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Il PROCEDE DE RECUPERATION D'UNE DIOLEFINE CHOISIE A PARTIR
D'UN MELANGE D'HYDROCARBURES ".
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La présente invention se rapporte d'une manière générale à un procédé perfectionné d'extraction d'une dioléfine choisie à partir d'un mélange d'hydrocarbures; elle concerne plus particulièrement un perfectionnement au procédé derécupération d'ammonicac à partir des gaz désorbés à partir d'un solvant cupro-ammoniacal aqueux.
On fabrique industriellement des dioléfines conjuguées par craquage d'hydrocarbures à poids molécu- laire élevé ou par déshydrogénation d'hydrocarbures plus saturés,. ayant la même longueur de chaîne. Le craquage d'hydrocarbures en présence de vapeur d'eau est utilisé industriellement pour produire du butadiène et de l'iso- prène. On utilise largement la déshydrogénation catalyti- que du :.-butane et des n-butylènes pour fabriquer du 1,3-butadiène.
Comme la sélectivité de ces réactions n'est pas de 100% et comme elles ne vont pas jusqu'à une transfor- mation de 100% le produit renferme du produit de dépat inaltéré, le produit que l'on recherche et des sous-pro- duits indésirables, parmi lesquels des acétylènes et des carbonyles. Par exemple, dans la fabrication de 1,3-buta- diène par déshydrogénation de n-butylènes, le produit peut renfermer du propylène, du n-butène-1, du buténe-2 @is, du butène-2 trans, du 1,2-butadiène, du 1,3-butadiène , des allènes, des pentanes et des homologues supérieurs, du méthyl acétylène, du vinyl acétylène, de l'éthyl- acé- tylène, du diméthyl acéthylène, des carbonyles, etc.
Par conséquent, pourobtenir du 1,3-butadiène sous une forme relativement pure, il est nécessaire de soumettre le pro- duit à une séparation.
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On réalise habituellement l'extraction du com- posé oléfinique désiré, à partir des composés plus seurés dans un train d'extraction liquide-liquide, en contre-cou.. rant, à plusieurs étages. Ce procédé comprend plusieurs étages, dont chacun est constitué d'un mélangeur et d'un décanteur. Le nombre effectif d'étages utilisé dépend de ' la composition du courant d'hydrocarbures que l'cn puri- fie (.t de la pureté du produit recherché. Il peut suffire de quatre de ces étages,bien qu'il soir courant d'en uti- liser de huit à douze. Dans les mélangeurs, on met un sol- vant cupro-ammoniacal aqueux de la dioléfine en contact intime avec le mélange d'hydrocarbures.
Dans les décanteur- on sépare le mélange ainsi formé en une phase de solvant renfermant la dioléfine extraite et en une phase d'hydro- carbures. Dans chaque cas, après avoir séparé la phase de solvant dans le décanteur, on la met en contact avec une phase d'hydrocarbures dont la concentration en dio- léfine est plus élevée que celle de la phase d'hydrocar- bures dont elle a été séparée. La phase d'hydrocarbures sortant de chaque décanteur est mise en contact avec une phase de solvant dont la teneur en dioléfine dissoute est plus faible que celle dont elle a été séparée.
Une fois que la phase de solvant est passée par ?e mélangeur et la chambre de décantation du dernier étage, on la chauffe et on l'envoie dans une chambre de décantation pour expulser, dans la phase liquide, sensiblement tous les hydrocarbu- res , à l'exception de la dioléfine recherchée. On sépare de la phase de solvant les hydrocarbures expulsés et on les recycle vers la phase de solvant entrant dans le mé- langeur et la chambre de décantation du dernier étage. Or envoie alors le solvant riche en dioléfine dans le désor- beur, où l'on recueille sous forme de gaz la didéfine constituant le produit. On lave le produit gazeux pour
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récupérer l'ammoniac vaporisé et on le liquéfie.
Pour réaliser la séparation de phases nécessaires pour que le procédé fonctionne avec un bon rendement, il faut faire le nécessaire pour éliminer du système tout produit qui tendrait à provoquer de l'entraînement.
Un solvant cupro-am@oniacal approprié pour un procédé tel que celui décrit ci.-dessus peut renfermer l'un quelconque d'un certain nombre d'anions pouvant convenir.
On peut indiquer comme exemples de ces anions le sulfate, le phosphate, l'acétate, le lactate, le tartrate, le bora- te, le carbonate, le chlorure, le fluorure, le glycolate, le thiogJycolate, le benzoate, le salicylate, etc. Four extraire le 1,3-butadiène d'un courant d'hydrocarbures, on préfère se servir comme solvant d'une solution aqueuse renfermant de 2 à 5 moles de cuivre cuivreux, une trace de cuivre cuivrique et plus de 10 moles d'ammoniac, avec l'acétate comme anion.
C'est un fait connu que certains acétylènes sont plus solubles dans le solvant que la dioléfine. On sait par exemple que les acétylènes en C4 ont une solubilité à peu près 40 fois plus grande que le 1,3-butadiène dans le solvant à base d'acétate cuivreux ammoniacal que l'en préfère utiliser dans ce procédé d'extraction. Ces acéty- lènes sont connus pour se oolymériser facilement , parti- culièrement aux températures qui règnent au cours de la désorption et en présence de sels cuivreux. Les polymères formés ont une forte influence émulsionnante, ce qui di- minue l'efficacité de la séparation de phases.
C'est un fait connu que la présence de carbony- les dans le solvant a pour effet de faire disparaîtra la solubilité dans le solvant des hydrocarbures, et particu.- lièrement de la diolé@ine désirée. Toute diminution de la quantité de ces carbonyles est considérée comme extrême- ment avantageuse.
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Il est devenu maintenant de pratique courante d'éliminer les acétylènes, dans une unité d'élimination des acétylènes, par un traitement préalable du courant d'hydrocarbures à l'aide d'une petite quantité du solvant, de-sorte que le solvant dissout sensiblement tous les acé- tylènes et une proportion faible, mais non négligeable, @ de la diiéfine conjuguée recherchée. Un tel procédé se trou- ve décrit dans le brevet canadien n 551.037, délivré à
Cotton et autres le 31 décembre 1957. Dans ce procédé, il est de pratique normale de récupérer à la fois la dio- léfine conjuguée et le solvant.
On réalise habituellement ceci dans des stades de séparation classiques, pour éli- miner par détente brusque les dioléfines et les acétylènes dissous dans des zones successives. On traite le solvant séparé pour en éliminer les polymères acétyléniques, puis on s'en sert dans des nouvelles extractions, soit dans l'unité d'élimination d'acétylènes, soit dans l'extraction du butadiène.
Dans les procédés classiques pour l'extraction des dioléfines avec élimination préalable des acétylènes en utilisant une solution de sel cupro-ammoniacal, il y a plusieurs courants gazeux renfermant de l'ammoniac en quan- tité.s récupérables. Les hydrocarbures non dissous rejetés de l'unité d'extraction principale, la dioléfire désorbée provenant de l'unité d'extraction principale, le courant de dioléfines désorbé séparé du solvant dans l'unité d'é- limination d'acétylène et les acétylènes désorbés séparas du solvant dans l'unité d'élimination d'acétylène renfer- ment tous de 11 ammoniac en quantités qui justifient une récupération.
On lave séparément ces courants avec de l'eau, on mélange commodément les courants d'eau de lava- ge et on les envoie dans le séparateur d'ammoniac.
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Aux températures qui règnent dans le lavage à l'eau des acétylènes séparés du solvant dans l'unité d'élimination des acétylènes, il se produit une certaine polymérisation des acétylènes. Les termes polymérisa- tion des acétylènes" doivent être considérés comme englo- bant d'autres réactions apparentées qui peuvent être des réactions de condensation englobant des acétylènes, des carbonyles et de l'ammoniac. Les produits de ces réactions, en même temps qu'un peu d'acétylènes et de carbonyles li- bres, sont emmenés avec l'eau de lavage vers le sépara- teur d'ammoniac. Aux températures et aux pressions ré- gnant dans le séparateur d'ammoniac, les impuretés de l'eau de lavage indiquées ci-dessus sont transformées en polymères solides qui accélèrent sérieusement la vitesse d'encrassement de ces appareils.
La présente invention a donc pour buts : - d'améliorer la récupération de l'ammoniac dans les gaz désorbés, - d'améliorer la récupération de l'ammoniac dans les solutions aqueuses d'ammoniac qui renferment des acé- tylènes , des carbonyles et leurs/produits de réaction, - de diminuer la vitesse avec laquelle s'encras- sent les appareils de séparation de l'ammoniac en extrayant des solutions aqueuses ammoniacales des impuretés compre- nant des acétylènes, des carbonyles et leurs produit? de réaction, avant de séparer l'ammoniac de ces solutions, - d'éliminer les impuretés de l'eau de lavage provenant de la tour de lavage des acétylènes, avant que ces eaux de lavage soient mélangées avec d'autres entrant dans le séparateur d'ammoniac,
- d'extraire des impuretés de l'eau de lavage provenant de la tourne lavage des acétylènes, avant que ces impuretés entrent dans le séparateur d'ammoniac , où
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elles provoquent l'encrassement des récipients et des tours.
Conformément à la présente invention, le @rocédé d'élimination des acétylènes, des carbonyles et de leurs produits de réaction à partir de solutions ammoniacales aqueuses est caractérisé par le fait que l'on met en con- tact cette solution avec un hydrocarbure léger liquéfié, pour extraire ces impuretés de ladite solution.
Dans une forme de réalisation nréférée de l'in- vention, le présent procédé consiste à mettre en contact un mélange d'hydrocarbures renfermant du 1,3-butadiène, des hydrocarbures acétyléniques et d'autres impuretés , avec un solvant constitué par de l'acétate cuivreux ammo- niacal, le rapport pondéral du mélange d'hydrocarbures au solvant étant compris entre 10:1 et 1 :
1, defaçon à dissoudre ainsi les impuretés acétyléniques, à faire pas- ser le solvant renfermant les acétylènes dissous dans au moins une zone de séparation, à laver à l'eau les acétylè- nes séparés pour dissoudre l'ammoniac vaporisé, à mettre en contact l'eau de lavage avec un mourant de 1,3-butadiè- ne liquide de manière à extrairede l'eau de lavage les polymères acétyléniques, les acétylènes libres et d'autres impuretés avant de séparer l'ammoniac de l'eau de lavage et à récupérer le butadiène sous forme de distillat débar- rassé de l'extrait.
Sur les dessins annexés, qui illustrent schéma- tiquement les opérations de la @résente invention: - la figure 1 représente une des formes de réa- lisation les plus générales de l'invention; - la figure 2 représente une forme de mise en oeuvre préférée de l'invention, et - la figure 3 est une a@tre forme de réalisation de l'invention représentée par la figure 2.
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Comme le montre la figure 1, le mélange d'hydro- carbures, c'est-à-dire les oléfines, les dioléfines conju- guées, les acétylènes, les carbonyles, etc, arrivant par le conduit 10, est mélangé avec le solvant cuprc-ammoniacal aqueux arrivant par le conduit 11 et pénètre dans le bac de décantation 12 à 0 C environ. Le mélange se sépare en deux phases : la phase supérieure, constituée par des hy- drocarbures, sort par le conduit de sortie 13 et est en- voyée dans le dispositif d'extraction de dioléfines (non figuré), où les dioléfines conjuguées sont séparées du reste des hydrocarbures. La phase inférieure, constituée par du solvant, des acétylènes dissous et un peu de car- bonyles, est conduite par le conduit 14 au séparateur d'acétylène 18.
Dans le séparateur d'acétylène 18, le solvant renfermant les acétylènes et les carbonyles est chauffé entre 75 et 90 C de telle sorte que les acétylènes libres et un peu des carbonyles sont désorbés et se séparent sous forme de produit sortant au sommet, en quittant le séparateur d'acétylène par le conduit 19. A la température nécessaire pour séparer les acétylènes libres du solvant, un peu d'ammoniac se trouve également mis en liberté du solvant. Par conséquent, les acétylènes sortant au somme'; par le conduit 19 renferment des vapeurs d'ammoniac en- traînées. Le solvant résiduel, renfermant despolymères d'acétylènes, un peu d'acétylènes libres non séparés et un peu de carbonyles, est envoyé par le conduit de sortie 20 au dispositif de récupération de solvant (non figuré).
Le conduit 19 va à la tour 21. de lavage d'acéty- lènes, dans laquelle les acétylènes et la vapeur d'ammo- niac entrainée sont lavés à l'eau, à la température de 60 C environ, avec de l'eau entrant par le conduit 22.
Les acétylènes lavés sortent du dispositif par la sortie
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23. A la température nécessaire pour assurer une élimina- tion sensiblement complète des acétylènes de la solution aqueuse d'ammoniac, des produits polymères, désignés dans la présente description par "acétylènes polymères", se forment. Ces acétylènes polymères, un peu d'acétylènes li- bres et des carbonyles, souillent l'ammoniaque aqueuse sortant de la tour de lavage par le conduit 24, qui con- duit à la tour de contact 25.
Dans la tour de contact 25, l'ammoniaque aqueuse se trouve en contact intime avec un hydrocarbure léger li- quéfié entrant par le conduit 26. Lthydrocarbufe léger dissout les acétylènes polymères et autres impuretés, et la solution ainsi formée sort par la sortie 27 L'ammo- niaque pauvre sortant de cette opération de mise en contact est envoyée par le conduit 28 vers le dispositif de sépa- ration d'ammoniac (non figuré).
Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 2, on ajoute à un mélange d'hydrocarbures, consti- tué de 1,3-butadiène,de n-butylènes, d'acétylènes, de carbonyles, etc, arrivant par le conduit 110, un solvant à base d'acétate cupro-ammoniacal entrant par le conduit 111. Le mélange d'hydrocarbures et de solvant entre dans le décanteur 112 à 0 C environ. Il se forme continuelle- ment deux phases et la phase supérieure, ou phase d'hydro- carbures, comprenant du 1,3-butadiène, du n-butylène, etc, mais sans aucune quantité importante d'acétylènes, est en- voyée par le conduit 113 dans un dispositif d'extraction de 1,3-butadiène (non représenté).
La phase inférieure ou phase de solvant, renfermant des acétylènes dissous ainsi qu'une quantité faible, mais non négligeable et acciden- tellement dissoute de 1,3-butadiène et un peu de carbony- les, est envoyée par le conduit 114 dans un séparateur de butadiène 115.
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Dans le séparateur de butadiène, le solvant est épuré à des températures et sous des pressions suffisantes pour libérer le 1,3-butadiène, mais insuffisante pour libérer les acétylènes. l'outefois, cette température est suffisante pour libérer du solvant la vapeur d'ammoniac.
Il résulte de là que le 1,3-butadiène sortant du séparateur de butadiène 115 renferme de la vapeur d'am- moniac. Le 1,3-butadiène renfermant de la vapeur d'ammoniac est envoyé par le conduit 116 dans une tour de lavage de butadiène (non figurée). La solution aqueuse d'ammoniaque formée dans cette tour de lavage de butadiène est con- duite au séparateur d'ammoniac (également non figuré), où l'eau est séparée de la vapeur d'ammoniac. Les résidus sortant du separateurde butadiène 115, comprenant du sol- vant penfermant des acétylènes et un peu de carbonyles, sont alors envoyés dans le séparateur d'acétylènes 118 par le conduit 117.
Dans le séparateur d'acétylène 118, le solvant est débarrassé des acétylènes libres dissous. Le solvant résiduel renfermant des acétylènes polymères et des quan- tités réduites d'acétylène libre est envoyé par le conduit 120 dans un dispositif de récupération de solvant (non fi- guré). Aux températures et sous les pressions suffisantes ; pour--libérer du solvant des quantités appréciables d'ac4- tylène, une nouvelle quantité de vapeurs d'ammoniac se trouve libérée du solvant. En conséquence, les acétylè- nes sortant au sommet par le conduit de sortie 119, renfermant des vapeurs d'ammoniac et un peu de carbonyles, sont envoyées à la tour 121 de lavage d'acétylènes.
Dans la tour 121 de lavage d'acétylène, les acétylènes renfermant de la vapeur d'ammoniac sont lavés à une température de 60 C environ à l'aide d'eau entrant par le conduit 122. Cette température est désirable pour
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diminuer la solubilité des acétylènes dans l'eau de la- vage, et à ces températures il se forme des produits polymères, désignés acétylènes polymères dans la présente spécification. Les acétylène lavés sortent du dispositif par le.conduit 123 et les résidus d'ammoniaque aqueuse sont évacués par le conduit 124. Les acétylènes polymères ainsi qu'un peu d'acétylènes libres et de carbonyles res- tent dans les résidus et souillent l'ammoniaque aqueuse.
L'ammoniaque et les impuretés sont envoyés par le conduit 124 dans une tour de contact 125.
L'ammoniaque aqueuse et les impuretés entrant dans la tour 125 sont mis en contact avec un hydrocarbure léger liquéfié entrant par le conduit 126. Le produit sor- tant au sommet de la tour par le conduit de sortie 127 est constitué d'hydrocarbure léger liquide renfermant à l'état dissous l'acétylène polymère et d'autres impuretés.
Les résidus formés d'ammoniaque aqueuse pauvre sont envoyés par-le conduit 128 dans un dispositif de séparation d'am- moniac (non figuré).
Le courant d'hydrocarbure léger liquide renfer- mant les acétylènes polymères et d'autres impuretés, sor- tant de la tour de contact 125 par le conduit 127, peut être traité dans une tour de fractionnement 129 de la figu- re 3. La tour 129 fonctionne à des températures et sous des pressions qui vaporisent les hydrocarbures légers, et les hydrocarbures légers débarrassés d'impuretés sor- tent au sommet par le conduit 130, vers le conduit 126.
Les acétylènes polymères et les carbonyles sont évacués par un conduit de sortie 131.
L'ammoniaque aqueuse pauvre est envoyée dans un dispositif de séparation d'ammoniac, dont le constituant principal, tel qu'il est représenté sur la figure 3, est un séparateur d'ammoniac. Le séparateur dtammoniac renfer- me plusieurs plateaux, représentés schématiçuement en 133.
@
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L'ammoniaque aqueuse est chauffée par contact en contre- courant avec de la vapeur d'eau entrant par le conduit d'amenée 134. L'ammoniac relativement exempt d'acétylène et de carbonyles est récupéré par le conduit de sortie 135, tandis que l'eau sort par la purge 136.
Il existe de nombreuses variantes du procédé de la présente invention, comme la temp4rature et la nression au cours de l'extraction, le rapport de l'agent d'extrac- tion liquéfié à la solution aqueuse ammoniacale et la con- centration de la dioléfine dans l'agent d'extraction. Bien que l'on puisse mettre le procède en- oeuvre dans des gammes de température et de pression étendues, il est évident pour l'homme de l'art que l'on peut sans inconvénients procéder à l'extraction à une température de l'ordre de la température des résidus de la tour de lavage d'acéty- lène. Les chiffres indiquent que la température 6 laquelle on procède à l'extraction dans la présente invention n'est pas critique.
En ce qui concerne la pression, il est né- cessaire de maintenir liquide l'agent d'extraction la température à laquelle on opère. Le rapport de la solu- tion d'ammoniaque souillée à l'hydrocarbure servant d'a- gent d'extraction est celui- qui assure un cnntact intime et les chiffres indiquent que des rapports ae 4:1 à 2:1 donnent de bons résultats et qu'un rapport de l:1 donne- rait des résultats aussi bons ou meilleurs, particuliè- rament lorsque l'eau de lavage des acétylènes renferme beaucoup d'impuretés.
Bien que l'on puisse se permettre une certaine latitude dans le choix d'un hydrocarbure léger comme aent d'extraction il estévident que ces courants doivent être relativement exempts d'hydrocarbures acétyléniques et de carbonyles. Par les termes "hydrocarbures légers li- quéfiés", on entend englober des fractions d'hydrocarbu- res paraffiniques et oléfiniques choisies parmi celles
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renfermant de 3 à 5 atomes de carbone.
On donne la préférence aux hydrocarbures en
C4' car on peut les liquéfier à des températures et sous des pressions pratiques, et on peut les recueillir faci- lement sous la forme d'un distillat exempt d'impuretés. On préfère une fraction principalement composée de 1,3-buta- diène à d'autres oléfines en C4 et hydrocarbures paraf- finiques en C4.
EXEMPLE l.-
On effectue une série d'essais pour se rendre compte de l'influence de la température sur la solubilité des impuretés dans du 1,3-butadiène liquéfié à 85% de pureté. On effectue des essais dansle but de déterminer l'influence de divers rapports de la solution d'ammonia- qye provenant de la tour de lavage des acétylènes à l'a- gent d'extraction. On effectue tous les essais avec des bouteilles de 852 grammes, susceptibles de résister à une pression de 7 kg/cm2 et capsulées avec des joints se fermant d'eux-mêmes, en caoutchouc butyle et un dessus en couronne percé.
On purge chaque bouteille avec de l'azote et on introduit dans chaque car une quantité mesurée (250 dans tous les cas) de résidus d'eau de lavage des acéty- lènes et on les refroidit à -7 C. On ajoute alors la quantité voulue de butadiène liquéfié pour obtenir le rapport désiré (par exemple 62,5 g paur un rapport de 4:1).
On capsule les bouteilles et on les place dans des études à diverses températures. On agite au moyen de rouleaux et on continue à agiter pendant une heure pour avoir la certitude que les conditions de l'équilibre ont été at- teintes.
Immédiatement après avoir retiré les bouteilles des étuves, on soutire la phase d'ammoniaque aqueuse à
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l'aide d'une aiguille hypodermique.
On détermine alors la quantité de polymère @ extrait par le butadiène liquéfié restant dans la bouteil- le.
On recommence les essais à diverses températures et avec des rapports pondéraux divers ; les résultats sont exposés dans le tableau I.
TABLEAU I.-
EMI14.1
<tb> Essai <SEP> n <SEP> Température <SEP> Rapport <SEP> pondéral <SEP> Grammes <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> ( C) <SEP> de <SEP> l'eau <SEP> de <SEP> lava- <SEP> polymère
<tb>
<tb>
<tb> ge <SEP> à <SEP> l'hydrocarbu- <SEP> extraits
<tb>
<tb>
<tb> re <SEP> servant <SEP> comme
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> anent <SEP> d'extraction
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 4:1 <SEP> 0,159
<tb>
<tb>
<tb> 2... <SEP> 27 <SEP> 3:1 <SEP> 0,110
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 2:1 <SEP> 0,115
<tb>
<tb>
<tb> Moyenne <SEP> - <SEP> 0,128
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 4:1 <SEP> 0,156
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 38 <SEP> 3:1 <SEP> 0,165
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 2:1 <SEP> 0,147
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Moyenne <SEP> - <SEP> 0,156
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 4:
1 <SEP> 0,151
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 43 <SEP> 3:1 <SEP> 0,153
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 9 <SEP> 2:1 <SEP> 0,169
<tb>
<tb>
<tb> Moyenne <SEP> - <SEP> 0,156
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 4:1 <SEP> 0,140
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 11 <SEP> 50 <SEP> 3:1 <SEP> 0,179
<tb>
<tb>
<tb> 12 <SEP> 2:1 <SEP> 0,173
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Moyenne <SEP> - <SEP> 0,163
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 13 <SEP> 4:1 <SEP> 0,127
<tb>
<tb>
<tb> 14 <SEP> 55 <SEP> 311 <SEP> 0.195
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 15 <SEP> 2:1 <SEP> 0,157
<tb>
<tb>
<tb> Moyenne <SEP> - <SEP> 0,163
<tb>
On interprète ces résultatsde la manière sui- vante :
ils montrent qu'à des températures dans les limites du matériel de laboratoire, c'est-à-dire jusqu'à 55 C, l'extraction des impuretés se fait avec un bon rendement, et entre 38 et 55 C la quantité moyenne de polymère extraite est de 0,160 ¯ 0,004 gramme.
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EMI15.1
Il est caractéristiolie de ces résidus de la tour de lavage qu'ils sont tout à fait limpides à moins d'être souillés de polymères. Les courants souillés sont troubles, et avec le temps leur couleur se dégrade et vire au jaune ou au brun. Après avoir été traités de la manière indiquée dans cet exemple, les échantillons d'eau de lavage restent limpides pendant longtemps.
On analyse les échantillons de résidus de la tour de lavage des acétylènes pour y doser les acétylènes libres, avant et après l'extraction des impuretés dans les essais ci-dessus et on constate qu'elles ont diminua de 110 parties par million (ppm) à 5 Fpm.
EXEMPLE2.- On recommence comme dans l'exemple 1 sur cieux échantillons de résidus de la tour de connus comme
EMI15.2
renfermant des concentrations ex---raord4-na-Iremert élevées de polymères acétyléniques. On utilise avec chaque échan- tillon deux hydrocarbures légers comme agents d'extrac- tion. Les résultats sont indiqués sur le tableau II.
TABLEAU II.-
EMI15.3
<tb> Essai <SEP> Température <SEP> Rapport <SEP> pon- <SEP> Grades <SEP> de <SEP> polymères
<tb> n@ <SEP> ( C) <SEP> déral <SEP> eau <SEP> extraits <SEP> : <SEP>
<tb> de <SEP> lavage/ <SEP> par <SEP> du <SEP> par <SEP> du <SEP> 1,3- <SEP>
<tb> agent <SEP> d'extrac- <SEP> butane <SEP> butadiène
<tb> tion <SEP> (85%)
<tb>
<tb> 1 <SEP> 38 <SEP> 2:1 <SEP> 0,35 <SEP> 0,45
<tb>
<tb> 2 <SEP> 38 <SEP> 3 <SEP> :1 <SEP> 1, <SEP> 18 <SEP> 1,49
<tb>
La concentration en polymères des échantillons de résidus de la tour de lavage utilisas dans l'essai n 2 est en fait dix fois plus élevée que celle des échan- tillons de l'exemple 1.
Les chiffres du tableau II indiquent que l'effi-
EMI15.4
.::9.cite d'un hydrocarbure araffiniu.e \3: C4 n 1 est que de 80% seulement de celle d'une dioléfine en 04 à 85% de
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pureté. Malgré cela, les chiffres montrent que l'on peut réaliser à l'aide d'un hydrocarbure léger saturé une amélioration appréciables des résidus de la tour de lavage.
EXEMPLE 3.-
On effectue une extraction à l'échelle d'une installation pilote en se servant d'une colonne Oldahue comme colonne de contact entre la solution d'ammnoniaque et un mélange léger d'hydrocarbures comprenant 85% de 1,3-butadiène et 15% d'impuretés, principalement des butylènes et du butane. On fait arriver au sommet de la colonne Oldshue la solution d'ammoniaque renfermant des polymères acétyléniques, des acétylènes dissous et des carbonyles, tandis que l'on introduit le mélange d'hydrocarbures légers au fond de la colonne. La vitesse du rotor de la colonne Oldahue est de 100 tours/minute.
Les limites imposées par l'appareil écartent les tempéra- tures dépassant 40 C
D'autres détails de fonctionnement de l'instal- lation pilote et les résultats obtenus sont exposés dans le tableau III.
TABLEAU III.-
EMI16.1
<tb> Charge <SEP> aqueuse <SEP> moyenne <SEP> 210 <SEP> kg/heure
<tb>
<tb>
<tb> Charge <SEP> d'hydrocarbures <SEP> moyenne <SEP> 53 <SEP> kg/heure
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Température <SEP> moyenne <SEP> de <SEP> la <SEP> charge
<tb>
<tb> d'hydrocarbures <SEP> 20 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pression <SEP> moyenne <SEP> dans <SEP> la <SEP> colonne <SEP> 2,87 <SEP> kg/cm2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Rapport <SEP> pondéral <SEP> moyen <SEP> de <SEP> la <SEP> charge
<tb>
<tb> aqueuse <SEP> à <SEP> la <SEP> charge <SEP> d'hydrocarbures <SEP> 3,9:
1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Débit <SEP> moyen <SEP> total <SEP> par <SEP> heure <SEP> et <SEP> par
<tb>
<tb> mètre <SEP> carré <SEP> 16.193 <SEP> 1/m2
<tb>
<Desc/Clms Page number 17>
EMI17.1
<tb> Essai <SEP> Températu- <SEP> Polymères <SEP> Carbonyles <SEP> Acétylènes <SEP> libres
<tb>
<tb>
<tb> re <SEP> de <SEP> la <SEP> dans <SEP> les <SEP> dans <SEP> les <SEP> dans
<tb>
<tb>
<tb> charge <SEP> hydrocarbures <SEP> hydrocar- <SEP> la <SEP> char- <SEP> l'ef-
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<tb> aqueuse <SEP> sortant <SEP> par <SEP> bures <SEP> sor- <SEP> ge <SEP> aqueu- <SEP> fluent
<tb>
<tb>
<tb> le <SEP> sommet <SEP> tent <SEP> par <SEP> se <SEP> àe <SEP> la <SEP> :
<SEP> aqueux
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<tb>
<tb> (89 <SEP> en¯ <SEP> poids) <SEP> le <SEP> sommet <SEP> colonne
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (% <SEP> en <SEP> poids) <SEP> :
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 27 G <SEP> 0,11 <SEP> 0,67 <SEP> 121 <SEP> ppm <SEP> 15 <SEP> ppm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 38 C <SEP> 0,32 <SEP> 1,32
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 40 C <SEP> 0,23 <SEP> 1,17 <SEP> 75 <SEP> ppm <SEP> 6 <SEP> ppm
<tb>
La quantité d'acétylènes polymères et d'acéty- lènes libres dans la solution d'ammoniaque est connue comme variant dans de larges limites, tandis que l'on pense que la concentration en carbonyles est relativement constante pendant au moins un court moment.
Bien que les résultats montrent que les quantités de polymères extraites à 38 C ou à 40 C sont plus importan- tes que celles extraites à 27 C, on estime que cette der- nière ou même.des températures plus basses sont utilisa- bles pratiquement. On peut même diminuer la température de la tour de lavage des acétylènes, car l'efficacité du procédé de cette invention pour éliminer les acétylènes libres de l'ammoniaque diminue l'inconvénient d'avoir des acétylènes libres dissous dans ce dernier courant.
REVENDICATIONS.-
1.- Procédé d'élimination d'impuretés compre- nant des acétylènes, des carbonyles et leurs produits de réaction à partir de solutions aqueuses d'ammoniaque, caractérisé en ce qu'on met en contact ladite solution avec un hydrocarbure léger liquéfié, pour extraire ces impuretés de cette solution.