Способ очистки бутадиенсодержащих фракций от ацетиленовых углеводородов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 2 19) (11) А 9 С 07 С 7/06 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а, В, А. Гор, Е. А. Мава 60 - 681.5,Иф 224(56) 1. Патент США У 2384329, кл опублик. 1945. 2. Авторское свидетельство ССС кл. С 07 С 7/06, 1966 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ БУТАДИЕНСОДЕРЖАЩИХ ФРАКЦИЙ ОТ АЦЕТИЛЕНОВЫХУГЛЕВОДОРОДОВ путем азеотропной ректифи.кации с использованием пропана и изобутанав качестве разделяющего агента, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью. сниженияэнергозатрат и потерь бутадиена, очистку проводят в одну ступень с использованием в качестве разделяющего агента смеси пропана ииэобутана при массовом соотношении 1:(1 28)взятой в количестве 29,6 - 64,5 мас.% на аце тиленовые углеводороды.Изобретение относится к способам очистки бутадиенсодержащи х фракций, образующихся в процессах пиролиэа углеводородного сырья и дегидриройания Н бутенов от примесей ацетиленовых утлеводородов и может найти применение к нефтехимии.Изобретение может использоваться самостоятельно для очистки бутадиенсодержащих фракций, а также для частичной очистки бутадиенсодержащих фракций в сочетании с последую-, 1 О щей очисткой вьщеленного бутадиена от ацетиленовых углеводородов экстрактивной рек. тификацией с полярными органическими растворитеяями - ацетонитрилом, диметилформами. дом и др. 15Известен способ очистки бутадиенсодержащих фракций. от примесей ацетиленовых угле. водородов путем контактирования с водно- аммиачным раствором ацетата эакиси меди 11Недостатком способа, является образование 20 взрывоопасных продуктов взаимодействия ацетиленовых углеводородов с ацетатом заки. си меди - ацетиленидов, образование большого количества полимерных продуктов, что приво. дит к забивкам технологического оборудования,25 а также большой расход активированного угля, необходимого для очистки поглотительного раствора от полимеров.Наиболее близким к предлагаемому по тех. нической сущности и достигаемому результату является способ очистки С 4 - фракции от ацетиленовых углеводородов путем двухступенчатой аэеотропной ректификации, которую проводят в присутствии в качестве разделяю. щего агента углеводородов С 3, например про.пана на первой ступени, и в присутствии изо 35 бутана - на второй ступени 2. Недостатком известного способа является проведение процесса в двух колоннах, что при. водит к большим эксплуатационным и кани тальным затратам на очистку, а также невысок кая степень очистки бутадиена (остаточное содержание ацетиленовых углеводородов состав. ляет 0,08 мас.%). Получение высокоочищенной бутадиенсодержащей фракции с остаточным содержанием ацетиленовых углеводородов 0,003% по известному способу сопряжено со значительными потерями бутадиена.Цель изобретения - снижение энергозатрат и потерь бутадиена. 50Поставленная цель достигается способом очистки бутадиенсодержащих фракций от ацетиленввых углеводородов путем одноступенча. той азеотропной ректификации с использованием в качестве разделяющего агента смеси.пропа 55 на и изобутана при массовом соотношении 1:(1 - 28), взятой в количестве 29,6 - 64,5 мас,% на ацетиленовые углеводороцы,При подаче разделяющего агента менее29,6 мас.% не достигается требуемой степениочистки фракции от ацетиленовых соединений,а при подаче более 64,5 мас,% на ацетиленовые углеводороды возрастают затраты на очистку фракции,Пропав и иэобутан (частично или полностью)могут быть введены в колонну азеотропнойректификации в составе исходной бутациенсодержащей фракции, Это позволяет сократитьэнергозатраты на очистку фракции от ацетиле.новых соединений и снизить потери бутадиена.П р и м е р 1, К фракции углеводородовС 4 в количестве 1000 г, содержащей мас.%:С .углеводороды 1,4 (в том числе пропан;, 1,0;аллен 0,2; пронин 0,2), изобутан 2,5; изобутен 28,1; бутен14,0; бутилен 32,25;Н.бутан 9,0; бутены .2 12,0; бутении 0,25;С -углеводороды 0,5, добавляют 175 г иэобутана (соотношение пропан:иэобутан 1:20, разделяющий агент:ацетиленовые углеводороды46,7:1) и подвергают аэеотротуой ректификации при флегмовом числе 160 на колоннес 70 теоретическими тарелками (давлениеверха 5,5 атм, температура верха 40 С, давОление куба 8,0 атм, температура куба 51 фС),Дистиллат в количестве 274,7 г имеетсостав, мас.%: пропан 3,64; аллен 0,73; пронин 0,73; изобутан 72,08; изобутен 9,46;бутен3,9; бутадиен,3 3,55; бутенин 0,91,Кубовый продукт содержит, мас.%: изобутан0,22; изобутен 28,33; бутен.1 14,33; бутадиен 1,3 33,23; н.бутан 10,00; бутены13,33; бутенин 0,003; С 5-углеводороды - до 100,Энергозатраты на выделение 1 т фракции -34,7 руб. Потери бутадиена 7,29%П р и м е р 2. К 1000 г фракции углево.дородов с составом, приведенным в примере 1,добавляют 256 г изобутана (соотношениепропан:изобутан 1:28, разделяющий агент: ацети.леновые углеводороды 64,5:1) и подвергаютазеотропной .ректификации при флегмовомчисле 150 на колонне с 70 теоретическимитарелками (давление верха 5,5 атм, температура верха 40 оС, давление куба 6,0 атм, температура куба 51 С),оДистиллат в количестве 348 г имеет состав,мас,%: пропан 2,87; аллен 0,57; пронин 0,57;иэобутан 77,60; изобутен 3,13; бутен3,22;бутадиен 6,32; бутенин 0,72,Кубовый продукт содержит, мас.%: изобутан1,10; изобутен 27,86; бутен 14,20; бутадиен33,14; Н -бутан 9,92; бутены13,23; бутенин0,003; утлеводороды С - до 100%.Энергозатраты на вьщеление 1 т фракции -36,1 руб. Потери бутадиена 6,82%,П р и м е р 3, К 1000 г бутадиенсодер.жащей фракции, образующейся в процесседегидрирования й .бутана, содержащей, мас,%;1062202 Составитель Г. Гуляева Техред М.Тенер Редактор Н. Егорова Корректор Г. Решетник Заказ 10152/25 Тираж 418 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по-делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3,пропан 4,57; пронин 0,027; нзобутан 0,15;изобутен 19,86; бутадиен 26,54; Н -бутан14,92; транс-бутен 17,90; бутенин 0,046;цис-бутен 13,64; 1-бутин 0,043; 2 бутин0,194; С.-углезодрроды 2,11, добавляют44,5 г изобутана (соотношение пропан;.изобу.тан 1:1, разделяющий агент:ацетиленовые углеводороды 29,6:1) и подвергают азеотропнойректификации при флегмовом числе 100 на колонне с 60 теоретическими тарелками (давле. 10ние верха 8,2 атм; температура верха 40 С,давление куба 8,7 атм, температура куба 72 С)Дистиллат в количестве 100,4 г имеет состав, мас.%: пропан 45,53; пропил 0,27; изобутан 43,52;,изобутен 1,19; бутадиен 9,26;бутенин 0,23. Потери бутадиена 3,5.Кубовый продукт содержит, мас.%: изобутан 0,24; изобутен 20,91; бутадиен 27,13;К.бутан 15,80; транс-бутен 18,96; бутенин0,024; цис.бутен 14,45; 1.бутин 0,046; 2. щобутин 0,21; углеводороды С 8 - до 100. Кубовый продукт поступает на выделение и вчис..тку бутадиена экстрактивной ректификацией.П р и м е р 4 (для сравнения). 1000 гфракции с составом, приведенным в примере1, подвергают азеотропной ректификации суглеводородами С 3 с флегмовым числом 30на колонне, имеющей 70 теоретических таре.лок (дввление верха 8,4 атм, температураверха 40 С, давление куба 8,9 атм, темпера.Отура куба 67 С).Яистиллат в количестве 36,0 г имеет состав, мас.%: пропан 27,78; аллен 5,56; пронин 5,56; бутан 0,17; изобутан 38,2; бутен и изобутен 14,48; бутадиен,3 - 7,81; бутенин 0,44.35Кубовый остаток содержит, мас,: бутан9,33; изобутан 1,17; 1.бутен и изобутен43,13; .бутены.2 12,45; бутадиен,3 - 33,16;бутенин 0,24; СБ.углеводороды - 0,52.К кубовому продукту в количестве 964 г 4 Одобавляют 170 г изобутана, после чего смесьректификуют нри флегмовом числе 250 наколонне с числом тарелвк 70 (давлениеверха 4,1 атм, температура верха 40 С,Одавление куба 4,6 атм, температура куба 45 С) 45 Дистиллат колонны азеотропной ректификации с изобутаном, отбираемый в количестве 1199,3 г, имеет состав, мас.%: изобутан 81,50; изобутен и бутен1,97; бутадиен 1,3 15,36Ф бутенин 1,17. Кубовый продукт содержит, мас,%: Ц -бутан 9,62; иэобутан 2,02; изобутен и бутен.1 44,06; бутадиен,3 30,93; бутены12,84; бутенин 0,003; углеводо.роды С- до 100. Энергозатраты на очистку 1 т фракции 37,2 руб, Потери бутадиена 10,36%.П р и м е р 5, К фракции углеводородов С 4 в количестве 1000 г, содержащей, .мас,% пронин 0,2; изобутан 2,5; изобутен28,1; бутен14; бутадиен 32,25; й-бутан9,0; бутены13,2; бутенин 0,25 углеводороды С 5 0,5, добавляют 215 г изобутана и12 г пропана (соотиошение пропан:изобутан1:20, разделяющий агент:ацетиленовые углеводороды 56:1) и подвергают азеотропнойректификации при флегмовом числе 155 наколонне с 70 теоретическими тарелкаМи(давление верха 5,5 атм, температура верхао40 С, давление куба 6,0 атм, температуракуба 51 С).Дистиллат в количестве 311,5 г имеетсостав, мас,%: пропан 3,85; пронин 0,64;изобутан 75,12; изобутен 8,67; бутен3,54:бутадиен,3 7,38; бутеннн 0,80,В кубовом продукте содержится, мас.%:изобутан 0,66; изобутен 27,74; бутен 14,09; бутадиен,3 32,71; Н -бутан 9,83;бутены14,42; бутснин 0,003,; углеводоро:ды С 5 - до 100,Энергозатраты на выделение 1 т фракции 35,4 руб. Потери бутадиена 7,13%.Как видно из приведенных примеров, использование предлагаемого способа позволит сократить знергозатраты на очистку от ацети. леновых углеводородов (на в 7,2%) и уменьшить потери бутадиена (на л 42%). При этом в 1,5 - 2,0 раза сокрицаются затраты ка питальных вложений на строительство устаиов