[其他]C4-链烷烃和C4-链烯烃的分离工艺方法

说明书

本发明涉及的是一种借萃取蒸馏法使用吗啉作为选择性溶剂分离C₄-链烷烃和C₄-烯烃的工艺方法。

在化学工业中，由以作为进料产品的石脑油为基础进行操作的乙烯蒸汽裂解工艺中以及在催化裂化装置中均产生大量的C₄-馏份，其中除了不饱和度较大的C₄-烃以外还特别含有C₄-链烷烃和C₄-单烯烃。基于C₄-单烯烃高度的反应活性，它们越来越多地用作进一步反应的起始原料。据此，专业人员对用经济的方法分离所产生的C₄-馏份怀有持续增长的兴趣。因此，现已有一些工艺过程被发展起来。在这些工艺过程中，主要借助气体洗涤法或者萃取蒸馏法用特定溶剂从所使用的C₄-馏份中将丁二烯分离出来。同时，将异丁烯借选择反应，例如硫酸酯形成法，或者借甲基叔丁基醚（MTB）的制备从进料产品中分离出来。仍然残留在进料产品中的组份异丁烷、正丁烷、丁烯-1以及顺式/反式丁烯-2，仅仅根据它们的沸点还是难以分离的。即使部分分离，借助单纯的蒸馏法也根本无法进行。因此，专业人员特别需要找到一些工艺方法，这些工艺方法使上述各种化合物的分离能用特别经济而且简便的方法来进行。

使用吗啉作萃取蒸馏时的选择性溶液对链烷烃和链烯烃进行分离，特别是用来处理C₄-馏份，这已经在英国专利说明书548734中作了叙述。当然，该说明书中所叙述的操作方法强制性地规定了要向吗啉中添加5-35%量级的水，因为人们假定，只有借助这种相当高的加水量，吗啉才能达到所需的选择性。

在后来的出版物中，例如DE-OS2359300，也还是以上述相同的假定作为出发点，并与此相应，也只推荐将吗啉与添加的水结合起来使用。上述联邦德国公开说明书（DE-OS）甚至还在此情况下规定，萃取蒸馏塔应当同一个水回流装置一起运行。

这样的一种操作方法在经济上却导致了严重的不足之处，这些不足之处主要由于这样的事实所致，即本发明着重讨论的C₄-烃类与水形成蒸馏共沸物。这在任何出版物中根本没有提及过。共沸混合物中水含量虽然只有0.2～0.5%，但由此造成的后果却导致使用含水吗啉所进行的萃取蒸馏既在萃余液（以饱和C₄-烃类为主）中也在萃取液（以C₄-链烯烃为主）中形成含有饱和水的产物。但是，因为所要萃取的C₄-链烯烃实际上无例外地在各种催化反应中被继续处理，这些催化反应又是使用对水极为敏感的催化剂来进行的，例如丁烯-1的聚合作用或丁烯-2的二聚作用，所以要极其重视这类物质绝对无水（水含量＜1ppm）。如果使用含水吗啉，就必须在通常的萃取处理之后增加一道蒸馏干燥工序或吸附干燥工序。这样，无论从研究费用的角度考虑，还是从能耗的角度考虑都是极为不利的。对于含丁烷多的萃余液料流，也常常要求不含水，举例来说，因为该产物作为溶剂而要用在对水敏感的各种反应中。由于此种缘故，在这种情况下也就必须在萃余液一侧附加一道干燥工序。此时，不能不把下面的事实看作极为棘手的，即所要分离的C₄-馏份在多数情况下根据上述的现有工艺步骤以完全无水的产物形式存在，然后由于分离过程而混入水，再在此以后还须以昂贵的方式和方法重新干燥。