用于分离和纯化丁二烯和异戊二烯的共提取系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开的主题涉及用于从(：4和C 5烃混合物中分离和纯化丁二烯和异戊二烯的共 提取系统和方法。
【背景技术】
[0002] 用于从C5烃混合物中提取异戊二烯和/或从C 4烃混合物中提取丁二烯的某些技 术在本领域内是已知的。例如，美国专利No. 6395953和美国专利公开No. 2008/0257711公 开了通过提取蒸馏用于由石油馏分（例如，C4烃馏分或(：5烃分数）生产纯化的共辄二烯 (例如，异戊二烯或丁二烯）的方法。美国专利No. 4310388描述了在选择性溶剂辅助下通 过提取蒸馏从C4-或C5-烃混合物中分离共辄二烯的方法。美国专利No. 3692861公开了从 (：5烃馏分中分离和纯化异戊二烯的方法。美国专利No. 3436438公开了通过使用溶剂从含 共辄二烯烃（例如，异戊二烯或1，3- 丁二烯）的烃混合物中去除炔类的方法。
[0003] 可能需要两种或更多种提取系统以提取丁二烯和异戊二烯两者，这会导致资本成 本，公用设施（utilities)和土地使用增加。
[0004] 在本领域内仍然需要能够在一个系统而不是单独系统中提取丁二烯和异戊二烯 两者的共提取系统。
【发明内容】
[0005] 本公开的主题提供了用于从包括丁二烯的C4经混合物和包括异戊二烯的C 5烃混 合物中分离和纯化丁二烯和异戊二烯的共提取技术。在示例性实施方式中，系统包括用于 接收包括异戊二烯的C5烃混合物并从重馏分（heavy end) (C5+)烃中分离所述(：5烃混合物 的轻馏分（light end)的(：5纯化塔。所述系统能够进一步包括提取区（extraction zone)， 蒸馏区（distillation zone)，脱气区（degassing zone)，和用于接收粗异戊二稀产物的异 戊二稀后处理塔（finishing column)，其中从所述粗异戊二稀产物中纯化异戊二稀。
[0006] 在本公开主题的非限制性实施方式中，所述提取区能够包括用于接收所述(：5烃混 合物的轻馏分，包括丁二稀的C4经混合物和提取溶剂的主洗涤塔（mainwasher column)。 通过使用所述提取溶剂能够从所述(：4和C 5烃混合物中共提取丁二烯和异戊二烯从而提 供粗丁二稀产物，C4炔类（acetylene)，和粗异戊二稀产物。所述粗丁二稀产物能够包括 1，3-丁二烯和1，2-丁二烯，顺-2-丁烯，和反-2-丁烯。1，3-丁二烯能够以比1，2-丁二 烯，顺-2- 丁烯，和反-2- 丁烯更高的量存在。所述粗异戊二烯产物能够包括异戊二烯和 1-戊烯。异戊二烯能够以比1-戊烯更高的量存在。所述提取区还能够包括用于接收所述 粗丁二稀产物，所述粗异戊二稀产物，所述提取溶剂，和所述〇4炔类的精馏塔（rectifier)。 能够在所述精馏塔中从所述粗异戊二烯产物，所述提取溶剂和所述C4炔类中分离所述粗丁 二烯产物。
[0007] 在某些实施方式中，所述提取溶剂能够是具有约91. 7wt%的正-甲基2-吡咯烷 酮和约8. 3wt%的水的正-甲基2-吡咯烷酮水溶液。在某些实施方式中，所述提取区能够 进一步包括偶联至所述精馏塔用于通过使用溶剂去除所述粗丁二烯产物中存在的痕量炔 (acetylene)的后洗涤塔（afterwasher column)。所述溶剂能够是正-甲基2-吡略烧酮。
[0008] 在本公开主题的非限制性实施方式中，所述蒸馏区包括用于接收所述粗丁二烯产 物的丁二稀后处理塔（finishing column)，其中从所述粗丁二稀产物中纯化1，3- 丁二稀。 在一些实施方式中，从所述后洗涤塔回收的粗丁二烯产物包括丙炔。因此，所述蒸馏区能够 进一步包括偶联至所述后洗涤塔用于从所述粗丁二烯产物中分离丙炔的丙炔塔。
[0009] 在本公开主题的非限制性实施方式中，所述脱气区包括用于接收所述粗异戊二烯 产物，所述提取溶剂，和所述C4炔类的脱气塔，其中从所述粗异戊二烯产物和所述C4炔类中 分离所述提取溶剂。在一些实施方式中，所述脱气区能够进一步包括偶联至所述脱气塔用 于从所述粗异戊二烯产物和所述(：4炔类中去除所述提取溶剂的炔（acetylene)洗涤塔。 [0010] 在某些实施方式中，所述系统能够进一步包括用于在所述丁二烯提取装置 (plant)上游分配的C4流股中的C4炔类的选择性氢化反应器用于将炔类转化成丁二烯和 1- 丁烯。这种技术已经可以商购获得并由诸如BASF，U0P和KBR公司提供。
[0011] 在某些实施方式中，所述系统能够进一步包括偶联至所述C5纯化塔用于将存在于 所述c5烃混合物中的环戊二烯二聚成二环戊二烯的二聚换热器。所述系统还能够包括用 于将剩余的未二聚的环戊二烯转化成环戊烯和环戊烷的另外的氢化反应器。
[0012] 所述重馏分（C5+)烃能够包括，例如，二环戊二烯哌啶，环戊烷，己烷，1-己烯， 1，2-己二烯，甲基-环戊二烯，苯和环己烯。所述C5烃混合物的轻馏分能够包括，例如，戊 烷及其异构体，异戊二烯，戊二烯及其异构体，戊烯及其异构体，和环戊烯。
[0013] 所述系统能够进一步包括偶联至所述C5纯化塔的下游的C 5洗涤塔。所述C 5洗涤 塔能够接收来自所述(：5纯化塔的(：5烃混合物的轻馏分和提取溶剂，其中所述提取溶剂从所 述C5烃混合物中吸收异戊二烯。所述提取溶剂能够包括具有约91. 7wt%的正-甲基2-吡 咯烷酮和约8. 3wt%的水的正-甲基2-吡咯烷酮水溶液。所述(：5洗涤塔能够产生包含所 述提取溶剂未吸收的(：5组分的塔顶产物。所述C 5洗涤塔的塔顶产物能够包含C 5烷烃（包 括戊烷和异戊烷），石蜡和C5单烯烃（包含戊烯及其异构体）。所述C 5洗涤塔能够产生包 含所述提取溶剂，炔类，和C5二烯烃的塔底产物，所述C 5二烯烃能够包括戊二烯。所述C 5洗 涤塔能够产生包括异戊二烯的副产物。在某些实施方式中，所述(：5洗涤塔的副产物能够进 一步包括C5单稀经和二稀经杂质。
[0014] 所述系统能够进一步包括偶联至所述C5洗涤塔下游的吸收塔。所述C 5洗涤塔能 够接收提取溶剂和所述(：5洗涤塔的副产物，其中在所述吸收塔中在所述提取溶剂的辅助下 从C5二烯烃中分离异戊二烯连同C 5单烯烃。所述提取溶剂能够包括具有约91. 7wt %的 正-甲基2-吡咯烷酮和约8. 3wt%的水的正-甲基2-吡咯烷酮水溶液。所述吸收塔能够 产生包括异戊二烯和C5单烯烃的塔顶产物，所述C 5单烯烃能够包括环戊烯和戊烯异构体。 所述吸收塔能够产生包含C5二烯烃的塔底产物。
[0015] 所述系统能够进一步包括偶联至所述吸收塔下游的蒸馏塔。所述蒸馏塔能够接收 所述吸收塔的塔顶产物，其中从所述吸收塔的塔顶产物中蒸馏异戊二烯。
[0016] 根据本公开主题的另一实施方式，提供了从包含丁二烯的C4经混合物和包含异戊 二烯的(：5烃混合物中分离和纯化丁二烯和异戊二烯的方法。所述方法包括将包含异戊二烯 的(：5烃混合物进料至(：5纯化塔并在所述(：5纯化塔中从所述重馏分（C 5+)烃中分离所述C5 烃混合物的轻馏分。所述方法还能够包括将所述c5烃混合物的轻馏分，包含丁二烯的C 4经 混合物，和提取溶剂进料至主洗涤塔中并在所述主洗涤塔中通过使用所述提取溶剂共提取 所述c5烃混合物的轻馏分中的异戊二烯和所述C 4经混合物中的丁二烯从而提供粗丁二烯 产物，c4炔类，和粗异戊二烯产物。所述提取溶剂能够是具有约91. 7wt%的正-甲基2-吡 咯烷酮和约8. 3wt%的水的正-甲基2-吡咯烷酮水溶液。
[0017] 所述方法能够进一步包括将所述粗丁二烯产物，所述粗异戊二烯产物，所述提取 溶剂，和所述c4炔类进料至精馏塔中并在所述精馏塔中从所述粗异戊二烯产物，所述提取 溶剂和所述(：4炔类中分离所述粗丁二烯产物。在一些实施方式中，C 5杂质随着所述粗丁二 烯产物一起离开所述精馏塔。所述C5杂质能够包括1-戊烯。另外，所述方法能够包括在后 洗涤塔中通过使用溶剂去除所述粗丁二烯产物中存在的痕量炔。在一些实施方式中，从所 述后洗涤塔回收的粗丁二烯产物包括丙炔。因此，所述方法能够包括在丙炔塔中从所述粗 丁二烯产物中去除丙炔。另外，所述方法包括将所述粗丁二烯产物进料至丁二烯后处理塔 中以及在所述丁二烯后处理塔中从所述粗丁二烯产物中纯化1，3- 丁二烯。在一些实施方 式中，从所述丁二烯后处理塔中纯化的所述1，3-丁二烯能够具有至少约99. 6wt%的纯度。
[0018] 另外，所述方法包括将所述粗异戊二烯产物，所述提取溶剂和所述C4炔类进料至 脱气塔中，以及在所述脱气塔中从所述粗异戊二烯产物和所述(：4炔类中分离所述提取溶 剂。所述方法还能够包括在炔洗涤塔中从所述粗异戊二烯产物和所述(：4炔类中去除所述 提取溶剂。所述方法进一步包括将所述粗异戊二烯产物和所述(：4炔类进料至异戊二烯后 处理塔中并在所述异戊二烯后处理塔中从所述粗异戊二烯产物和所述(：4炔类中纯化异戊 二烯。所述方法能够包括在约50千帕（kPa) (0.5大气压）的真空下操作所述异戊二烯后 处理塔。在一些实施方式中，从所述异戊二烯后处理塔中纯化的异戊二烯具有约98. 6wt% 至约99. 6wt %的纯度。
[0019] 所述方法能够进一步包括通过在二聚换热器中将环戊二烯二聚成二环戊二烯，去 除存在于所述(：5烃混合物中的环戊二烯。这能够接着进行未转化的环戊二烯至环戊烯和 环戊烷的选择性氢化反应。
[0020] 所述方法能够进一步包括将来自所述C5纯化塔的C 5烃混合物的轻馏分和提取溶 剂进料至C5洗涤塔中，其中通过所述提取溶剂能够从所述C 5烃混合物中分离异戊二烯从而 产生包含所述提取溶剂未吸收的(：5组分的塔顶产物，包含所述提取溶剂、C 5二烯烃和炔类 的塔底产物，和包含异戊二烯的副产物。所述c5洗涤塔的副产物能够包括C 5单烯烃和二烯 烃杂质。所述方法能够进一步包括将所述(:5洗涤塔的副产物进料至吸收塔，其中在提取溶 剂的辅助下能够从c5二烯烃中分离异戊二烯连同C 5单烯烃从而产生包含异戊二烯和C 5单 烯烃的塔顶产物和包含(：5二烯烃的塔底产物和包含进料至所述C 5洗涤塔中的溶剂的提取 溶剂。所述方法能够进一步包括将所述吸收塔的塔顶产物进料至蒸馏塔中，其中能够从所 述吸收塔的塔顶产物中蒸馏异戊二烯。
【附图说明】
[0021] 图1显示了根据本公开主题的一个非限制性示例性实施方式