[发明专利]一种丁二烯抽提装置尾气回收系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及碳四资源的综合利用，更进一步说，涉及一种丁二烯抽提装置尾气回收系统及方法。

背景技术

石油烃蒸汽裂解制乙烯装置副产大量的混合碳四，裂解混合碳四馏分中含有40-60wt%的1,3-丁二烯，0.5-2.0wt%的甲基乙炔（MA）、乙基乙炔（EA）和乙烯基乙炔（VA），其余组分为丁烷、丁烯和少量的1,2-丁二烯、碳三、碳五。工业上通常采用二段萃取精馏的方式提取其中的丁二烯，但同时也产生含有大量高不饱和烃的废气，俗称丁二烯尾气。丁二烯尾气中炔烃浓度较高，一般大于20wt%，最高可超过50wt%,主要是乙烯基乙炔，同时还包含有20-60wt%1,3-丁二烯。除采用N-甲基吡咯烷酮（NMP）抽提工艺产生的丁二烯尾气压力高，BASF公司已开发出回收利用的方法以外，多数采用二甲基甲酰胺（DMF）和乙腈（ACN）法生产丁二烯产生的含有高不饱和碳四烃的丁二烯尾气因压力较低，目前尚无有效的利用方法，只能送火炬焚烧处理。由于高浓度碳四炔烃有聚合爆炸的危险，出于安全因素考虑，必须用含有丁烷、丁烯的抽余液进行稀释后才能送火炬处理，这样就造成碳四烃的浪费和环境污染。近年来随着蒸汽裂解深度的不断增加，裂解混合碳四馏分中炔烃含量随之增加，丁二烯抽提装置所产生的富含高炔的尾气也相应大幅增加，致使丁二烯抽提装置的负荷增大，能耗上升，危险系数增加。如果对这股废气进行回收利用，将其中的炔烃、双烯烃加氢转化成有价值的丁烯或丁烷，将可降低丁二烯生产成本、大大提高企业的经济效益。

对混合碳四馏分中炔烃的加氢处理分为前后两种，前加氢以美国的KLP技术为代表，即在碳四馏分进入丁二烯抽提装置前对其进行加氢处理，这里不赘述；对丁二烯抽提装置所产生的高炔尾气进行加氢处理被称为后加氢，现有技术通常是采用增加物料循环比的方式将炔烃浓度降低至反应允许的范围内，再进入固定床加氢转化为丁二烯或丁烯，然后返回丁二烯抽提装置。由于丁二烯尾气中炔烃和双烯烃浓度很高，聚合反应严重，所以一般后加氢催化剂寿命很短，运行成本较高。

中国专利CN1590513公开了一种对丁二烯抽提装置富含炔烃的残余物直接进行选择加氢的方法，通过带有循环装置的固定床绝热加氢反应器，采用钯铜双金属或钯铜银多金属催化剂，在1.5-4.0MPa，反应入口10-40℃，液体体积空速为0.5-5h^-1条件下进行加氢反应，加氢后物料返回丁二烯抽提装置。

中国专利CN101434508公开了一种对于丁二烯抽提后的富炔残余物的利用方法，采用钯系含铜催化剂，在反应入口30-70℃,压力1.0-2.5MPa，液体空速10-20h^-1条件下进行加氢反应，其特点是采用单段或多段等温式鼓泡床反应器，及时转移大量反应热，抑制聚合物的产生，延长催化剂的使用寿命。

上述现有技术虽然公开了丁二烯尾气的加氢方法，但要实践该方法，仍有以下障碍：

1.丁二烯尾气的液化和反应器进料问题。由于加氢为液相反应，压力在1.0-3.0MPa范围内，而丁二烯尾气为气相，压力接近常压，由于丁二烯尾气中炔烃浓度高，容易发生聚合引起爆炸，因此不能采用常规的方式液化、升压。如何将含有高炔烃的气相原料液化、升压，然后送入反应器是实现丁二烯尾气利用的关键所在。

2.安全操作问题。由于丁二烯尾气中含有高浓度的乙烯基乙炔，在压力、浓度、温度变化时，容易发生聚合反应，引起爆炸，如何保证在安全的前提下将物料液化、升压是更是丁二烯尾气利用过程中首先要考虑的重要问题。

碳四炔烃和双烯烃的加氢反应为强放热反应，反应过程中放出大量的热会导致反应温度急升，另外，碳四炔烃和双烯烃等物质极不稳定，在催化剂上还会发生聚合反应，产生的聚合物会堆积在催化剂表面，致使催化剂失活；加氢反应热引起反应温度的提高，反应温度的提升又会进一步加快聚合物沉积的速度，所以这种以高浓度炔烃为原料的加氢工艺操作存在着潜在的不安全因素。研制高活性的加氢催化剂固然重要，但是在丁二烯尾气利用过程中选择合适的加氢工艺、安全解决上述障碍问题更为重要。

发明内容

为解决现有技术中DMF、ACN法生产丁二烯所产生的难以回收的低压高炔烃尾气的液化、升压和安全操作等方面存在的障碍问题，本发明提供一种丁二烯抽提装置尾气的回收系统及方法，可以安全实现丁二烯尾气的回收利用。

本发明的目的之一是提供一种丁二烯抽提装置尾气回收系统。

包括：吸收塔、Ⅰ段加氢反应器和解析塔。