[发明专利]获得纯1,3-丁二烯的方法

说明书

本发明涉及一种通过使用选择性溶剂萃取蒸馏而从粗C₄馏分中获得纯1,3‑丁二烯的方法，其中(a)将粗C₄馏分引入预蒸馏塔，将包含C₃烃的第一低沸点馏分作为顶部料流取出，将气态C₄馏分作为侧料流取出，并将第一高沸点馏分作为底部料流取出；(b)在至少一个萃取塔中使气态C₄馏分与选择性溶剂接触，其中得到包含丁烷类和丁烯类的顶部馏分和包含1,3‑丁二烯和选择性溶剂的底部馏分；(c)在至少一个汽提塔中从底部馏分中解吸粗1,3‑丁二烯，其中得到汽提过的选择性溶剂，并将汽提过的选择性溶剂再循环到萃取塔中；和(d)将至少部分粗1,3‑丁二烯供应至纯蒸馏塔中，分离出第二高沸点馏分，并取出气态出口料流。保持分子氧浓度低于预定浓度限所必需的来自塔的气态出口料流被固结到出口，所述出口已提供用于排出工艺中其他组分的方法中。将第二高沸点馏分再循环到预蒸馏塔的下部区段对于纯蒸馏塔的操作产生进一步的自由度。

本发明涉及一种从粗C₄馏分中分离纯1,3-丁二烯的方法。

1,3-丁二烯在工业上通常由C₄馏分获得，即由其中C₄烃，尤其是1-丁烯、异丁烯和1,3-丁二烯占主要部分的烃混合物获得。

C₄馏分例如在乙烯和丙烯制备中通过热裂解而得到，一般是在蒸气裂解器，特别是石脑油或气体裂解器中。此外，含1,3-丁二烯的C₄馏分在正丁烷和/或正丁烯催化脱氢中得到。作为用于将正丁烯氧化脱氢成1,3-丁二烯的起始气体混合物，可以使用包含正丁烯的任何混合物。包含正丁烯并用作正丁烯氧化脱氢成1,3-丁二烯的起始气体的气体混合物可通过包含正丁烷的气体混合物的非氧化脱氢来制备。随后将含1,3-丁二烯的C₄馏分称为粗C₄馏分。它们不仅包含少量C₃和C₅烃，而且通常包含乙炔(甲基乙炔、乙基乙炔和乙烯基乙炔)。

通常已知纯1,3-丁二烯可通过一系列特定的工艺步骤从粗C₄馏分中分离，其中首先从粗C₄馏分得到粗1,3-丁二烯，然后进一步纯化粗1,3-丁二烯，以从中分离出纯1,3-丁二烯。粗1,3-丁二烯是包含约90-99.5重量％的1,3-丁二烯，特别是98-99重量％的1,3-丁二烯的混合物。纯1,3-丁二烯的所需规格通常提供最低99.6重量％的1,3-丁二烯含量和在每种情况下最高容许20ppm的乙炔类和1,2-丁二烯含量，基于纯1,3-丁二烯的质量。

从C₄馏分分离1,3-丁二烯由于在组分相对挥发度方面差别小而为复杂的分离任务。因此进行萃取蒸馏，即在加入具有比待分馏混合物高的沸点且增加待分离组分相对挥发度差别的选择性溶剂下蒸馏。以这种方式得到的粗1,3-丁二烯，为了满足所需的规格，通过蒸馏纯化，以得到纯1,3-丁二烯。

例如，根据WO 2011/110562 A1，粗C₄馏分被选择性氢化，随后从选择性氢化的C₄馏分中分离出高沸点成分，然后通过萃取蒸馏进一步后处理剩余的C₄馏分以得到粗1,3-丁二烯。通过纯蒸馏进一步纯化粗1,3-丁二烯，得到纯1,3-丁二烯。

DE 101 05 660公开了一种通过使用选择性溶剂萃取蒸馏而从C₄馏分中获得粗1,3-丁二烯的方法。该方法在间壁塔(TK)中进行，其中间壁(T)沿塔的纵向排列，以形成第一子区域(A)，第二子区域(B)和下部联合塔区域(C)，并且在其之前是萃取洗涤塔(K)。

根据WO 2013/083536，提供气态纯化粗C₄馏分作为用于萃取蒸馏的进料流，其中将液体粗C₄馏分引入蒸馏塔的上三分之一以形成富集段和汽提段，将包含C₃烃的顶部料流，包含C₄低聚物和聚合物以及C₅₊烃的底部料流从蒸馏塔中取出，并将气态纯化粗C₄馏分作为侧料流从汽提段取出。