[发明专利]一种混合碳四的分离方法

说明书

技术领域

本发明属于混合碳四分离技术领域，尤其涉及从乙烯裂解、催化裂化、甲醇制烯烃等装置副产的混合碳四中分离得到异丁烷、1-丁烯、2-丁烯的方法。

背景技术

随着国内外乙烯生产和炼油加工能力的增加，以及煤制烯烃装置规模的不断扩大，这些装置副产的混合碳四量将大幅增加。目前，大部分混合碳四作为液化气燃料使用，少部分作为化工原料使用，存在碳四资源利用效率不高的问题，降低了其利用价值，充分利用好这部分混合碳四资源，提高其经济附加值已显得越来越重要。

传统上利用混合碳四的主要工艺为：首先通过选择性加氢，将二烯烃/炔烃转化为单烯烃后，再进行醚化将异丁烯转化为MTBE产品或选择加氢将异丁烯转化为异丁烷，再通过分离可得到异丁烷、1-丁烯等产品，这些产品作为重要的化工原料，通过加工成下游产品可提高其经济附加值。

异丁烷主要应用于制冷行业、气雾剂领域，是氟利昂的理想替代产品之一，同时异丁烷还可烷基化制异辛烷，用于汽油的调和组分。

正丁烯作为重要的碳四资源，可用于水合制仲丁醇并进一步制取甲乙酮产品、裂解制丙烯或歧化制丙烯、羰基合成制2-丙基庚醇；正丁烯分离得到的高纯度1-丁烯可作为聚乙烯共聚单体，市场需求量较大；丁烯通过氧化脱氢制取1,3-丁二烯，用于各种橡胶。以正丁烯为原料还可生产环氧丁烷、戊醛/戊醇及辛烯/异壬醇等产品。

专利CN101475429A提出了一种综合利用裂解碳四的方法。根据该方法，裂解碳四首先进行选择加氢将炔烃和二烯烃选择加氢生成单烯烃，再经醚化使其中的异丁烯反应生成MTBE，再分离得到MTBE产品和主要包括1-丁烯、2-丁烯、丁烷的物料；将上述包括1-丁烯、2-丁烯、丁烷的物料引入1-丁烯精制系统，分离得到1-丁烯产品、含碳三和异丁烷的物料、主要含2-丁烯和正丁烷的物料；将主要含2-丁烯和正丁烷的物料经处理脱除2-丁烯后，得到含正丁烷的物料；将含正丁烷的物料返回裂解炉作为原料。

专利CN101544532A提出了以催化裂化副产碳四和乙烯裂解副产碳四为原料生产1-丁烯的方法。根据该方法，混合碳四经气体分馏装置分离得到轻重碳四后，轻碳四再进行分离，得到浓缩异丁烷组分和异丁烯及1-丁烯组分；将异丁烯及1-丁烯组分进行深度脱硫及净化后浓缩，并通过选择性加氢去除其中的丁二烯，然后与乙烯裂解副产C4抽余后的产物混合进入MTBE装置进行醚化、精馏得到聚合级1-丁烯产品。

上述专利均提出使用普通精馏的方法来对预处理后的混合碳四脱轻组分得到异丁烷，脱重组分得到1-丁烯，由于碳四中丁烯/丁烷的的各组分沸点相近，用普通精馏方法分离需要的回流比高、能耗高、处理成本高，降低了其经济效益。采用普通精馏方法难以将正丁烷和2-丁烯（包括顺丁烯和反丁烯）进行有效分离，不能得到附加值较高的2-丁烯产品。

发明内容

本发明为了能同时分离获得异丁烷、1-丁烯和2-丁烯产品，提高混合碳四分离过程的经济效益和资源利用率，提出了一种萃取精馏和普通精馏相结合的分离方法。

本发明采用如下技术方案：

一种混合碳四的分离方法，其特征在于：将脱除碳三、丁二烯、炔烃、异丁烯、碳五等组分后的含正丁烷、异丁烷、1-丁烯和2-丁烯的混合碳四，采用萃取精馏对丁烯和丁烷进行分离，进一步采用普通精馏分离得到异丁烷、1-丁烯、2-丁烯三种产品和粗正丁烷副产品。上述萃取精馏使用的溶剂为业内公知的组分，萃取精馏工艺使用非清晰-清晰分离方法，即预萃取精馏和萃取精馏相结合的工艺。

具体包括以下步骤：

（1）将来自乙烯裂解、催化裂化、甲醇制烯烃等装置副产的混合碳四经抽提或选择性加氢脱炔烃和二烯烃、醚化或选择性加氢或催化二聚脱异丁烯等一系列预处理后，得到主要含异丁烷、正丁烷、1-丁烯、2-丁烯的混合碳四。

（2）将步骤（1）获得的混合碳四经热萃取剂加热后送预脱丁烷塔，采用预萃取精馏将大部分异丁烷与其余碳四分离。贫萃取剂从预脱丁烷塔上部进入塔内，并设脱溶剂段。塔顶采出的粗异丁烷去异丁烷塔。预脱丁烷塔塔底主要采用热萃取剂加热，少量不足的热量采用蒸汽补充加热。预脱丁烷塔塔底采出的富萃取剂去脱丁烷塔处理。预脱丁烷塔操作压力优选为0.3～0.7MPaG，塔顶回流比优选为1～7，溶剂比优选为2～10。