[發明專利]兩塔雙熱泵集成的1-丁烯精制節能工藝及裝置

有效

• 申請號: 202011007770.0
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112358375B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 劉奉強
• 申請（專利權）人: 山東齊魯石化工程有限公司
• 主分類號: C07C11/08
• 分類號: C07C11/08;C07C7/00;C07C7/04;B01D3/14;B01D3/06
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明涉及1?丁烯精制技術領域，具體涉及一種兩塔雙熱泵集成的1?丁烯精制節能工藝及裝置。所述的兩塔雙熱泵集成的1?丁烯精制節能工藝，將MTBE的醚后碳四混合物經過選擇加氫反應后得到的含1?丁烯的混合物，先經脫重塔脫除重組分，再經脫輕塔脫除輕組分，從脫輕塔塔底得到1?丁烯；脫重塔塔頂蒸出的輕組分經絕熱壓縮后作為脫重塔1#再沸器的加熱介質；脫輕塔塔底脫出的1?丁烯經減壓后作為冷凝器的冷源介質，對脫輕塔塔頂蒸出的輕組分進行降溫，1?丁烯氣化后再經絕熱壓縮，回到脫輕塔塔釜。本發明利用熱泵的技術手段建立脫重塔和脫輕塔的熱泵精餾系統及余熱再利用的能量集成，在滿足產品指標和收率要求下，增加了經濟效益。

技術領域

本發明涉及1-丁烯精制技術領域，具體涉及一種兩塔雙熱泵集成的1-丁烯精制節能工藝及裝置。

背景技術

1–丁烯(C₄H₈)是一種重要的化工原料，主要作為生產線性低密度聚乙烯(LLDPE)和聚1–丁烯塑料的共聚單體。隨著我國化工產業的不斷發展，尤其是石油化工、煤化工行業中副產混合C4資源不斷增加，通過C4分離方法產生的1–丁烯也在逐年增加，從而帶動了1–丁烯產業的發展。

目前我國1-丁烯的生產主要以混合C4分離方法為主，混合C4主要來源于石油化工行業的蒸汽裂解裝置、催化裂化(FCC)裝置及煤化工行業煤制烯烴MTO裝置。石油化工及煤化工行業副產的混C4雖然在成分上不盡相同，但均含有大量的1-丁烯，此外還含有丁烷、丁二烯、2-丁烯、異丁烯等組分。該工藝首先利用萃取蒸餾裝置抽提丁二烯，再通過MTBE法脫除抽余液中的異丁烯。經過醚化的混合C4再通過加氫方法脫除微量的丁二烯，最后通過超精密精餾分離方法，包括脫輕塔和脫重塔二部分，脫輕塔脫除碳四中低沸點的碳三、異丁烷以及與水的共沸物，塔底產品再經脫重塔脫除高沸點的正丁烷、2-丁烯，塔頂得到質量分數大于99.3％的1-丁烯。該工藝雖然流程簡單，但所需塔板數多，回流比大，能耗也較高。怎樣降低該裝置能耗，提高裝置的經濟效益是需要盡快解決的問題。

專利CN2014101190893公開了一種1-丁烯分離純化的節能工藝流程，來自MTBE的醚化后碳四混合物經過選擇加氫反應后，經過脫異丁烷精餾塔脫除比較輕的異丁烷組分，同時，H₂、H₂O和甲醇與烴類形成低沸點共沸物從塔頂脫除，然后經過1-丁烯精餾塔脫除比較重的組分正丁烷、反-2-丁烯和順-2-丁烯，從塔頂可以得到高純度的1-丁烯，整個過程利用過程集成手段實現脫異丁烷塔和1-丁烯精制塔的熱量集成，從而得到節能的1-丁烯精密分離工藝，但是該方法工藝流程的節能效果還有待進一步提高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種具有兩塔雙熱泵集成的1-丁烯精制節能工藝及裝置，利用熱泵的技術手段建立脫重塔和脫輕塔的熱泵精餾系統及余熱再利用的能量集成，在滿足1-丁烯產品指標和收率要求的條件下，增加了裝置的經濟效益，且設備簡單、操作方便。

本發明所述的兩塔雙熱泵集成的1-丁烯精制節能工藝，MTBE的醚后碳四混合物經過選擇加氫反應后，得到主要組分為氫氣、水、甲醇、碳三、1-丁烯、異丁烷、正丁烷、反-2-丁烯和順-2-丁烯的含1-丁烯的混合物，先經脫重塔脫除含正丁烷、反-2-丁烯和順-2-丁烯的重組分，再經脫輕塔脫除含異丁烷和碳三的輕組分，從脫輕塔塔底得到1-丁烯；

其中，脫重塔塔頂蒸出的輕組分經絕熱壓縮后作為脫重塔1#再沸器的加熱介質；

脫輕塔塔底脫出的1-丁烯經減壓后作為冷凝器的冷源介質，對脫輕塔塔頂蒸出的含碳三和異丁烷的輕組分進行降溫，1-丁烯氣化后再經絕熱壓縮，回到脫輕塔塔釜。

脫重塔和脫輕塔均設置為填料塔，選擇具有壓降小，高效傳質能力的高效填料，并且各自都為一個塔。

具體地，所述的兩塔雙熱泵集成的1-丁烯精制節能工藝，包括以下流程：