[發明專利]一種以烷烴為萃取劑萃取精餾分離丙烯-丙烷的方法

有效

• 申請號: 201310701140.7
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN104058920A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 尹華清;羅光輝;肖勇
• 申請（專利權）人: 武漢優立克新材料科技有限公司
• 主分類號: C07C11/06
• 分類號: C07C11/06;C07C9/08;C07C7/08
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技術領域

本發明屬于有機化學的分離技術領域，涉及一種以烷烴為萃取劑萃取精餾分離丙烯-丙烷的方法。

背景技術

丙烯在常溫常壓下為無色可燃性氣體，比空氣重，與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限（體積），可溶于乙醇和乙醚，微溶于水。

丙烯是石油化工基本原料之一，可用以生產多種重要有機化工原料，可以生產丙烯腈，環氧丙烷，環氧氯丙烷，異丙醇，丁醇，辛醇等，也可直接合成聚丙烯，乙丙烷等。丙稀可做聚丙稀、異丙醇的原料，還可做腈綸、丙烯睛等產品的原料，丙烯在我國的需要量很大，它是三大合成材料的重要原材料。

丙烯的來源主要通過3條途徑：乙烯廠蒸汽裂解的副產物(約占68%)，催化裂化副產物(約占29%)，其余的3%則是通過烯烴轉化、丙烷脫氫和甲醇轉化制烯烴等方法獲得。采用石腦油為原料的蒸汽裂解所得丙烯與乙烯的收率比一般為0.50-0.65，而煉油廠的流化催化裂化(FCC)裝置副產的丙烯常規收率只有3%-6%。所以，通過常規的蒸汽裂解和催化裂化裝置解決丙烯短缺的問題在短時間內是難以實現的，丙烷脫氫將成為丙烯重要來源之一。

不管是蒸汽裂解和催化裂化還是丙烷脫氫，都存在丙烯-丙烷的分離過程，目前丙烯-丙烷的分離方法通常根據操作壓力不同分為低壓精餾、高壓精餾和低壓熱泵精餾3 種操作方式。高壓法由于塔頂溫高于40℃, 可以用冷卻水冷凝產生回流, 塔釜可用低壓蒸汽或熱水加熱,設備簡單, 缺點是回流比大, 塔板數多。采用低壓法,丙烯丙烷相對揮發度高, 從而減少塔板數和回流比,但塔頂需采用比冷卻水低的冷劑冷凝, 此時往往采用熱泵系統, 即以塔頂蒸出的低溫烴蒸氣作為制冷循環冷劑, 經壓縮提高壓力和溫度后送去塔釜換熱,放出熱量而凝成液體, 部分出料, 部分回流, 這種流程復雜。近年來丙烯塔大多采用高壓及冷卻水系統。由于高壓法存在相對揮發度低、回流比大、塔板數多的缺點,有人采用萃取精餾流程對之進行改進優化, 其基本原理是基于丙烷丙烯電子云流動性不同, 萃取劑對它們的相互作用力也不同, 從而將它們分離開來，萃取劑選擇含水CH₃CN (乙腈)，含水乙腈與丙烯形成共沸物，達到萃取精餾分離丙烯-丙烷效果。該流程由4個塔組成, 塔1是萃取精餾塔, 塔頂分離出丙烷；塔2是汽提塔, 塔釜得到萃取劑循環使用,塔頂氣體大部分是丙烯; 塔3是水洗塔, 洗掉丙烯中含有的ACN, 塔頂得到產品丙烯; 塔4是萃取劑回收塔, 回收水中的少量ACN, 以避免ACN損失。但CH₃CN毒性大，采用含水乙腈，產生污水嚴重影響環境，同時該流程需要4個塔，設備多，投資大。

為了解決這些問題，本發明采用烷烴作萃取劑，使烷烴萃取丙烯-丙烷混合物中丙烷從而實現丙烯-丙烷的分離。

發明內容

本發明采用烷烴作萃取劑，兩塔流程，實現了丙烯-丙烷高效分離目的。

技術方案：

一種以烷烴為萃取劑萃取精餾分離丙烯-丙烷的方法，丙烯含量20（wt）%-80（wt）%的丙烯-丙烷混合物經與分離塔分離的萃取劑換熱后進入萃取精餾塔中部，丙烯-丙烷混合物在精餾段與萃取劑逆流，經塔頂冷凝器冷凝后回流，部分采出丙烯產品進丙烯產品儲罐；萃取精餾塔釜物料進入萃取劑與丙烷分離塔中部，分離塔塔釜裝有再沸器，塔頂有冷凝器，塔頂物料經冷凝器冷凝后，回流，部分采出丙烷產品進丙烷儲罐，塔釜的萃取劑經萃取精餾塔釜再沸器換熱后，再與進料的丙烯-丙烷混合物換熱后從萃取精餾塔上部進入塔中。

所述的丙烯-丙烷混合物中丙烯含量為50（wt）%-80（wt）%。

所述的萃取劑為正戊烷、異戊烷。

所述的萃取精餾塔的理論塔板數為40-60塊。

所述的分離塔的理論塔板數為10-15塊。

所述的丙烯-丙烷混合物與萃取劑的重量比為1：2-1：3。

所述的萃取精餾塔釜溫度50-55℃。

所述的萃取精餾塔塔頂溫度40-45℃，壓力為1.2-1.5MPa。

所述的分離塔釜溫度60-65℃。

所述的分離塔頂溫度46-50℃，壓力為1.1-1.3MPa。

所述的萃取精餾塔回流比為8-15。

所述的分離塔回流比2-3。

所述的萃取精餾塔丙烯-丙烷混合物進料段塔板數為10-15。

所述的萃取精餾塔萃取劑進料段塔板數為2-3。

所述的分離塔進料段塔板數為4-7。