[发明专利]一种混合戊烷的分离工艺

说明书

技术领域

本发明涉及混合戊烷原料中分离混合戊烷的工艺方法。

技术背景

戊烷产品用途广泛，可作为可发性聚苯乙烯及聚氨酯泡沫体系的发泡剂，用于无氟冰箱、冰柜、冷库及管线的保温等领域；可作线性低密度聚乙烯催化剂的载溶剂，脱沥青的工业溶剂、分子筛脱蜡的萃取剂等；也可作为化工原料，如异戊烷脱氢制异戊烯、异戊二烯，戊烷混合物经氯化、精馏、催化水解，可生产粗戊醇，经多级分离蒸馏后得到l-戊醇，同时正戊烷氧化生产苯酐和顺酐的研究也取得一定进展。

目前我国戊烷的年消费量，用于EPS(发泡聚苯乙烯)戊烷发泡剂的消费量约占总消费量的45%；聚氨酯的发泡剂消费量约占总消费量的50%；线性低密度聚乙烯戊烷载溶剂消费量约占总消费量的5%。

国内目前分离混合戊烷的方法通常采用常规顺序精馏的工艺，塔内件采用浮阀塔盘或者波纹板规整填料，工艺过程能耗高，产品中的杂质（烯烃、环戊烷等）含量不易控制，主要产品收率较低。

中国专利CN200910069668.0提出了采用双效精馏对混合戊烷同分异构体进行分离的工艺及方法，但其针对的原料、产品要求以及分离流程与本发明有明显差别，并且能耗高。 

发明内容

本发明目的是提供一种低能耗、产品回收率高的混合戊烷分离工艺。

本发明的混合戊烷分离工艺及装置主要包括脱轻塔、脱重塔及附属配套系统，该方法的技术核心是正戊烷与沸点大于正戊烷的重组分分离采用低压模式，异戊烷等沸点低于正戊烷的轻组分脱轻过程采用较高压力的加压操作模式。

采用传统的组分顺序切割的方法耗能高，因正戊烷在加压过程中与重组分的相对挥发度减少幅度较大，正戊烷与重组分分离采用加压的差压耦合过程节能效果不明显，本发明采用差压耦合技术，采用轻组分较高压从脱轻塔顶分离采出，塔底正戊烷和重组分进入脱重塔，正戊烷从脱重塔顶分离采出，脱重塔采用较低压分离的差压耦合精馏技术。可以采用先轻组分与正戊烷较高压分离，后正戊烷与重组分较低压分离的方法，如流程1；或者先正戊烷与重组分较低压分离，后轻组分与正戊烷较高压分离的方法，如流程2.本发明的技术方案如下：

流程1

一种混合戊烷的分离工艺，它包括以下步骤：

混合戊烷原料经泵升压后与系统内热物料经一系列换热后接近泡点温度进入脱轻塔1进行精馏，脱轻塔1的操作压力为0.4～1.4MPa(a)，脱轻塔1的塔顶油气分析切割到部分异戊烷、包括沸点低于其的轻组分进入脱重塔底重沸器3进行热交换后，全部冷凝后进入脱轻塔顶回流罐5，部分返回塔顶作为回流，部分作为轻组分产品（包括部分异戊烷），进一步冷却后送出装置，脱轻塔底设有脱轻塔底重沸器4提供脱轻塔1所需的热量，热源可采用蒸汽或导热油等工业常见的加热介质，脱轻塔1的塔底的产品进入脱重塔2，脱重塔2的操作压力为0.15～0.45MPa(a)，脱重塔2塔顶油气（部分异戊烷和正戊烷组分）经脱重塔顶冷凝器7全凝后进入脱重塔顶回流罐8，部分返回塔顶作为回流，部分作为混合戊烷产品或正戊烷，经冷却后送出装置，脱重塔2塔底设有提供脱重塔2所需热量的脱重塔底重沸器3，热源采用脱轻塔顶的油气，塔底产品为重组分。

流程2：

一种混合戊烷的分离工艺，它包括以下步骤：

混合戊烷原料经泵升压后与系统内热物料经一系列换热后接近泡点温度进入脱重塔2进行精馏，脱重塔2的操作压力为0.15～0.45MPa(a)，脱重塔底设有提供脱重塔2所需热量的脱重塔底重沸器3，热源采用脱轻塔顶的油气，脱重塔底油经原料/脱重塔底油换热器10出装置，脱重塔2塔顶油气经脱重塔顶冷凝器7冷凝后进入脱重塔顶回流罐8，部分返塔顶作为回流，部分经脱轻塔顶换热器11和塔底换热器6换热后进入脱轻塔1，进行精馏，脱轻塔1的操作压力为0.4～1.4MPa(a)，脱轻塔1塔顶油气根据沸程切割后，进入脱重塔底重沸器3全部冷凝后进入脱轻塔顶回流罐5，部分返回塔顶作为回流，部分作为轻组分产品（包括部分异戊烷），经冷却后送出装置，脱轻塔底设有脱轻塔底重沸器4提供脱轻塔1所需的热量，热源可采用蒸汽或导热油等工业常见的加热介质，脱轻塔底或塔底侧线的产品作为正戊烷或混合戊烷产品。

本发明的脱轻塔操作条件为：塔顶操作压力0.4～1.4MPa(a)，塔顶温度75～165℃，回流比5～20，理论板数70～150块；脱重塔操作条件为：塔顶操作压力0.15～0.45MPa(a)，塔顶温度33～89℃,回流比3～20,理论板数50～120块。