丁二烯生产工艺新进展

    近年来，美国UOP和BASF公司共同开发出抽提联合工艺,即将UOP的炔烃选择加氢工艺(KLP工艺)与BASF公司的丁二烯抽提蒸馏工艺结合在一起,先将C4馏分中的炔烃选择加氢,然后采用抽提蒸馏技术从丁烷和丁烯中回收1,3-丁二烯。在加氢工序中,原料C4馏分与一定计量的氢气混合,进入装有KLP-60催化剂的固定床反应器中,并采用足够高的压力使反应混合物保持液相。随后KLP反应器流出物进入蒸馏塔中进行汽化,并作为抽提工序的原料,同时移除工艺过程中形成的少量重质馏分。在丁二烯抽提工序中,从蒸发器顶部出来的蒸汽进入主洗涤塔,并用NMP进行抽提蒸馏。塔底富含丁二烯的物流进入精馏塔,然后再进入最后一个蒸馏塔,可产出纯度大于99.6%的1,3-丁二烯。该工艺的优点是丁二烯产品纯度高,收率高,公用工程费用低,维修费用低,操作安全性高。　

    对于丁二烯抽提过程,最近有报道称采用一种分壁式技术(Divided-wall Technology)可以改进传统的抽提工艺,降低装置能耗和投资成本。传统的丁二烯抽提工艺为浓缩的粗C4馏分先通过吸收工序(含主洗涤器、精馏器和后洗涤器),再将从后洗涤器顶部馏出的粗丁二烯在两个精馏塔中进行精馏。在第一个精馏塔中馏出轻质馏分;在第二个精馏塔中,重质馏分被分离后从塔底移除,丁二烯产品从塔顶馏出。采用分壁式技术后,可使两步精馏工序在一个装备中进行,这样就可节省1-2个热交换器和外围设备。　

    分壁式精馏塔由6个区域组成,分别为第1区域(精馏段,重组分和轻组分/丁二烯分离)、第2区域(提馏段,轻组分和重组分/丁二烯分离)、第3区域(精馏段,丁二烯和轻组分分离)、第4区域(提馏段,丁二烯和重组分分离)、第5区域(提馏段,丁二烯和轻组分分离)、第6区域(精馏段,丁二烯和重组分分离)。对这几个区域进行优化设计,如调整分壁长度、进料塔板位置及塔顶回流比等,可进一步降低精馏的投资和操作成本。在该塔设计中可应用计算机软件模拟技术,按照装置的实际运行条件进行模拟试验,整个过程的物料平衡达到99.99%以上。除精馏工序外,分壁式技术还可应用于吸收工序的设计,基本思路是将精馏器和后洗涤器结合在一个分壁塔中。将设计的分壁接近于塔的顶部,以使粗丁二烯和C4气相混合物流从塔顶溢出。在整个丁二烯抽提过程中两处采用分壁式技术后,工艺流程大大简化,从而降低了投资成本和维修成本,同时也降低了因丁二烯自聚导致爆炸的可能性。