[发明专利]一种丁二烯尾气加氢装置及加氢方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工领域，进一步地说，是涉及一种丁二烯尾气加氢装置及加氢方法。

背景技术

裂解碳四烃中的1，3-丁二烯一般通过二段溶剂萃取精馏再经过直接精馏的方法进行精制，该精制装置产生的残余废气俗称丁二烯尾气。萃取精馏也叫抽提，丁二烯的回收装置一般叫丁二烯抽提装置。丁二烯尾气中炔烃浓度较高，一般大于20重量％，最高可超过40重量％。这些富含炔烃的废气目前尚无工业利用价值，只能送火炬燃烧处理。由于高浓度炔烃易聚合爆炸，因此必须先用含有丁烷、丁烯的抽余液进行稀释后才能送火炬燃烧，这样就造成很大的资源浪费。随着近年来烃类蒸汽裂解深度的加大，裂解碳四中炔烃含量呈上升趋势，丁二烯抽提装置产生的富含炔烃的尾气量也大幅度增加。如果将这些废气中富含炔烃的尾气回收利用，将会大大提高乙烯裂解装置的经济效益。

目前，现有技术中常用的方法包括如下几种：

一种方法是在裂解碳四进入丁二烯抽提装置之前对其进行选择加氢，使炔烃含量降低，以减少含炔废气的排放。

另一种方法是对所述的富含炔烃馏分的丁二烯尾气进行选择加氢，将炔烃转化为丁二烯和单烯烃，再送回丁二烯抽提装置，以回收其中的丁二烯。CN101434508公开了一种碳四馏分中的高度不饱和烃的选择加氢方法，以丁二烯抽提后得到的富含炔烃的残余物料为原料，在催化剂的存在下，采用固定床反应器，选择加氢得到1，3-丁二烯，再将反应产物送回到抽提装置。加氢工艺采用的操作条件为：反应温度为30～90℃，反应压力为1.0～4.0MPa，液体空速为7～20h^-1。催化剂以氧化铝为载体的钯系催化剂，比表面积为50～150m²/g，比孔容为0.25～1.0ml/g。采用该发明的方法可对于丁二烯抽提后的富炔残余物料进行有效利用，减少资源浪费。但是上述现有技术的缺陷是：

1.该方法没有解决丁二烯尾气液化和反应器进料的问题。由于加氢反应为液相反应，压力在1.5～4.0MPa之间，而丁二烯尾气为气相，压力接近常压，如何将气相的原料进行升压送入反应器是一个技术难题；

2.由于物料中炔烃和丁二烯的浓度高，容易聚合发生爆炸，如何在保证安全的前提下将物料升压是解决问题的关键。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种丁二烯尾气加氢装置及加氢方法，解决了丁二烯尾气难液化的问题，装置操作的安全性高，并且节省能耗，碳四损失小。

本发明的目的之一是提供一种丁二烯尾气加氢装置。

包括加氢反应器和产品罐，

所述加氢反应器前设置有稀释罐、压缩机、冷凝器和气液分离罐，所述稀释罐依次连接压缩机、冷凝器、气液分离罐后连接加氢反应器入口，

加氢反应器连接产品罐，产品罐出口管线分成三个，一个连接加氢反应器入口，一个连接稀释罐，一个连通界外。

所述产品罐和稀释罐之间设置有热交换器，所述气液分离罐外设置有不凝气罐，气液分离罐连接热交换器后连接不凝气罐，不凝气罐设置两个出口，一个连通界外，一个连接气液分离罐。

本发明的目的之二是提供一种丁二烯尾气加氢方法。

所述加氢方法包括：

丁二烯尾气经稀释、压缩、冷凝后进行加氢反应。

可包括以下步骤：

(1)丁二烯尾气与来自加氢产物的物料混合、稀释后，再经压缩冷凝气液分离，分离后的液相混合碳四升压后送入加氢反应器；

其中来自加氢产物的物料与丁二烯尾气的流量比为0.5～5.0∶1，优选1.0～4.0∶1；

(2)来自步骤(1)的混合碳四与加氢产物混合，配入氢气后进入加氢反应器，发生全加氢反应、或者选择加氢反应。

步骤(1)中来自加氢产物的物料经换热后与丁二烯尾气混合稀释，通过加氢产物膨胀温度降低来给不凝气制冷以回收夹带的碳四；

所述步骤(1)中稀释后的混合物采用一级压缩增压或多级压缩增压，增压至0.5～1.0MPa，气液分离罐底液相混合碳四增压至1.5～5.5MPa，采用一级或多级泵增压；

所述步骤(1)中，经压缩后的丁二烯尾气和来自加氢产物的物料混合物被冷却到35～45℃，可采用循环水冷却。

在本发明中，来自抽提装置的丁二烯尾气为气相混合物，且压力较低，而催化加氢反应为高压、液相反应，需要将气相混合物原料液化并升压。由于混合物中炔烃含量高，容易聚合爆炸，因此不能采用常规的液化、加压工艺，需要对其进行稀释，以使混合物中炔烃含量降低至20重量％以内。