不可能得到高纯度的1-丁烯，必须将异丁烯和1，3-丁二烯脱除到很低的含量才行。

目前，国内外工业上处理乙烯装置中抽余碳四主要使用德国KruupUhde公司的萃取精馏工艺、日本瑞翁(Zoon)法、NPC法及UOP技术等，其中，德国KruupUhde技术主要是生产丁烯混合物，不单独生产1-丁烯，只能将烷烃和烯烃分开。瑞翁(Zoon)法和NPC法使用传统的两塔精馏获得产品1-丁烯，这两种工艺分离能耗较高；UOP公司工艺使用吸附分离法制取1-丁烯，收率为90％。

现今，工业中先将混合碳四经过MTBE醚化后分离出甲基叔丁基醚，然后剩余物料经催化选择加氢后脱除其中的异丁烯和1，3-丁二烯，催化加氢后的主要组分为H₂、H₂O、甲醇、异丁烷、1-丁烯、正丁烷、反-2-丁烯和顺-2-丁烯，然后通过精馏可以得到高纯度的1-丁烯。

另外，国内齐鲁分公司研究院也使用普通精馏法精制1-丁烯，一个塔脱轻组分，一个塔脱重组分。采用此种工艺，流程简单，异丁烯转化率高，1-丁烯纯度可达99％，但分离1-丁烯塔板数较多，回流比大，能耗高，1-丁烯收率低，生产操作要求较高，而且该技术要求抽余碳四中丁二烯的含量必须小于40ppm，如何降低能耗成为人们研究的热点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种丁烯-1分离纯化的节能工艺流程，以达到工艺流程简单，1-丁烯收率高，能耗低，生产操作要求简单的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种1-丁烯分离纯化的节能工艺流程，包括换热单元、流体输送单元及精馏单元，所述换热单元包括换热器和冷凝器，所述精馏单元包括脱异丁烷精馏塔和1-丁烯精馏塔，具体工艺流程如下，来自MTBE的醚化后碳四混合物经过选择加氢反应后，主要组分为H₂、H₂O、甲醇、异丁烷、1-丁烯、正丁烷、反-2-丁烯和顺-2-丁烯，首先经换热器换热后进入脱异丁烷精馏塔，所述脱异丁烷精馏塔塔顶压力范围在1～3MPa，塔顶温度30～100℃，塔底温度40～120℃，塔顶回流比50～150，塔顶蒸出H₂、H₂O、甲醇和异丁烷等轻组分，经冷凝器冷凝后进入回流罐一，塔底重组分部分经换热器换热后回流，返回所述脱异丁烷精馏塔塔底，部分经泵升压并预热后进入1-丁烯精馏塔，所述1-丁烯精馏塔的塔顶压力范围在1～3MPa，塔顶温度30～100℃，塔底温度40～130℃，塔顶回流比为2～20，所述1-丁烯精馏塔的塔顶气相物流分为两部分，优先一部分给所述脱异丁烷精馏塔的塔底换热器换热，换热后进入回流罐二，另一部分经冷凝器冷却后进入回流罐二，从回流罐二出来的物流一部分回流，进入所述1-丁烯精馏塔，另一部分与进入所述脱异丁烷精馏塔的进料物流换热，并进一步冷却后送至1-丁烯产品罐，从而分离出纯度较高的1-丁烯产品，所述1-丁烯精馏塔的塔底物流部分经换热器再沸气化后返回所述1-丁烯精馏塔塔底，其余部分经泵升压后与进入所述1-丁烯精馏塔的物流进行换热，冷却后，作为剩余碳四产品采出。

优选的，所述脱异丁烷精馏塔的塔底重组分回流物流分为两部分，分别经换热器换热后返回所述脱异丁烷精馏塔，其中一部分与1-丁烯精馏塔塔顶的气相物流进行换热。

优选的，所述回流罐一中的含有少量氢气的较轻组分作为不凝气送出界区，液体物流经泵升压后一部分回流，进入所述脱异丁烷精馏塔，另一部分再经过冷却后采出收集。

优选的，所述脱异丁烷精馏塔塔顶压力控制在1.3～2.0MPa，塔顶温度40～60℃，塔底温度50～80℃，塔顶回流比80～120。