CN103382146B - 一种甲基叔丁基醚裂解工艺中回收异丁烯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从甲基叔丁基醚裂解制异丁烯工艺中分离回收异丁烯的方法，包含：步骤1）将含二甲醚及异丁烯的脱轻塔顶轻组分、反后物料及水进行混合；步骤2）将步骤1）中得到的混合物料通入第一水洗塔，得到塔底水相和塔顶油相；步骤3）将步骤2）中的水相通入甲醇回收塔，回收甲醇，并在塔顶得到包含二甲醚的物流；步骤4）将步骤2）中的油相通入精馏塔，精馏塔塔顶的组分进入第二水洗塔，得到塔底水相和塔顶油相；步骤5）将步骤4）中的油相通入脱轻塔，塔底得到纯异丁烯，塔顶得到的含二甲醚及异丁烯的轻组分返回步骤1）。根据本发明提供的方法，工艺流程简单、易操作，能充分地回收异丁烯，降低了生产成本，大大提高装置的经济效益。

Description

一种甲基叔丁基醚裂解工艺中回收异丁烯的方法

技术领域

本发明涉及回收异丁烯的方法，具体涉及甲基叔丁醚裂解制异丁烯工艺中分离回收异丁烯的方法。

背景技术

甲基叔丁基醚（MTBE）裂解制高纯异丁烯的工艺通常采用五塔分离的流程，即第一水洗塔、甲醇回收塔、异丁烯精馏塔（脱重塔）、第二水洗塔和异丁烯精制塔（脱轻塔）。其中脱重塔的作用是脱除产品中未反应的MTBE、碳五及异丁烯二聚物，脱轻塔的作用是脱除产品异丁烯中的轻组分二甲醚，而第一、第二水洗塔的作用是洗去反后物料中的甲醇。

在现有的MTBE裂解工艺中水洗塔包括常压操作和低压操作两种。常压操作时水洗塔中水对二甲醚几乎没有吸收能力，而低压操作时受水洗塔传质效率的限制，吸收二甲醚的效果同样不佳，最后脱轻塔进料中仍然含有较多的二甲醚。而脱轻塔为甲基叔丁基醚（MTBE）裂解制高纯异丁烯的工艺中最后一道分离工序，最后得到的脱轻塔塔顶轻组分中含二甲醚约20~25％，而异丁烯的含量为75~80%，目前这股物料基本上作为液化气使用。目前含有大量异丁烯的脱轻塔顶轻组分尚没有其他有效的利用方法。其中一种利用方法是将脱轻塔顶轻组分返回MTBE合成装置，则二甲醚将随未反应的碳四物流一起离开装置。但由于这部分离开装置的碳四物流将作为烷基化原料，对其中的二甲醚含量有严格要求，因此返回合成装置这一路线也面临从碳四烃类中分离二甲醚的问题。

脱轻塔顶轻组分尚无工业利用价值，只能做燃料使用，造成了很大的资源浪费。因此，需要寻找一种简单的工艺，能够从脱轻塔顶轻组分中充分回收利用异丁烯，提高资源的利用率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明结合MTBE裂解制高纯异丁烯现有的工艺条件，提供了一种从甲基叔丁基醚裂解制异丁烯装置中分离回收异丁烯的方法，利用简单的工艺就可以充分的分离回收脱轻塔顶轻组分中的异丁烯，在保证脱轻塔底异丁烯纯度的前提下，提高了异丁烯的产量，降低了生产成本，提高了经济效益。

本发明提供了一种从甲基叔丁基醚裂解制异丁烯装置中分离回收异丁烯的方法，包含以下步骤：

步骤1）将含二甲醚及异丁烯的脱轻塔顶轻组分、反后物料及水进行混合；

步骤2）将步骤1）中得到的混合物料通入第一水洗塔，得到塔底水相和塔顶油相；

步骤3）将步骤2）中的水相通入甲醇回收塔，回收甲醇，并在塔顶得到包含二甲醚的物流；

步骤4）将步骤2）中的油相通入精馏塔，精馏塔塔顶的组分进入第二水洗塔，得到塔底水相和塔顶油相；

步骤5）将步骤4）中的油相通入脱轻塔，塔底得到高纯度异丁烯，塔顶得到的含二甲醚及异丁烯的轻组分返回步骤1）。

上述方法中，所述步骤1）中，当将脱轻塔顶含二甲醚及异丁烯的轻组分、反后物料及水进行混合时，与水进行了接触传质，使水吸收部分的二甲醚。在一个具体的实施例中，所述混合时的温度0~40℃，操作压力0.5~0.7MPa，在此条件下，能够使水吸收更多混合物料中的二甲醚。

在上述方法的一个具体实施例中，所述步骤1）中的混合在静态混合器中进行。所述静态混合器可以是任何设计适当的类型，如SV型、SK型、SX型、SH型和SL型等。所述静态混合器优选为SV型静态混合器。

上述方法中，所述步骤2)中，在所述第一水洗塔中，加入洗水与混合物料逆向接触，如将步骤1）中得到的混合物料从塔底进入第一水洗塔，在水洗塔中与从塔顶加入的另一部分洗水逆向接触，进一步进行传质，从而进一步吸收轻组分中含有的二甲醚。剩余的二甲醚与异丁烯一起进入塔顶油相，而二甲醚则被水吸收进入塔底水相。

在上述方法的一个具体的实施例中，所述混合器置于第一水洗塔的底部。将脱轻塔顶含有二甲醚、异丁烯及少量水的轻组分通入第一水洗塔底的静态混合器，与反后物料一起与洗水进行接触传质，吸收部分二甲醚。为增强吸收效果，第一水洗塔底的洗水用量可较正常操作时适当增加，由于整个工艺中洗水循环使用，增加洗水用量并不会增加装置的物耗。而后这股物料从塔底进入第一水洗塔，在水洗塔中与从塔顶加入的另一部分洗水逆向接触，进一步进行传质，从而吸收轻组分中含有的大部分二甲醚。剩余二甲醚与异丁烯一起进入塔顶油相，而二甲醚则被水吸收进入塔底水相。

上述方法中，所述步骤3）中，被吸收到水相的二甲醚随第一水洗塔塔底水相进入甲醇回收塔，甲醇从靠近塔顶的塔板侧线采出，含一定量甲醇的二甲醚则从塔顶回流罐定期采出，经过一个静态混合器水洗后去液化气***。这样反应产生的二甲醚可以单独放空离开装置。

上述方法中，所述步骤4）中，所述步骤2）中的包含剩余二甲醚和异丁烯的塔顶油相进入精馏塔，去除油相中的重组分。所述重组分包括未反应的MTBE、碳五及异丁烯二聚物。精馏塔底得到的为重组分，精馏塔顶的包含二甲醚和异丁烯的塔顶组分进入第二水洗塔，洗去微量甲醇及少量二甲醚后，二甲醚与微量甲醇进入塔底水相中，部分二甲醚与异丁烯进入塔顶油相。

上述方法中，所述步骤5）中，从第二水洗塔出来的塔顶油相进入脱轻塔（或称异丁烯精制塔），塔底得到高纯度的异丁烯，塔顶得到的包含二甲醚和异丁烯的轻组分返回至步骤1）。在一个具体的实施例中，高纯度的异丁烯是指纯度大于99.9%的异丁烯。

本发明中，所述反后物料是指甲基叔丁醚裂解制异丁烯工艺中裂解反应后的物料，包含未裂解的甲基叔丁基醚、二甲醚、甲醇、异丁烯、水及二聚异丁烯。

根据本发明提供的方法，工艺流程简单、易操作，能够从脱轻塔顶得到的轻组分分离回收异丁烯，避免轻组分中异丁烯的浪费，使裂解得到的异丁烯基本上能够充分地分离回收，降低了生产成本；同时，由于可以减少绝大部分塔顶轻组分中异丁烯的放空，只放空经济价值相对低很多的二甲醚到液化气中，并且根据需要还可以进一步分离得到高纯度的二甲醚，从而大大提高装置的经济效益；提高了资源利用率。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明，但这并不构成对本发明的任何限制。

图1是根据本发明的一个实施例的工艺流程图。从脱轻塔11的塔顶出来的异丁烯和二甲醚的混合物12经冷凝器14冷却后，与洗水10及反后物料2一起进入第一水洗塔3塔底的静态混合器6中，冷水及循环水1加入到第一水洗塔的上部。第一水洗塔3内部横向平行分布有多层塔板或一定高度的填料，加入到塔上部的吸收剂水可以吸收反后物料中的甲醇、少量二甲醚及轻组分中的部分二甲醚，使其进入到塔底水相4中。水相4随后进入甲醇回收塔7，在这里进行甲醇与水的分离，塔底的水10返回第一水洗塔循环使用，塔顶含有一定量甲醇的二甲醚与部分洗水经静态混合器15洗去甲醇后进入液化气***，甲醇8则从靠近塔顶的某块塔板抽出。第一水洗塔3塔顶的油相5经异丁烯精馏塔脱除重组分，第二水洗塔洗去微量甲醇及少量二甲醚后进入脱轻塔11，塔底采出高纯度异丁烯13，塔顶为含二甲醚约20~25％的轻组分12经冷凝器14冷凝后重新打进第一水洗塔底静态混合器6。

对比例1

MTBE裂解制异丁烯生产规模为10万吨/年，MTBE裂解转化率为93％，二甲醚选择性为2％，脱轻塔塔顶压力约为0.7~0.9MPa。将反后物料通入第一水洗塔的底部，洗水从塔顶进入第一水洗塔。第一水洗塔为筛板塔，塔的压力为0.6MPa。在第一水洗塔内，从塔底进入的物料与从塔顶通入的洗水混合、传质，充分吸收其中的甲醇及大部分二甲醚。吸收甲醇和二甲醚的第一水洗塔塔底水相进入甲醇回收塔分离回收甲醇，塔顶得到包含二甲醚的物流，塔底的洗水返回至第一水洗塔循环使用。第一水洗塔的塔顶油相经异丁烯精馏塔脱除MTBE、二聚异丁烯等重组分后进入第二水洗塔。经第二水洗塔洗去微量甲醇后，塔顶包含二甲醚和异丁烯的油相进入异丁烯精制塔，塔顶得到包含二甲醚和异丁烯的物流，而塔底则得到高纯度的异丁烯。反应达到平衡时进行了物料衡算，数据见表1和表3。

实施例1

同对比例1，不同之处在于在第一水洗塔塔底设置有静态混合器，将减压后的脱轻塔塔顶的包含二甲醚和异丁烯的物流与反后物料以及水在静态混合器中充分混合，然后再通入第一水洗塔。数据见表2和表3。

对比例2

MTBE裂解制异丁烯生产规模为10万吨/年，MTBE裂解转化率为96％，二甲醚选择性为3％。反应达到平衡时进行了物料衡算，数据见表4和表3。

实施例2

同对比例2，不同之处在于在第一水洗塔塔底设置有静态混合器，将减压后的脱轻塔塔顶的包含二甲醚和异丁烯的物流与反后物料以及水在静态混合器中充分混合，然后再通入第一水洗塔。数据见表5和表3。

表3

从表中数据可以得知，根据本发明提供的方法分离回收异丁烯，在保证在脱轻塔底得到纯度大于99.9%的异丁烯的前提下，提高了异丁烯的产量，提高了经济效益。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (5)

1.一种从甲基叔丁基醚裂解制异丁烯装置中分离回收异丁烯的方法，包含以下步骤：

步骤1)、将含二甲醚及异丁烯的脱轻塔顶轻组分、反后物料及水进行混合，所述混合时的温度0～40℃，操作压力0.5～0.7MPa；

步骤2)、将步骤1)中得到的混合物料通入第一水洗塔，得到塔底水相和塔顶油相；

步骤3)、将步骤2)中的水相通入甲醇回收塔，回收甲醇，并在塔顶得到包含二甲醚的物流；

步骤4)、将步骤2)中的油相通入精馏塔，精馏塔塔顶的组分进入第二水洗塔，得到塔底水相和塔顶油相；

步骤5)、将步骤4)中的油相通入脱轻塔，塔底得到高纯度异丁烯，所述高纯度异丁烯是指纯度大于99.9％的异丁烯，塔顶得到的含二甲醚及异丁烯的轻组分返回步骤1)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中的混合在静态混合器中进行。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述静态混合器为SV型静态混合器。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述静态混合器置于第一水洗塔的底部。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一水洗塔中，加入洗水与混合物料逆向接触。