Способ выделения этилена

ИЗОБРЕтЕНИя пц 459885 Союз СоветскихСоциалистических Республик К ПАТЕНТУ(61) Зависимый от патента(51) М, Кл. С 07 с 7/02В 01 с 1 53/14 осударственный комитет овета Министров СССР 3) УДК 66,074.3по делам изобретений и открмтнй(72) Авторы изобретепи Иностранцы дрих Роттмайер и Ханс(ФРГ) Иностранная фирм Линде АГ(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭТИЛЕН Изобретение относится к способу выделения э 11 илена из углеводородных смесей, например газов термического крекинга, продуктов неполного окисления углеводородных смесей, содержащих ацетилен и этан.Известен способ выделения этилена из углеводородной смеси С путем абсорбции примеси ацетилена под давлением не ниже 5 ата апротонным полярным растворителем с температурой кипения не ниже 120 С и последующего отделения этана ректификацией. Однако за счет повышения температуры от конца зоны абсорбции к ее началу абсорбция в основном происходит при повышенной температуре, что способствует уменьшению селективности растворителя и тем самым загрязнению этилена.С целью повышения чистоты целевого продукта предлагается проводить абсорбцию при постоянной в основном по всей зоне абсорбции температуре, превышающей температуру снижения исходной углеводородной смеси не более чем на 10 - 15 С, с использованием растворителя, предварительно насыщенного этиленом.В качестве апротонного полярного растворителя обычно применяют М-метилпирролидон с добавкой метанола и проводят абсорбцию под давлением 8 - 40 ата.В ходе абсорбции растворителем, предварительно насыщенным этиленом, предпочтитель но жидким этиленом, необходимо отводитьтолько теплоту растворения ацетилена, При насыщении растворителя жидким этиленом выделяется только незначительная теплота смешения и теплота растворения ацетилена 10 компенсируется испарением части растворенного этилена.П р и м е р 1. Неочищенную этиленовуюфракцию, содержащую (в об. %); 40 водорода и метана, 1 ацетилена, 49 этилена и этапа 15 и 10 углеводородов С, и выше, сжимают до35 ата, при охлаждении выделяют из нее углеводороды Сз и выше, затем отделяют водород и часть метана и подают по трубопроводу 1 (см, фиг. 1) в ректификационную 2 ко лопну, работающую при 35 ата. Чистый метанвыводят из колонны по трубопроводу 3. Кубовый остаток, содержащий 2 об. % ацетилена, этилена, этана, следы углеводородов С, и дру гие примеси (соединения серы, конденсат, со.25 держащий двуокись углерода), испаряют, в испалителе 4 и при ( - 8) - ( - 5)С по трубопроводу 5 подают в нижнюю часть промыв 1 той 6 колонны. В качестве растворителя приме3няют Х-метилпирролидон с дооавкой 10 вес. /о метанола (т. заст - 40 С). Этой смесью можно пользоваться и в том случае, когда давление в промывной колонне 15 ата температура конденсации кубового остатка ( - 35) - ( - 28) С.Растворитель, предварительно охлажденный до температуры конденсациями кубового остатка, вводят в колонну 6 по трубопроводу 7 на несколько тарелок ниже выхода газа и перемешивают с конденсируемой на змеевике- конденсаторе 8 флегмой из смеси этилена и этана. Насыщенный этиленом и этаном раствор абсорбирует и остальные примеси (пропилеи и органические соединения серы), причем теплота растворения ацетилена компенсируется испарением растворенного этилена, В конце абсорбции в верхней части колонны (выше места ввода растворителя) с помощью флегмы дополнительно. удаляют пары растворителя из промытого газа. Выходящую из,колонны 6 по трубопроводу 9 смесь этилена и этана рекпифицируют в этиленовой 10 колонне, из которой по трубопроводу 11 выводят чистый этилен, содержащий меньше 1 ррт примеси ацетилена. Из куба колонны 10 по трубопроводу 12 удаляют этан,Для получения необходимого холода в компрессоре 13 сжимают пропилеи, за счет тепло- обмена с холодными пропиленом и этиленом охлаждают его последовательно в водяном охладителе 14, противоточном теплообменнике 15, испарителе 16 колодины 10 и противоточном теплообменнике 17, Одну часть пропилена, снижая давление, подают через клапан 8 в змеевик-конденсатор 19 колонны 10, а другую - через клапан 20 в змеевик-конденсатор 8 колонны б, где он испаряется, охлаждая флегму. Отработанный холодный газообразный пропилеи подогревают и возвращают вкомпрессор.Растворитель из колонны 6 по трубопроводу 21 поступает в теплообменник 22, где его подогревают, через редукционный клапан 23 подают в работающую под давлением, равным атмосферному или немного его превышающем, регенерирующую 24 колонну, в кубе которой с помощью испарителя 25 поддерживается температура кипения смеси М-метилпирролидона с 10 вес. % метанола (-117 С). Пары метанола отгоняют, охлаждают и конденсируют в водяном 26 и глубоком 27 охладителях и через сепаратор 28 возвращают в колонну 24. Газ, содержащий 50 - 90 об. /, ацетилена, этилен и этаи, выводят по трубопроводу 29. Регенеркрованный растворитель из низа колонны 24 насосом 30 через теплообменник 22 по трубопроводу 7 возвращают в колонну 6.П,ример 2. Повторяют пример 1, но используют для абсорбции И-метилпирролидон, содержащий незначительное количество, метанола, к которому непосредственно перед регенерацией добавляют необходимое количество метанола.459885 5 10 15 20 25 30 35 4045 50 55 б 0 б 5 4К-Метилпирролидон, содержащий - 2 вес, /ометанола, нагревают до - 40 С в теплообменнике 22 (см. фиг. 2), в клапане 23 снижают давление приблизительно до атмосферного, добавляют - 3 вес, О/о метанола из сепаратора 28, нагревают до температуры кипения (-140 С) в противоточном теплообменнике 31 и подают в регенерирующую 24 колонну.В кубе, колонны 24 поддерживают температуру 160 С. В этих условиях М-метилпирролидон устойчив, а 3 вес. % метанола испаряются, унося с собой из раствора ацетилен, этилен и этан. Эту смесь пропускают через водяной 26 и глубокий 27 охладители, собирают метанол в сепараторе 28, а отходящий газ, содержащий ацетилен, выводят по трубопроводу 29, Регенерированный Х-ьметилпирролидон, содержащий незначительное количество метанола, насосом 30 прокачивают через теплообменник 31 и водяной 32 охладитель, охлаждают в противоточном теплообменнике 22 и подают в промывную колонну 6 по трубопроводу 7.Пример 3. Газовую смесь, состоящую из ацитилена, эвилена, этана и метана, по трубопроводу 1 (см, фланг, 1) подают в колонну 2 и ректифицируют при - 8 ата. Кубовый остаток испаряют в испарителе 4 при ( - 57) - ( - 50)С, вводят в промывную 6 колонну, где его промывают диметилформамидом. В колонне б диметилформамид контактирует с конденсируемой на змеевике-конденсаторе флегмой из смеси этилена и этана. Выходящую из промывной колонны смесь ректифицируют в колонне 10 и по трубопроводу 11 выводят чистый этилен, содержащий менее 1 ррт ацетилена. Насыщенный ацетиленом раствори- тель нагревают в теплообменнике 22, вводят в колонну 24, работающую при давлении, немного превышающем атмосферное, выводят по трубопроводу 29, а регенерироваиный растворитель по трубопроводу 7 подают в промывную колонну.Предмет изобретения1. Способ выделения этилена из углеводородной смеси С, путем абсорбции примеси ацетилена под давлением не менее 5 ата апротонным полярным растворителем с температурой кипения не ниже 120 С и последующего отделения этана ректификацией, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чистоты целевого продукта, абсорбцию проводят при постоянной в основном по всей зоне абсорбции температуре, превышающей температуру снижения исходной углеводородной смеси не более чем на 10 - 15 С, с использованием растворителя, предварительно насыщенного этиленом.2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что в качестве апротонного полярного растворителя преимущественно используют М-метилпирролидон, содержащий добавку:метанола, я абсорбцию осуществляют под давлением 8 - 40 ата,о комите обретени , Раушск ипография, пр, Сапунов Заказ 750/9ЦНИИП Изд. Мз 336сударствепног по делам иМосква, ЖТираж 537а Совета Миии открытийая иаб., д. 4/5 Подписноеов СССР