[發明專利]一種提高丁二烯收率和充分利用碳四烴的丁二烯生產系統及方法

有效

• 申請號: 201110341424.0
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN103086831A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 戴偉;樂毅;彭暉;楊棟;徐立英;何耕云
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C07C11/167
• 分類號: C07C11/167;C07C7/167;C07C9/10;C07C5/03
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 趙宇

技術領域

本發明涉及石油化工領域，進一步地說，是涉及一種提高丁二烯收率和充分利用碳四烴的丁二烯生產系統及方法。

背景技術

石油烴裂解制乙烯裝置副產大量的混合碳四，裂解混合碳四中含有40-60wt％左右的1，3-丁二烯，0.5-2.0wt％的乙烯基乙炔(VA)和乙基乙炔(EA)，其余組分為丁烷、丁烯和少量的1，2-丁二烯、碳三和碳五。通常這部分1，3-丁二烯通過萃取精餾等方法從碳四中分離出來。

工業上通過二段溶劑萃取精餾和直接精餾的工藝對裂解混合碳四進行精制得到丁二烯產品，丁二烯收率通常為97-98.5％。分離出來的炔烴除含有20-40wt％的VA和EA外，還含有10-40wt％的1，3-丁二烯，這股物料就是所謂的高炔尾氣，在工業生產中，出于安全因素的考慮，通常用碳四餾份稀釋后做火炬處理，造成資源浪費和環境污染。

UOP和BASF公司共同開發了選擇加氫和抽提聯合技術，報道于Chemical?Engineering，2001，108(2)：17中，將UOP公司的炔烴選擇性加氫工藝(KLP工藝)和BASF公司的NMP法丁二烯抽提精餾工藝結合在一起。先將碳四餾分中的炔烴選擇加氫，再進行一段抽提，取消了原來的第二段萃取精餾，簡化了流程。

中國專利CN101172929B發明了一種采用前加氫技術的NMP法一段抽提技術，采用前加氫技術，在萃取精餾前脫除炔烴，解析塔塔頂物料可以冷凝成液相，從而可以用泵送至精制塔，不再使用壓縮機，具有節省設備投資、降低能耗、簡化操作、安全性高等特點。

中國專利CN101665399A發明了一種丁二烯生產新工藝，除了采用選擇加氫與萃取抽提相結合的工藝流程外，在萃取塔頂采出處設置脫氣塔，分離出加氫反應后的剩余氫氣以及碳四以下輕組分。

上述三個技術均取消了第二段萃取精餾部分，所以需要在選擇加氫過程中將炔烴脫除至15ppm以下，不可避免地造成了加氫過程中丁二烯的損失，丁二烯收率并沒有得到提高。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種提高丁二烯收率和充分利用碳四烴的丁二烯生產系統及方法，可以減少在加氫過程中丁二烯的損失，提高丁二烯的收率。

本發明的目的之一是提供一種提高丁二烯收率和充分利用碳四烴的丁二烯生產系統。

所述系統包括氣液分離裝置和抽提裝置，在氣液分離裝置前設置選擇加氫反應器，在所述抽提裝置后設置全加氫裝置；

其中選擇加氫反應器為固定床選擇加氫反應器；

所述全加氫裝置包括一個或多個串聯的全加氫反應器；

所述的固定床選擇加氫反應器和全加氫裝置中的全加氫反應器為絕熱式鼓泡床或滴流床反應器。

本發明的目的之二是提供一種丁二烯生產方法。

包括：裂解混合碳四進入選擇加氫反應器，對混合碳四中的炔烴進行部分加氫后，進行氣液分離，液相進入抽提裝置經萃取精餾后得到丁二烯產品，抽提裝置產生的高炔尾氣經全加氫反應后得到碳四烷烴產品。

具體包括以下步驟：

(1)裂解混合碳四經換熱后，與氫氣混合后進入選擇加氫反應器，在選擇加氫催化劑的作用下，其中的部分乙烯基乙炔加氫生成1，3-丁二烯，乙基乙炔加氫生成丁烯；

(2)加氫后的碳四物流經換熱后送入氣液分離裝置，分離出的液相物料進入抽提裝置；

(3)液體物料經抽提后，得到1，3-丁二烯產品、碳四抽余液和高炔尾氣；

(4)高炔尾氣經稀釋、增壓、冷凝后送入全加氫裝置；

(5)進入全加氫裝置的上述物料與來自全加氫裝置的碳四產品循環物料混合并升溫后，與氫氣一起進入一個或多個串聯的全加氫反應器，在全加氫催化劑的作用下，進行全加氫反應，其中的不飽和烴轉化為烷烴。

其中，

所述步驟(1)中，選擇加氫反應器的壓力為0.6-4.0Mpa，入口溫度為30-80℃，液體體積空速為10-100h^-1；選擇加氫反應器入口處氫氣與碳四物料中炔烴的摩爾比為0.5-5.0，優選為0.5-1.5；

所述步驟(5)中，全加氫反應器的壓力1.0-4.0MPa下進行操作，入口溫度為20-80℃，液體體積空速為10-200h^-1；全加氫反應器入口處氫氣與碳四物料中不飽和烴的摩爾比為0.2-4.0。

詳細的工藝過程如下：