825470

О П И С А Н И Е пц 825470ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22)Заявлено 12.04.79 (21) 2786029/23-04 (51)М. КЛ. с присоединением заявки ЭЙ(23) П риоритет С 07 С 7/156 С 07 С 11/167 ееударствееее кемитет СССР в делен кзееретеинк и еткритик) СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ МЕДИ вухс тадийнои для конолучаемого ической меди ных колонн бодного сечмет Отложентарелках п во отител дит к уменьшению св тарелок и снижению установок, а также иэводительностивеличению расИзобретение относится к выделению бутадиена из фракции углеводородов С хемосорбцией водноаммиачным раствором ацетата закиси меди. Способ может быть использован в производстве мономеров для синтетического каучука.Известен способ экстракции диолефинов медно-аммиачным раствором, который заключается в контактировании бутадиенсодержащей смеси при температуре около -5 С с укаэанным раствором и последующей десорбцией поглощенных углеводородов при температуре от 70 до 80 111., Известен также способ выделения бутадиена из бутадиенсодержащих углеводородных Фракций хемосорбцией с использованием в качестве поглотитель- ного раствора водно-аммиачного раствора ацетата закиси меди (МАР), включающий преддесорбцию и ресорбцию поглощенных углеводородов с регенерацией части дессорбированного поглоти- тельного раствора путем пропускания его через аппарат, заполненный мет лической медью ."Указанный способ широко используется в промышленности для выделения бутадиена из фракций С 4 дго дегидрирования бутанацентрирования бутадие:,а пиз. этилового спирта 1,2. Недостатком укаэаннсго способа яв- Оляется отложение металлической меди на поверхности колонной и теплообменной аппаратуры вследствие недостаточной стабильности поглотитгльного раствора. Это приводит к большому расходу металлической меди, который только для одной установки мощностью 90 тыс.тонн бутадиена в год составгяет более 200 т/год.35 45 3 825хода охлаждающих агентов из-эа снижения коэффициента теллопередачи,Для восстановления производительности установок хемосорбции требуетсяих останов для очистки тарелок обору 5дования от отложений меди. Процессочистки проводят механическим путем,что является очень трудоемкой и продолжительной операцией.Цель изобретения - снижение потерь 10меди и упрощение технологии процесса.Поставленная цель достигается опи"сываеьым способом очистки оборудования от отложений меди в процессе выделения бутадиеиа из бутадиенсодержацих, 15углеводородных фракций хемосорбцией,с использованием водно-аммиачногораствора ацетата эакиси меди в качестве поглотительного раэтвора, заключающимся в том, что поверхность технологического оборудования периодически обрабатывают поглотительным раствором при 50-90 С в течение 10-100 ч.На чертеже представлена схема реализации способа.Процесс хемосорбции осуществляют в тарельчатых экстракторах, состоящих на большинстве заводов из четырех колонн, обвязанных как одна колонна. Например, разделение бутен-бутадиено 30 вой фракции ББФ, выделенной иэ продуктов дегидрирования Ь.-бутана и бутан-бутадиеновой фракции (ББФ), выделенной из продуктов дегидрироваиия Ь-бутенов. фракции ББФи ББФподают в нижнюю часть поглотительных колонн 1 и 2 соответственно. МАР подают в верхнюю часть поглотительной колонны 1.40 Сверху колонны 1 отбирают бутановую фракцие, МАР проходит последовательно колонны 1-4, где происходит его насыщение бутадиеном. Насыщенный бутадиеном МАР через теплообменник 5, обогреваемый теплом десорбированного поглотительного раствора, и подогреватель 6, обогреваемый водяным паром, поступает в сепаратор .7, где часть бутадиеиа испаряется. Испарившийся бутадиен возвращают в нижнюю часть колонны 4 в качестве рецикла. Частично десорбированный МАР подают наокончательную десорбцию в колонну 8.Колонна 8 обогревается эа .счет тепла водяного пара,.подаваемого в кипятильник 9, и тепла десорбированного поглотительного раствора, которое он отдает в теплообмеиник 10. 470 4Десорбированный бутадиен.сверху1колонны 8 подают на отмывку от аммиака, а десорбированный МАР из кубаколонны 8 через теплообменник 10 и5 и холодильник 11, охлаждаемый жидким пропаном .(пропановый холодильник), возвращают на выделение бутадиена,Часть десорбированного МАР послетеплообменника 1 О выводят на регенерацию в аппарат, 12, заполненный медными стружками, для поддержания заданного количества эакиси и окисимеди в поглотительном растворе.Для проведения очистки технологического оборудования от отложений металлической меди обвязка колонн 1-4выполнена таким образом, что позволяет осуществлять ведение технологического процесса в трех одновременноработающих поглотительных колоннах,в то время как выключенную из работылоглотительную колонну подвергаютпромывке десорбированным поглотительным раствором после теплообменника 10с последующей его подачей в теплообменник 5 и далее на выделение бутадиена.Способ иллюстрируется следующимипримерами. П р и м е р 1. ББФв количестве 7,8 т/ч, имеющую .состав мас.Е здесь и далее: и-бутана 2,70; иэобутена 2,20; и-бутенов 87,60; бутадиена 7,50 и ББФв количестве 20,0 т/ч, имеющую состав: углеводородов С0,18; и-бутана 12,24; изобутана 0,14; изобутеиа 5,00; и-бутенов 64,90; бутадиена 17,4; углеводородовфС 0,14, подвергают разделению хемосорбцией МАР в четырех работающих последовательно поглотитель ных колоннах, имеющих по 20 ситчатых тарелок согласно схеме, приведенной на чертеже. Количество МАР, подаваемого на выделение бутадиена равно 210 т/ч. Поглотителъный раствор содержит за-; киси меди 2,98 г-ион/л, окиси меди 0,34 г-ион/л; аммиака 11,4 г-моль/л; уксусной кислоты 4,48 г-моль/л.Температура сырья, подаваемого на разделение +5 оС, температура МАР -9 Температура в кубе колонны 4+1,8 С. Сверху колонны 1 отбирают 23,92 т/ч бутеновой фракции, содержащей углеводородов С 015; и-бутана .11,21; изобутана 0,12; изобутена 4,81; и-бутенов 83,29; бутядиена 0,42.5 8Насыщенный поглотительный раствор. из куба колонны 4, содержащий 3,47 углеводородов, подогревают до 38 в тенлообменнике 5 и подогревателе 6 и подают в сепаратор 7.Испарившиеся углеводороды из сепаратора 7 в количестве 3,31 т/ч возвращают в колонну 4 в качестве рецикла.Частично десорбированный МАР с содержанием 1,917 углеводородов направляют на окончательную десорбцию в колонну 8. Колонна 8 имеет 28,8 м насадки из колец Рашига 25 х 25. Температура верха когынны 40,куба 95.Давление куба 3,5 атм, Сверху колонны 8 отбирают бутадиен в количестве 4,34 т/ч содержащий аммиака 6,00; бутанов 2,08и углеводородов С 0,64, который направляют на отмывку от аммиака и далее на склад готовой продукции.Десорбированный МАР из куба колонны с содержанием углеводородов 0,013 подают в теплообменники 10 и 5,где его охлаждают сначала до 58 о, а затем до 15 С. После теплообменника 5 МАР охлаждают в холодильнике 11 пропановом) за счет испарения жидкого пропана и возвращают на выделение бутадиена в колонну 1.Часть десорбированного раствора в количестве 1,52 от циркулирующего, выводят на регенерацию в аппарат 12.После пробега установки в течение 2500 ч отключают колонну 1 и процесс выделения бутадиена осуществляют в колоннах 2-4, подавая фракцию ББФв колонну 2, а ББФ- в колонну Э. Для сохранения прежнего качества продуктов разделения, вследствие уменьшения общего количества тарелок в узле хемосорбции на 10 шт., циркуляцию МАР увеличивают до 240 т/ч. Остальные технологические параметры работы установки аналогичны описанным выше. Десорбированный МАР после охлаждения в теплообменнике 10 при темперавтуре 58 подают на промывку колонны 1,а затем его охлаждают в теплообменнике 5 и пропановом холодильнике и подают в верхнюю часть колонны 2.На регенерацию в аппарат 12 десорбированный МАР не выводят. После пробега установки в течение 50 ч отключают колонну 2 и выделение бутадиенаосуществляют в колоннах 1, 3, 4, подавая фракцио ББФв колонну 1, аББФ" в колонну 3,Десорбированный МАР после охлаждения в теллообменнике 10 при темпера 25470 6-ю етуре 58 ф подают на промывку колонны 2,а затем через теплообменник 5 и пропановый холодильник возвращают на выделение бутадиена в верхнюю часть колонныПосле пробега установки в течение30 ч отключают колонну 3 и выделениебутадиена осуществляют в колоннах2, 4, подавая Фракцию ББФв колонну 1, а ББФ- в колонну 2. Десорбированный МАР после охлаждения в теплообменнике 10 при температуре 58 подают на промывку колонны 3, а затемчерез теплообменник 5 и пропановыйхолодильник возвращают в верхнюю частьколонныПосле пробега установки в течение10 ч выделение бутадиена осуществляют по схеме, приведенной на чертеже.Через 2500 ч пробега установки повторяют промывку колонн 1-3 согласно вышеизложенному.Через 8520 ч, с момента начала пробега, установку останавливают на ежегодный планово-предупредительный ремонт. После освобождения аппаратовот углеводородов МАР из куба колонны 8при температуре 95 через теплообменоник 10 и 5 и холодильник 11 (подачаохлаждающего агента прекращена) подают в верхнюю часть колонн 1 и далее посхеме приведенной на чертеже. Температура МАР, поступающего в колонну 1 впроцессе промывки, повышается с 60одо 90 . Промывку проводят в течение1 00 ч. После промывки в результатерастворения металлической меди с поверхности технологического оборудования содержание закиси в МАР возраста"ет до 3,26,г-ион/л.40 При вскрытии аппаратов 1-4, 5, 6,1 О и 11 металлической меди на внутренней поверхности и тарелках поглотительных колонн не обнаружено.Расход металлической меди состав 45 ляет 1,3 кг на 1 т бутадиена, выработка бутадиена за время пробега установки составляет 33,74 тыс.т,П р и м е р 2 (по известному спо 4 ф собу). ББФ"1 и ББФПодвергают разделению хемосорбций МАР согласно схеме, приведенной на чертеже при условкях примера 1Вывод десорбированногоМАР на регенерацию в аппара". 11 осу-ществляют в количестве 2,5 Х от циркулирующего,Через 3200 ч работы установку останавливают вследствие перебросов МАРиз колонн 1 и 2 с углеводородными по825470 формула изобретения 7тьками. При этом содержание бутадиена в бутеновой фракции возрастает до 2,50 Х, а бутенов. в бутадиене, подаваемом на отмывку от аммиака, до 3,483.После механической чистки тарелок колонн 1-3 от отложившейся на тарелках металлической меди, через 75 ч досле останова 1 установку пускают в работу.После следующих 3000 ч работы, 1 О установку вновь останавливают на чистку, вследствие начавшихся перебросов ИАР с углеводородными потоками,Через 8520 ч с начала пробега установку останавливают на ежегодный планово-предупредительный ремонт, в течение которого проводится механическая чистка тарелок колонн 1-4 и теплообменников 5, 6, 10 и 11 от отложившейся металлической меди.Расход металлической мади составляет 2,4 т на 1 т бутадиена, выработка бутадиена за время пробега установ ки составляет 32,87 тыс.т.23Описанный способ позволяет предот вратить забивки технологической аппатуры металлической медью, снизить на 30-50% расход металлическои меди и увеличить на 2-37 производительность установок. 8Способ может быть легко внедрен на действующих производствах и обеспечит экономический эффект около 100 тыс.руб. для установки мощностью 60 тыс.т/год бутадиена. Способ очистки технологическогооборудования от отложений меди в процессе выделения бутадиена из бутадиенсодержащих углеводородных фракций хемосорбцией с.использованием водно-аммиачного раствора ацетата закиси меди в качестве поглотительного раствора, о .т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения потерь меди и упрощения технологии процесса, поверхность технологического оборудованияпериодически обрабатывают поглотительным раствором при 50-90 С в тече-ние 10-100 ч.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 2429134,кл. 260-681.5, опублик. 1947.2. Павлов С. Ю. и др. Процессы выделения и очистки бутадиена, И.,ЦНИИТЭНефтехим, 1971, с. 33-34 прототип).ПодлисСР Заказ 23 б 5/27 ВНИНПИ Государств по делам изобр 1)ЗО 35 Москва Жного комите нии и открытийаунская наб., д. 4 атеит",фил Прое Ужгор Составитель Г. ГуляеваРщакто Е. Л оза Техред А.Бабинец Корректор Г. НязареврТ