用于分离链烷烃异构化区流出物的设备和方法_2

文档序号:9264231阅读:来源:国知局
烷和较重材料(例如C6+径)。如本文所用,CjJ:指具有“X”数目的碳原子的烃分子,Cx+意指具有“X”和多于“X”数目的碳原子的烃分子,Cx_意指具有“X”和少于“X”数目的碳原子的烃分子。
[0024]在一个示例实施方案中,链烷烃异构化区14包括各种分区,包括反应分区和洗涤分区。反应分区包含氯促进异构化催化剂。异构化催化剂的非限定性实例包括可氯化的氧化铝催化剂、铂铝催化剂等。氯促进异构化催化剂在异构化条件下在含氢气气流18的存在下有效用于将正链烷烃异构化成支化链烷烃,例如将正丁烷异构化成支化或异丁烷。在一个示例实施方案中,异构化条件包括90-210°C的反应器温度。将在反应分区中形成的流出物在洗涤分区中洗涤以除去HCl并形成链烷烃异构化区流出物12。在一个示例实施方案中,链烷烃异构化区流出物12包含异丁烷、正丁烷和其它C5+烃。
[0025]链烷烃异构化区流出物12传送进入设备10中并引入DIB塔20中。在一个示例实施方案中,DIB塔20配置用于将链烷烃异构化区流出物12分离成蒸气和液体馏分以形成富含异丁烷的富支化C4烃料流22、包含料流12中所含的多数C 5/C6烃以及一些C4烃的含C4+烃料流24,和富含正丁烷的富正C4烃料流26。如所述,富正C 4烃料流26返回链烷烃异构化区14中并与链烷烃进料流16结合以引入如上所述反应分区中。
[0026]DIB塔20包含容器28,所述容器28包括竖直延伸且包围内部圆柱形体积32的圆柱壁30,所述内部圆柱形体积32具有延伸至上部36的下部34。内部锻模38置于下部34中。如所述,内部锻模38配置为开口型管,其具有相对于DIB塔20的圆柱壁30密封的扩口管段40和从扩口管段40与DIB塔20的下部34共轴向下延伸的较窄直管段42。内部锻模38有效地降低DIB塔20下部34中产生的蒸气通过其上升进入DIB塔20上部36的DIB塔20下部34的直径。特别地以及如所述,较窄直管段42具有实质性小于容器28的内径(由双头箭头45表示)的内径(由箭头44表示)。在一个示例实施方案中,较窄直管段42的内径44与容器28的内径45的直径比为0.1-0.9,例如0.15-0.6。
[0027]DIB塔20具有多个分馏塔板46,其在内部圆柱形体积32中竖直排列并相互间隔开,用于链烷烃异构化区流出物12的分馏。还参考图2-3,分馏塔板46各自包含多孔水平板48,所述多孔水平板48运送蒸气-液体泡沫50,其包含链烷烃异构化区流出物12的蒸气和液体馏分的蒸气-液体平衡。一般而言以及如分馏中所熟知的,特定分馏塔板46上运送的蒸气-液体泡沫50具有对应于蒸气-液体泡沫50中所含各组分的相对挥发度的独特组成和那些组分在分馏塔板46的特定温度和压力下的蒸气-液体平衡。如所述,分馏塔板46配置成小直径单流错流式塔板52,其意指蒸气-液体泡沫50以单一方向(由单头箭头58表示)从多孔水平板48的入口侧54进入出口侧56,然后进入出口降液管58并流入下一下部塔板中。尽管分馏塔板46仅由于阐述目的而显示为单流错流式塔板52,应当理解分馏塔板46可类似或独立地配置为如本领域中熟知的任何可选配置的分馏塔板,例如双流塔板、多降液管(MD)塔板等。
[0028]出口降液管58包括降液管端壁60,所述降液管端壁60在多孔水平板48以上延伸以形成用于从多孔水平板48除去一部分蒸气-液体泡沫50的出口堰62。降液管端壁60在多孔水平板48以下延伸以形成出口裙板64,所述出口裙板64限定降液管体积以容许蒸气-液体泡沫50中夹带的蒸气66逸出,基本仅留下液体馏分68在出口降液管58的液体主导段70中。降液管端壁60的底部边缘为距离下一下部分馏塔板46的短距离以容许液体馏分68流过并到达下一下部分馏塔板46上。
[0029]参考图1-2和4,多个分馏塔板46包括置于内部锻模38以上的上部分馏塔板72和置于内部锻模38中的下部分馏塔板74。如所述,上部分馏塔板72与圆柱壁30紧邻地布置且下部分馏塔板74置于内部锻模38的较窄直管段42中,但如果需要的话,也可以置于扩口管段40中。由于下部分馏塔板74置于内部锻模38中,它们具有比上部分馏塔板72的直径(由单头箭头8表示)更小的直径(由单头箭头6表示)。因而,下部分馏塔板74具有相应地比上部分馏塔板72更小的鼓泡面积。在一个示例实施方案中,下部分馏塔板74的直径76除以上部分馏塔板72的直径78的直径比为0.1-0.9,例如0.15-0.6。在另一示例实施方案中,由下部分馏塔板74的多孔水平板48的面积除以上部分馏塔板72的多孔水平板48的面积定义的鼓泡面积比为0.01-0.81,例如0.1-0.6。
[0030]参考图1,设备10进一步包含下部再沸器80(例如底部再沸器)和上部再沸器82 (例如侧取再沸器)以产生下部再沸器出口料流84和上部再沸器出口料流86,其分别在内部锻模38以下和以上返回DIB塔20。特别地以及如所述,含C4+烃料流24的一部分88传送至下部再沸器80的换热器90。在一个示例实施方案中,料流92通过换热器90与部分88直接热交换以产生下部再沸器出口料流84。在一个实例中,下部再沸器80形成具有70-90°C的温度的下部再沸器出口料流84。在一个实施方案中,下部分馏塔板74暴露于由下部再沸器出口料流84产生的蒸气下且在40-90°C的温度下。
[0031]链烷烃异构化区流出物12的液体馏分94传送至上部再沸器82的换热器96中。上部再沸器82配置用于加热液体馏分94以形成上部再沸器出口料流86。在一个示例实施方案中,上部再沸器82形成具有40-60 °C的温度的上部再沸器出口料流86。在一个实施方案中,上部分馏塔板72暴露于由上部再沸器出口料流86产生的蒸气下且在20-60°C的温度下。
[0032]在一个示例实施方案中,上部再沸器82与热泵装置98共同操作,所述热泵装置98包含热泵压缩机100用于与液体馏分94直接热交换以形成上部再沸器出口料流86。如所述,富支化C4烃料流22作为顶部料流从DIB塔20中取出并传送至热泵压缩机抽吸式转筒102。热泵压缩机抽吸式转筒102有效地充当顶部接收器,其将富支化C4烃料流22分离成蒸气部分104和液体部分106,其都富含支化(:4烃,例如异丁烷。将液体部分106作为富异丁烷产物流从热泵压缩机抽吸式转筒102中取出。
[0033]将蒸气部分104从热泵压缩机抽吸式转筒102中取出并引入热泵压缩机100中。热泵压缩机100配置用于压缩蒸气部分104以形成压缩的富支化C4烃料流114。在一个示例实施方案中,热泵压缩机100形成具有600-900kPa表压的压力和50-75°C的温度的压缩富支化C4烃料流114。
[0034]将压缩的富支化C4烃料流114送入上部再沸器82的换热器96中与液体馏分94直接热交换以形成如上所述上部再沸器出口料流86和第一部分冷却的压缩富支化C4烃料流116。在一个示例实施方案中,第一部分冷却的压缩富支化C4烃料流116具有40-65°C的温度。如所述,第一部分冷却的压缩富支化C4烃料流116通过
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