СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 1,3-БУТАДИЕНА Российский патент 2020 года по МПК C07C7/08 C07C11/167 

Описание патента на изобретение RU2734254C2

Ссылка на родственные заявки

[001] Согласно настоящей заявке испрашивается приоритет и преимущество в соответствии с предварительной заявкой на патент США № 62/269,873, поданной 18 декабря 2015 года. Содержание указанной заявки посредством ссылки включено в настоящий документ.

Область техники настоящего изобретения

[002] Настоящее изобретение относится к способам и системам для получения 1,3-бутадиена.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

[003] 1,3-Бутадиен представляет собой основной продукт нефтехимической промышленности. Простая химическая структура в сочетании с низкой молекулярной массой и высокой химической реакционной способностью делает его структурным элементом, весьма подходящим для использования в синтезе других материалов. 1,3-Бутадиен может быть использован в качестве мономерного исходного материала для получения разнообразных полимеров, включая синтетические каучуки. 1,3-Бутадиен может быть также использован в качестве исходного материала для получения адипонитрила или в качестве субстрата в определенных реакциях Дильса-Альдера.

[004] 1,3-Бутадиен может быть получен из различных источников, включая дегидрирование н-бутана и реакцию этанола. 1,3-Бутадиен может быть также выделен из потоков C4-углеводородов, например, C4-фракций, получаемых посредством парового крекинга лигроина, крекинга газа (например, этана, пропана, бутана и сжиженного нефтяного газа (СНГ), каталитического крекинга газойля и/или вакуумного газойля, каталитического дегидрирования бутана и бутена, а также окислительного дегидрирования бутена. Потоки C4-углеводородов могут содержать C4-алканы, например, бутан, изобутан; C4-алкены, например, изобутен, 1-бутен, транс-2-бутен, цис-2-бутен; C4-алкадиены, например, 1,3-бутадиен, 1,2-бутадиен, и/или C4-алкины, например, винилацетилен, этилацетилен, диметилацетилен. Согласно некоторым вариантам осуществления потоки C4-углеводородов могут также содержать C3-алкин, такой как метилацетилен. Вследствие незначительных различий относительной летучести таких соединений выделение неочищенного 1,3-бутадиена из C4-фракции может оказаться затруднительным, и его обычно осуществляют посредством экстракционной дистилляции.

[005] Из техники известны определенные способы и системы для очистки 1,3-бутадиена. В патенте США U.S. 7,556,717 раскрыты способы экстракционной дистилляции, использующие дистилляционную колонну с разделительной стенкой, где поток, содержащий 1,3-бутадиен и растворитель, может быть получен из общей нижней области колонны. В японском патенте № JPH1057704 раскрыто использование дистилляционной колонны с разделительной стенкой для разделения многокомпонентного исходного потока. В патенте США № U.S. 7,462,277 раскрыты способы и системы для экстракционной дистилляции потока C4-углеводородов, где предусмотрено использование дистилляционной колонны с разделительной стенкой для удаления бутанов из верхней секции первой области, причем бутены удаляют из верхней секции второй области, и 1,3-бутадиен удаляют из объединенной нижней области колонны. В патенте США № U.S. 7,528,290 раскрыто использование дистилляционной колонны с разделительной стенкой для отделения 1-бутена от смешанного потока C4-углеводородов. В патенте США № U.S. 7,619,126 раскрыты способы и системы для дистилляции 1,3-бутадиена из потока C4-углеводородов, где предусмотрено использование дистилляционной колонны с разделительной стенкой, которая присоединена к экстракционно-скрубберной колонне. В патенте США № U.S. 7,692,053 раскрыты способы и системы для дистилляции 1,3-бутадиена из потока C4-углеводородов, где предусмотрено использование колонны с разделительной стенкой, которая присоединена к экстракционно-промывной колонне и/или колонне для удаления газообразных ацетиленов.

[006] В технике остается потребность в способах и системах для получения 1,3-бутадиена.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

[007] Настоящее изобретение предлагает способы и системы для экстракционной дистилляции 1,3-бутадиена.

[008] Настоящее изобретение предлагает способы получения 1,3-бутадиена из потока C4-углеводородов. Согласно определенным вариантам осуществления способ может включать в себя обеспечение дистилляционной колонны, которая содержит продольную стенку, разделяющую дистилляционную колонну на первую область, вторую область и объединенную нижнюю область, и которая дополнительно содержит первый конденсатор, второй конденсатор и ребойлер. Способ может включать в себя введение потока C4-углеводородов, содержащего одно или несколько соединений из C4-алканов, C4-алкенов, C4-алкадиенов, C4-алкинов и их сочетания, в первую область дистилляционной колонны. Поток C4-углеводородов может быть разделен на два или более потоков, и два или более потоков могут быть введены в двух или более точках в первой области. Способы могут дополнительно включать в себя введение первого растворителя в первую область дистилляционной колонны, удаление первого потока из первой области дистилляционной колонны, введение второго растворителя во вторую область дистилляционной колонны, удаление второго потока из второй области дистилляционной колонны и удаление третьего потока из объединенной нижней области дистилляционной колонны.

[009] Согласно определенным вариантам осуществления способ экстракционной дистилляции 1,3-бутадиена может включать в себя обеспечение дистилляционной колонны, которая содержит продольную стенку, разделяющую дистилляционную колонну на первую область, вторую область и объединенную нижнюю область, и дополнительно содержит первый и второй конденсатор и ребойлер. Способ может включать в себя введение потока C4-углеводородов, который содержит одно или несколько соединений из 1,3-бутадиена, бутана, изобутана, 1-бутена, транс-2-бутена, цис-2-бутена, изобутена, 1,2-бутадиена, винилацетилена, этилацетилена и метилацетилена в первую область дистилляционной колонны и введение первого растворителя в первую область дистилляционной колонны. Способ может дополнительно включать в себя удаление первого потока, который содержит изобутен, бутан, изобутан, 1-бутен, транс-2-бутен и цис-2-бутен, из верхней секции первой области дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления способ включает в себя введение второго растворителя во вторую область дистилляционной колонны и удаление второго потока, который содержит 1,3-бутадиен и/или 1,2-бутадиен, из верхней секции второй области дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления способ может дополнительно включать в себя удаление третьего потока, содержащего винилацетилен, этилацетилен, метилацетилен, первый растворитель и/или второй растворитель, из объединенной нижней области дистилляционной колонны.

[0010] Согласно определенным вариантам осуществления поток C4-углеводородов может быть введен в среднюю секцию первой области дистилляционной колонны. Поток C4-углеводородов может быть разделен на два или более потоков перед его введением в первую область дистилляционной колонны. Два или более потоков могут быть введены в двух или более точках в первой области. Согласно определенным вариантам осуществления первый растворитель может быть введен в верхнюю секцию первой области дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления первый поток может быть удален из первой области дистилляционной колонны с использованием первого конденсатора. Согласно определенным вариантам осуществления второй поток может быть удален из второй области дистилляционной колонны с использованием второго конденсатора. Согласно определенным вариантам осуществления второй поток содержит 1,2-бутадиен. Второй поток может содержать более чем около 93 мас.% 1,3-бутадиена. Согласно определенным вариантам осуществления первый и/или второй растворитель содержат ацетонитрил.

[0011] Согласно определенным вариантам осуществления способы могут дополнительно включать в себя перенос первой орошающей текучей среды из первого конденсатора в первую область дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления способы могут дополнительно включать в себя перенос второй орошающей текучей среды из второго конденсатора во вторую область дистилляционной колонны.

[0012] Согласно определенным вариантам осуществления третий поток может дополнительно содержать 1,3-бутадиен. Способ может включать в себя отделение 1,3-бутадиена, первого растворителя и/или второго растворителя от третьего потока и возвращение 1,3-бутадиена, первого растворителя и/или второго растворителя в объединенную нижнюю область дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления 1,3-бутадиен, первый растворитель и/или второй растворитель могут быть отделены от третьего потока посредством испарения.

[0013] Согласно определенным вариантам осуществления первая область дистилляционной колонны может иметь по меньшей мере около 75 ступеней равновесия. Согласно определенным вариантам осуществления вторая область дистилляционной колонны может иметь по меньшей мере около 70 ступеней равновесия. Согласно определенным вариантам осуществления верхняя секция первой области и/или второй области дистилляционной колонны имеет давление от около -1,0 до около 15,0 бар. Согласно определенным вариантам осуществления объединенная нижняя область дистилляционной колонны имеет давление от около -1,0 до около 15 бар. Перепад давления между объединенной нижней областью и верхней секцией первой области и/или второй области может составлять от около 0,01 до около 2,0 бар.

[0014] Согласно определенным вариантам осуществления способ экстракционной дистилляции 1,3-бутадиена из потока C4-углеводородов может включать в себя обеспечение дистилляционной колонны, которая содержит продольную стенку, разделяющую дистилляционную колонну на первую область, вторую область и объединенную нижнюю область, первый и второй конденсатор и ребойлер. Способ может дополнительно включать в себя введение потока C4-углеводородов, содержащего изобутен, 1,3-бутадиен, 1,2-бутадиен, бутан, изобутан, 1-бутен, транс-2-бутен, цис-2-бутен, винилацетилен, этилацетилен и метилацетилен, в первую область дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления способ может дополнительно включать в себя введение ацетонитрила в первую область дистилляционной колонны и удаление первого потока, который содержит изобутен, бутан, изобутан, 1-бутен, транс-2-бутен и цис-2-бутен, из верхней секции первой области дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления способ может дополнительно включать в себя введение ацетонитрила во вторую область дистилляционной колонны и удаление второго потока, содержащего по меньшей мере около 90 мас.% 1,3-бутадиена, из верхней секции второй области дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления способ включает удаление третьего потока, содержащего винилацетилен, этилацетилен, метилацетилен и ацетонитрил, из объединенной нижней области дистилляционной колонны.

[0015] Согласно определенным вариантам осуществления способ экстракционной дистилляции 1,3-бутадиена из потока углеводородов может включать в себя обеспечение дистилляционной колонны, которая содержит продольную стенку, разделяющую дистилляционную колонну на первую область, вторую область и объединенную нижнюю область, первый и второй конденсатор и ребойлер. Способ может включать в себя введение потока C4-углеводородов, который содержит 1,3-бутадиен, 1,2-бутадиен, изобутан, бутан, изобутан, 1-бутен, транс-2-бутен, цис-2-бутен, винилацетилен, этилацетилен и метилацетилен, в среднюю секцию первой области дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления способ может дополнительно включать в себя введение ацетонитрила в верхнюю секцию первой области дистилляционной колонны и удаление первого потока, содержащего бутан, изобутан, изобутен, 1-бутен, транс-2-бутен и цис-2-бутен, из верхней секции первой области дистилляционной колонны через первый конденсатор. Способ может включать в себя перенос первой орошающей текучей среды из первого конденсатора в первую область дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления способ может включать в себя введение ацетонитрила в верхнюю секцию второй области дистилляционной колонны. Способ может дополнительно включать в себя удаление второго потока, который содержит по меньшей мере около 90 мас.% 1,3-бутадиена, из верхней секции второй области дистилляционной колонны через второй конденсатор и перенос второй орошающей текучей среды из второго конденсатора во вторую область дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления способ может включать в себя удаление третьего потока, содержащего винилацетилен, этилацетилен, метилацетилен, 1,3-бутадиен и ацетонитрил, из объединенной нижней области дистилляционной колонны и отделение винилацетилен от ацетонитрила, отделение 1,3-бутадиена и/или ацетонитрила от третьего потока и возвращение 1,3-бутадиена и/или ацетонитрила в объединенную нижнюю область дистилляционной колонны.

Краткое описание фигур

[0016] На фиг. 1 представлена система для получения 1,3-бутадиена согласно одному примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

[0017] На фиг. 2 представлен способ получения 1,3-бутадиена согласно одному примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

[0018] На фиг. 3 представлена примерная система для получения 1,3-бутадиена согласно предшествующему уровню техники.

[0019] На фиг. 4 представлен способ получения 1,3-бутадиена согласно одному примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

[0020] Настоящее изобретение предлагает способы и системы для получения 1,3-бутадиена.

[0021] Настоящее изобретение предлагает систему для получения 1,3-бутадиена из потоков исходных углеводородов, например, потоков C4-углеводородов. Для цели иллюстрации, а не ограничения, на фиг. 1 схематически представлена примерная система согласно неограничительному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно определенным вариантам осуществления система 100 может содержать дистилляционную колонну 111 с разделительной стенкой.

[0022] Дистилляционная колонна 111 с разделительной стенкой может содержать продольную стенку 103, разделяющую колонну по меньшей мере на три области. Продольная стенка может быть, например, фиксированной или подвижной. Продольная стенка может быть приварена к внутренней поверхности дистилляционной колонны и/или прикреплена с помощью соединительных и/или крепежных элементов. Продольная стенка может включать прокладки и/или уплотнения для образования барьера, непроницаемого для газов и/или жидкостей.

[0023] Согласно определенным вариантам осуществления дистилляционная колонна 111 с разделительной стенкой может содержать первую область 101. Согласно определенным вариантам осуществления первая область может иметь постоянную ширину по всей высоте дистилляционной колонны с разделительной стенкой. Согласно другим определенным вариантам осуществления ширина первой области может быть переменной, т. е. продольная стенка 103 может быть наклонной. Первая область 101 дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой может содержать от около 50 до около 100 ступеней равновесия, например, около 75 ступеней. Согласно определенным вариантам осуществления первая область может быть ступенчатой и содержать, например, колпачок колонны, клапан, вытяжную трубу и/или ситчатые тарелки. Первая область может быть статистическим образом заполнена насадочным материалом, представляющим собой, например, кольца Рашига, кольца Палля, седла Берля и/или седлообразные насадки INTALOX®. В качестве альтернативы, может присутствовать структурированный насадочный материал, представляющий собой, например, металлические листы или сетку. Согласно определенным вариантам осуществления верхняя секция первой области 101 дистилляционной колонны с разделительной стенкой может быть присоединена к первому конденсатору 106. В качестве примера, первый конденсатор может представлять собой теплообменник, например, кожухотрубчатый теплообменник, двухтрубный теплообменник, спиральный теплообменник или пластинчатый теплообменник. В качестве примера, но не в ограничения, первая область может быть присоединена к первому конденсатору через одну или несколько транспортных линий, например, для возврата орошающей текучей среды из конденсатора в первую область 101 дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой.

[0024] Термины “примерно” или “около” при использовании в настоящем документе означают нахождение конкретной величины в пределах приемлемого диапазона ошибок, что определяет обычный специалист в данной области техники, и что будет зависеть от способа измерения или определения данной величины, т. е. от ограничений измерительной системы. Например, термин “около” может означать интервал, составляющий вплоть до 20%, вплоть до 10%, вплоть до 5% и/или вплоть до 1% от данной величины.

[0025] Термин “присоединенный” при использовании в настоящем документе означает соединение компонента системы к другому компоненту системы любыми средствами, известными в технике. Тип соединения, который используют, чтобы соединять два или более компонентов системы, может зависеть от масштаба и работоспособности система. В качестве примера, но не ограничения, соединение двух или более компонентов системы может предусматривать один или несколько фитингов, клапанов, транспортных линий или герметизирующих элементов. Неограничительные примеры соединений представляют собой резьбовые соединения, паяные соединения, сварные соединения, компрессионные соединения и механические соединения. Неограничительные примеры фитингов представляют собой муфтовые фитинги, редукционные муфтовые фитинги, накидные фитинги, тройниковые фитинги, крестообразные фитинги и фланцевые фитинги. Неограничительные примеры клапанов представляют собой запорные клапаны, грибковые клапаны, шаровые клапаны, дроссельные клапаны и обратные клапаны.

[0026] Согласно определенным вариантам осуществления дистилляционная колонна 111 с разделительной стенкой может содержать вторую область 102. Вторая область может иметь постоянную или переменную ширину по высоте дистилляционной колонны с разделительной стенкой, в зависимости от ориентации продольной стенки 103. Вторая область 102 дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой может содержать от около 50 до около 100 ступеней равновесия, например, около 70 ступеней. Вторая область может быть ступенчатой и содержать, например, колпачок колонны, клапан, вытяжную трубу и/или ситчатые тарелки, и/или насадочной и содержать насадочный материал, например, металлические листы или сетку. Согласно определенным вариантам осуществления вторая область 102 дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой может быть присоединена ко второму конденсатору 105, например, для удаления второго потока из дистилляционной колонны 111. В качестве примера, второй конденсатор может представлять собой теплообменник. В качестве примера, но не ограничения, верхняя секция второй области 102 может быть присоединена ко второму конденсатору 105 через одну или несколько транспортных линий, например, для возврата орошающей текучей среды из конденсатора во вторую область 102 дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой.

[0027] Согласно определенным вариантам осуществления дистилляционная колонна 111 с разделительной стенкой может содержать объединенную нижнюю область 110, например, для отделения винилацетилена, этилацетилена, метилацетилена и/или растворителей от потоков углеводородов. Объединенная нижняя область 110 может находиться в сообщении с возможностью переноса текучей среды с первой областью 101 и/или второй областью 102 дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой. Согласно определенным вариантам осуществления объединенная нижняя область 110 может быть присоединена к ребойлеру 104, например, для нагревания потоков углеводородов в течение дистилляции. В качестве примера, ребойлер может представлять собой термосифон, котел или огневой нагреватель. Согласно определенным вариантам осуществления объединенная нижняя область 110 может быть присоединена к ребойлеру 104 через одну или несколько транспортных линий, например, для возврата растворителя или других компонентов, присутствующих в потоке углеводородов (таких как 1,3-бутадиен), из ребойлера в объединенную нижнюю область 110 дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой.

[0028] Система 100 может дополнительно содержать одну или несколько питающих линий 208, например, присоединенных к первой области 101 дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой. Одна или несколько питающих линий 208 могут быть использованы для введения потока углеводородов, например, потока C4-углеводородов, в дистилляционную колонну. Согласно определенным вариантам осуществления питающая линия 208 может быть присоединена к средней секции первой области 101 дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой.

[0029] Согласно определенным вариантам осуществления система 100 может дополнительно содержать одну или несколько питающих линий 207 и/или 209 растворителей, например, для введения растворителей в дистилляционную колонну. В качестве примера, но не ограничения, система 100 может содержать питающую линию 207 первого растворителя, присоединенную к первой области 101, например, к верхней секции первой области, дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой. Согласно определенным вариантам осуществления питающая линия 207 первого растворителя может быть использована для введения первого растворителя в первую область 101 дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой. Согласно определенным вариантам осуществления система 100 может содержать питающую линию 209 второго растворителя, присоединенную ко второй области 102, например, к верхней секции второй области, дистилляционной колонны 111 с разделительной стенкой для введения второго растворителя в дистилляционную колонну 111 с разделительной стенкой.

[0030] Система согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать дополнительные компоненты и приспособления, включая, но не ограничиваясь ими, одну или несколько газоотводящих линий, циклонов, линий выпуска продуктов, реакционных зон, нагревательных элементов, регулирующих клапанов, систем управления, декантаторов, насосов для орошения, разделителей, предохранительных клапанов, вакуумных насосов, вакуумных эжекторов, теплообменников, устройств включения/выключения, люков, точек отбора образцов, циркуляционных насосов, а также одно или несколько измерительных и/или регулировочных приспособлений. Одно или несколько измерительных приспособлений могут представлять собой любое подходящее измерительное приспособление, известное обычному специалисту в данной области техники, включая, но не ограничиваясь ими, измерители pH, расходомеры, датчики давления, преобразователи давления, преобразователи перепада давления, термокарманы, регуляторы-датчики температуры, детекторы газов, анализаторы, вискозиметры, датчики уровня, реле уровня, измерители уровня, анализаторы компонентов, смотровое стекло, светотехническое стекло и измерители плотности. Компоненты и приспособления могут занимать различные положения в пределах системы.

[0031] В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, система и разнообразные компоненты и приспособления, которые могут содержаться в системе, например, дистилляционная колонна с разделительной стенкой, могут быть изготовлены из множества подходящих материалов. Подходящие материалы включают в себя, но не ограничиваются ими, алюминий, нержавеющую сталь, углеродистую сталь, покрытые стеклом материалы, керамические материалы, материалы на основе полимеров, в том числе покрытые фторированными полимерами материалы, металлические сплавы на основе никеля, металлические сплавы на основе кобальта, Hastelloy™ или их сочетания.

[0032] Кроме того, настоящее изобретение предлагает способы получения 1,3-бутадиена. В качестве примера, но не ограничения, настоящее изобретение предлагает способы дистилляции 1,3-бутадиена из потока углеводородов, например, посредством дистилляции с применением растворителя. Для цели иллюстрации, а не ограничения, на фиг. 2 схематически представлен примерный способ согласно настоящему изобретению. Согласно определенным вариантам осуществления способ 200 может включать в себя обеспечение дистилляционной колонны с разделительной стенкой, которая включает продольную стенку, разделяющую колонну на первую область, вторую область и объединенную нижнюю область 201. Согласно определенным вариантам осуществления дистилляционная колонна присоединена к одному или нескольким ребойлерам и/или к двум или более конденсаторам, как описано выше (см., например, фиг. 1).

[0033] Согласно определенным вариантам осуществления способ 200 может включать в себя введение потока углеводородов 202, например, в одну или несколько областей дистилляционной колонны. В качестве примера, но не ограничения, поток углеводородов может быть введен в среднюю секцию первой области дистилляционной колонны. В качестве альтернативы или в качестве дополнения, поток углеводородов может быть введен в верхнюю секцию первой области дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления поток углеводородов может быть разделен, и различные части могут быть введены в одну или несколько секций первой области дистилляционной колонны.

[0034] Согласно определенным вариантам осуществления поток углеводородов представляет собой поток C4-углеводородов. В качестве примера, но не ограничения, поток C4-углеводородов может быть получен посредством парового крекинга лигроина, крекинга газа (например, этана, пропана, бутана и сжиженного нефтяного газа (СНГ), крекинга с псевдоожиженным катализатором (КПК) газойля и/или вакуумного газойля, каталитического дегидрирования бутана и бутена и окислительного дегидрирования бутена. Поток углеводородов может содержать олефины, парафины и/или 1,3-бутадиен. В качестве примера, но не ограничения, поток углеводородов может содержать 1,3-бутадиен, 1,2-бутадиен, изобутен, нормальный бутан (н-бутан), изобутан, 1-бутен, транс-2-бутен, цис-2-бутен, винилацетилен, этилацетилен, метилацетилен или их сочетания. Согласно определенным вариантам осуществления поток углеводородов может дополнительно содержать пропилен и/или пропан.

[0035] Согласно определенным вариантам осуществления поток углеводородов может содержать от около 5% до около 60 мас.% 1,3-бутадиена, от около 0,001% до около 1,0 мас.% 1,2-бутадиена, от около 2% до около 10 мас.% н-бутана, от около 0,001% до около 10 мас.% изобутана, от около 20% до около 40 мас.% 1-бутена, от около 2% до около 15 мас.% 2-бутена (например, транс-2-бутена и/или цис-2-бутена), от около 0,1% до около 10 мас.% изобутена, от около 0,01% до около 1 мас.% винилацетилена, от около 0,01% до около 1 мас.% этилацетилена и/или от около 0,01% до около 1 мас.% метилацетилена. Неограничительный пример потока углеводородов для использования согласно настоящему изобретению представлен в таблице 2.

[0036] Согласно определенным вариантам осуществления способ 200 может дополнительно включать в себя введение первого растворителя в дистилляционную колонну 203. Согласно определенным вариантам осуществления первый растворитель может быть введен в первую область дистилляционной колонны. Первый растворитель может быть введен в верхнюю секцию первой области дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления первый растворитель может быть введен в дистилляционную колонну при скорости потока, которая пропорциональна скорости движения потока углеводородов. Например, соотношение массовой скорости потока первого растворителя и массовой скорости движения потока углеводородов может составлять от около 1 до около 15, от около 3 до около 12 или около 8. Согласно определенным вариантам осуществления первый растворитель может представлять собой растворитель, в котором бутаны и бутены, например, в составе потока C4-углеводородов, являются менее растворимыми по сравнению с 1,3-бутадиеном и/или растворителем, причем C4-алкины, такие как винилацетилен, этилацетилен и метилацетилен, являются более растворимыми по сравнению с 1,3-бутадиеном. Неограничительные примеры первого растворителя включают в себя ацетонитрил, диметилформамид, фурфураль, N-метил-2-пирролидон, ацетон, диметилацетамид, диэтилформамид, бутиролактон или их сочетания. См., например, Wagner и Weitz, Ind. Eng. Chem., 62(4):43-48 (1970), патенты США №№ 2,993,841, 4,134,795, 4,277,313, 7,417,173 и 8,222,474.

[0037] Согласно определенным вариантам осуществления способ 200 может включать в себя удаление первого потока из первой области дистилляционной колонны 204. Первый поток может быть удален посредством использования первого конденсатора в верхней секции первой области дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления первый поток содержит соединения, имеющие меньшую молекулярную массу, и/или углеводороды, присутствующие в исходных углеводородах, которые являются менее растворимыми в первом растворителе. В качестве примера, но не ограничения, первый поток может содержать бутан, изобутан, изобутен, 1-бутен, транс-2-бутен и/или цис-2-бутен. Согласно определенным вариантам осуществления первый поток может содержать от около 5% до около 15 мас.% н-бутана, от около 0,1% до около 15 мас.% изобутана, от около 0,1% до около 5 мас.% изобутена, от около 20% до около 80 мас.% 1-бутена и/или от около 10% до около 25 мас.% 2-бутена (например, цис-2-бутена и/или транс-2-бутена). Согласно определенным вариантам осуществления первый поток может дополнительно содержать от около 1% до около 5 мас.% 1,3-бутадиена.

[0038] Согласно определенным вариантам осуществления экстракция первого потока из потока углеводородов в присутствии первого растворителя может быть осуществлена при температурах в диапазоне от около 20°C до около 200°C. Например, температура в верхней секции первой области может составлять от около 20°C до около 80°C, от около 40°C до около 60°C или около 54°C. Температура в нижней секции первой области может составлять от около 50°C до около 200°C, от около 75°C до около 125°C или около 109°C. Согласно определенным вариантам осуществления экстракция может быть осуществлена при давлениях от около -1 бар (т. е. в вакууме) до около 15 бар. Согласно конкретным вариантам осуществления давление может составлять от около 6 бар до около 8 бар.

[0039] Согласно определенным вариантам осуществления способ может включать в себя перенос первой орошающей текучей среды из первого конденсатора в первую область дистилляционной колонны. Скорость потока первой орошающей текучей среды может зависеть, например, от состава потока углеводородов, желательной чистоты 1,3-бутадиена и технологических условий. Согласно определенным вариантам осуществления первый орошающая текучая среда может содержать 1,3-бутадиен, который может быть возвращен в первую область дистилляционной колонны из первого конденсатора. Первая орошающая текучая среда может дополнительно содержать бутан, изобутан, изобутен, 1-бутен, транс-2-бутен и/или цис-2-бутен. Согласно определенным вариантам осуществления нисходящий поток первого растворителя может содержать дополнительные компоненты потока углеводородов, например, 1,3-бутадиен, 1,2-бутадиен, винилацетилен, этилацетилен, и/или метилацетилен, которые являются более растворимыми в растворителе, чем компоненты в составе первого потока.

[0040] Этот нисходящий поток первого растворителя может быть перемещен в ребойлер через объединенную нижнюю область дистилляционной колонны с разделительной стенкой. Согласно определенным вариантам осуществления поток, который поступает в ребойлер, может испаряться внутри ребойлера, и паровая фракция, которая содержит 1,3-бутадиен и/или 1,2-бутадиен, может быть возвращена в объединенную нижнюю область для дистилляции внутри второй области дистилляционной колонны с разделительной стенкой. Согласно определенным вариантам осуществления винилацетилен, этилацетилен, метилацетилен и/или первый растворитель могут быть удалены из дистилляционной колонны с разделительной стенкой в форме третьего потока, как описано ниже. Объединенная нижняя область может иметь давление от около -1 бар (т. е. вакуум) до около 15 бар. Согласно определенным вариантам осуществления перепад давления между объединенной нижней областью верхней секцией первой области может составлять от около 0,01 бар до около 2 бар.

[0041] Способ 200 может дополнительно включать в себя удаление второго потока из второй области дистилляционной колонны в присутствии второго растворителя 105. Неограничительные примеры второго растворителя представляют собой ацетонитрил, диметилформамид, фурфураль, N-метил-2-пирролидон, ацетон, диметилацетамид, диэтилформамид, бутиролактон или их сочетания. Согласно определенным вариантам осуществления второй растворитель может быть смешан со вспомогательным растворителем. Вспомогательный растворитель может представлять собой, например, воду. См., например, патент США № 7,556,717. Согласно определенным вариантам осуществления первый растворитель и второй растворитель могут представлять собой один и тот же растворитель. В качестве примера, но не ограничения, первый растворитель и второй растворитель могут представлять собой ацетонитрил. В качестве альтернативы, первый и второй растворитель могут быть различными. Согласно определенным вариантам осуществления второй растворитель может быть введен во вторую область дистилляционной колонны, например, в верхнюю секцию и/или среднюю секцию второй области колонны. Согласно определенным вариантам осуществления второй растворитель может быть введен в дистилляционную колонну при скорости потока, которая пропорциональна скорости движения потока углеводородов. Например, соотношение массовой скорости потока второго растворителя и массовой скорости движения потока углеводородов может составлять от около 1 до около 15, от около 3 до около 12 или около 9.

[0042] Согласно определенным вариантам осуществления второй поток может быть удален посредством использования второго конденсатора в верхней секции второй области дистилляционной колонны. Согласно определенным вариантам осуществления второй поток содержит 1,3-бутадиен. В качестве примера, но не ограничения, второй поток может содержать более чем около 90 мас.% 1,3-бутадиена. Согласно определенным вариантам осуществления второй поток может содержать более чем около 91 мас.% 1,3-бутадиена, более чем около 92 мас.% 1,3-бутадиена, более чем около 93 мас.% 1,3-бутадиена, более чем около 94 мас.% 1,3-бутадиена, более чем около 95 мас.% 1,3-бутадиена, более чем около 96 мас.% 1,3-бутадиена, более чем около 97 мас.% 1,3-бутадиена, более чем около 98 мас.% 1,3-бутадиена или более чем около 99 мас.% 1,3-бутадиена. Согласно определенным вариантам осуществления способ может включать в себя добавление ингибитора полимеризации 1,3-бутадиен в одну или несколько областей из первой, второй и объединенной нижней областей для повышения чистоты 1,3-бутадиена. Например, подходящий ингибитор полимеризации 1,3-бутадиена может содержать п-третбутилкатехин (TBC). См., например, Yang et al., Chinese J. Chem. Eng., 17(1) 27-35 (2009). Очищенный 1,3-бутадиен, получаемый посредством способов и систем согласно настоящему изобретению, может быть использован для приложений, где требуется 1,3-бутадиен высокой чистоты. Согласно определенным вариантам осуществления второй поток может дополнительно содержать 1,2-бутадиен, составляющий, например, от около 0,1% до около 10%. Согласно определенным вариантам осуществления второй поток может дополнительно содержать изобутен, составляющий, например, от около 0,1 части на миллиард (мг/т) до около 20 мг/т; 1-бутен, составляющий, например, от около 1 мг/т до около 50 мг/т; 2-бутен, составляющий, например, от около 5 мг/т до около 5000 мг/т; винилацетилен, составляющий, например, менее чем около 0,1 мг/т; этилацетилен, составляющий, например, менее чем около 0,1 мг/т; и/или метилацетилен, составляющий, например, менее чем около 0,1 мг/т.

[0043] Согласно определенным вариантам осуществления экстракция второго потока в присутствии второго растворителя может быть осуществлена при температурах в диапазоне от около 20°C до около 200°C. Например, температура в верхней секции второй области может составлять от около 20°C до около 80°C, от около 40°C до около 60°C или около 54°C. Температура в нижней секции второй области может составлять от около 50°C до около 200°C, от около 125°C до около 175°C или около 152°C. Согласно определенным вариантам осуществления экстракция может быть осуществлена при давлении от около -1 бар (т. е. в вакууме) до около 15 бар. Согласно конкретным вариантам осуществления давление может составлять от около 6 бар до около 8 бар. Согласно определенным вариантам осуществления нисходящий поток второго растворителя может содержать дополнительные компоненты потока углеводородов, например, винилацетилен, этилацетилен, метилацетилен, которые являются более растворимыми в растворителе, чем компоненты в составе второго потока, например, 1,3-бутадиен. Нисходящий поток второго растворителя может быть перемещен в ребойлер через объединенную нижнюю область дистилляционной колонны с разделительной стенкой. Перепад давления между объединенной нижней областью и верхней секцией второй области может составлять от около 0,01 бар до около 2 бар. Как описано выше, поток, который поступает в ребойлер, может испаряться, и паровая фракция, содержащая 1,3-бутадиен и/или 1,2-бутадиен, может быть возвращена в объединенную нижнюю область. Винилацетилен, этилацетилен, метилацетилен и/или второй растворитель могут быть удалены из дистилляционной колонны с разделительной стенкой в форме третьего потока, как описано ниже.

[0044] Согласно определенным вариантам осуществления способ может включать в себя перенос второй орошающей текучей среды из второго конденсатора во вторую область дистилляционной колонны с разделительной стенкой. Согласно определенным вариантам осуществления вторая орошающая текучая среда может содержать винилацетилен, этилацетилен и метилацетилен, которые могут быть перемещены обратно во вторую область дистилляционной колонны с разделительной стенкой через второй конденсатор. Согласно определенным вариантам осуществления вторая орошающая текучая среда может дополнительно содержать другие компоненты, такие как 1,3-бутадиен, 1,2-бутадиен, изобутен, 1-бутен, транс-2-бутен и/или цис-2-бутен.

[0045] Согласно определенным вариантам осуществления способ 200 может дополнительно включать в себя удаление третьего потока из дистилляционной колонны 206. Третий поток может быть удален из объединенной нижней области дистилляционной колонны, как описано выше. Согласно определенным вариантам осуществления третий поток может содержать винилацетилен, этилацетилен, метилацетилен, первый растворитель и/или второй растворитель, например, ацетонитрил, или их сочетание. В качестве примера, но не ограничения, третий поток может содержать от около 1 части на миллион (г/т) до около 5000 г/т винилацетилена, от около 1 г/т до около 5000 г/т этилацетилена и/или от около 1 г/т до около 5000 г/т метилацетилена. Согласно определенным вариантам осуществления способ может дополнительно включать в себя отделение винилацетилена от первого растворителя и/или второго растворителя и перенос отделенного первого растворителя и/или второго растворителя в объединенную нижнюю область дистилляционной колонны.

[0046] Для целей иллюстрации, а не ограничения, на фиг. 4 схематически представлен примерный способ получения 1,3-бутадиена согласно настоящему изобретению. Способ 400 может включать в себя обеспечение дистилляционной колонны с разделительной стенкой, которая содержит продольную стенку, разделяющую колонну на первую область, вторую область и объединенную нижнюю область 401. Дистилляционная колонна может дополнительно содержать первый конденсатор, присоединенный к первой области, второй конденсатор, присоединенный ко второй области, и ребойлер, присоединенный к объединенной нижней области. Способ может дополнительно включать в себя введение потока углеводородов в первую область дистилляционной колонны 402 и введение первого растворителя в первую область дистилляционной колонны 403. Например, поток углеводородов может содержать изобутен, 1,2-бутадиен, 1,3-бутадиен, бутан, изобутан, 1-бутен, транс-2-бутен, цис-2-бутен, винилацетилен, этилацетилен и/или метилацетилен. Первый растворитель может содержать ацетонитрил.

[0047] Согласно определенным вариантам осуществления способ 400 может дополнительно включать в себя удаление первого потока из первой области дистилляционной колонны 404. Первый поток может быть удален через первый конденсатор. Первый поток может содержать изобутен, бутан, изобутан, 1-бутен, транс-2-бутен и/или цис-2-бутен. Способ может дополнительно включать в себя перенос первой орошающей текучей среды в первую область дистилляционной колонны 405, например, из первого конденсатора. Первая орошающая текучая среда может содержать изобутен, бутан, изобутан, 1-бутен, транс-2-бутен и/или цис-2-бутен.

[0048] Согласно определенным вариантам осуществления способ 400 может дополнительно включать в себя введение второго растворителя во вторую область дистилляционной колонны 406. Например, второй растворитель может представлять собой ацетонитрил. Способ может дополнительно включать в себя удаление второго потока из второй области дистилляционной колонны 407. Второй поток может быть удален посредством второго конденсатора. Второй поток может содержать более чем около 90% 1,3-бутадиена. Способ может дополнительно включать в себя перенос второй орошающей текучей среды во вторую область дистилляционной колонны 408, например, из второго конденсатора.

[0049] Согласно определенным вариантам осуществления способ 400 может дополнительно включать в себя удаление третьего потока из объединенной нижней области дистилляционной колонны 409. Например, третий поток может содержать винилацетилен, этилацетилен, метилацетилен, 1-3 бутадиен, первый растворитель и/или второй растворитель. Способ может дополнительно включать в себя отделение 1,3-бутадиена от третьего потока и возвращение 1,3-бутадиена в объединенную нижнюю область дистилляционной колонны 410. Отделение 1,3-бутадиен от третьего потока может включать в себя испарение части третьего потока. Согласно определенным вариантам осуществления первый растворитель и/или второй растворитель могут быть также отделены от третьего потока и возвращены с 1,3-бутадиеном.

[0050] Согласно определенным вариантам осуществления способ 400 может дополнительно включать в себя добавление ингибитора полимеризации в одну или несколько областей из первой области, второй области и объединенной нижней области дистилляционной колонны 411.

[0051] По сравнению с определенными существующими технологиями, способы и системы согласно настоящему изобретению могут иметь многочисленные преимущества, включая повышение надежности, снижение капитальных затрат и постоянство очищенного 1,3-бутадиена в качестве продукта. Способы и системы согласно настоящему изобретению могут также расходовать меньше энергии, что может повышать эффективность и снижать затраты.

[0052] Следующие примеры представляют собой просто иллюстрации настоящего изобретения, и их не следует рассматривать в качестве ограничительных каким-либо образом.

Пример 1. Использование дистилляционной колонны с разделительной стенкой для получения 1,3-бутадиена

[0053] В настоящем примере описано получение 1,3-бутадиена из потока C4-углеводородов посредством использования дистилляционной колонны с разделительной стенкой. На фиг. 1 представлена дистилляционная колонна с разделительной стенкой, которая была использована в настоящем примере, и в которой присутствуют первая область (упоминаемая в настоящем документе как секция предварительного фракционирования), вторая область (упоминаемая в настоящем документе как основная дистилляционная секция) и объединенная нижняя область. Колонна дополнительно содержит два конденсатора и один ребойлер. Подробная информация в отношении модели дистилляционной колонны с разделительной стенкой представлена в таблице 1.

[0054] Поток C4-углеводородов вводили в секцию предварительного фракционирования дистилляционной колонны с разделительной стенкой как ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ, а поток ацетонитрила вводили в секция предварительного фракционирования как РАСТВОРИТЕЛЬ 1. Состав потока C4-углеводородов представлен в таблице 2. Поток, содержащий преимущественно бутан, бутен-1, транс-2-бутен и цис-2-бутен, удаляли из верхней секции первой области колонны как ДИСТИЛЛЯТ 1 (таблица 2). Поток ацетонитрила затем вводили в основную дистилляционную секцию как РАСТВОРИТЕЛЬ 2. Поток, содержащий преимущественно ацетонитрил и винилацетилен, удаляли из нижней части объединенной нижней области колонны как ОСТАТОК (таблица 2). Поток углеводородов, содержащий 1,3-бутадиен, удаляли из верхней части основной дистилляционной секции как ДИСТИЛЛЯТ 2 (таблица 2). Материальный баланс и профили дистилляционной колонны для описанного способа, использующего дистилляционную колонну с разделительной стенкой, представлены в таблице 2, а профили колонны для описанного способа, использующего дистилляционную колонну с разделительной стенкой, представлены в таблице 6. Для оценки всех свойств использовали термодинамическую модель Вильсона-Редлиха-Квонга. Как представлено в таблице 2, описанным способом был получен поток продукта (ДИСТИЛЛЯТ 2), который содержал 93% 1,3-бутадиена.

Таблица 1. Описание модели способа, использующего дистилляционную колонну с разделительной стенкой

Наименование оборудования Колонна предварительного фракционирования Главная дистилляционная колонна Тип модели RadFrac RadFrac Число равновесных ступеней 75 70 Положение ступени исходного материала C4 40 - Конденсатор Полный Полный Ребойлер Котел Котел Давление в верхней секции 7 бар 7 бар Давление в нижней секции 7,5 бар 7,5 бар Скорость потока исходного материала 1000 кг/час - Скорость потока растворителя 8000 кг/час 9000 кг/час Положение ступени введения растворителя 3 3 Коэффициент дефлегмации 11 5,55 Коэффициент парообразования - 0,36

Таблица 2. Материальный баланс способа, использующего дистилляционную колонну с разделительной стенкой

Исходный материал Растворитель 1 Дистиллят 1 Растворитель 2 Дистиллят 2 Остаток Температура (°C) 50 50 54,1 50 55,8 152 Давление (бар) 1 2 7 2 7 7,5 Паровая фракция 1 0 0 0 0 0 Молярная скорость потока (кмоль/час) 18,1 150,763 10,829 169,608 7,244 320,396 Массовая скорость потока (кг/час) 1000 8000 606,105 9000 391,435 17002,37 Объемная скорость потока (см3/час) 477,679 10,015 1,069 11,267 0,67 25,864 Энтальпия (млн. БТЕ/час) 0,812 21,157 -0,134 23,801 0,658 48,84 Массовая скорость потока (кг/час) Ацетонитрил 8000 43,702 9000 21,894 16934,34 Вода н-Бутан 58 58 Следы Следы Изобутен 11,7 11,7 Следы Следы Бутен-1 374,7 374,7 < 0,001 Следы Транс-2-бутен 51,6 51,6 < 0,001 Следы Цис-2-бутен 40 39,982 0,017 < 0,001 1,3-Бутадиен 453 26,408 365,755 60,819 1,2-Бутадиен 4 0,013 3,769 0,218 Винилацетилен 7 Следы Следы 7 Массовая доля Ацетонитрил 1 0,072 1 0,056 0,996 Вода н-Бутан 0,058 0,096 Следы Следы Изобутен 0,012 0,019 6 мг/т Следы Бутен-1 0,375 0,618 29 мг/т Следы Транс-2-бутен 0,052 0,085 668 мг/т Следы Цис-2-бутен 0,04 0,066 44 г/т 28 мг/т 1,3-Бутадиен 0,453 0,044 0,934 0,004 1,2-Бутадиен 0,004 21 г/т 0,01 13 г/т Винилацетилен 0,007 Следы Следы 412 г/т

Пример 2. Сравнительный пример

[0055] В данном примере сопоставлены описанный в настоящем документе способ получения 1,3-бутадиена из потока C4-углеводородов посредством дистилляционной колонны с разделительной стенкой и способ получения 1,3-бутадиена с использованием двух отдельных дистилляционных колонн, установленных последовательно. Подробное описание моделей в отношении системы с двумя дистилляционными колоннами представлено в таблице 3.

Таблица 3. Описание модели системы с двумя дистилляционными колоннами

Наименование оборудования B1 B2 Тип модели RadFrac RadFrac Число равновесных ступеней 75 60 Положение ступени исходного материала C4 40 50 Конденсатор Полный Полный Ребойлер Котел Котел Давление в верхней секции 7 бар 6 бар Давление в нижней секции 7,5 бар 6,4 бар Скорость потока исходного материала 1000 кг/час - Скорость потока растворителя 8000 кг/час 8000 кг/час Положение ступени введения растворителя 2 3 Коэффициент дефлегмации 28 1,5 Коэффициент парообразования 1,3 0,3

[0056] Как представлено на фиг. 3, способ с использованием двух дистилляционных колонн для получения 1,3-бутадиена включает в себя введение потока ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ 1 в первую дистилляционную колонну B1. Поток растворителя, представляющего собой ацетонитрил, вводили в первую дистилляционную колонну B1 как РАСТВОРИТЕЛЬ. Поток, содержащий преимущественно бутан, бутен-1, транс-2-бутен и цис-2-бутен, удаляли из верхней части колонны B1 как ДИСТИЛЛЯТ (таблица 4). Остаток из B1 вводили во вторую дистилляционную колонну B2. Поток ацетонитрила вводили как РАСТВОРИТЕЛЬ 1. Во второй дистилляционной колонне B2 поток, содержащий преимущественно 1,2-бутадиен и винилацетилен, отделяли как нижний продукт, получая поток ОСТАТОК 1 (таблица 4). Поток, содержащий 1,3-бутадиен, удаляли из верхней части второй дистилляционной колонны B2 как ДИСТИЛЛЯТ 1 (таблица 4). Материальный баланс и профили дистилляционных колонн для способа с использованием двух дистилляционных колонн представлены в таблице 4, и профиль колонн для способа с использованием двух дистилляционных колонн представлен в таблице 7.

[0057] Как представлено в таблице 4, способом с использованием двух отдельных дистилляционных колонн для получения 1,3-бутадиена был получен поток продукта, который содержал 85,2% 1,3-бутадиена; в то время как способом согласно настоящему изобретению был получен поток продукта, который содержал 93,4% 1,3-бутадиена (таблица 2).

Таблица 4. Материальный баланс способа с использованием двух дистилляционных колонн

Исходный материал 1 Растворитель Дистиллят Остаток Растворитель 1 Дистиллят 1 Остаток 1 Температура (°C) 50 50 53,4 102,8 50 50,5 145,6 Давление (бар) 1 2 7 7,5 2 6 6,4 Паровая фракция 1 0 0 0 0 0 0 Молярная скорость потока (кмоль/час) 18,111 150,763 9,75 159,124 150,763 8,8 301,087 Массовая скорость потока (кг/час) 1000 8000 546,411 8453,589 8000 476,305 15977,28 Объемная скорость потока (см3/час) 477,979 10,015 0,967 11,82 10,015 0,804 23,926 Энтальпия
(млн. БТЕ/час)
0,808 21,157 -0,154 22,772 21,157 0,707 45,661
Массовая скорость потока (кг/час) Ацетонитрил 8000 38,8 7961,2 8000 26,441 15934,76 Вода 0,3 Следы 0,3 0,3 Следы н-Бутан 57,983 57,982 < 0,001 < 0,001 Следы Изобутен 11,696 11,696 0,001 0,001 Следы Бутен-1 374,588 374,583 0,004 0,004 Следы Транс-2-бутен 51,585 48,696 2,888 2,888 Следы Цис-2-бутен 39,988 2,958 37,03 37,03 Следы 1,3-Бутадиен 452,864 11,696 441,168 405,642 35,526 1,2-Бутадиен 3,999 Следы 3,999 3,999 < 0,001 Винилацетилен 6,998 Следы 6,998 Следы 6,998 Массовая доля Ацетонитрил 1 0,071 0,942 1 0,056 0,997 Вода 300 г/т Следы 35 г/т 630 г/т Следы н-Бутан 0,058 0,106 18 мг/т 313 мг/т Следы Изобутен 0,012 0,021 72 мг/т 1 г/т Следы Бутен-1 0,375 0,686 491 мг/т 9 г/т Следы Транс-2-бутен 0,052 0,089 342 г/т 0,006 Следы Цис-2-бутен 0,04 0,005 0,004 0,078 Следы 1,3-Бутадиен 0,453 0,021 0,052 0,852 0,002 1,2-Бутадиен 0,004 8 мг/т 473 г/т 0,008 6 мг/т Винилацетилен 0,007 Следы 828 г/т Следы 438 г/т

[0058] Расходы энергии для способа, использующего две отдельные дистилляционные колонны, и способа, использующего дистилляционную колонну с разделительной стенкой, представлены в таблице 5. В способе, использующем дистилляционную колонну с разделительной стенкой, требуется на 20% меньше энергии для нагревания и на 40% меньше энергии для охлаждения по сравнению со способом, использующим две дистилляционные колонны. Кроме того, как представлено в таблице 5, капитальные затраты дистилляционной колонны с разделительной стенкой снижаются на 30%, а занимаемая площадь уменьшается на 40% по сравнению со способом, использующим две дистилляционные колонны. Указанные данные позволяют сделать вывод, что использование способа согласно настоящему изобретению приводит к уменьшению капитальных затрат и расхода энергии и позволяет получать продукт (1,3-бутадиен) более высокой чистоты.

Таблица 5

Две дистилляционные колонны Дистилляционная колонна с разделительной стенкой Количество колонн 2 1 Количество устройств 13 10 Занимаемая площадь - на 40% меньше Капитальные затраты - на 30% меньше Расход энергии для конденсатора 1,52 МВт, 0,122 МВт 0,703 МВт, 0,256 МВт Расход энергии для ребойлера 1,714 МВт, 0,837 МВт 2,01 МВт Содержание 1,3-бутадиена в дистилляте 85,16 мас.% 93,43 мас.%

[0059] Помимо разнообразных представленных и заявленных вариантов осуществления, настоящее изобретение также относится к другим вариантам осуществления, имеющим другие сочетания отличительных признаков, описанных и заявленных в настоящем документе. По существу, конкретные отличительные признаки, представленные в настоящем документе, могут быть объединены друг с другом иным образом в пределах настоящего изобретения таким образом, что настоящее изобретение включает в себя любое подходящее сочетание отличительных признаков, описанных в настоящем документе. Предшествующее описание конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения представлено для целей иллюстрации и описания. Оно не предназначено как исчерпывающее или ограничивающее настоящее изобретение представленными вариантами осуществления.

[0060] Для специалистов в данной области техники является очевидным, что могут быть произведены разнообразные модификации и вариации систем и способов согласно настоящему изобретению без отклонения от идеи и выхода за пределы объема настоящего изобретения. Таким образом, предусмотрено, что настоящее изобретение включает в себя модификации и вариации, которые находятся в пределах пунктов прилагаемой формулы изобретения и их эквивалентов. В настоящем документе процитированы различные патенты и патентные заявки, содержание которых во всей своей полноте включено посредством ссылки в настоящий документ.

Таблица 6. Профиль колонн для способа, использующего дистилляционную колонну с разделительной стенкой

Колонна предварительного фракционирования Главная дистилляционная колонна Ступень Температура Давление Тепловая нагрузка Исходящая жидкость (моль) Исходящий пар (моль) Ступень Температура Давление Тепловая нагрузка Исходящая жидкость (моль) Исходящий пар (моль) °C бар Гкал/час кмоль/час кмоль/час °C бар Гкал/час кмоль/час кмоль/час 1 54,05449 7 -0,60508 129,9472 0 1 55,82591 7 -0,22055 47,45051 0 2 54,3857 7,006757 0 118,719 129,9472 2 55,94444 7,007246 0 36,33168 47,45051 3 54,82577 7,013514 0 275,9121 129,5479 3 68,10144 7,014493 0 229,0071 43,57604 4 55,14338 7,02027 0 275,9702 135,9785 4 68,12856 7,021739 0 229,048 66,64355 5 55,4624 7,027027 0 276,0535 136,0365 5 68,15841 7,028986 0 229,0934 66,68447 6 55,77912 7,033784 0 276,1654 136,1198 6 68,18927 7,036232 0 229,1371 66,72984 7 56,08973 7,040541 0 276,3084 136,2318 7 68,22087 7,043478 0 229,179 66,77357 8 56,39046 7,047297 0 276,4831 136,3747 8 68,25387 7,050725 0 229,2251 66,81539 9 56,6776 7,054054 0 276,6882 136,5494 9 68,28742 7,057971 0 229,2725 66,86151 10 56,94753 7,060811 0 276,9198 136,7545 10 68,32081 7,065217 0 229,3172 66,90898 11 57,19688 7,067568 0 277,1715 136,9861 11 68,35447 7,072464 0 229,3615 66,95368 12 57,42281 7,074324 0 277,4349 137,2379 12 68,38846 7,07971 0 229,4043 66,99791 13 57,62341 7,081081 0 277,7004 137,5013 13 68,42757 7,086957 0 229,453 67,04071 14 57,79805 7,087838 0 277,9589 137,7668 14 68,46375 7,094203 0 229,502 67,08942 15 57,94748 7,094595 0 278,2029 138,0253 15 68,50018 7,101449 0 229,5515 67,13845 16 58,07368 7,101351 0 278,4271 138,2692 16 68,53579 7,108696 0 229,6001 67,18792 17 58,17948 7,108108 0 278,6288 138,4934 17 68,56981 7,115942 0 229,645 67,23652 18 58,26815 7,114865 0 278,8076 138,6951 18 68,60269 7,123188 0 229,6864 67,28147 19 58,343 7,121622 0 278,9647 138,874 19 68,63553 7,130435 0 229,7311 67,3228 20 58,40709 7,128378 0 279,1022 139,031 20 68,66467 7,137681 0 229,7616 67,3675 21 58,46307 7,135135 0 279,2228 139,1685 21 68,69758 7,144928 0 229,8056 67,39801 22 58,51312 7,141892 0 279,3293 139,2891 22 68,72193 7,152174 0 229,8412 67,44206 23 58,559 7,148649 0 279,4243 139,3956 23 68,75606 7,15942 0 229,8778 67,4776 24 58,60201 7,155405 0 279,5104 139,4907 24 68,79035 7,166667 0 229,9225 67,51424 25 58,64315 7,162162 0 279,5894 139,5767 25 68,82315 7,173913 0 229,9635 67,55896 26 58,68311 7,168919 0 279,6631 139,6558 26 68,85569 7,181159 0 230,0075 67,59997 27 58,72238 7,175676 0 279,7327 139,7295 27 68,88752 7,188406 0 230,0427 67,64391 28 58,76129 7,182432 0 279,7991 139,799 28 68,91829 7,195652 0 230,0725 67,67914 29 58,80005 7,189189 0 279,863 139,8654 29 68,9489 7,202899 0 230,1051 67,70894 30 58,83879 7,195946 0 279,9249 139,9294 30 68,97863 7,210145 0 230,1343 67,74152 31 58,87755 7,202703 0 279,985 139,9913 31 69,00762 7,217391 0 230,1637 67,77074 32 58,91639 7,209459 0 280,0436 140,0514 32 69,03744 7,224638 0 230,1587 67,80017 33 58,9553 7,216216 0 280,1005 140,1099 33 69,07132 7,231884 0 230,197 67,7951 34 58,99431 7,222973 0 280,1559 140,1669 34 69,10634 7,23913 0 230,2799 67,83341 35 59,03349 7,22973 0 280,2096 140,2222 35 69,13958 7,246377 0 230,3227 67,9163 36 59,07304 7,236486 0 280,2613 140,2759 36 69,17277 7,253623 0 230,3654 67,95913 37 59,11328 7,243243 0 280,3142 140,3277 37 69,20584 7,26087 0 230,4067 68,00183 38 59,15122 7,25 0 280,4361 140,3805 38 69,2405 7,268116 0 230,4625 68,04312 39 59,1138 7,256757 0 280,9031 140,5024 39 69,26848 7,275362 0 230,4723 68,09897 40 59,49861 7,263514 0 281,3 122,8691 40 69,30391 7,282609 0 230,5311 68,10873 41 59,80658 7,27027 0 281,6356 123,2661 41 69,33627 7,289855 0 230,5691 68,16757 42 60,04612 7,277027 0 281,9101 123,6017 42 69,36988 7,297101 0 230,6096 68,2055 43 60,2298 7,283784 0 282,1309 123,8762 43 69,40708 7,304348 0 230,6703 68,24602 44 60,37052 7,290541 0 282,308 124,097 44 69,44156 7,311594 0 230,7201 68,3067 45 60,4795 7,297297 0 282,4512 124,2741 45 69,47495 7,318841 0 230,7653 68,35657 46 60,56568 7,304054 0 282,5689 124,4173 46 69,50829 7,326087 0 230,8117 68,40172 47 60,63581 7,310811 0 282,6674 124,535 47 69,54047 7,333333 0 230,8536 68,44817 48 60,69478 7,317568 0 282,7517 124,6335 48 69,56759 7,34058 0 230,8821 68,49004й 49 60,74607 7,324324 0 282,8253 124,7178 49 69,60666 7,347826 0 230,9404 68,51857 50 60,79212 7,331081 0 282,891 124,7914 50 69,63401 7,355072 0 230,9691 68,5768 51 60,83467 7,337838 0 282,9505 124,857 51 69,67129 7,362319 0 231,0179 68,60554 52 60,8749 7,344595 0 283,0056 124,9166 51 69,70395 7,369565 0 231,0609 68,65434 53 60,91366 7,351351 0 283,0573 124,9716 53 69,73559 7,376812 0 231,0981 68,69734 54 60,95156 7,358108 0 283,1067 125,0233 54 69,76719 7,384058 0 231,1345 68,7345 55 60,98904 7,364865 0 283,1546 125,0727 55 69,79937 7,391304 0 231,174 68,77093 56 61,02643 7,371622 0 283,2017 125,1206 56 69,83193 7,398551 0 231,2159 68,81046 57 61,06398 7,378378 0 283,2488 125,1678 57 69,86455 7,405797 0 231,2582 68,85232 58 61,10188 7,385135 0 283,2962 125,2148 58 69,89737 7,413043 0 231,3028 68,89467 59 61,14029 7,391892 0 283,3444 125,2623 59 69,9289 7,42029 0 231,3423 68,93924 60 61,17934 7,398649 0 283,3936 125,3104 60 69,95367 7,427536 0 231,3612 68,97872 61 61,21912 7,405405 0 283,444 125,3597 61 70,00372 7,434783 0 231,4256 68,99767 62 61,25972 7,412162 0 283,4956 125,4101 62 70,06389 7,442029 0 231,4335 69,062 63 61,30121 7,418919 0 283,5482 125,4616 63 70,24022 7,449275 0 231,2581 69,06993 64 61,34362 7,425676 0 283,6016 125,5143 64 71,07596 7,456522 0 230,1304 68,89453 65 61,387 7,432432 0 283,6555 125,5677 65 75,50065 7,463768 0 226,4678 67,76681 66 61,43139 7,439189 0 283,7093 125,6216 66 93,92581 7,471014 0 228,671 64,10427 67 61,47683 7,445946 0 283,7626 125,6754 67 127,8533 7,478261 0 252,9244 66,30747 68 61,52338 7,452703 0 283,8147 125,7286 68 146,6308 7,485507 0 272,4978 90,56086 69 61,57118 7,459459 0 283,8649 125,7807 69 151,0731 7,492754 0 277,7061 110,1342 70 61,62058 7,466216 0 283,9115 125,831 70 151,9513 7,5 1,731389 320,3959 220,6974 71 61,67347 7,472973 0 283,9369 125,8776 72 61,75147 7,47973 0 283,6857 125,903 73 62,17228 7,486486 0 279,537 125,6518 74 67,66271 7,493243 0 254,7611 121,503 75 108,2874 7,5 0 263,3872 96,72717

Таблица 7. Профиль колонн для способа, использующего две дистилляционные колонны

Колонна B1 Колонна B2 Ступень Температура Давление Тепловая нагрузка Исходящая жидкость (моль) Исходящий пар (моль) Ступень Температура Давление Тепловая нагрузка Исходящая жидкость (моль) Исходящий пар (моль) °C бар Гкал/час кмоль/час кмоль/час °C бар Гкал/час кмоль/час кмоль/час 1 53,43672 7 -1,30961 282,7571 0 1 50,5247 6 -0,10511 21,99895 0 2 53,68163 7,006757 0 429,2006 282,7571 2 50,90189 6,00678 0 10,50991 21,99895 3 53,90336 7,013514 0 429,0807 288,1883 3 70,57122 6,013559 0 181,8565 19,30949 4 54,12939 7,02027 0 428,9293 288,0684 4 71,00091 6,020339 0 182,3288 39,8935 5 54,36189 7,027027 0 428,7772 287,917 5 71,1705 6,027119 0 182,5089 40,36576 6 54,60015 7,033784 0 428,6305 287,7649 6 71,25104 6,033898 0 182,5909 40,54587 7 54,84114 7,040541 0 428,4823 287,6182 7 71,30078 6,040678 0 182,629 40,62785 8 55,08339 7,047297 0 428,3353 287,4699 8 71,33492 6,047458 0 182,6686 40,666 9 55,32734 7,054054 0 428,2143 287,323 9 71,36463 6,054237 0 182,7068 40,70559 10 55,56896 7,060811 0 428,1002 287,2019 10 71,3926 6,061017 0 182,7329 40,74374 11 55,80611 7,067568 0 427,9979 287,0879 11 71,42321 6,067797 0 182,7722 40,76985 12 56,03733 7,074324 0 427,9114 286,9855 12 71,45411 6,074576 0 182,8193 40,80917 13 56,26107 7,081081 0 427,8423 286,8991 13 71,47205 6,081356 0 182,8388 40,85628 14 56,47613 7,087838 0 427,793 286,8299 14 71,49894 6,088136 0 182,8708 40,8758 15 56,6808 7,094595 0 427,7614 286,7807 15 71,52686 6,094915 0 182,8981 40,90779 16 56,87334 7,101351 0 427,7326 286,7491 16 71,57024 6,101695 0 182,9527 40,93504 17 57,05812 7,108108 0 427,7461 286,7203 17 71,59473 6,108475 0 182,9627 40,98966 18 57,2312 7,114865 0 427,7755 286,7337 18 71,62135 6,115254 0 182,9835 40,99966 19 57,39098 7,121622 0 427,8236 286,7631 19 71,6493 6,122034 0 183,0121 41,02047 20 57,53586 7,128378 0 427,8868 286,8112 20 71,6778 6,128814 0 183,0453 41,04911 21 57,66802 7,135135 0 427,944 286,8745 21 71,70595 6,135593 0 183,0766 41,08231 22 57,79061 7,141892 0 428,0586 286,9317 22 71,73394 6,142373 0 183,1047 41,11361 23 57,89267 7,148649 0 428,1313 287,0462 23 71,76196 6,149153 0 183,1321 41,14172 24 57,99127 7,155405 0 428,2337 287,1189 24 71,79004 6,155932 0 183,1613 41,16913 25 58,08311 7,162162 0 428,3336 287,2213 25 71,81827 6,162712 0 183,193 41,19825 26 58,16899 7,168919 0 428,4659 287,3213 26 71,84602 6,169492 0 183,2275 41,22998 27 58,26469 7,175676 0 428,6692 287,4535 27 71,87002 6,176271 0 183,2495 41,26444 28 58,31798 7,182432 0 428,7423 287,6568 28 71,89699 6,183051 0 183,2795 41,28653 29 58,36918 7,189189 0 428,9105 287,73 29 71,92426 6,189831 0 183,3091 41,31649 30 58,41593 7,195946 0 429,0138 287,8982 30 71,95274 6,19661 0 183,3384 41,34605 31 58,46327 7,202703 0 429,2114 288,0015 31 71,9833 6,20339 0 183,3677 41,37535 32 58,50697 7,209459 0 429,3391 288,1991 32 72,01597 6,210169 0 183,4046 41,4047 33 58,53157 7,216216 0 429,4908 288,3268 33 72,04299 6,216949 0 183,4315 41,44156 34 58,56103 7,222973 0 429,6257 288,4785 34 72,07134 6,223729 0 183,4572 41,46851 35 58,58724 7,22973 0 429,7646 288,6133 35 72,0992 6,230508 0 183,4866 41,49415 36 58,61111 7,236486 0 429,9217 288,7523 36 72,12742 6,237288 0 183,5162 41,52356 37 58,63037 7,243243 0 430,0541 288,9094 37 72,1559 6,244068 0 183,5466 41,55318 38 58,64994 7,25 0 430,1592 289,0418 38 72,18437 6,250847 0 183,5798 41,58362 39 58,66542 7,256757 0 430,7025 289,1469 39 72,21211 6,257627 0 183,6172 41,61675 40 58,84851 7,263514 0 430,795 271,5787 40 72,23538 6,264407 0 183,6379 41,65415 41 59,00687 7,27027 0 430,8721 271,6711 41 72,26285 6,271186 0 183,6678 41,67492 42 59,14443 7,277027 0 430,94 271,7483 42 72,29067 6,277966 0 183,6977 41,70481 43 59,26895 7,283784 0 431,0241 271,8161 43 72,31873 6,284746 0 183,7272 41,73473 44 59,3788 7,290541 0 431,1084 271,9002 44 72,35025 6,291525 0 183,755 41,76421 45 59,4759 7,297297 0 431,1926 271,9846 45 72,39683 6,298305 0 183,8038 41,79198 46 59,56074 7,304054 0 431,2972 272,0687 46 72,46652 6,305085 0 183,8122 41,84083 47 59,63682 7,310811 0 431,3668 272,1734 47 72,67876 6,311864 0 183,7799 41,84919 48 59,70714 7,317568 0 431,4579 272,243 48 73,49997 6,318644 0 183,6046 41,81689 49 59,76792 7,324324 0 431,5368 272,334 49 76,78254 6,325424 0 183,2943 41,64162 50 59,82438 7,331081 0 431,6161 272,4129 50 87,21742 6,332203 0 338,9774 39,10865 51 59,87741 7,337838 0 431,7057 272,4922 51 87,40334 6,338983 0 339,3537 37,89057 52 59,92652 7,344595 0 431,7792 272,5819 52 87,48197 6,345763 0 339,5121 38,26683 53 59,97161 7,351351 0 431,8668 272,6554 53 87,53156 6,352542 0 339,5996 38,42521 54 60,01229 7,358108 0 431,9254 272,743 54 87,60682 6,359322 0 339,6772 38,51273 55 60,05076 7,364865 0 432,0125 272,8015 55 87,86107 6,366102 0 339,824 38,59038 56 60,0896 7,371622 0 432,0786 272,8887 56 88,97072 6,372881 0 340,3797 38,73712 57 60,13047 7,378378 0 432,1848 272,9548 57 93,75623 6,379661 0 343,4446 39,29288 58 60,16426 7,385135 0 432,2186 273,061 58 109,5168 6,386441 0 358,6754 42,35772 59 60,2016 7,391892 0 432,3295 273,0948 59 133,7282 6,39322 0 391,4129 57,58852 60 60,24269 7,398649 0 432,4016 273,2056 60 145,5709 6,4 0,719654 301,0869 90,32606 61 60,27496 7,405405 0 432,4642 273,2778 62 60,31057 7,412162 0 432,55 273,3404 63 60,34457 7,418919 0 432,6066 273,4262 64 60,38061 7,425676 0 432,6974 273,4828 65 60,41466 7,432432 0 432,7371 273,5736 66 60,45576 7,439189 0 432,814 273,6132 67 60,49815 7,445946 0 432,8831 273,6902 68 60,54182 7,452703 0 432,9516 273,7593 69 60,58211 7,459459 0 433,0306 273,8277 70 60,62135 7,466216 0 432,9949 273,9068 71 60,68224 7,472973 0 433,0149 273,8711 72 60,75556 7,47973 0 432,7863 273,8911 73 60,9275 7,486486 0 428,6334 273,6624 74 62,92806 7,493243 0 365,9849 269,5095 75 102,7604 7,5 1,474464 159,1238 206,861

Похожие патенты RU2734254C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОГО 1,3-БУТАДИЕНА 2018
  • Хайда, Бернд
  • Келлер, Тобиас
  • Вайдерт, Йан-Оливер
RU2754823C2
СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКТИВНОЙ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ АЦЕТИЛЕНОВ И 1,2-БУТАДИЕНА В ПОТОКАХ УГЛЕВОДОРОДОВ 1997
  • Гилдерт Гэри Р.
  • Путман Хью М.
  • Херн Деннис
RU2163589C2
СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ БУТАДИЕНА 2013
  • Швинт Кевин Джон
  • Браммер Роберт Дж.
RU2602807C1
ГИБКИЙ СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ БУТАДИЕНА 2013
  • Браммер Роберт Джон
  • Двайер Томас Александр
RU2608389C2
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ C-ФРАКЦИИ 2003
  • Адриан Тилл
  • Хилл Томас
  • Киндлер Клаус
  • Хайда Бернд
RU2319684C9
УПРОЩЕННЫЙ СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТОГО 1,3-БУТАДИЕНА 2018
  • Хайда, Бернд
  • Келлер, Тобиас
RU2766334C2
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ АБСОРБЕР ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БУТАДИЕНА 2013
  • Швинт Кевин Джон
  • Браммер Роберт Джон
RU2599787C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРОГО 1,3-БУТАДИЕНА 2003
  • Хилл Томас
  • Киндлер Клаус
  • Хайда Бернд
RU2318791C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОЧИЩЕННОГО 1,3-БУТАДИЕНА 2005
  • Хайда Бернд
RU2330005C2
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СЫРОГО 1,3-БУТАДИЕНА ИЗ C-ФРАКЦИИ 2004
  • Хайда Бернд
RU2310640C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 734 254 C2

Реферат патента 2020 года СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 1,3-БУТАДИЕНА

Изобретение относится к двум вариантам способа экстракционной дистилляции 1,3-бутадиена. При этом один из вариантов способа предусматривает: (a) обеспечение дистилляционной колонны, которая содержит продольную стенку, разделяющую дистилляционную колонну на первую область, вторую область и объединенную нижнюю область, первый конденсатор, присоединенный к первой области, второй конденсатор, присоединенный ко второй области, и ребойлер, присоединенный к объединенной нижней области; (b) введение потока C4-углеводородов, содержащего одно или несколько соединений, выбранных из группы, состоящей из C4-алканов, C4-алкенов, C4-алкадиенов, C4-алкинов и их сочетаний, в первую область дистилляционной колонны, причем (i) поток C4-углеводородов разделяют на два или более потоков, и два или более потоков вводят в первую область во множестве точек; или (ii) поток C4-углеводородов содержит по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из 1,3-бутадиена, бутана, изобутана, 1-бутена, транс-2-бутена, цис-2-бутена, изобутена, 1,2-бутадиена, винилацетилена, этилацетилена и их сочетаний; (c) введение первого растворителя в первую область дистилляционной колонны; (d) удаление первого потока из первой области дистилляционной колонны; (e) введение второго растворителя во вторую область дистилляционной колонны; (f) удаление второго потока из второй области дистилляционной колонны, причем второй поток содержит 1,3-бутадиен, и где второй поток удаляют из верхней части второй области; и (g) удаление третьего потока из объединенной нижней области дистилляционной колонны; и (h) добавление ингибитора полимеризации в по меньшей мере одну из первой области, второй области и объединенной нижней области дистилляционной колонны. Предложенные способы являются альтернативными способами получения 1,3-бутадиена. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 табл., 2 пр., 4 ил.

Формула изобретения RU 2 734 254 C2

1. Способ экстракционной дистилляции 1,3-бутадиена, причем способ предусматривает:

(a) обеспечение дистилляционной колонны, которая содержит продольную стенку, разделяющую дистилляционную колонну на первую область, вторую область и объединенную нижнюю область, первый конденсатор, присоединенный к первой области, второй конденсатор, присоединенный ко второй области, и ребойлер, присоединенный к объединенной нижней области;

(b) введение потока C4-углеводородов, содержащего одно или несколько соединений, выбранных из группы, состоящей из C4-алканов, C4-алкенов, C4-алкадиенов, C4-алкинов и их сочетаний, в первую область дистилляционной колонны, причем

(i) поток C4-углеводородов разделяют на два или более потоков, и два или более потоков вводят в первую область во множестве точек; или

(ii) поток C4-углеводородов содержит по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из 1,3-бутадиена, бутана, изобутана, 1-бутена, транс-2-бутена, цис-2-бутена, изобутена, 1,2-бутадиена, винилацетилена, этилацетилена и их сочетаний;

(c) введение первого растворителя в первую область дистилляционной колонны;

(d) удаление первого потока из первой области дистилляционной колонны;

(e) введение второго растворителя во вторую область дистилляционной колонны;

(f) удаление второго потока из второй области дистилляционной колонны,

причем второй поток содержит 1,3-бутадиен, и где второй поток удаляют из верхней части второй области; и

(g) удаление третьего потока из объединенной нижней области дистилляционной колонны; и

(h) добавление ингибитора полимеризации в по меньшей мере одну из первой области, второй области и объединенной нижней области дистилляционной колонны.

2. Способ по п. 1, в котором третий поток дополнительно содержит 1,3-бутадиен.

3. Способ по п. 2, дополнительно включающий в себя:

(a) отделение 1,3-бутадиена, первого растворителя и/или второго растворителя от третьего потока; и

(b) возвращение 1,3-бутадиена, первого растворителя и/или второго растворителя в объединенную нижнюю область дистилляционной колонны.

4. Способ по п. 3, в котором 1,3-бутадиен, первый растворитель и/или второй растворитель отделяют посредством испарения.

5. Способ по п. 1, в котором поток C4-углеводородов вводят в среднюю секцию первой области дистилляционной колонны.

6. Способ по п. 5, в котором первый растворитель вводят в верхнюю секцию первой области дистилляционной колонны или в котором второй растворитель вводят в верхнюю секцию второй области дистилляционной колонны.

7. Способ по п. 1, в котором первый поток удаляют из первой области дистилляционной колонны с использованием первого конденсатора или в котором второй поток удаляют из второй области дистилляционной колонны с использованием второго конденсатора.

8. Способ по п. 5, дополнительно включающий перенос первой орошающей текучей среды из первого конденсатора в первую область дистилляционной колонны или дополнительно включающий перенос второй орошающей текучей среды из второго конденсатора во вторую область дистилляционной колонны.

9. Способ экстракционной дистилляции 1,3-бутадиена, причем способ предусматривает:

(a) обеспечение дистилляционной колонны, которая содержит продольную стенку, разделяющую дистилляционную колонну на первую область, вторую область и объединенную нижнюю область, первый конденсатор, присоединенный к первой области, второй конденсатор, присоединенный ко второй области, и ребойлер, присоединенный к объединенной нижней области;

(b) введение потока C4-углеводородов, содержащего по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из C4-алканов, C4-алкенов, C4-алкадиенов, C4-алкинов и их сочетаний, в первую область дистилляционной колонны, причем

(i) поток C4-углеводородов разделяют на два или более потоков, и два или более потоков вводят в первую область во множестве точек; или

(ii) поток C4-углеводородов содержит одно или более соединений, выбранных из группы, состоящей из 1,3-бутадиена, бутана, изобутана, 1-бутена, транс-2-бутена, цис-2-бутена, изобутена, 1,2-бутадиена, винилацетилена, этилацетилена и их сочетаний;

(c) введение ацетонитрила в первую область дистилляционной колонны;

(d) удаление первого потока первой области дистилляционной колонны;

(e) введение ацетонитрила во вторую область дистилляционной колонны;

(f) удаление второго потока из второй области дистилляционной колонны,

причем второй поток содержит 1,3-бутадиен, и где второй поток удаляют из верхней части второй области; и

(g) удаление третьего потока из объединенной нижней области дистилляционной колонны, причем верхняя секция первой области и/или второй области дистилляционной колонны имеет давление около -1,0 бар.

10. Способ по п. 1, в котором первый растворитель вводят в точке выше потока C4-углеводородов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2734254C2

US 7556717 B2, 07.07.2009
US 7462277 B2, 09.12.2008
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОЧИЩЕННОГО 1,3-БУТАДИЕНА 2005
  • Хайда Бернд
RU2330005C2

RU 2 734 254 C2

Авторы

Манчекар Арун Васант

Даты

2020-10-13Публикация

2016-12-13Подача