碳四餾分分離separation of C<sub>4</sub> fractions
天然氣中C4餾分回收 先采用壓縮、油吸收、低溫吸收、深冷等方法，將濕性天然氣中的氫氣和甲烷與其他烷烴分開，然后根據(jù)需要，將這些烷烴（乙烷、丙烷、丁烷及少量碳數(shù)更多的烷烴）依次逐個或分段分離。分離過程所需壓力因工藝目的而異，一般為3～10MPa；所用油的沸點必須高于被吸收的烷烴；溫度為-30～-90℃。當以乙烷為重點分離組分時，傾向于采用較低的溫度。以丁烷為重點時，則希望溫度稍高一些，以免混入較多的低碳數(shù)烷烴。由此所得的丁烷為混合物（正丁烷與異丁烷），需要時通過精餾即可將其分離。
煉廠氣C4餾分及裂解C4餾分分離 煉廠氣C4餾分和裂解C4餾分不同之處是，后者含有較多的丁二烯。若先將裂解C4餾分中的丁二烯脫除（見彩圖），其后的分離流程便與煉廠氣C4餾分的分離流程相同（見圖）。常單獨進行分離操作，也可將兩者混合后進行分離。由于這些C4餾分組成頗為復雜，各主要組分沸點差小，相對揮發(fā)度甚為接近，用常規(guī)的精餾方法不易將各組分分離，目前工業(yè)上均采用萃取精餾、化學吸收和物理吸附等與精餾相結合的方法。
異丁烯的分離 由丁二烯分離過程所得的C4餾分抽余液和煉廠氣C4餾分，都含有丁烯的各種異構體和丁烷、異丁烷。在化工利用方面，各種丁烯異構體更為重要，故在隨后的分離過程中，目的產(chǎn)物是丁烯異構體，同時也能獲得丁烷產(chǎn)品，主要方法有：
?、倭蛩嵛辗ā」I(yè)上應用最廣的一種。其原理為利用C4餾分中的異丁烯與45％～65％硫酸進行選擇性反應，生成的硫酸叔丁酯水解后，得叔丁醇及硫酸。叔丁醇在活性氧化鋁等催化劑存在下，脫水成為異丁烯，經(jīng)精餾得純度為99.0％～99.9％的異丁烯產(chǎn)品，回收率可達92％。
?、陔x子交換法 原理與吸收法相似，利用磺酸型離子交換樹脂等酸性催化劑，將異丁烯直接水合為叔丁醇，叔丁醇經(jīng)催化脫水及精餾分離，可獲得異丁烯產(chǎn)品。此法設備腐蝕問題較少，但反應效率較低，應用不廣。
?、奂谆宥』押铣煞ā∵@是目前發(fā)展很快的分離方法，原理是利用C4烴中異丁烯與甲醇在強酸性陽離子交換樹脂作用下，能選擇性地醚化為甲基叔丁基醚。1973年，意大利斯納姆公司和阿尼克公司基于此首先建立了第一套合成甲基叔丁基醚工業(yè)裝置，異丁烯轉化率高達99.9％以上。甲基叔丁基醚分出后，視其使用要求，或作為高辛烷值無鉛汽油添加劑（見汽油），或通過催化裂解制取純異丁烯，但后者迄今尚無工業(yè)化報道。
正丁烯的分離 分離過異丁烯的剩余C4烴，經(jīng)過精餾，可獲得純度達99.5％以上的1-丁烯。
此外，還有異構化法和分子篩吸附分離法，前者是將C4餾分中與異丁烯沸點差最小的1-丁烯異構化成2-丁烯，然后通過精餾與異丁烯分離；后者采用以鋇或鉀改性的X型或Y型分子篩為吸附劑，選擇性地從C4餾分中分離出正丁烯，但此法至今尚未工業(yè)化。（見丁烯）
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