Способ выделения углеводородовиз продуктов окисления этиленав окись этилена

О П И С А Н И Е (е 84577ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Соцмалмстмчасаа Республик/32 /04 кем дар стевеСС УДК 547,422-31.03(088.8) ао делам хзоб публнковано 07.07.81.Бюллетень25 (53 крытая ликования описания 09.07.8 ат Инос Фостер фанд(72) Авторы изобретен Эл Горд т Дж еликс Рассел и рва ША) о нная фирмасерчМаатсхерланды) 71) Заявитель " Ш Б В тернэшнл Ри(Ни и 54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ПРОДУКТОВ ОКИСЛЕНИЯ ЭТИЛЕНА В ОКИСЬ ЭТИЛЕНА в некото ых об тем,абаэтивоилеоподля осуществленисоба.Примерном газообразный(С 1-С) поток илеОбогащенный эуглеводородныйот источника (н Изобретение относится к усовершенствованному способу отделения углеводородов, содержащих этилен, от углекислого газа из газообразного потока, полученного в процессе каталитического окисления этилена в окись этилена, которая используется в качестве исходного материала в синтезе антифризов, поверхностно-активных веществ и т.д. 30Известен способ выделения угле дородов из продуктов окисления эт . на в окись, содержащего двуокись углерода, путем абсорбции водой окиси этилена с последующей обработкой вод нощелочным раствором двуокиси углерода. Неабсорбированные углеводороды рециркулируют 11,Выделяемая в известном процессе двуокись углерода содержит до 0,053 М углеводородов, что приводит к загрязнению атмосферы в случае ее выброса или к получению продажной двуокиси углерода, не отвечающей предъявляемым к ней требованиям р лтях техники.Целью изобретения является увечение степени выделения углеводоПоставленная цель достигаетсячто продукты окисления этилена вокись этиленапоследовательно обтывают водой для отделения окисилена, а затем воднощелочным растдвуокиси углерода и рециркулируюнеабсорбированные углеводороды.Отличительными особенностямисоба являются обработка щелочногабсорбента при 95-120 С и давле2-8 атм и рециркуляция выделившпри этом углеводородов с последвыделением двуокиси углерода обркой остатка водяным паром.На чертеже дана схема установя предлагаемого8457 3казан) соединяют с газами рисайкла, проходящими через трубопровод 2, и смешивают с кислородсодержащим (например, кислород, воздух или их смесь) потоком 3 из источника (не показан) и контактируют в зоне реакционного окисления (реакции) 4 с катализатором окисления обычной структуры, например серебросодержащим катализатором. Газообразный углеводородный по ток 1 не должен содержать ацетилен даже в виде следов (ацетилен вреден и опасен в процессе окисления), Зона реакции может состоять иэ множества реакторов, расположенных последова ,тельно или параллельно. В зоне 4 часть этилена частично Окисляется до окиси этилена. Выходящий из зоны 4 поток обычно имеет состав, мол.7: 0,5-3 окиси эти 20 лена, до 35 этилена, до 8 кислорода, 0,5-20 углекислого газа и углеводородов С -С, а также инертные газы, такие как азот и аргон. Выходящий из зоны 4 лоток проходит через трубопровод 5 при температуре 200-300 С, в основном при,давлении 10-25 атм и охлаждается до 35-100 С с помощью поверхностных теплообменных устройств б. Охлажденный продукт реакции проходит через трубопровод 7 в зону первичной абсорбции 8 где контактирует с водным потоком 9 при 15-50 С и давлении 7-21 атм для поглощения и отделе 35 ния окиси этилена от непрореагировавшего этилена и других углеводородов С-С, углекислого газа и кислорода, а также большинства других газообразных компонентов. Водный абсорбат, содержащий окись этилена в разбавленном виде, пропускают через трубопровод 10 для дальнейшей обработки, Непрореагировавшие газообразные материалы пропускают через трубопровод 11 к компрессору 12 и по трубопроводу 13 для дальнейшей обработки и в конечном счете к возврату в зону реакции 4.Компрессор 12 может быть размещен в контуре рисайкла, например на трубопроводе 7 или 2. По меньшей мере часть неабсорбированных газообразных материалов иэ трубопровода 13 пропускают через трубопроводы 14 и 15 в зону промывки 16, где они вступают в контакт с регенерируемым абсорбентом углекислого газа, введенным через трубопровод 17, Количество возвращаемых .газообразных материалов, прошедших 71 фв зону промывки 16, можно регулировать с помощью любых обычных клапанных средств 18, это количество обычно составляет 10-50 вес.7 от всех газообразных материалов рисайкла. Типичными абсорбентами для углекислого газа являются водные растворы карбонатов щелочных металлов, таких как углекислый калий, условия абсорбции в зоне промывки 16 изменяют в зависимости от применяемого абсорбента; однако обычно абсорбцию ведут при 35-125 С и давлении 10-25 атм. После зоны промывки (абсорбции углекислого газа) 16 газообразный поток подают в качестве верхнего погона через трубопроводы 19 и 2 в зону реакции 4. Абсорбат, обогащегзй углекислым газом, содержащий небольшие количества унесенных и/или растворенных углеводородов, направляют из зоны промывки 16 по трубопроводу 20 в зону отгона 21. Углеводо- роды, содержащиеся в абсорбате, обогащенном углекислым газом, отгоняют в эойе 21 при 95-120 С и давлении 2-8 атм. Газообразный верхний погон направляют по трубопроводу 22.На чертеже изображена предпочтительная схема, при которой головную фракцию отгонной зоны возвращают в газообразное сырье рисайкла, идущее в трубопроводе 2 через трубопровод 22, компрессор 23, трубопроводы 24 и 15, зону промывки 16 и трубопровод 19. Однако количество верхнего погона отгонной зоны обычно очень мало и может быть возвращено в газообразное сырье рисайкла в любом необходимом месте,. например в зоне первичной абсорбции 8 через трубопровод (не показан); или же по трубопроводу (не показан) непосредственно в трубопровод 2, по которому основное газообразное сырье рисайкла возвращают в зону реакции 4. Головную фракцию отгонной зоны можно использовать и в качестве топливного газа, оставшийся жидкий абсорбат, обогащенный угле- кислым газом, направляют из отгонной зоны 21 по трубопроводу 25 в зону основной отпарки 26.Помимо этого на чертеже изображен также вариант схемы, при котором обогащенный абсорбат, выходящий из отгонной эоны 21 по трубопроводу 25, приводят в контакт с газом стриппинга в зоне промежуточного отгона 27 с целью отделения практически всех845771 6сорбента, по существу не содержитуглеводородов и может быть выделени использован сам по себе или удалчерез трубопровод 36 без отрицателного воздействия на окружающую среЖидкий кубовый остаток зоны основнотпарки, содержащий абсорбат, обедный углекислым газом, направляют птрубопроводу 17 .в зону вторичной а10 сорбции (зону промывки углекислоггаза) 16 для контакта с газообраэсырьем рисайкла, входящего в трубопровод 15.Использование отпарки углеводор15 от абсорбата, насыщенного углекигазом позволяет сократить содержануглеводородов в углекислом газе до0,0053,П р и м е р 2. Обработке подвещ гают выходящий из первичной зоны асорбции (8) газообразный поток окиэтилена обычной концентрации и чисты, как описано вышее, содержащий(вес.й) 5-15 углекислого газа, 65 углеводородов С -С, 3-8 кислородаостальное - инертные газы, такие казот и аргон, а также водяной пар.Около 25 об.Х выходящего газообраэ3 го потока подвергают контактировас водным раствором карбоната кальцвзятого в качестве абсорбента дляуглекислого газа. Примерные давлени температуры, поддерживаемые в укзанных. зонах, приведены в табл. . Таблица 1 углеводородов, которые могут остаться в абсорбате. Согласно этой схеме клапаны 28, расположенные на трубо-проводе 29, и клапаны 30, расположенные на трубопроводе 25, установлены с целью направления по крайней мере части, а предпочтительно всего жирного абсорбата, обогащенного углекислым газом, через трубопровод 31 в зону промежуточного отгона 27, где он приводится в контакт с инертным отгонным газом, таким как азот, углекислый гаэ или водяной пар, введенным через трубопровод 32. В качестве отгонного газа может использоваться также и воздух, поскольку обычно необходимо использовать лишь очень небольшие количества отгонного газа. Давление в зоне промежуточного отгона 27-может колебаться от 2 до 5,5 атм, однако обычно поддерживают давление, несколько меньшее, чем давление в отгонной зоне 21, В выведенной головной фракции промежуточного отгона находятся по существу все угле водороды, которые могут остаться в жирном абсорбате, обогащенном угле- кислым газом, введенном в указанную зону 27. Выведенная по трубопроводу 3 головная фракция зоны промежуточного отгона 27 может быть объединена с га зообразным сырьем рисайкла с помощью средств, которые не показаны на чертеже, однако она обычно содержит лишь незначительное количество углеводоЗЗ родов. Абсорбат, обогащенный углекыслым газом, из эоны 27 направляют нуйендовокоТемператураотгона,0 С Давл ние гона атм 22,1 110 Промывки 16 3,0 107,2 Основной отпарки 26 110 1,1 Составы различных потоков привеф ны в табл. 2. по трубопроводам 34 и 29 в зону 26,где углекислый газ отпаривают из водЗона ного абсорбата при давлении до 2 атм.4 а Пар может быть введен в зону 26 через трубопровод 35 с целью облегченияотгона. При использовании отгонного пара верхний погон, проходящий иззоны 26 через трубопровод 36 охлаж О гона 21тгона дают с помощью теплообменннков с целью конденсации по меньшей мере части паров, содержащихся в нем, для восстановления и, возможно повторногоиспользования конденсата. Углекислый газ, который выпарен из водного абт845771 Т а б л и ц а 2 Поток Показатель 20 22 25 17 36 140 0,07 140 145 1,7 Состав, вес.Х: углеводородов 0,.05 35 0,02 . -Содержитменее 102от общегоколичества потока 20 92 Х 40 Вода/водный карбонат калия 98,5 20 98,5 98,5 7 Инертные и кислородсодержащиепродукты 1 5 1 1 5 Следы Х х КСостав будет отличаться в зависимости от степениконденсации, созданной для восстановления отгонного пара. Формула изобретения Способ выделения углеводородов из продуктов окисления этилена в окись этилена путем последовательной аб 40 сорбции водой окиси этилена, а затем воднощелочным раствором двуокиси углерода и рециркуляцией неабсорбированных углеводородов, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью увеличе,ния степени выделения углеводородов,Поток, гемоль наединицу временив пересчете на100 г.моль рециркулируемогопотока 13 щелочной абсорбат нагревают при95-120 ОС и давлении 2-8 атм, выделившиеся при этом углеводороды рециркулируют с последующим выделением двуокиси углерода обработкой остаткаводяным паром.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 436491, кл. С 07 0 1/14,опублик. 1974 (прототип).Составитель В. ПотоцкийРедактор Е. Хорина Техред И Асталош Ко ректо И. КостЗаказ 4258 8 Тираж 443 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4