Способ выделения бутадиена из смеси с углеводородами разной степени насыщенности

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(51) М, Кл.С 07 С 7/О С 07 С 11 227 67/О исоединением заявкиГосударственнын комнт Совета Мнннстрав ССС оо делам нзооретеннй н открытнй(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БУТАДИЕНА ИЗ СМЕСИ С УГЛЕВОДОРОДАМИ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ НАСЫЩЕННОС ной ректификацин в в присутствии раздОднако при высо концентрации разде колонн. тарельвто ляюшего а кой (60-8 яюшего аг нта вес.%) та на та релках колоннбутадиена по м осит я летучесть еньшается и т бутадиена етилаллену У метилалленаполнительная дпя отделени необходима д ная колонна,гификацение бол ме того, в эффективто рекнта на я буразной кгивИзобретение. относится к очистке бутвдиена от примесей, препятствующих стереорегулярной полимеризации.Известен способ очистки бутадиена отбутенина путем четкой ректификации с вы- ьводом фракции ацетиленовых углеводородов в качестве бокового отбора колонныректификации на очистку путем гидрироввния. При ректифихвции бутадиена, содержащего 2-бутены, последние концентрируются в нижр ней части колонны и в значительной степени , снижают относительную летучесть бутвдиена по отношению к бутенину. Отбор бутенина с тарелок, расположенных выше зоны кОн центрирования бутиленов, улучшает условия разделения, на требует для глубокой очистки бутадиена колонну высокой эффективнооти и больших флегмовых чисел,Кроме того, высокая концентрация бутенина в кубах ректификационных колонн О представляет опасность н может явиться причиной взрыва.Известен также способ выделени тадиена из смеси с углеводородами степени насыщенности путем экстра го количества разделяющего агента приводит к большим затратам вспомогательных материалов и электроэнергии.Цель изобретения - повышение ности процесса - достигается тем, ч тификацию в тарельчатой колонне ведут при концентрации разделяющего аге тарелках колонны 5-30 вес.%.На чертеже изображена технологическая схема процесса.Исходную фракцию по линии 1 через испаритель 2 направляют в колонну 3 экстракт.".вной ректификации, в верхнюю часть которой по линии 4 вводят экстрагент Менее растворимые углеводороды отбирают по линии 5 и конденсируют в конденсато 560868ре 6. Конденсат из сборника 7 частично возвращают в колонну по линии 8 в качестве флегмы а частично выводят по линии 9 в качестве продукта разделения. Колонну обогревают через кипятильники 10 и5 11. Кубовый продукт колонны 3 направляю по Линии 12 в колонну 13 десорбции, Свер-. ху колонны 13 отбирают бутадиен и более растворимые углеводороды, которые по линии 14 частично возвращают в колонну 10 3 в качестве рецикла, а частично по линии 15 подают в конденсатор 16. Конденсат собирают в сборнике 17, откуда частично по линии 18 возвращают в колонну 13 в качестве флегмы, а частично направляют 15 по линии 19 в колонну 20 ректификации, где проводят очистку бутадиена от легких углеводородов (пропин и др.) и его осушку,Колонну 20 обогревают через кипятильник 21. Легкие углеводороды отбирают по 20 линии 22.сверху колонны 20 и, конденсируют в конденсаторе 23, Конденсат собирают ь сборнике 24 и далее направляют по линии 25 в колонну 20 в качестве флегмы, а водный слой выводят по линии. 26, Легкие 25 углеводороды из сборника 24 выводят по линии 27.Кубовый продукт колонны 20 направляют по линии 28 вколонну 29 ректификации, В верхнюю часть колонны 29 по линии 30 30 подают разделяющий агент. Сверху колонны 291 по линии 31 отбирают бутадиен и конденсируют его в конденсаторе 32, Часть конденсата из сборника 33 возвращают в колонну 29 по линии 34 в качест 35 ве флегмы, а остальное по линии 35 отбирают в качестве целевого продукта.Кубовый продукт колонны 29 по линии 36 направляют в колонну 37, обогреваемую .через кипятильник 38. Сверху колонны 37 40 по линии 39 отбирают ацетиленовые и алленовые углеводороды и конденсируют в конденсаторе 40. Конденсат собирают в сборнике 41 и по линии 42 возвращают в колонну 37 в качестве флегмы. Аплено вые и ацетиленовые углеводороды по линии 43 выводят Ъ качестве побочного продукта. Кубовый продукт колонны 37 охлаждают в холодильнике 44 и возвращают в колонну 29 по линии 30. 50При применении полярных, экстрагентов отделение алленовых и ацетиленовых углеводородовот экстрагентов может быть осуществлено путем водной отмывки с пооледующим извлечением экстрагента из промывных вод.В качестве разделяющего агента ь огут быть использованы либо те же самые экотрагенты, что и для выделения бутадиена, например ацетон, фурфурол, ацетонитрил,диме тилформамид,- ме тилпирролидон,Я - ме ток сипропиони трил, либо и рома тические соединения, например бензол толуол,этилбензол, стирол,. изопропилбензол, с. -метилстирол, либо другие углеводородыС, например циклопентадиен, изопрен.Температура в колонне 29 составляетот -10 до -50 С, давление 1 - 5 кг/см ,концентрация разделяющего агента на тарелках колонны 0,5 - 30 вес,%. Температура верха колонны 37 составляет 20-60 оС,давление 1,5 - 6 кг/см ,П р и м е р 1 . Очистку бутадиена оталленовых и ацетиленовых углеводородовосуществляют четкой ректификацией в колонне, имеющей 150 тарелок, при флегмовом числе 9. На очистку подают 10 70,0 кг/часбутадиена, содержащего (в вес.%): 0 3 метилаллена, 0,3 1-бутина, 0,15 2-бутина,2,6 углеводородов С 5 , 0,75 бутенина.Очищенный бутадиен (1045,0 кг/час)со-держит 0,001 вес.%метилаллена иО 005 вес.%бутенина. Кубовый продукт ( 40 кг/час)содержит (в вес %); 8,2 метилаллена, 8,31-бутина 4 2-бутина 20,24 бутенина,18,5 бутадиена и 40,75 углеводородов С 5,Расход греющего пара 2,4 т/час, расходохлаждающей воды 115 м /час..зП р и м е р 2. Очистку бутадиена,состав которого приведен в примере 1, оталленовых и ацетиленовых углеводородовосуществляют путем экстрактивной ректификации в колонне, имеющей 75 тарелок,в присутствии ацетонитрила, содержащего3 вес.% воды. Циркуляция экстрагента3,5 т/час. Бутадиен (1021,4 кг/час), со.держащий (в вес.%): 0,2 метилаллена,0,002 1-6 утина, 0,001 2-бутина,О 003бутенина, 0,15 углеводородов С 5 и 0,1ацетонитрила, направляют на очистку отметилаллена, углеводородов Су и ацетонитрила путем четкой ректификации. Кубовый продукт колонны экстрактивной ректиикации направляют в колонну десорбции.Десорбированные углеводороды возвращаютв колонну экстрактивной ректификации. Фракция ацетиленовых углеводородов ( 50,0 кг/час)выводимая из колонны десорбции содержит (в вес.%): 30 бутадиена, 1,9метилаллена, 4,7 1-6 утина, 2,5 2-6 утина,12,7 бутенина, 23,2 углеводородов С 5 и25 ацетонитрила, Из этой фракции извлекают ацетонитрил. Расход греющего пара0,4 т/час, расход охлаждающей воды 250,91м /час. Потери ацетонитрила 0,35 кг/час.Очистку бутадиена от метилаллена, углеводородов С 5 и ацетонитрила проводятв колонне, имеющей 75 тарелок, при флегмовом числе 2. Очищенный бутадиен содержит 0,01 вес,% метилаллена и 0,005вес.% ацетиленовых углеводородов. Расход греющего пара на ректификацию бутадиена 06 т/час, расход охлаждающей воды326,4 м/ час. Общий расход пара и охлаждающей воды 1 т/час и 51,4 м/час сост- ветственно.В примерах 3 - 6 проводят очистку бутадиена от алленовых и ацетиленовых примесей по схеме, изображенной начертеже.П р и м е р , 3На очистку подают 1 О 1070 кг/час бутадиена, состав которого приведен в примере 1, используя в качестве разделяющего агента ацетонитрил, содержащий 3 вес.% воды. Колонна ректификации, имеющая 100 тарелок, работает 15 при флегмовом числе 3. Количество разделяММ щего агента, вводимого на 50-ую тарелку (счет от куба), составляет 300 кг/час,Бутадиен, отбираемый сверху колонны 20(1011,4 кг/час), содержит менее 0,01 вес,%метилаллена и менее 0,005 вес.% ацетиле-.новых углеводородов,Из колонны десорбции, имеющей 50 тарелок, отбирают фракцию ацетиленовых углеводородов ( 58.,6 кг/час) содержащую(в вес,%): 34,2 бутадиейа, 5,6 метилаллена, 5,6 1-бутина, 2,7 2-6 утина, 13,8бутенина, 27,9 углеводородов С 5, 8,52 - бутенов и 1,7 ацетонитрила. ЗОТемпература верха колонн 29 и 37 доотигает 40 С, а температура куба колонны29 и 37 - 90 оС и 135 оС соответственно. Расход греющего пара 0,9 т/час, раоход охлаждающей воды 42,3 м/час, 35П р и м е р 4. Очищают бутадиен (состав см, в примере 1), используя в качестве разделякйцего агента диметилформамид. Колонна экстрактивной ректификации,имеющая 80 тарелок, работает при флегмовом;числе 3. Количество разделяющегоагента, вводимого на 60- ую тарелку, составляет 250 кг/час, количество вводимого бутадиена - 1070 кг/час. Сверху колонны отбирают 1011,4 кг/час бутадиена, 45содержащего менее 0,01 вес.% метилаллена и менее 0,005 вес.% ацетиленовыхуглеводородов. Из колонны десорбции, имеющей 30 тарелок, отбирают фракцию ацетиленовых углеводородов (58,6 кг/час), еодержащую (в вес.%): 34,7 бутадиена,5,7 метилаллена, 5,7 1-бутика, 2,7 2 бутина, 10,0 2-бутенов и 0,5 диметилформамида, Температура верха колонн 29и 37 составляет 40 оС, температура куба 55 колонн 29 и 37 -90 и 160 оС соответственно. Расход греющего пара 0 8 т/час, расход охлаждающей воды 36,3 м 1 час.П р и м е р 5. Очищают бутадиен (1070 кг/час), используя в качестве раз-. деляющего агента Й - метилпирролидон, содержащий 5 вес.% воды. Колонна экстрактивной ректификации, имеющая 80 тарелок, работает при флегмовом числе 3.Количество разделяющего агента, вводимо го на 60- ую тарелку, составляет 200 кг/час) Исходный бутадиен содержит (в вес. %): 0,3 метилаллена, 0,3 1-6 утина, 0,15 2-6 утина, 0,75 бутенина, 1,5 углеводородов С 5 и 0,1 ацетальдегида, Сверху коловны отб играют 1011,4 кг/час бутадиена, содержащего менее 0,001 вес.% метилаллена, менее 0,005 вес. % ацетиленовых углевЪ- дородов и менее 0,01 вес.% ацетальдегида. Из колонны десорбции, имеющей 30 тарелок, отбирают фракцию ацетиленовых углеводородов (58,6 кг/час), содержащую (в вес.%): 34,7 бутадиена, 5,7 метялаллена, 5,7 1-6 утина, 2,7 2-бутина, 14,0 бутенина, 26,5 углеводородов С 5, 1,8 ацетальдегида, 8,6 2 -бутенов и 0,5 Я -метилпирролидона. Температура верха колонн 29 и 37 составляет 40 оС, температура куба колонн 29 и 37 - 90 и 145 оС соответственно. Расход греющего пара 0,8 т/час,1расход охлаждающей воды 36,3 м /час,П р и м е р 6, Очищают бутадиен (1070 кг/час), используя в качестве разделяющего агента бензол. Колонна экстрак тивной ректификации, имеющая 90, тарелок,работает при флегмовом числе 3. Количеств во разделяющего агента, вводимого на 50-ую тарелку, составляет 350 кг/час, Исходный бутадиен содержит (в вес.%): 0,3 метилаллена, 0,3 1-бутина, 0,15 2- бутина, 0,75 бутенина и 1,6 углеводородов С 5. Сверху колонны отбирают 1011,4 кг/час бутадиена, содержащего менее 0,01 вес.% метилаллена и менее 0,05 вес.% ацетиленовых углеводорогов, Из колонны десорбции, имеющей 30 тарелок, отбирают фракцию ацетиленовьнс углеводородов (60,0 кг/час), аодержащ 5 ю ( в вес.%): 34,7 бутадиена, 5,7 метилаллена, 5,7 1-бутина, 2,7 2-бутина, 14,6 бутенина, 28,3 углеводородов С и 6,5 бензола. Температура верка колонн 29 и 37 составляет 40 оС, температура куба колонн 29 и 37 - 85 и 90 оС соответственно. Расход греющего пара 0,85 т/час, расход охлаждающей воды 39,5 м /час.Формула изобре тения Способ выделения бутадиена из смеси с углеводородами разной степени насыщенности путем ректификации в тарельчатой колонне в присутствии разделяющего аген, та, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности процесса, последний осуществляют при концентрации разделяющего агента на гарелках колон ны 8- 30 вес.%.Редактор Т. Шар: анова Составитель Ч, БоброваГехред О. Луг вая Корректор С. ШекмарЗаказ 1647/1 37 Тираж 553 Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по депам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб,д, /5 Фипиял ГПП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4