本發(fā)明屬于化工工藝，具體涉及一種節(jié)能降耗的丁二烯抽提方法。

背景技術(shù)：

1、丁二烯是重要的基礎(chǔ)化工原料，用于生產(chǎn)丁苯橡膠(sbr)、聚丁二烯橡膠(pbr)、苯乙烯熱塑彈性體(sbs)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、丁腈橡膠以及丁苯膠乳等，此外還可用于生產(chǎn)己二腈、己二胺、尼龍66以及1,4-丁二醇等有機(jī)化工產(chǎn)品。丁二烯也可用來生產(chǎn)環(huán)丁砜、正辛醇、己二醇、環(huán)辛二烯、1,5,9-環(huán)十二碳三烯等精細(xì)化工產(chǎn)品。

2、丁二烯主要來源有兩個，一個是乙烯裂解副產(chǎn)的丁二烯，約占丁二烯產(chǎn)量的90％以上，另一個來源是煉廠碳四、upc混合碳四、mto碳四或抽余碳四經(jīng)預(yù)處理后氧化脫氫得到粗丁二烯。這兩個丁二烯來源的碳四組分中丁二烯含量在10～85wt％。這兩種丁二烯來源碳四中除含有丁二烯外，還含有丁烯、丁烷、炔烴以及少量的c3和c5，各組分的沸點(diǎn)極為接近，有的組分還與丁二烯形成共沸物，關(guān)鍵組分之間普通精餾時相對揮發(fā)度接近于1，用普通精餾法很難從中分離出聚合級的丁二烯，需要采用特殊的方法分離，工業(yè)中常用萃取精餾塔和普通精餾相結(jié)合的方法進(jìn)行分離。目前萃取精餾工藝常用的溶劑有乙腈(acn)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)和二甲基甲酰胺(dmf)。由于dmp有毒性和環(huán)保的問題，近年來新建裝置已很少采用，而相對于使用can溶劑進(jìn)行抽提，nmp溶劑抽提法具有能耗、物耗低，毒性低，產(chǎn)生污水少，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)勢。

3、專利cn110198923公開了一種通過使用選擇性溶劑萃取蒸餾而從粗c4餾分中分離純1,3-丁二烯的方法，將粗c4餾分引入預(yù)蒸餾塔，將包含c3烴的第一低沸點(diǎn)餾分作為頂部料流取出，將氣態(tài)c4餾分作為側(cè)料流取出，并將第一高沸點(diǎn)餾分作為底部料流取出，在至少一個萃取塔中使氣態(tài)c4餾分與選擇性溶劑接觸，得到包含丁烷類和丁烯類的頂部餾分和包含1,3-丁二烯和選擇性溶劑的底部餾分，在至少一個汽提塔中從底部餾分中解析粗1,3-丁二烯，得到汽提過的選擇性溶劑，并將汽提過的選擇性溶劑再循環(huán)到萃取塔中，和將至少部分粗1,3-丁二烯供應(yīng)至純蒸餾塔中，分離出第二高沸點(diǎn)餾分。但是該方法的預(yù)蒸餾功能和結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，貧溶劑所攜帶熱量沒有得到充分利用，進(jìn)入萃取塔內(nèi)的溶劑溫度不能進(jìn)行靈活調(diào)控，在節(jié)能降耗以及系統(tǒng)穩(wěn)定長期運(yùn)行上仍有可研究的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有的丁二烯抽提裝置的能耗高的技術(shù)問題，目的在于提供一種節(jié)能降耗的丁二烯抽提方法。

2、本發(fā)明的節(jié)能降耗的丁二烯抽提方法包括如下步驟：

3、步驟s1，混合碳四原料進(jìn)入第一萃取精餾塔內(nèi)與來自解析塔的萃取溶劑逆流接觸，經(jīng)萃取精餾后，包含粗丁二烯在內(nèi)的氣相由第一萃取精餾塔的側(cè)采部位采出；

4、步驟s2，采出的氣相進(jìn)入第二萃取精餾塔的塔釜，在第二萃取精餾塔內(nèi)與來自解析塔的萃取溶劑逆流接觸，經(jīng)萃取精餾后，氣相粗丁二烯由第二萃取精餾塔的塔頂采出，第二萃取精餾塔塔釜的液相由第一萃取精餾塔的側(cè)采部位循環(huán)進(jìn)入第一萃取精餾塔內(nèi)；

5、步驟s3，第一萃取精餾塔塔釜的液相富溶劑進(jìn)入解析塔內(nèi)解析，解析后形成的氣相從解析塔塔頂采出并經(jīng)循環(huán)氣冷卻塔冷卻后又循環(huán)進(jìn)入第一萃取精餾塔內(nèi)，解析后的貧溶劑作為萃取溶劑由解析塔的塔釜采出分別進(jìn)入第一萃取精餾塔和第二萃取精餾塔；

6、其中，

7、步驟s3中，第一萃取精餾塔的塔釜采用第一萃取精餾塔第一再沸器和第一萃取精餾塔第二再沸器共兩個再沸器加熱，而且第一萃取精餾塔的塔釜采出的液相不經(jīng)過加熱直接進(jìn)入解析塔內(nèi)進(jìn)行解析。

8、較佳地是，

9、所述第一萃取精餾塔內(nèi)的塔頂溫度范圍為44～50℃，所述第一萃取精餾塔內(nèi)的塔釜溫度范圍為105℃～135℃，第一萃取精餾塔的萃取溶劑進(jìn)料溫度范圍為35℃～溶劑進(jìn)料口塔板溫度；

10、所述第二萃取精餾塔內(nèi)的塔頂溫度范圍為40～45℃，所述第二萃取精餾塔內(nèi)的塔釜溫度范圍為65～85℃，第二萃取精餾塔的萃取溶劑進(jìn)料溫度范圍為35℃～溶劑進(jìn)料口塔板溫度，其中第二萃取精餾塔的萃取溶劑進(jìn)料溫度低于第一萃取精餾塔的萃取溶劑進(jìn)料溫度5～15℃。

11、較佳地是，

12、第一萃取精餾塔的萃取溶劑進(jìn)料與混合碳四的進(jìn)料的質(zhì)量比為4～16；

13、第二萃取精餾塔的萃取溶劑進(jìn)入量的范圍：第二萃取精餾塔的萃取溶劑進(jìn)料與第二萃取精餾塔底部進(jìn)料的質(zhì)量比為2～5。

14、較佳地是，

15、步驟s3中，解析后的貧溶劑作為萃取溶劑由解析塔的塔釜采出分別進(jìn)入第一萃取精餾塔和第二萃取精餾塔，具體包括如下分步驟：

16、分步驟t1，解析后的貧溶劑作為萃取溶劑由解析塔的塔釜采出，先由溶劑循環(huán)回路依次與第一萃取精餾塔第二再沸器、第一萃取精餾塔中沸器、脫重塔第一再沸器和進(jìn)料蒸發(fā)塔第一再沸器換熱；

17、分步驟t2a，分步驟t1換熱后的第一部分溶劑進(jìn)入第一下游循環(huán)支路并經(jīng)第一溶劑冷卻器調(diào)溫后進(jìn)入第一萃取精餾塔內(nèi)作為萃取溶劑；

18、分步驟t2b，分步驟t1換熱后的第二部分溶劑進(jìn)入第二下游循環(huán)支路并經(jīng)第二溶劑冷卻器調(diào)溫后進(jìn)入第二萃取精餾塔內(nèi)作為萃取溶劑。

19、較佳地是，

20、步驟s3中，解析后形成的氣相從解析塔塔頂采出并經(jīng)循環(huán)氣冷卻塔冷卻后又循環(huán)進(jìn)入第一萃取精餾塔內(nèi)，具體包括如下分步驟：

21、分步驟e1，經(jīng)循環(huán)氣冷卻塔冷卻后的塔頂氣相由塔頂采出，經(jīng)壓縮機(jī)加壓后進(jìn)入第一萃取精餾塔的下部；

22、分步驟e2，經(jīng)循環(huán)氣冷卻塔冷卻后的塔釜液相由塔釜采出，分為第一股液相和第二股液相，第一股液相與進(jìn)料蒸發(fā)塔第二再沸器換熱并冷卻后又回流至循環(huán)氣冷卻塔的頂部與解析后形成的氣相逆流接觸而換熱，第二股液相則由泵泵入第一萃取精餾塔的下部；

23、優(yōu)選地，第一股液相與進(jìn)料蒸發(fā)塔第二再沸器換熱并用循環(huán)洗水冷卻器冷卻后又回流至循環(huán)氣冷卻塔的頂部與解析后形成的氣相逆流接觸而換熱。

24、較佳地是，

25、所述節(jié)能降耗的丁二烯抽提方法還包括：

26、步驟s4，第二萃取精餾塔塔頂采出的粗丁二烯，依次進(jìn)入丁二烯脫輕塔脫除輕組分和丁二烯脫重塔內(nèi)脫除重組分，最后在丁二烯脫重塔的塔頂采出聚合級的丁二烯。

27、較佳地是，

28、所述第一萃取精餾塔還具有上塔和下塔，步驟s1具體包括：

29、混合碳四原料進(jìn)入上塔內(nèi)與來自解析塔的萃取溶劑逆流接觸，萃取精餾，形成氣相從上塔塔頂采出，液相進(jìn)入下塔；

30、下塔內(nèi)繼續(xù)萃取精餾，包含粗丁二烯在內(nèi)的氣相由下塔的側(cè)采部位采出，再由第二萃取精餾塔的塔釜進(jìn)入第二萃取精餾塔內(nèi)繼續(xù)萃取精餾；第二萃取精餾塔的塔釜的液相由下塔的側(cè)采部位循環(huán)進(jìn)入下塔內(nèi)；下塔的塔頂氣相則進(jìn)入上塔的塔釜，下塔的塔釜形成液相富溶劑。

31、較佳地是，

32、所述節(jié)能降耗的丁二烯抽提方法還包括：

33、步驟s0，混合碳四原料先進(jìn)入進(jìn)料蒸發(fā)塔中進(jìn)行汽化脫除原料中的重組分，并在塔頂形成氣相的混合碳四原料，然后氣相的混合碳四原料再進(jìn)入第一萃取精餾塔的上塔內(nèi)。

34、較佳地是，

35、進(jìn)料蒸發(fā)塔的塔釜用進(jìn)料蒸發(fā)塔第一再沸器和進(jìn)料蒸發(fā)塔第二再沸器分別加熱；

36、第一萃取精餾塔的下塔還再用第一萃取精餾塔中沸器加熱；

37、解析塔的塔釜采用解析塔再沸器進(jìn)行加熱；

38、丁二烯脫輕塔的塔釜采用脫輕塔再沸器進(jìn)行加熱；

39、丁二烯脫重塔的塔釜采用脫重塔第一再沸器和脫重塔第二再沸器進(jìn)行加熱。

40、較佳地是，

41、所述混合碳四原料選自如下原料中的一種或幾種：乙烯裂解碳四、丁烯氧化脫氫碳四、丁烷氧化脫氫碳四和原油直接制烯烴碳四；優(yōu)選地，混合碳四原料中1,3-丁二烯的含量范圍為10～85wt％；

42、萃取溶劑選自乙腈(acn)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)和二甲基甲酰胺(dmf)，優(yōu)選地萃取溶劑選自n-甲基吡咯烷酮(nmp)。

43、本發(fā)明的另一目的在于提供一種節(jié)能降耗的丁二烯抽提裝置，所述節(jié)能降耗的丁二烯抽提裝置包括：

44、第一萃取精餾塔，具有入料口；

45、第二萃取精餾塔，所述第二萃取精餾塔的塔釜與所述第一萃取精餾塔的側(cè)線采出口連通，所述第二萃取精餾塔的塔頂設(shè)有粗丁二烯采出口；

46、解析塔，所述第一萃取精餾塔的塔釜與所述解析塔的上部連通，所述解析塔的塔頂經(jīng)過循環(huán)氣冷卻塔與所述第一萃取精餾塔的塔釜連通；

47、其中，所述第一萃取精餾塔的塔釜與所述解析塔的上部直接等溫連通，所述第一萃取精餾塔的塔釜具有第一萃取精餾塔第一再沸器和第一萃取精餾塔第二再沸器。

48、較佳地是，

49、所述解析塔的塔釜與溶劑循環(huán)回路的進(jìn)口端連接，其中所述溶劑循環(huán)回路的第一出口端經(jīng)第一溶劑冷卻器調(diào)溫后連通在所述第一萃取精餾塔的上部，所述溶劑循環(huán)回路的第二出口端經(jīng)第二溶劑冷卻器調(diào)溫后連通至所述第二萃取精餾塔的上部。

50、較佳地是，

51、所述循環(huán)氣冷卻塔的塔頂氣相經(jīng)過壓縮機(jī)加壓后連通至所述第一萃取精餾塔的塔釜的氣相空間；

52、所述循環(huán)氣冷卻塔的塔釜第一支路里的液相經(jīng)過進(jìn)料蒸發(fā)塔第二再沸器換熱并冷卻后回流至所述循環(huán)氣冷卻塔的上部；

53、所述循環(huán)氣冷卻塔的塔釜第二支路經(jīng)泵連通至所述第一萃取精餾塔的塔釜的液相空間。

54、較佳地是，

55、所述節(jié)能降耗的丁二烯抽提裝置還包括：

56、丁二烯脫輕塔，所述第二萃取精餾塔的塔頂?shù)拇侄《┎沙隹谂c所述丁二烯脫輕塔的進(jìn)料口連通，所述丁二烯脫輕塔的塔頂具有輕組分采出口；

57、丁二烯脫重塔，所述丁二烯脫輕塔的塔釜與所述丁二烯脫重塔的進(jìn)料口連通，所述丁二烯脫重塔的塔頂具有聚合級丁二烯采出口，所述丁二烯脫重塔的塔釜具有重組分采出口。

58、較佳地是，

59、所述第一萃取精餾塔還具有：

60、上塔，所述入料口在所述上塔的塔底；

61、下塔，所述上塔的塔釜與所述下塔的塔頂連通，所述側(cè)線采出口在所述下塔的側(cè)部。

62、較佳地是，

63、所述節(jié)能降耗的丁二烯抽提裝置還具有：

64、進(jìn)料蒸發(fā)塔，上部具有進(jìn)料入口，所述進(jìn)料蒸發(fā)塔的塔頂與所述第一萃取精餾塔的上塔塔底的氣相空間處的入料口連通；

65、優(yōu)選地，所述進(jìn)料蒸發(fā)塔的塔釜具有進(jìn)料蒸發(fā)塔第一再沸器和進(jìn)料蒸發(fā)塔第二再沸器。

66、較佳地是，

67、所述第一萃取精餾塔的下塔具有第一萃取精餾塔中沸器、所述第一萃取精餾塔第一再沸器和所述第一萃取精餾塔第二再沸器；

68、所述溶劑循環(huán)回路的第一出口端具有第一下游循環(huán)支路，所述溶劑循環(huán)回路的第二出口端具有第二下游循環(huán)支路，所述第一下游循環(huán)支路連接至所述第一萃取精餾塔的上塔的上部，所述第二下游循環(huán)支路連接至所述第二萃取精餾塔的上部；

69、所述溶劑循環(huán)回路依次與所述第一萃取精餾塔第二再沸器、第一萃取精餾塔中沸器、脫重塔第一再沸器、進(jìn)料蒸發(fā)塔第一再沸器換熱連接；

70、所述第一下游循環(huán)支路經(jīng)所述第一溶劑冷卻器調(diào)溫?fù)Q熱連接后連通在所述第一萃取精餾塔的上塔的上部；

71、所述第二下游循環(huán)支路經(jīng)所述第二溶劑冷卻器調(diào)溫?fù)Q熱連接后連通在所述第二萃取精餾塔的上部。

72、較佳地是，

73、所述循環(huán)氣冷卻塔的塔釜的第一支路里的液相經(jīng)過所述進(jìn)料蒸發(fā)塔第二再沸器換熱后再經(jīng)過循環(huán)洗水冷卻器冷卻后回流至所述循環(huán)氣冷卻塔的上部。

74、較佳地是，

75、所述丁二烯脫輕塔塔釜具有脫輕塔再沸器；

76、所述丁二烯脫重塔塔釜具有脫重塔第一再沸器和脫重塔第二再沸器；

77、所述解析塔的塔釜具有解析塔再沸器。

78、本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

79、1)本發(fā)明的節(jié)能降耗的丁二烯抽提方法通過在第一萃取精餾塔下塔的塔釜采用第一萃取精餾塔第一再沸器和第一萃取精餾塔第二再沸器共兩個再沸器加熱，提高了第一萃取精餾塔內(nèi)的萃取精餾的溫度，從而降低了下塔塔釜液相出料中丁二烯的含量，進(jìn)一步可以顯著減少丁二烯在第一萃取精餾塔下塔塔釜、解析塔、循環(huán)氣冷卻塔、壓縮機(jī)、再至第一萃取精餾塔下塔塔釜之間的循環(huán)量，提高了丁二烯的抽提率。同時也減少了解析塔和循環(huán)氣冷卻塔的直徑并降低了系統(tǒng)能耗。

80、2)本發(fā)明還通過在第一萃取精餾塔的溶劑入口和第二萃取精餾塔的溶劑入口前對應(yīng)設(shè)置第一溶劑冷卻器和第二溶劑冷卻器，可以有針對性地調(diào)節(jié)萃取溶劑進(jìn)入第一萃取精餾塔和第二萃取精餾塔內(nèi)的各自溫度和用量比，以提升較高溫度下萃取精餾的丁二烯的品質(zhì)；

81、3)本發(fā)明的解析塔的塔釜貧溶劑進(jìn)一步采取第一萃取精餾塔中沸器進(jìn)行換熱，相比較塔釜再沸器換熱工藝，換熱溫差大，余熱利用地更充分，大幅地降低了蒸汽的消耗；

82、4)本發(fā)明的節(jié)能降耗的丁二烯抽提方法和裝置可以適用乙烯裂解碳四、丁烯(丁烷)氧化脫氫碳四、原油直接制烯烴碳四等或這幾種碳四的混合物，具有廣泛的適用性；

83、5)本發(fā)明通過引入第一萃取精餾塔第二再沸器和丁二烯脫重塔第二再沸器，分別用蒸汽和凝液加熱，解決進(jìn)料中丁二烯含量較低引起的進(jìn)料蒸發(fā)塔和第一萃取精餾塔下塔熱量消耗過大，解析塔塔釜經(jīng)解析后的貧溶劑不足以提供進(jìn)料蒸發(fā)塔、第一萃取精餾塔下塔和丁二烯脫重塔的熱量的問題，進(jìn)而提高丁二烯抽提裝置的適用性和穩(wěn)定性。