[发明专利]用于从C4流中纯化异丁烯的方法及其处理系统

说明书

本发明涉及从至少包含1‑丁烯、2‑丁烯、异丁烷和异丁烯的C4流(7)中纯化异丁烯的方法，包括：借助于异构化反应器(5)中的催化剂，异构化获得自C4流(7)且富含异丁烷和异丁烯的材料流(12)中的1‑丁烯，以获得2‑丁烯；将异构化反应器(5)的产物流(15)进料到精馏塔(6)中；和通过以下方式提供富含异丁烯的材料流(18)：经由侧线流(17)和/或作为精馏塔(6)的底部产物(19)来分离所述材料流(18)；或使富含异丁烷并且除异丁烷外还含有异丁烯的精馏塔(6)的顶部产物(16)进料到第二精馏塔(24)，以将异丁烷与异丁烯分离并获得在第二精馏塔(24)的底部产物(26)中的富含异丁烯的材料流(18)。本发明进一步涉及从C4流(7)中纯化异丁烯的处理系统(1a、1b、1c、1d)。

本发明涉及用于从至少包含1-丁烯、2-丁烯、异丁烷和异丁烯的C4流中纯化异丁烯的方法和处理设备。

异丁烯作为各种产品的起始材料的纯度要求正在不断提高。例如，当使用异丁烯作为生产含异丁烯塑料的原料时，要求特别的纯度。在这些生产方法中，通常规定了起始材料的纯度要求，例如最小异丁烯含量以及1-丁烯和其他组分(例如丁烷、C3和C5烃类)的最大含量。从包含每个分子含4个碳原子的不同烃类(例如1-丁烯、2-丁烯、异丁烷和异丁烯)的C4流中生产富含异丁烯的产物，也就是分离异丁烯和1-丁烯，面临特别的挑战，这是由于异丁烯和1-丁烯的沸点非常接近，由此仅在相对较高的能耗下才可以借助蒸馏进行分离。相反，由于异丁烯和2-丁烯的沸点之间的差异较大，因此这两种丁烯化合物的分离更容易。因此，现有技术中已知的方法基本上是基于以下事实：将C4流中的1-丁烯异构化为2-丁烯，以便于从C4流中分离异丁烯。

因此，GB 570 692公开了一种分离异丁烯的方法，其中基本上使含有异丁烯和1-丁烯的C4流与催化剂接触，该催化剂在足够高以将1-丁烯转化为2-丁烯而非异丁烯的空速下加速1-丁烯向2-丁烯的异构化，并通过分馏获得异丁烯。为了提高该方法的产物流中异丁烯的纯度，可以重复在反应器中进行催化异构化和在精馏塔中进行分馏，但是这显著增加了该生产方法的能耗。此外，不利的是，使用该方法生产的异丁烯的纯度对于许多应用来说太低，这是因为含异丁烯的产物流中富含1-丁烯，异构化后的1-丁烯的质量分数太高以至于无法在随后的分馏中获得必要的异丁烯纯度。

EP 0 922 018 B1公开了一种由含有异丁烯和1-丁烯的C4流生产异丁烯的方法。在该方法中，将C4流在蒸馏塔中进行处理，其中使在蒸馏塔中流动的液体的一部分从蒸馏塔中移出，并供给至用于将1-丁烯异构化为2-丁烯的反应器中。在该反应器中，借助于催化剂，在异丁烯的异构化中1-丁烯优先异构化为2-丁烯。然而，不利的是，产物流中异丁烯的纯度对于产物流的特定的进一步用途来说太低。

本发明的目的是减少或克服从C4流中纯化异丁烯的已知方法的至少个别缺点。特别地，本发明的目的是提供一种用于从C4混合物中有效纯化异丁烯或获得尽可能高的异丁烯纯度的方法和处理设备。

本发明提供了一种从至少包含1-丁烯、2-丁烯、异丁烷和异丁烯的C4流中纯化异丁烯的方法，其中至少进行以下步骤：

-将从C4流中获得的富含异丁烷和异丁烯的材料流以及氢气流供应至异构化反应器，其中该异构化反应器包含催化剂，该催化剂包含至少一种在载体上且在氢化作用中具有活性的金属，该载体优选为氧化铝载体；

-使富含异丁烷和异丁烯的材料流以及氢气流在异构化反应器中与催化剂接触，由此将富含异丁烷和异丁烯的材料流中存在的1-丁烯异构化为2-丁烯；

-将相对于富含异丁烷和异丁烯的材料流包含更少的1-丁烯的产物流从异构化反应器供应至精馏塔；和

-通过以下方式提供富含异丁烯的材料流：

ο经由以下分离出该材料流：

·经由来自精馏塔的侧线流，或

·经由侧线流并作为来自精馏塔的底部产物，或

·作为来自精馏塔的底部产物，