CN102329179A - 采用气相状态下分子筛吸附提纯丁烯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用气相状态下分子筛吸附方法提纯丁烯的方法，以钙改性5A分子筛，采用多段吸附床。为了使吸附剂能连续地处理C4物料，要求至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附、一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器。本法采用气相操作，吸附和脱附过程都在100℃和101.325kPa压力下进行。将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷和2-丁烯，最后所得1-丁烯纯度大于99.0％。本工艺合理，制作简单，是高纯丁烯制备的最简便理想技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工产品，特别是一种采用气相状态下采用分子筛吸附方法提纯丁烯的技术，适合于生产高纯丁烯。
背景技术
本品除直接用作燃料和冷冻剂之外，大量用于制取多种有机合成原料，如经脱氢可制丁烯和丁二烯；经催化氧化可制顺丁烯二酸酐、醋酸等；经卤化可制卤代丁烷；经硝化可制硝基丁烷；在高温下催化可制二硫化碳；经水蒸汽转化可以制取氢气。此外，丁烷还可做马达燃料掺和物以控制挥发分；也可做重油精制脱沥青剂；油井中蜡沉淀溶剂；用于二次石油回收的流溢剂；树脂发泡剂；海水转化为新鲜水的致冷剂，以及烯烃齐格勒聚合溶剂等。
发明内容
本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，原有技术是不能得到高纯的丁烯，采用本法会大大提高生产效率，本方法提供了一种设备及工艺。该技术不仅工艺合理，并解决了生产高纯正丁烷的问题。
本发明采用的技术方案是：
一种采用气相状态下采用分子筛吸附方法提纯丁烯的方法，其特征在于以钙改性5A分子筛，采用多段吸附床，一台吸附、一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器，添加阻聚剂采用正己烷、庚烷等作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100-150℃和101.3-102.5kPa压力下进行。将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷和2-丁烯，最后所得1-丁烯纯度大于99.0％。
丁烯单体时要求纯度达99％以上，作为线性低密度聚乙烯共聚单体时要求纯度达99.5％以上；在有些使用需求方面对某些杂质有较严的限制，如作为生产环氧丁烷原料时要求异丁烯含量小于0.1％。
由催化裂化所得的一般而言，用于精细化产品合成及作为聚合物单体时对纯度有较高的要求，如作为聚1-C4馏分，因丁二烯含量甚少，可不经萃取分离丁二烯而直接应用。由烃类裂解获得的C4馏分，则因含有较多的丁二烯，应经萃取蒸馏分离丁二烯处理。萃取多采用极性溶剂，工业上普遍应用的有二甲酰胺法、N-甲基吡咯烷酮法、乙腈法等。经过提取丁二烯后的抽余液中，主要成分为丁烯的4个异构体，若抽余液中丁二烯残余量小于1％，即可作为制取1-丁烯的基础原料，有时可以直接作为混合丁烯工业原料而加以利用。丁二烯抽余液的典型组成见下表。
丁二烯抽余液的典型组成
采用一般的精馏方法就可将C4烃类与其他碳数的烃类分开，但是要从混合C4烃类中得到高纯度的1-丁烯需要根据混合C4烃类的组成来进行分离。下表为C4烃类的沸点，从表中可看到它们之间的沸点很接近，不是一般精馏方法所能分离的，尤以1-丁烯和异丁烯为甚。
各种C4烃类的沸点
本发明公开了一种采用气相状态下采用分子筛吸附方法提纯丁烯的技术，因采用由C4化合物制取聚合级-1丁烯产品为主要目的，不生成高纯度异丁烯或甲基叔丁基醚的情况。
以钙改性5A分子筛，采用多段吸附床。为了使吸附剂能连续地处理C4物料，要求至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附、一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器。由于吸附剂表面具有酸性，易使烯烃发生聚合作用，故应有阻聚措施，例如添加阻聚剂和防止高温操作等。另外，在操作过程中之所以不用水蒸气脱附，而采用正己烷、庚烷等作为脱附剂，其原因也在于此。
本法采用气相操作，吸附和脱附过程都在100℃和101.325kPa压力下进行。将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷和2-丁烯，最后所得1-丁烯纯度大于99.0％。将汽化了的C4物料送入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，此时一方面产生正己烷的脱附作用，另一方面进行1-丁烯(正丁烯)的吸附作用。未吸附的正己烷与异丁烯进入分馏塔，异丁烯馏分由塔顶排出，塔底正己烷进正己烷贮罐循环使用。异丁烯馏分进入异丁烯精馏塔，分出异丁烷，提高异丁烯纯度。第一吸附塔的吸附剂吸收饱和(或接近饱和)后，吸附操作即切换至第二吸附塔(图中未标出)进行；于此同时，第一吸附塔进行冲洗脱附，以加热至100℃的正己烷由上而下地冲洗床层中的1-丁烯，脱附出的1-丁烯与正己烷进入分馏塔。分馏塔塔顶馏出的1-丁烯再进入正丁烯精馏塔，进一步提高1-丁烯纯度，分馏塔塔底排出正己烷进正己烷贮罐循环使用。流程中设置有正己烷净化塔，间断或连续地分离其中的烯烃低聚物。
附图说明：
图1为异丁烷流程示意图；其中1-加氢反应器；2-吸附塔；3-正己烷贮罐；4-分馏塔(异丁烯/正己烷)；5-异丁烯精馏塔；6-正己烷净化塔；7-分馏塔(正丁烯/正己烷)；8-正丁烯精馏塔。
具体实施方式：
下面结合实施例说明本发明，这里所述实施例的方案，不限制本发明，本领域的专业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本发明的范围内，本发明的范围和实质由权利要求来限定。
实施例1
以钙改性5A分子筛，采用多段吸附床，一台吸附、一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器，添加阻聚剂采用正己烷作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100℃和101.3kPa压力下进行。将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷和2-丁烯，最后所得1-丁烯纯度大于99.0％，具体见流程图1。
实施例2
以钙改性5A分子筛，采用多段吸附床，一台吸附、一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器，添加阻聚剂采用庚烷等作为脱附剂，吸附和脱附过程都在150℃和102.5kPa压力下进行。将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷和2-丁烯，最后所得1-丁烯纯度大于99.0％，具体见流程图1。
实施例3以钙改性5A分子筛，采用多段吸附床，一台吸附、一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器，添加阻聚剂采用庚烷等作为脱附剂，吸附和脱附过程都在130℃和102.5kPa压力下进行。将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷和2-丁烯，最后所得1-丁烯纯度大于99.0％，具体见流程图1。
Claims (1)
1.一种采用气相状态下采用分子筛吸附方法提纯丁烯的方法，其特征在于以钙改性5A分子筛，采用多段吸附床，一台吸附、一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器，添加阻聚剂采用正己烷、庚烷等作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100-150℃和101.3-102.5kPa压力下进行。将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷和2-丁烯，最后所得1-丁烯纯度大于99.0％。
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