唐绮颖

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    C4装置脱轻烃工艺路线的选择

    唐绮颖

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    以异丁烷为原料脱氢生产异丁烯已成为丰富异丁烯的重要来源之一，反应产物中的轻烃含量高，分离困难。深冷分离和油吸收是常见的脱轻烃方法，使用Aspen Plus模拟软件分别对深冷分离和油吸收工艺进行模拟计算，通过比较计算结果，确定了油吸收工艺是合适的C4脱轻烃方法。

    C4烃；脱轻烃；Aspen Plus；深冷；油吸收

    异丁烯是一种重要的有机化工原料，主要用于制备甲基叔丁基醚(MTBE)、丁基橡胶、异戊橡胶、聚异丁烯[1]。在传统工艺中，异丁烯的主要来源是石脑油蒸汽裂解制乙烯装置的副产C4馏分、炼厂流化催化裂化(FCC)装置的副产C4馏分和Halcon法环氧丙烷合成中的副产物叔丁醇(TAB)。随着异丁烯下游产品的开发利用，全球性异丁烯资源不足的矛盾日益突出。传统来源的异丁烯已不能满足需求。因此，扩大异丁烯的来源、增加异丁烯的产量，已成为全球石油化工发展的当务之急。

    异丁烷脱氢法[2]是一种近年来新兴的异丁烯生产工艺路线。它是利用炼油厂副产物C4烷烃，经预处理后得到异丁烷进入脱氢装置转化为目的产物异丁烯。异丁烷脱氢装置分为脱氢反应系统、脱轻烃系统和产品精制系统。本文对异丁烷脱氢装置的脱轻烃工艺路线进行研究，运用Aspen Plus软件进行模拟计算，根据模拟计算结果选择合适的工艺方案。

    1 脱轻烃工艺

    经预处理后的异丁烷原料采用水蒸气气氛下的脱氢催化剂，在一定的反应条件下在固定床反应器中脱氢生成异丁烯。异丁烷转化率达到40 %，异丁烯选择性达到94 %，反应器出口组成见图1。

    图1 脱氢反应产物组成Fig. 1 The composition of the dehydrogenation reaction products

    异丁烷脱氢反应产物中含有氢气、甲烷、乙烷、丙烷及丙烯等轻组分，这些轻组分的总含量达到27.26 %(摩尔含量)。氢气的沸点只有-272.8 ℃，C1 ～ C3这些烷烃的沸点皆低于 -42.9 ℃。这些组分在常温常压下皆为气相，用普通精馏的工艺方法难以将它们分离。目前脱除轻烃的方法主要有吸附分离法、深冷分离法、油吸收法等 ......