[发明专利]烯烃-链烷烃膜分离方法

说明书

本发明涉及一种通过对烯烃具有特异性的促进运输膜在含有具有2‑4个碳原子的碳氢化合物的原料流中的烯烃‑链烷烃分离方法，其包括以下步骤：a.将含有具有2‑4个碳原子的碳氢化合物的原料流进料至蒸馏塔中，并且至少1级膜单元在蒸馏塔的进料处与蒸馏塔相连，并且至少1级膜单元与蒸馏塔的侧抽相连；和b.分离一部分从膜单元通过的原料流，至少一个流是主要包含烯烃的产物流并且至少一个流主要包含链烷烃。

技术领域

化学工程涉及烯烃-链烷烃膜分离方法。

背景技术

在具有相似碳原子数的烯烃-链烷烃原料流中，烯烃分离方法通常通过蒸馏来操作，这是采用非常高的回流比的传统方法，因为要分离的物质具有接近的相对挥发性，导致上述分离方法需要非常高的能量。因此，为了提高对烯烃产物的分离效率并减少能量消耗，已经开始研究在蒸馏方法中使用膜。但是，膜单元的级数和膜单元的设置位置影响到产物的分离效率和节能效率。将膜单元设置在与蒸馏塔的原料流、顶部流、底部流或循环流相连的一个或两个位置，使生产能力和分离效率低下，并且获得的节能效率也不是很好。

到目前为止，有一些关于具有接近沸点的碳氢化合物的分离方法的报导。例如，US专利文件No.2006/0281960A1披露了具有接近沸点的碳氢化合物的分离方法和膜的设置，以便从具有4-16个碳原子的碳氢化合物原料中分离出至少一种正链烷烃。所述分离方法是通过将原料进料到至少一个蒸馏塔和至少一个膜单元中而获得。所述膜对至少一种正链烷烃具有特异性。然后，至少一种被分离的物质被进料回分离方法中，其中膜单元与蒸馏塔的进料、顶部、底部或侧抽位置相连，其中一个蒸馏塔可以在多个位置设置有多个膜单元。

US专利文件No.2006/0047176A1披露了通过复分解反应生产丁烯，包含将含有具有4个碳原子的链烷烃和烯烃的原料进料至分级分离方法中，以便将物质分成2个流。第一个流含有1-丁烯，并且第二个流含有2-丁烯。然后，通过异构化反应，第二个流的一部分2-丁烯转化为1-丁烯。第二个流的至少一部分异构化残余物再循环到之前的分级分离方法中。至少一种具有4个碳原子的原料和第二个流进料通过促进运输膜以进一步去除丁烷。

US专利文献No.2018/0029958A1披露了包含异丁烯、1-丁烯、2-丁烯、正丁烷和异丁烷的具有4个碳原子的原料的分离方法。所述分离方法通过使用有机腈、半渗透膜及其组合的萃取蒸馏来操作。分离出的烯烃进料回生产过程，通过异构化反应将至少一部分2-丁烯转化为1-丁烯产物，以获得至少80重量％的1-丁烯产物。

基于上述原因，本发明旨在开发单级或多级串联的膜装置，其与蒸馏塔的进料和侧抽相连，以提高烯烃产物的生产能力和分离效率。此外，本发明还旨在减少烯烃-链烷烃分离方法中的能量消耗。

发明内容

本发明涉及一种为了提高烯烃产物的生产能力和分离效率，包括降低烯烃-链烷烃分离方法的能量消耗，在含有具有2-4个碳原子的碳氢化合物的原料流中，通过与蒸馏塔的进料和侧抽相连的单级或多级串联设置的促进输送膜的烯烃-链烷烃分离方法。

在一方面，所述烯烃-链烷烃分离方法包括以下步骤：

a.将含有具有2-4个碳原子的碳氢化合物的原料流进料至蒸馏塔和膜单元中，其特征在于，所述膜单元包含在蒸馏塔的进料处与蒸馏塔相连的至少1级膜单元和与蒸馏塔的侧抽相连的至少1级膜单元，其中所述膜单元包含对烯烃具有特异性的膜；和

b.分离一部分从膜单元通过的原料流，其中，至少一个流是主要包含烯烃的产物流并且至少一个流主要包含链烷烃。

附图说明

图1显示本发明1的烯烃-链烷烃分离方法，设置有与蒸馏塔的进料和侧抽相连的1级膜单元。

图2显示本发明2的烯烃-链烷烃分离方法，设置有与蒸馏塔的进料和侧抽相连的2级膜单元。

图3显示本发明3的烯烃-链烷烃分离方法，设置有与蒸馏塔的进料和侧抽相连的3级膜单元。