[实用新型]具有热泵热集成的1-丁烯精制节能装置

说明书

本实用新型涉及1‑丁烯精制技术领域，具体涉及一种具有热泵热集成的1‑丁烯精制节能装置。所述的具有热泵热集成的1‑丁烯精制节能装置，进料管分别连接1#换热器、2#换热器，再合成一路连接脱重塔进料口；脱重塔的塔底出料口连接2#换热器，塔顶出料口依次连接3#换热器和压缩机，然后分成两路，一路连接脱轻塔塔底的3#再沸器，另一路连接脱重塔中间的2#再沸器，然后合成一路，经空冷器和节流阀后连接1#回流罐；1#回流罐分别连接脱重塔塔顶回流口和脱轻塔进料口；脱轻塔的塔底出料口连接1#换热器，塔顶出料口依次连接冷凝器和2#回流罐。本实用新型利用具有热泵热集成装置实现热泵精馏系统和余热再利用，提高了经济效益。

技术领域

本实用新型涉及1-丁烯精制技术领域，具体涉及一种具有热泵热集成的1-丁烯精制节能装置。

背景技术

1-丁烯是碳四烯烃，可用作聚乙烯共聚单体，也可以生产甲乙酮、戊醛、异癸醇等精细化工产品，用途非常广泛。聚合级1-丁烯可以由乙烯二聚生产，由于乙烯本身很昂贵，所以生产成本很高，无法大规模在产业上应用，而石油烃裂解过程产生的混合碳四，经抽提脱除1,3-丁二烯后的剩余碳四是生产高纯度1-丁烯的优良原料。因此，如何从混合碳四中提取1-丁烯是人们研究的热点问题。现在1-丁烯大部分来自于混合碳四，主要是通过萃取精馏和超精密精馏分离得到。

萃取精馏分离1-丁烯的工艺较多，较典型的是德国Krupp Uhde公司提出的两塔萃取正丁烯工艺。该工艺采用吗琳和N-甲基吗啉混合物为萃取剂，二者混合质量比1:1将含正丁烯45-53wt％的碳四物料送入萃取精馏塔，丁烷组分在塔顶分离出去，塔底富含正丁烯的物料送入汽提塔进行溶剂回收，汽提塔塔顶得到97％以上的正丁烯，进一步分离可得到高纯度的1-丁烯。但该工艺流程较长，能耗高，而且萃取剂化学稳定性差，高温下易分解。

国内主要是烟台大学研究1-丁烯的萃取工艺，曾开发出以甲乙酮和极性溶剂混合物为萃取剂分离1-丁烯的工艺。工艺采用两塔萃取精馏流程，含丁烯的碳四物料经萃取精馏塔脱除，并在解析塔中完成溶剂回收。萃取精馏塔和解析塔都在加压下操作，塔釜温度均低于170℃，可用廉价的蒸汽加热，丁烯产品纯度大于97％。但萃取剂选择性不够好，且萃取剂消耗量大。

国内市场主要采用超精密精馏分离方法，包括脱轻塔和脱重塔二部分，脱轻塔脱除碳四中低沸点的碳三、异丁烷以及与水的共沸物，塔底产品再经脱重塔脱除高沸点的正丁烷、2-丁烯，塔顶得到质量分数大于99.5％的1-丁烯。该工艺虽然流程简单，但所需塔板数多，回流比大，能耗也较高，生产的1-丁烯质量分数均大于99％。

专利CN2014101190893公开了一种1-丁烯分离纯化的节能工艺流程，来自MTBE的醚化后碳四混合物经过选择加氢反应后，经过脱异丁烷精馏塔脱除比较轻的异丁烷组分，同时，H2、H2O和甲醇与烃类形成低沸点共沸物从塔顶脱除，然后经过1-丁烯精馏塔脱除比较重的组分正丁烷、反-2-丁烯和顺-2-丁烯，从塔顶可以得到高纯度的1-丁烯，整个过程利用过程集成手段实现脱异丁烷塔和1-丁烯精制塔的热量集成，从而得到节能的1-丁烯精密分离工艺，但是该方法工艺流程的节能效果还有待进一步提高。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种具有热泵热集成的1-丁烯精制节能装置，利用具有热泵热集成的技术手段实现脱重塔和脱轻塔的热泵精馏系统和余热再利用的能量集成，并且利用空冷器减少对公用工程的消耗，具有明显的节能特点，降低了蒸汽和循环水用量，塔的工作压力低，操作简单，提高了装置的经济效益。

本实用新型所述的具有热泵热集成的1-丁烯精制节能装置，包括换热单元、精馏单元、压缩单元和流体输送单元；换热单元包括再沸器、换热器、冷凝器和空冷器；精馏单元包括脱重塔和脱轻塔。