[发明专利]一种乙腈法抽提丁二烯的节能系统

说明书

本发明涉及一种乙腈法抽提丁二烯的节能系统，包括萃取精馏隔板塔和分别与之相连的附属塔、三组分常规隔板塔；所述萃取精馏隔板塔用于在被投入初始原料混合碳四馏分和乙腈溶剂后对混合碳四馏分进行萃取精馏，并从该塔一侧塔顶输出丁二烯粗产品；所述三组分常规隔板塔用于接收所述丁二烯粗产品并对其中杂质进行分离，将作为中间组分的丁二烯产品从该隔板塔侧线采出段采出。本发明的应用既能节省塔器及其附属设备投资成本，又能减小分离过程返混效应，显著提高精馏的热力学效率，大幅度降低过程能耗。

技术领域

本发明涉及化学工程技术领域，尤其涉及一种乙腈法抽提丁二烯的节能系统。

背景技术

丁二烯通常指1，3-丁二烯，在常温常压下是一种无色而略带大蒜味的气体。丁二烯的来源主要有两种，一种是从炼油厂碳四馏分中脱氢得到，该方法目前只在一些丁烷、丁烯资源丰富的少数几个国家采用；另外一种是以乙烯裂解装置副产混合碳四为原料，采用萃取精馏工艺，经提纯制备丁二烯。第二种方法价格低廉，经济上占优势，是目前世界上丁二烯的主要来源。

碳四馏分中除含有丁二烯外，还含有丁烷、丁烯、炔烃及少量的碳三和碳五，各组分的沸点极为接近，有的还与丁二烯形成共沸物，关键组分之间的相对挥发度接近于1。无论是裂解碳四馏分还是丁烯氧化脱氢所得的碳四馏分，采用普通精馏法分离出高纯度的丁二烯都十分困难，需要采用特殊的分离方法，工业中通常采用萃取精馏和普通精馏相结合的方法。

碳四馏分萃取精馏法是生产丁二烯粗原料的主要方法，根据所用萃取剂的不同，丁二烯抽提方法可分为乙腈(ACN)法、二甲基甲酰胺(DMF)法和N-甲基吡咯烷酮(NMP)法三种生产工艺。

在传统乙腈法抽提丁二烯工艺中，如图1所示，A´-E´分别为一萃塔、二萃塔、一炔烃闪蒸塔、脱重塔以及脱氢塔；物流1为混合碳四馏分，物流2、4为乙腈溶剂，物流3为丁烷、丁烯等组分，物流5为丁二烯粗产品，物流6为乙腈、水等组分，物流7为乙烯基乙炔等组分，物流8为顺-2-丁烯、碳五等组分，物流9为丙炔等组分，物流10为丁二烯产品。

具体地，（1）原料混合碳四馏分1和乙腈溶剂2分别进入一萃塔A´萃取段下部和上部，碳四馏分1经抽提，比丁二烯轻的丁烷、丁烯等组分3从一萃塔A´的塔顶脱除，其余产品及乙腈溶剂则从一萃塔塔底抽出进入二萃塔B ´。（2）在二萃塔B´中，丁二烯粗产品5从该塔塔顶得到，比丁二烯重的乙烯基乙炔等炔烃组分7则从该塔下部侧线采出进入一炔烃闪蒸塔C´进行脱除，该塔塔底回收乙腈溶剂6，经调配重新进入一萃塔A´。（3）丁二烯粗产品5中含有丙块等轻组分和顺丁烯、碳五等重组分，在精制过程中，比丁二烯重的组分8从脱重塔D´塔釜除去，而比丁二烯轻的组分9则从脱轻塔E´塔顶除去，丁二烯产品10则在脱轻塔E´塔釜得到，产品浓度≥99.5%。

然而，上述传统的乙腈法抽提丁二烯工艺过程的热力学效率低、能源利用率低、能耗大，需要较多的精馏设备、较大的占地面积和较高的投资，因此本申请针对此工艺提出了一种新型的节能方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种乙腈法抽提丁二烯的节能系统，以解决传统工艺中热力学效率低、能源利用率低、能耗大，需要较多的精馏设备、较大的占地面积和较高的投资的技术问题。

为解决上述问题，本发明所述的一种乙腈法抽提丁二烯的节能系统，包括萃取精馏隔板塔和分别与之相连的附属塔、三组分常规隔板塔；

所述萃取精馏隔板塔用于对混合碳四馏分进行萃取精馏，并从该塔一侧塔顶输出丁二烯粗产品、另一侧塔顶输出较丁二烯轻的组分，从该塔塔底输出乙腈溶剂以及将较丁二烯重的组分输出至所述附属塔由其脱除；

所述三组分常规隔板塔用于接收所述丁二烯粗产品并对其中杂质进行分离，然后从该塔塔顶输出轻组分、塔底输出重组分并将作为中间组分的丁二烯产品从该塔侧线采出段采出。