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CN104837796B - 灵活的丁二烯提取方法 - Google Patents

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CN104837796B CN201380057858.5A CN201380057858A CN104837796B CN 104837796 B CN104837796 B CN 104837796B CN 201380057858 A CN201380057858 A CN 201380057858A CN 104837796 B CN104837796 B CN 104837796B
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Abstract

公开了丁二烯提取方法，其被设计为适于使用或不使用压缩器的灵活操作。在高压和低压下运行的能力增加了方法灵活性。

Description

灵活的丁二烯提取方法
技术领域
在此公开的实施方式涉及从混合烃流回收丁二烯。更具体地，本文中公开的实施方式涉及能够在高压或者低压条件下操作的改进的丁二烯提取方法。
背景技术
丁二烯是重要的基础化学品，并用于，例如，制备合成橡胶(丁二烯均聚物，苯乙烯-丁二烯-橡胶或丁腈橡胶)或制备热塑性三元共聚物(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。丁二烯还转化为环丁砜、氯丁二烯和1,4-六亚甲基二胺(通过1,4-二氯丁烯和己二腈)。丁二烯的二聚化还可产生乙烯基环己烯，其可脱氢以形成苯乙烯。
丁二烯可通过精炼方法或通过热裂化(蒸汽裂化)方法从饱和烃制备，在这种情况下石脑油通常用作原料。在石脑油的精炼或蒸汽裂化过程中，得到甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丙二烯、丁烯、丁二烯、丁炔、甲基丙二烯、C4和更高级烃的混合物。
由于C4馏分的组分的相对挥发性的差异较小，所以从C4馏分中获得1,3-丁二烯是一个复杂的蒸馏难题。因此，通过萃取蒸馏来进行分离，即，通过添加萃取剂来蒸馏，所说萃取剂具有比将要分离的混合物更高的沸点，且能增加将要分离的组分的相对挥发性的差异。对合适的萃取剂的使用可通过萃取蒸馏的手段从提到的C4馏分中得到粗1,3-丁二烯馏分，且所述馏分随后在提纯蒸馏塔中进一步提纯。
丁二烯回收方法通常使用3-或4-塔萃取蒸馏系统以将混合C4流分离成产物馏分，包括轻质馏分/丁烷/丁烯流(提余液-1产物)；粗丁二烯产物，其可以送到常规蒸馏系统以供进一步提纯；和C3炔烃(丙炔)和C4炔烃流，其可以送到例如选择性加氢单元。
在本上下文中，粗1,3-丁二烯是指从C4馏分中获取的烃混合物，其中丁烷和丁烯的总和的至少90重量％，优选地，丁烷和丁烯的总和的至少98重量％，更加优选地，丁烷和丁烯的总和的至少99重量％，并且同时，C4炔烃的至少90重量％，优选地，C4炔烃的至少96重量％，更加优选地，C4炔烃的至少99重量％已经从所述C4馏分中除去。粗1,3-丁二烯包含通常至少80重量％，优选地，90重量％，更加优选的，大于95重量％的比例的有价值的1,3-丁二烯产品，其余为杂质。因此，纯1,3-丁二烯是指其包含至少98重量％，优选地，至少99.5重量％，更加优选的，在99.7重量％和99.9重量％之间的范围中的比例的有价值的1,3-丁二烯产品且其余为杂质的烃混合物。
从混合C4流回收丁二烯的典型方法包括萃取蒸馏方法，其可以结合使用选择性溶剂。萃取蒸馏方法的例子见于，例如，美国专利号7,692,053、7,393,992、7,482,500,7,226,527、4,310,388以及7,132,038等等中。
在以上提到的专利中描述的萃取蒸馏方法通常属于下列两种分类中的一种：包括压缩器的传统的低压方法或者“无压缩器”的高压方法，例如在美国专利号7,692,053公开的那样。
相对于“无压缩器”的高压操作，“传统”的低压设计中的各种设备规范(设计标准)是不同的。例如，对于无压缩器的设计，脱气塔可以在约4.21kg/cm2规格的塔顶压力下操作，这个塔顶压力稍微高于所述萃取蒸馏系统(包括主洗涤塔、精馏塔和后洗涤塔)压力。因此，脱气塔在相应地较高的温度下运行：所述脱气塔的顶部的温度约为148℃，并且所述脱气塔的底部的温度约为193℃。相比之下，传统设计中的脱气塔可以在只有0.7kg/cm2规格的塔顶压力下操作，并且在非常低的温度下操作：脱气塔的顶部的温度约为105℃，且脱气塔的底部的温度约为149℃。此外，在不同的压力下为了达到各自的方法效率，两种设计间的溶剂热回收方案是不同的。
发明内容
已经发现丁二烯提取方法可以被设计为使用或不使用压缩器的灵活操作，而且几乎不增加额外的资金投入成本。在高压和低压下运行的能力提供了增加的方法灵活性。
在一个方面，本发明公开的实施例涉及用于在高压模式或低压模式下从C4馏分回收1,3-丁二烯的系统。所述系统可以包括：进料汽化系统,用于至少部分地汽化烃进料,所述烃进料包括丁烷、丁烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃和C5+烃；萃取蒸馏系统，用于将汽化的烃馏分和溶剂接触，以选择性地溶解一部分烃馏分，形成(a)包含所述1,3-丁二烯、所述1,2-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃、C5+烃、和所述丁烷与所述丁烯的第一部分的加强溶剂馏分，和(b)包含丁烯和丁烷的第二部分的蒸汽馏分；精馏塔和后洗涤塔，用于至少部分地使所述加强溶剂脱气，并回收第一蒸汽馏分、第二蒸汽馏分和塔底馏分，其中第一蒸汽馏分包含所述丁烷和丁烯的所述第一部分，第二蒸汽馏分包含所述C3和C4炔烃、1,3-丁二烯、1,2-丁二烯和C5+烃，塔底馏分包含部分地脱气的溶剂；脱气塔和冷却塔，用于进一步使所述溶剂脱气并且回收包含脱气的溶剂的液体馏分、包含C4炔烃和1,2-丁二烯中的至少一种的第三蒸汽馏分和包含C4炔烃的馏分。所述用于回收1,3-丁二烯的系统被配置为可选择地在(a)高压模式或(b)低压模式下操作脱气塔。
在另一个方面，本发明公开的实施例涉及用于在高压模式或低压模式下从C4馏分回收1,3-丁二烯的系统。所述系统可以包括：进料汽化系统,用于至少部分地汽化烃进料,所述烃进料包括丁烷、丁烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃和C5+烃；萃取蒸馏系统，用于将汽化的烃馏分和溶剂接触，以选择性地溶解一部分烃馏分，形成(a)包含所述1,3-丁二烯、所述1,2-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃、C5+烃、和所述丁烷与丁烯的第一部分的加强溶剂馏分，和(b)包含所述丁烷与所述丁烯的第二部分的蒸汽馏分；精馏塔和后洗涤塔，用于至少部分地使所述加强溶剂脱气，并回收包含所述丁烷与所述丁烯的所述第一部分的第一蒸汽馏分，包含所述C3和C4炔烃、1,3-丁二烯、1,2-丁二烯和C5+烃的第二蒸汽馏分，和包含部分脱气的溶剂的塔底馏分；脱气塔和冷却塔，用于进一步使所述溶剂脱气，并回收包含经脱气的溶剂的液体馏分、包含C4炔烃和1,2-丁二烯中的至少一种的第三蒸汽馏分和包含C4炔烃的馏分；压缩器，用于当在低压模式下操作时压缩所述第三蒸汽馏分；和热交换器，用于当在低压模式下操作时间接地用所述液体馏分加热所述部分脱气的溶剂。
在另一个方面，本发明公开的实施例涉及用于在高压模式下或低压模式下从C4馏分回收1,3-丁二烯的系统。所述系统可以包括：进料汽化系统,用于至少部分地汽化烃进料,所述烃进料包括丁烷、丁烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃和C5+烃；萃取蒸馏系统，用于将汽化的烃馏分和溶剂接触，以选择性地溶解一部分烃馏分，形成(a)包含所述1,3-丁二烯、所述1,2-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃、C5+烃、和所述丁烷与所述丁烯的第一部分的加强溶剂馏分，和(b)包含所述丁烷与所述丁烯的第二部分的蒸汽馏分；精馏塔和后洗涤塔，用于至少部分地使所述加强溶剂脱气和回收包含所述丁烷与所述丁烯的所述第一部分的第一蒸汽馏分，包含所述C3和C4炔烃、1,3-丁二烯、1,2-丁二烯和C5+烃的第二蒸汽馏分，和包含部分地脱气的溶剂的塔底馏分；脱气塔和冷却塔，用于进一步使所述溶剂脱气和回收包含脱气的溶剂的液体馏分、包含C4炔烃和1,2-丁二烯中的至少一种的第三蒸汽馏分和包含C4炔烃的馏分。所述用于回收1,3-丁二烯的系统被配置为使得所述冷却塔在高压模式和低压模式期间被操作。
在另一个方面，本发明公开的实施例中涉及一种用于可替换地在高压模式下和低压模式下从C4馏分中回收1,3-丁二烯的方法,所述系统可以包括:在进料汽化系统中，至少部分地汽化烃进料,所述烃进料包含丁烷、丁烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃和C5+烃；通过将汽化的烃馏分和溶剂接触，在萃取蒸馏系统中选择性地溶解一部分烃馏分，形成(a)包含所述1,3-丁二烯、所述1,2-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃、C5+烃、和所述丁烷与所述丁烯的第一部分的加强溶剂馏分，和(b)包含所述丁烷与所述丁烯的第二部分的蒸汽馏分；在精馏塔和后洗涤塔中至少部分地使所述加强溶剂脱气，并回收第一蒸汽馏分、第二蒸汽馏分和塔底馏分，其中所述第一蒸汽馏分包含所述丁烷与所述丁烯的所述第一部分，所述第二蒸汽馏分包含所述C3和C4炔烃、1,3-丁二烯、1,2-丁二烯和C5+烃，所述塔底馏分包含部分地脱气的溶剂；在脱气塔和冷却塔中进一步使所述溶剂脱气，并回收包含脱气的溶剂的液体馏分，包含C4炔烃和1,2-丁二烯中的至少一种的第三蒸汽馏分和包含C4炔烃的馏分；可选地，在(a)高压模式和(b)在低压模式下操作所述脱气塔。
对于所述的加工方案，先前的设计需要更多的改变，将需要更多的投资费用或者成为较低效率的方法。通过保留在传统方法中使用的设备的大部分，并且在无压缩器模式下操作时使用这个设备，根据本发明公开的实施例中的丁二烯提取方法是灵活的，且不需要溶剂热回收系统的重新优化。关于额外的资金花费，只需要一个增加的热交换器和对于允许在高压和低压下操作的控制装置和设备设计条件的微小改变。
本发明的其他方面和优点将从以下描述和所附权利要求书中显而易见。
附图说明
图1是根据本文中公开的实施方式，丁二烯回收方法的简化流程图。
正如所述的那样，图1中的流程图是简化的，没有示出泵、阀门、控制阀、过滤器、再沸器、冷凝器和其他的通常与蒸馏塔以及一般的石油化工操作相关联的设备，本领域的技术人员基于所述图和下面提供的详细的描述应该理解为这些东西存在。
具体实施方式
在此公开的实施方式涉及从混合C4烃流回收丁二烯。更具体地，本文中公开的实施方式涉及能够在高压或者低压条件下操作的改进的丁二烯提取方法，提供了方法灵活性。
在本发明方法中作为起始混合物使用的C4馏分是每个分子中主要具有四个碳原子的烃的混合物。C4馏分，在例如通过热裂化或催化裂化石油馏分例如液化石油气、轻石脑油或瓦斯油制备乙烯和/或丙烯中得到。C4馏分也可以通过正丁烷和/或正丁烯的催化脱氢(氧化和/或非氧化脱氢)得到。所生成的C4馏分通常包含丁烷、正丁烯、异丁烯、1,3-丁二烯和少量的C3和C5烃，包括甲基乙炔以及丁炔，特别是1-丁炔(乙基乙炔)和丁烯炔(乙烯基乙炔)。1,3-丁二烯含量通常从5到80重量％。例如，裂化器或CATADIENE单元可以含有15至17重量％丁二烯。其他混合C4进料流可以含有更高或更低的丁二烯量。当存在于所述混合进料流中时，乙烯基乙炔在所述混合C4流进给到所述丁二烯提取单元之前，可以被选择性氢化成所需要的1,3-丁二烯产物。在一些实施方式中，所述混合C4烃流可以例如通过包含丁烷的C4烃流在一个或多个脱氢反应器中进行裂化、氧化脱氢和非氧化脱氢的至少一种以产生包含丁烷、丁烯和丁二烯的产物气流来提供。
上述含有丁烷、丁烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃和C5+烃的烃馏分被进给到丁二烯提取单元以供分离和回收各种烃，包括一个或多个轻质馏分/丁烷/丁烯馏分(通称为提余液-1产物)、1,3-丁二烯馏分、C3炔烃(丙炔)馏分、可以包含一部分1,2-丁二烯的C4炔烃馏分，以及可以包含一部分1,2-丁二烯和C5+烃的重质馏分。在一些实施方式中，在丁二烯提取单元的上游或在所述丁二烯提取单元内加工所述烃馏分期间，可以形成丁二烯的二聚体。乙烯基环己烯组分可以与所述重质馏分一起回收，或可以作为含有乙烯基环己烯的单独的馏分回收。
已经发现丁二烯提取方法可以被设计为使用或不使用压缩器的灵活操作，而且几乎不增加额外的资金投资成本。在高压和低压两者下运行的能力增加了方法灵活性。
现在参考图1，示出了根据本文公开的实施例的在高压和低压下回收丁二烯的简化的方法流程图。混合烃进料2，包括烃，例如丁烷、丁烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、甲基乙炔、乙烯基乙炔和C5+烃，可被进给到进料汽化系统4以汽化所述混合烃进料。然后，所述汽化的进料通过流程线40进给到主洗涤塔44。在主洗涤塔44中，所述经汽化的进料和通过流程线68进给的溶剂接触，并且所述丁烷和丁烯从更易溶的1,3-丁二烯、1,2-丁二烯、甲基乙炔、乙烯基乙炔和C5+烃中分离。
可用于如图1中示出的方法的溶剂可以包括:丁内酯；腈，例如乙腈、丙腈、甲氧基丙腈；酮，例如丙酮；糠醛；N-烷基取代的低级脂族酰胺，例如二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二乙基乙酰胺；N-甲酰基吗啉；N-烷基取代的环酰胺(内酰胺)，例如N-烷基吡咯烷酮，尤其是N-甲基吡咯烷酮(NMP)。在一些实施方式中，使用烷基取代的低级脂族酰胺或N-烷基取代的环酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、糠醛或NMP。
在一些实施方式中，也可能使用这些萃取剂的混合物，例如NMP和乙腈的混合物，这些萃取剂与共溶剂和/或叔丁基醚例如甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、丙基叔丁基醚、正或异丁基叔丁基醚的混合物。在其他实施方式中，NMP可以在水溶液中，具有0至约20重量％水，或具有7至10重量％水或在其他实施方式中具有8至8.5重量％水。
所述丁烷和丁烯作为塔顶馏分8(提余液1)和稀释提余液馏分9从主洗涤塔44回收。所述加强溶剂，包括所述溶解的烃，作为塔底馏分46从主洗涤塔44中回收。
然后塔底馏分46被进给到精馏塔48以至少部分地使所述加强溶剂脱气。任何溶解的丁烷和丁烯，以及其他较轻组分可以作为塔顶馏分50从精馏塔48回收，所述塔顶馏分50可以被再循环用以在主洗涤塔44中再加工。甲基乙炔和丁二烯，包括1,2-丁二烯和1,3-丁二烯，以及C5+烃可以作为塔顶抽出物52从精馏塔48中回收。可以包含包括1,2-丁二烯、1-丁炔和乙烯基乙炔的各种C4组分的经脱气的溶剂可以作为塔底馏分54从精馏塔48回收。
塔底馏分54可以被进给到脱气塔56，用以分离所述溶剂，夹带的C4组分，和可能含有1,2-丁二烯的C4炔烃的馏分。C4蒸汽可以作为塔顶馏分58从脱气塔56和冷却塔57中回收。在一些实施例中，在常规的低压力分离条件下操作，塔顶馏分58可以通过压缩器60被压缩；在其他的实施例中，在高的分离压力下无压缩器操作时，塔顶馏分58可以绕过压缩器60。目标操作条件可被目标流程线阀门61A、61B、61C的打开和关闭而影响。
从冷却塔57回收的塔顶馏分随后在没有被压缩或经过压缩后(根据目标操作)经过流程线72直接再循环到精馏塔48。
乙烯基乙炔馏分可以作为侧线抽出物馏分62从脱气塔56中排出，在乙炔洗涤塔66中用经流程线64进给的水洗涤，并作为乙烯基乙炔馏分12被回收。经过流程线65回收的乙炔洗涤塔塔底馏分可被再循环回到精馏塔48。乙烯基环己烯馏分可通过流程线13被回收。所述经脱气的溶剂可作为塔底馏分69从脱气塔56中回收，用于再循环和进给到主洗涤塔44和精馏塔48。
在塔顶抽出馏分52中的烃可以从在后洗涤塔70中的夹带的溶剂中分离。溶剂可以作为塔底馏分73从后洗涤塔70中回收并且再循环到精馏塔48，并且粗丁二烯产物流可以作为塔顶馏分74从后洗涤塔70中回收。
粗丁二烯产物(塔顶馏分74)离开萃取蒸馏段，然后被进给到甲基乙炔蒸馏塔76中，其中甲基乙炔作为塔顶馏分10在甲基乙炔蒸馏塔76中被回收。所述塔底馏分78包含所述1,3-丁二烯、1,2-丁二烯和更重的烃，并且被进给到丁二烯分馏塔80。具有大于99.6％的纯度的1,3-丁二烯作为塔顶馏分6从丁二烯塔80中回收，并且所述1,2-丁二烯和重质物作为塔底馏分14被回收。
在一些实施例中，可能需要氢化在馏分10、12中的炔烃以生产额外的烯烃和二烯烃。此外或者可替代地，可能需要使用绿油塔来回收丁二烯(乙烯基环己烯)中的低聚物和在上述分离期间可能产生的烃进料流中的其他的烯烃组分的低聚物。例如，塔底馏分14可以随后在鼓53中和进料预热器排出流51结合，所述1,2-丁二烯可以作为塔顶抽出物55从所述鼓53中回收，用于和乙烯基乙炔最终组合并且经流程流12回收。包括各种C4流,C5流和较重化合物的重质馏分可以作为塔底馏分63从鼓53中回收。
为了提供高效的操作和最小化资本支出，可以选择使用或不使用压缩器来操作所述方法，例如为了节约操作成本(电力等)，所述方法的各个方面必须被正确配置或设计。本发明方法结合传统的丁二烯方法和无压缩器方法，以这种方式，两种操作都是高效的，对于工厂来说，具有最小化的额外的投资成本，来提供所需的灵活性。下面将更加详细的描述用于提供所需的灵活性的方面。
如上所述，在压缩器60周围必须提供合适的阀门。例如，当阀61B关闭且阀61A和61C打开时，所述方法可以以传统的方式(低压)运行。可替代的，当阀61A和61C关闭、阀61B打开时，所述方法可以无压缩器(高压)运行。
由于操作压力和温度的差异，所述各种塔、交换器，以及相关的管道必须设计为满足更宽的操作窗口的要求。例如，当在高压模式(无压缩器)下运行时，脱气塔56可以在约为4到约为5kg/cm2规格的塔顶压力下操作，此塔顶压力稍微高于萃取蒸馏系统(包括主洗涤塔、精馏塔和后洗涤塔)压力。因此，脱气塔56在相应的较高温度下运行：脱气塔的顶部的温度从约140℃到160℃，脱气塔的底部的温度从约185℃到200℃。相比之下，在传统设计(低压模式)中的脱气塔可以在塔顶压力在从约0.5到约0.7kg/cm2规格的范围下操作，以及在更低的温度下操作：脱气塔的顶部温度为从约95℃到约115℃，脱气塔的底部的温度从约140℃到160℃。更高的压力和温度可能因此需要，例如，对脱气塔(壁厚等)的设计参数的微小的改变。和脱气塔56相关联的热交换器(例如再沸器67等)必须被设计为可在可能遇到的不同温度下操作，其中所述设计必须适应温度和压力的要求，以及提供充分的表面积以满足在不同的操作条件下的热载荷。对于所述操作，热交换介质也可以是不同的，其中中压蒸汽(或者从高压蒸汽源充分的降低)可以用于在低压操作期间为再沸器67提供热，而在无压缩器操作期间可能需要高压蒸汽。
再沸器67的热交换需求量是无压缩器和传统方法两种方法的操作的热需求量总量如何不同的一个例子，并且必须被解释。溶剂再循环产生的热的高效回收必须被设计以适应两种操作模式。在图1中(未示出溶剂存储)示出了用于从溶剂循环回路中回收热的一种可能的方式。在传统(低压)的操作期间，经流程线69从脱气塔56的底部回收的贫溶剂通过阀30被循环并首先用作再沸器32(精馏塔48的底部)中的热交换介质。所述贫溶剂可以然后在热交换器36中被用作汽化进料2的一部分。在这些交换器中回收热之后,所述贫溶剂可以随后分别经过流程线38和39被进给到主洗涤塔44和精馏塔48的顶部，以用于以上描述的丁二烯回收。在无压缩器(高压)操作期间，经过流程线69从脱气塔56的底部回收的贫溶剂首先被用来预热在交换器33中的脱气塔进料54，随后进行如上所描述的对于传统低压操作的回收。在低压或者高压操作期间，合适的阀门和控制装置(未示出)也用来来提供分别围绕或通过交换器33的希望的循环。
在传统的和无压缩器的操作中，也可以通过水循环回路(可以包含水和一些溶剂)来回收热。例如，水和溶剂可以通过流程线20进给到冷却塔57，和通过直接热交换从脱气塔56塔顶馏分22和压缩器60再循环回路24回收热。从冷却塔57底部回收的水/溶剂馏分26可以随后用来在交换器27中通过间接热交换汽化进料2的一部分，和/或被注入到精馏塔48的底部，分别经过流程线28和29进给。离开热交换器27的水/溶剂可以然后经过流程线20被再循环回到冷却塔57。
在典型的现有技术无压缩器方法中，冷却塔57以及一些其它设备没有被使用，并且为了使方法高效，溶剂热回收方案被改变(再优化)，导致设备的许多元件的改变。然而，如图1中所示，所述灵活的方法结合了冷却塔和热回收系统，用于在传统和无压缩器操作期间的高效操作和热回收。这很大程度上最小化了从传统向无压缩器方案转换所需的改变。
热电偶或者温度指示器的位置必须适应低压和高压的操作。例如，由于脱气塔56底部温度的差异，温度指示器83应该被适当的放置在旁通线路85的下游。这使得能够精确测量离开和/或绕过交换器32的溶剂的温度，因此允许适当的控制进给到交换器34或返回到溶剂再生(未示出)的溶剂的量。类似的，设备的许多元件的阀的情形和其他方面应该被适当的选择，以适应在两种操作模式期间可能遇到的压力、温度和流速的范围。
流量控制也可以调整以适应两种模式下的操作。例如，通过流量指示器91测量的、经过侧抽出物62的、来自脱气塔56的流体的速度可以被用来控制通过流程线9进给到乙炔洗涤塔66顶部系统的稀释提余液的量。
除了以上的考虑之外，数字控制系统(DCS)或其他的控制装置可以被配置，以在两种操作配置下控制系统操作。例如，在无压缩器操作期间，通过交换器33循环的贫溶剂的量可以被控制以达到目标脱气塔56入口进料温度。然而，当DCS转换到低压操作时，所述DCS可以使和交换器33相关联的阀或其他组件不能操作，因为交换器33被绕过了。设定值，控制参数(用于控制阀门或者其他设备对于和设定值的偏差做出的反应有多快的PID设置等)和其他控制方面也可以被配置以当在操作配置间转换时自动改变。此外，所述DCS可以被程序化或者配置来提供操作配置间的平滑过渡，例如，通过增加/减少压缩器操作、交换器33操作和方法的其他方面来避免在过渡期间的塔混乱。
如上所描述的，根据本发明公开的实施例的丁二烯提取方法被设计为使用或者不使用压缩器的灵活操作，同时几乎不增加额外的资本投入成本。以前的设计对于加工方案需要更多的改变，导致更多的投资成本或更低效率的方法。通过保留在传统方法中使用的设备的大部分，并且在无压缩器模式下操作时使用这个设备，根据本发明公开的实施例中的丁二烯提取方法是灵活的，且不需要溶剂热回收系统的重新优化。关于额外的资金花费，只需要一个增加的热交换器和对于允许在高压和低压下操作的控制和设备设计条件的微小改变。
尽管本公开包括了有限数量的实施例，本领域的技术人员，得益于本公开，能够理解可以设计出不脱离本公开保护范围的其他实施例。因此，保护范围仅由所附的权利要求限制。

Claims (14)

1.一种用于在高压和低压两种模式下从C4馏分中回收1,3-丁二烯的系统,所述系统包括:
进料汽化系统,用于至少部分地汽化烃进料,所述烃进料包括丁烷、丁烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃和C5+烃；
萃取蒸馏系统，用于将汽化的烃馏分和溶剂接触，以选择性地溶解一部分烃馏分，形成：(a)加强溶剂馏分，包含所述1,3-丁二烯、所述1,2-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃、C5+烃、和所述丁烷与所述丁烯的第一部分；和(b)蒸汽馏分，包含所述丁烷与所述丁烯的第二部分；
精馏塔和后洗涤塔，用于至少部分地使所述加强溶剂脱气，并回收第一蒸汽馏分、第二蒸汽馏分和塔底馏分，其中所述第一蒸汽馏分包含所述丁烷与所述丁烯的所述第一部分，所述第二蒸汽馏分包含所述C3和C4炔烃、1,3-丁二烯、1,2-丁二烯和C5+烃，所述塔底馏分包含部分脱气的溶剂；
脱气塔和冷却塔，用于进一步使所述溶剂脱气并且回收包含经脱气的溶剂的液体馏分、包含C4炔烃和1,2-丁二烯中的至少一种的第三蒸汽馏分和包含C4炔烃的馏分；
其中所述用于从C4馏分中回收1,3-丁二烯的系统当脱气塔在(a)高压模式和(b)低压模式下时为可操作的。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括：
压缩器，用于当在所述低压模式下操作时压缩所述第三蒸汽馏分；和
热交换器，用于当在所述高压模式下操作时用包含经脱气的溶剂的所述液体馏分间接地加热所述部分脱气的溶剂。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，和所述热交换器和压缩器相关联的阀门和流体管道是分别可操作的，以使：(a)在低压模式下，包含经脱气的溶剂的所述液体馏分绕过所述热交换器，并且所述第三蒸汽馏分经过所述压缩器；以及(b)在高压模式下，包含经脱气的溶剂的所述液体馏分流经所述热交换器，并且所述第三蒸汽馏分绕过所述压缩器。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，还包括：
控制系统，被配置用来操作所述系统使用或不使用所述压缩器来回收1,3-丁二烯。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制系统还被配置为基于所选择的操作模式来禁止或允许所述用于回收1,3-丁二烯的系统的部分的操作。
6.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制系统还被配置为进行所述操作模式之间的转换。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中所述用于在高压和低压两种模式下从C4馏分中回收1,3-丁二烯的系统被配置为使得所述冷却塔在所述高压模式和所述低压模式期间被操作。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中所述用于在高压和低压两种模式下从C4馏分中回收1,3-丁二烯的系统包括脱气塔再沸器，其中所述冷却塔、脱气塔和所述脱气塔再沸器被设计为适于两种操作模式所需的温度和压力条件。
9.一种用于在高压和低压两种模式下从C4馏分中回收1,3-丁二烯的系统,所述系统包括:
进料汽化系统,用于至少部分地汽化烃进料,所述烃进料包括丁烷、丁烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃和C5+烃；
萃取蒸馏系统，用于将汽化的烃馏分和溶剂接触，以选择性地溶解一部分所述烃馏分，形成：(a)加强溶剂馏分，包含所述1,3-丁二烯、所述1,2-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃、C5+烃、和所述丁烷与所述丁烯的第一部分；和(b)蒸汽馏分，包含所述丁烷与所述丁烯的第二部分；
精馏塔和后洗涤塔，用于至少部分地使所述加强溶剂脱气，并回收第一蒸汽馏分、第二蒸汽馏分和塔底馏分，其中，所述第一蒸汽馏分包含所述丁烷和所述丁烯的所述第一部分，所述第二蒸汽馏分包含所述C3和C4炔烃、1,3-丁二烯、1,2-丁二烯和C5+烃，所述塔底馏分包含部分脱气的溶剂；
脱气塔和冷却塔，用于进一步使所述溶剂脱气，以及回收包含经脱气的溶剂的液体馏分、包含C4炔烃和1,2-丁二烯中的至少一种的第三蒸汽馏分和包含C4炔烃的馏分；
压缩器，用于当在低压模式下操作时压缩所述第三蒸汽馏分；和
热交换器，用于当在所述高压模式下操作时用包含经脱气的溶剂的所述液体馏分间接地加热所述部分脱气的溶剂。
10.一种用于在高压和低压两种模式下从C4馏分中回收1,3-丁二烯的系统,所述系统包括:
进料汽化系统,用于至少部分地汽化烃进料,所述烃进料包含丁烷、丁烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃和C5+烃；
萃取蒸馏系统，用于将汽化的烃馏分和溶剂接触，以选择性地溶解一部分烃馏分，形成：(a)加强溶剂馏分，包含所述1,3-丁二烯、所述1,2-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃、C5+烃、和所述丁烷与所述丁烯的第一部分；和(b)蒸汽馏分，包含所述丁烷和所述丁烯的第二部分；
精馏塔和后洗涤塔，用于至少部分地使所述加强溶剂脱气，并回收第一蒸汽馏分、第二蒸汽馏分和塔底馏分，其中，所述第一蒸汽馏分包含所述丁烷与所述丁烯的所述第一部分，所述第二蒸汽馏分包含所述C3和C4炔烃、1,3-丁二烯、1,2-丁二烯和C5+烃，所述塔底馏分包含部分地脱气的溶剂；
脱气塔和冷却塔，用于进一步使所述溶剂脱气，并回收包含经脱气的溶剂的液体馏分、包含C4炔烃和1,2-丁二烯中的至少一种的第三蒸汽馏分和包含C4炔烃的馏分；
其中,所述回收1,3-丁二烯的系统被配置为使得所述冷却塔在高压模式和低压模式期间为可操作的。
11.一种用于在高压和低压两种模式下从C4馏分中回收1,3-丁二烯的方法,所述方法包括:
在进料汽化系统中，至少部分地汽化烃进料,所述烃进料包含丁烷、丁烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃和C5+烃；
通过将汽化的烃馏分和溶剂接触，在萃取蒸馏系统中选择性地溶解一部分烃馏分，形成：(a)加强溶剂馏分，包含所述1,3-丁二烯、所述1,2-丁二烯、C4炔烃、C3炔烃、C5+烃、和所述丁烷与所述丁烯的第一部分；和(b)蒸汽馏分，包含所述丁烷与所述丁烯的第二部分；
在精馏塔和后洗涤塔中使所述加强溶剂至少部分脱气，并回收第一蒸汽馏分、第二蒸汽馏分和塔底馏分，其中，所述第一蒸汽馏分包含所述丁烷与所述丁烯的所述第一部分，所述第二蒸汽馏分包含所述C3和C4炔烃、1,3-丁二烯、1,2-丁二烯和C5+烃，所述塔底馏分包含部分脱气的溶剂；
在脱气塔和冷却塔中进一步使所述溶剂脱气，并回收包含经脱气的溶剂的液体馏分、包含C4炔烃和1,2-丁二烯中的至少一种的第三蒸汽馏分和包含C4炔烃的馏分；
在(a)高压模式操作所述脱气塔与在(b)低压模式下操作所述脱气塔之间的转换。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在低压模式下操作所述脱气塔还包括使用压缩器来压缩所述第三蒸汽馏分，而且其中，在高压模式下操作所述脱气塔还包括在热交换器中用包含经脱气的溶剂的所述液体馏分间接加热所述部分脱气的溶剂。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括，分别操作和所述热交换器和压缩器相关联的阀门和流体管道，以使得:(a)在低压模式下,包含经脱气的溶剂的所述液体馏分绕过所述热交换器并且所述第三蒸汽馏分经过所述压缩器,以及(b)在高压模式下,包含经脱气的溶剂的所述液体馏分流经所述热交换器并且所述第三蒸汽馏分绕过所述压缩器。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法包括在所述高压模式和所述低压模式期间操作所述冷却塔。
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