BR112017004842B1 - processo de produção de butadieno, a partir de etanol em uma etapa reacional com baixo consumo em água e em energia - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um processo de produção de butadieno, a partir de uma carga etanol, compreendendo pelo menos 80% em peso de etanol, compreendendo uma etapa de conversão do etanol em acetaldeído, uma etapa de extração do butadieno, uma etapa de lavagem com água dos subprodutos gasosos, uma etapa de eliminação das impurezas e dos óleos marrons, uma etapa de tratamento dos efluentes, uma etapa de primeira purificação do butadieno, uma etapa posterior de purificação do butadieno, essa carga etanol alimentando essa etapa de extração do butadieno, a disposição das etapas e das reciclagens permitindo maximizar as reciclagens e minimizar o consumo em água e em energia.

Description

DOMÍNIO TÉCNICO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção refere-se a um processo de produção de buta- dieno, a partir de etanol ou de uma mistura etanol/acetaldeído, operando em uma etapa reacional.

TÉCNICA ANTERIOR

[0002] Os processos de produção de butadieno, a partir de etanol foram desenvolvidos, em particular, pelos Russos com base em trabalhos de Lebedev nos anos 20 (processo em 1 etapa reacional) e pelos americanos, durante a segunda guerra mundial, a partir dos trabalhos de Ostromilenski (processo em usa etapas reacionais: desidrogenação de etanol em acetaldeído, mais produção do butadieno, a partir de uma mistura etanol/acetaldeído).

[0003] O processo, em sua versão Lebedev, tem uma conversão por passe amplamente inferior a 50%, o que implica em reciclagens importantes e complicadas para ajustar exatamente a razão etanol/ acetaldeído à entrada da seção reacional.

[0004] Um outro problema do processo é a produção de uma grande variedade de impurezas de todas as espécies: hidrocarbonetos saturados, insaturados e aromáticos, mas também produtos oxigenados, tais como álcoois, fenóis, aldeídos, cetonas, ácidos, ésteres, éteres, acetais.

[0005] Determinados desses subprodutos, tanto gasosos, quanto líquidos, nas condições normais de temperatura e de pressão, são gerados em quantidade significativa. Dentre os subprodutos gasosos, podem-se citar o hidrogênio, o monóxido de carbono, o dióxido de carbono, os alcanos e as olefinas em C1-C4, o metila etila éter. Dentre os subprodutos líquidos, podem-se citar os pentenos, os pentadienos, o dietila éter, o etila vinil éter, os hexenos, os hexadienos, o butanal, o crotonaldeído, o acetato de etila, o dietila acetal, o butanol, o hexanol, o ácido acético. Esses subprodutos gasosos e líquidos são problemáticos para a obtenção de um butadieno nas especificações, mas tam-bém, pois sua reciclagem para as etapas reacionais com o etanol e o acetaldeído induz uma diminuição do rendimento global da unidade. Sua extração complica muito o processo de separação.

[0006] Outros subprodutos são gerados em quantidades ínfimas. Na sequência do documento, falar-se-á de "óleos marrons" para designar o conjunto de milhares de compostos hidrocarbonetos e oxigenados, produzidos nas seções reacionais, cujas temperaturas de ebulição estão compreendidas entre aquela do etanol e indo até 600oC. Esses óleos castanhos têm a particularidade de serem solúveis no etanol, mas insolúveis na água. Eles podem, por toda parte onde eles não são diluídos, por um forte excesso de etanol, incrustar e bujonar os equipamentos. Por outro lado, esses óleos marrons são problemáticos no meio da coluna para destilar que separa a água produzida pela reação e o etanol não convertido. Com efeito, esses óleos marrons são solúveis no efluente de água - etanol que alimenta essa coluna para destilar e insolúveis no resíduo essencialmente constituído de água. Uma separação de fase é produzida, portanto, no meio dessa coluna para destilar, diminuindo consideravelmente a eficácia da separação. Os óleos marrons são difíceis de eliminar no meio do processo, devido ao fato de serem constituídos de milhares de compostos, tendo propriedades físico-químicas muito diferentes. Uma fração desses óleos marrons se acumula, portanto, no meio do processo, acarretando uma baixa de sua eficácia ao cabo de alguns dias, ou melhor semanas, de operação. Portanto, é necessário purificar periodicamente certos fluxos, acarretando uma perda em etanol e em acetaldeído que degrada assim o rendimento global do processo para um custo que seria hoje redibitório.

[0007] Devido a numerosas impurezas produzidas pelo processo, a purificação do butadieno é complexa. Ela recorre a uma combinação de numerosas operações unitárias, tais como lavagens, destilações simples e extrativas. A técnica anterior ensina a utilização de destilações extrativas, utilizando um solvente bis(2 - cloro etila) éter (Chlorex), hoje proscrito devido à sua forte toxicidade. É importante anotar que as especificações do butadieno são atualmente extremamente severas, pela sensibilidade dos catalisadores de polimerização do buta- dieno. A reprodução do encadeamento das operações unitárias, conforme a técnica anterior, não permitiria, portanto, atingir as especificações atuais. Por exemplo, a especificação em acetaldeído (reagente intermediário permitindo produzir o butadieno) no butadieno é passada de 1000 ppm a menos de 10 ppm atualmente. A obra "Synthetic rubber from Alcohol", (A. Talalay, M. Magat, 1945) dá uma vista geral do processo desenvolvido.

OBJETO E INTERESSE DA INVENÇÃO

[0008] A invenção tem por objeto um processo de produção de butadieno, a partir de uma carga etanol, compreendendo pelo menos 80% em peso de etanol, compreendendo pelo menos: A) uma etapa de conversão do etanol em butadieno que compreende pelo menos uma seção reacional, alimentada pelo menos pelo efluente e uma fração do efluente acetaldeído, oriundos da etapa E), operada a uma pressão compreendida entre 0,1 e 1,0 MPa e a uma temperatura compreendida entre 300 e 400oC, em presença de um catalisador, e uma seção de separação, permitindo separar o efluente dessa seção reacional em pelo menos um efluente gasoso e um efluente líquido, a fração do efluente acetaldeído oriunda da etapa E) não alimentando essa seção reacional, que constitui o fluxo de purifi- cação; B) uma etapa de extração do butadieno, compreendendo pelo menos uma seção de compressão que comprime esse efluente gasoso oriundo da etapa A) a uma pressão compreendida entre 0,1 e 1,0 MPa, uma seção de lavagem gás-líquido alimentada por um fluxo de etan constituído dessa carga etanol do processo e/ou uma fração do efluente de etanol oriundo da etapa E) e por esse efluente gasoso comprimido, na qual a alimentação gás é realizada a uma temperatura compreendida entre 10 e 60°C, e a alimentação líqui da é realizada a uma temperatura compreendida entre 20°C e -30°C, e produzindo pelo menos um fluxo de etanol enriquecido em butadieno e um efluente de subprodutos gasoso, e uma seção de destilação alimentada por esse fluxo de etanol enriquecido em butadieno e produzindo um fluente de butadieno bruto e um resíduo de etanol/acetaldeído/água, essa seção de destilação sendo operada entre 0,1 e 1 MPa; C) uma etapa de lavagem com água dos subprodutos gasosos, alimentada pelo efluente de subprodutos gasosos oriundo da etapa B), assim como por uma fração do efluente rico em água oriundo dessa etapa E) e produzindo pelo menos um efluente de água alcoolizada; D) uma etapa de eliminação das impurezas e dos óleos marrons, alimentada pelo menos pelo efluente de etanol/acetaldeí- do/água oriundo da etapa B), e por uma fração do efluente de água oriundo da etapa E) e produzindo pelo menos um refinado de água/ etanol/acetaldeído, um efluente de óleos marrons leves e um efluente de óleos marrons pesados; E) uma etapa de tratamento dos efluentes alimentada pelo menos pelo refinado de água/etanol/acetaldeído oriundo da etapa D), produzindo pelo menos um efluente de etanol, um efluente acetal- deído e um efluente de água; F) uma etapa de primeira purificação do butadieno que compreende pelo uma seção de lavagem gás-líquido alimentada no fundo pelo fluente de butadieno bruto oriundo de B) e no topo por um fluxo de água que pode ser um fluxo de água de origem externa a esse processo de produção do butadieno e/ou uma fração do efluente de água oriundo da etapa E), essa seção de lavagem produzindo no topo um efluente de butadieno pré-purificado e no fundo um efluente de água servida; G) uma etapa posterior de purificação do butadieno, alimentada pelo menos por esse efluente de butadieno pré-purificado oriundo dessa etapa F) e produzindo pelo menos um efluente de buta- dieno purificado.

[0009] A requerente identificou uma disposição de operações unitárias, que permitem prevenir numerosos inconvenientes da técnica anterior. Em particular, a disposição das operações unitárias, de acordo com a invenção, permite eliminar as impurezas gasosas, as impurezas líquidas e os óleos marrons, minimizando a perda em etanol e em acetaldeído, melhorando assim o rendimento global da unidade, reduzindo o fluxo global de água necessária às etapas de separação e obtendo um butadieno muito puro. A redução importante do fluxo global de água permite reduzir o consumo energético do processo e o tamanho dos equipamentos de separação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO Carga

[0010] A carga etanol utilizada no processo, de acordo com a invenção, pode provir de qualquer origem, fóssil, vegetal ou animal, e, em particular, dos processos de produção de etanol, a partir dos recursos vegetais. Essa carga compreende pelo menos 80 % em peso de etanol, preferencialmente pelo menos 90% em peso e, de maneira preferida, pelo menos 93% em peso. De maneira muito preferida, essa carga etanol responde às especificações de etanol carburante EN. 15376.

Etapa A) de conversão do etanol em butadieno

[0011] De acordo com a invenção, uma etapa A) de conversão do etanol em butadieno compreende pelo menos uma seção reacional e uma seção de subprodutos, que permite separar o efluente dessa seção reacional em pelo menos um efluente gasoso e um efluente líquido. Essa seção reacional dessa etapa A) é alimentada pelo efluente de etanol e o efluente acetaldeído oriundos da etapa E) de tratamento dos efluentes e opcionalmente por uma fração dessa carga etanol. Essa etapa A) pode também ser alimentada por um fluxo externo de acetal- deído.

[0012] A razão etanol sobre acetaldeído à entrada da seção reaci- onal é ajustada, controlando-se a fração do efluente acetaldeído oriundo dessa etapa E) que alimenta a etapa A). O controle da razão etanol sobre acetaldeído nessa seção reacional é, portanto, facilitado com o processo, de acordo com a invenção. Essa razão é ajustada ao valor desejado pelo técnico, em função do catalisador utilizado.

[0013] A fração do efluente acetaldeído oriundo dessa etapa E) que não é enviado na seção reacional constitui um fluxo denominado purificação. O acetaldeído e o etila acetato contidos na purificação poderão ser transformados em uma etapa de hidrogenação dedicada para produzir etanol que será então enviado para essa seção reacional dessa etapa A). Ela pode também ser tratada em uma etapa reacional dedicada, contendo um catalisador de tipo sílica com um óxido de tân- talo, de zircônio para produzir butadieno, operada a uma temperatura compreendida entre 300 e 400°C e a uma pressão comp reendida entre 0,1 e 1,0 MPa. De maneira preferida, a vazão de purificação é nula e a integralidade do efluente de etanol/acetaldeído oriundo dessa etapa E) é enviado na seção reacional.

[0014] Essa seção reacional permite converter uma parte da mistura reacional etanol/acetaldeído em pelo menos butadieno. Ela é operada em presença de um catalisador bem conhecido do técnico, por exemplo, um catalisador de tipo sílica com um óxido de magnésio, a uma temperatura compreendida entre 300 e 400°C, de maneira preferida entre 320 e 370°C e a uma pressão compreendida entre 0,1 e 1,0 MPa, de preferência, entre 0,1 e 0,5 MPa, de maneira preferida entre 0,1 e 0,3 MPa. A seletividade da transformação da mistura eta- nol/acetaldeído é preferencialmente superior a 20%, de maneira preferida superior a 25%, de maneira muito preferida superior a 50%. Por seletividade, entende-se a relação molar da vazão de butadieno no efluente dessa seção reacional sobre a vazão de etanol e de acetalde- ído consumido nessa seção reacional. A conversão da transformação da mistura etanol/acetaldeído é preferencialmente a 40%, de maneira preferida superior a 50%, de maneira preferida superior a 60%. Por conversão, entende-se a relação molar da vazão de etanol e de ace- taldeído no efluente dessa seção reacional sobre a vazão de etanol e de acetaldeído na alimentação dessa seção reacional.

[0015] Para maximizar a conversão do etanol e acetaldeído e a seletividade em butadieno, as composições na entrada da seção rea- cional são ajustadas, em função do catalisador selecionado.

[0016] O efluente dessa seção reacional compreende ainda o eta- nol, assim como numerosas impurezas produzidas com o butadieno, dentre as quais o etileno do propileno, do dietil éter (DEE), do acetato de etila, do butanol, do hexanol, os butenos, dos pentenos, dos pentadienos, dos hexenos, e dos hexadienos. Ele alimenta essa seção de separação dessa etapa A).

[0017] Essa seção de separação tem por objetivo extrair os constituintes incondensáveis do efluente líquido. Ela produz um efluente gasoso, que contém principalmente o butadieno, o hidrogênio, o etanol, o acetaldeído e os hidrocarbonetos leves, e um efluente líquido, que contém principalmente a água, o etanol, o acetaldeído e hidrocarbone- tos pesados.

[0018] Essa seção de separação utiliza meios de separação gás- líquido conhecidos do técnico. De maneira preferida, utilizar-se-á um separador gás-líquido operado a uma pressão compreendida entre 0,1 e 0,3 MPa, e uma temperatura compreendida entre 10 e 60°C.

Etapa B) de extração do butadieno

[0019] De acordo com a invenção, uma etapa B) de extração do butadieno, compreendendo pelo menos uma seção de compressão, uma seção de lavagem gás-líquido, e uma seção de destilação é alimentada por esse efluente gasoso oriundo da etapa A), eventualmente por esse efluente líquido oriundo da etapa A) e por um fluxo de etanol constituído dessa carga etanol do processo e/ou de uma fração do efluente de etanol oriundo da etapa E). Essa etapa B) produz pelo menos um efluente de subprodutos gasoso, um fluente de butadieno bruto e um efluente de etanol/acetaldeído/água.

[0020] Esse fluxo de etanol que alimenta a etapa B) compreende pelo menos 80% em peso de etanol, preferencialmente pelo menos 90% em peso e de maneira preferida pelo menos 93% em peso. Esse fluxo de etanol que alimenta a etapa B) pode conter metanol, água, acetato de etila, butanol e hexanol. De preferência, esse fluxo de eta- nol que alimenta a etapa B) compreende menos de 10% em peso de acetaldeído, de preferência, - 5% em peso e de maneira preferida - 1% em peso. De preferência, esse fluxo que alimenta a etapa B) compreende - 20% em peso de água, de preferência, menos de 5%, de ma-neira preferida - 1% em peso.

[0021] Em uma outra disposição preferida, esse fluxo de etanol é constituído de uma fração do efluente de etanol oriundo da etapa E) de tratamento dos efluentes.

[0022] A utilização de um fluxo de etanol, contendo pouco acetal- deído ou nenhum minimiza o arrastamento do acetaldeído nesse efluente sob produtos gasosos estirado no topo dessa seção de lavagem gás-líquido, reduzindo as perdas em rendimento global do processo, assim como a vazão de água de lavagem necessária na etapa C) de lavagem com água dos subprodutos gasosos.

[0023] O efluente gasoso oriundo da etapa A) é comprimido nessa seção de compressão a uma pressão compreendida entre 0,1 e 1,0 MPa, preferencialmente entre 0,1 e 0,7 Mpa, e, de maneira preferida entre 0,2 e 0,5 MPa. O efeito dessa compressão é, por um lado, de diminuir a vazão volúmica de gás, e, por outro lado, de melhorar a eficácia da lavagem a jusante. O efluente gasoso comprimido é em seguida resfriado a uma temperatura compreendida entre 10 e 60°C, preferencialmente entre 30°C e 40°C.

[0024] Essa seção de lavagem gás-líquido da etapa B) compreende uma coluna de lavagem alimentada no topo por esse fluxo de eta- nol que alimenta a etapa B), no fundo por esse efluente gasoso comprimido e resfriado, e produz no topo o efluente de subprodutos gasosos e no fundo um fluxo de etanol enriquecido em butadieno que alimenta essa seção de destilação da etapa B).

[0025] Esse fluxo de etanol que alimenta a etapa B) é resfriado, antes de ser alimentado no topo dessa coluna de lavagem gás-líquido da seção de lavagem a uma temperatura compreendida entre 20 e - 30°C, preferencialmente entre 5°C e -15°C. O intere sse de resfriar esse fluxo de etanol é de melhorar o desempenho da operação de lavagem, minimizando o arrastamento de etanol e de acetaldeído nesse efluente de subprodutos gasosos. Assim, a totalidade do butadieno presente no efluente gasoso oriundo da etapa A) comprimido e resfriado é abatida, e o efluente de subprodutos gasosos estirado no topo dessa seção de lavagem gás-líquido está isento de butadieno.

[0026] A minimização do arrastamento de acetaldeído nesse efluente de subprodutos gasosos permite, incidentemente, diminuir, de maneira considerável, a vazão de água requerida na etapa C) de lavagem com água dos subprodutos gasosos, cujo objetivo é de recuperar o etanol e os traços eventuais de acetaldeído arrastados no efluente de subprodutos gasosos estirado no topo da seção de lavagem no etanol da etapa B).

[0027] Em uma disposição particular, o fluxo de etanol enriquecido em butadieno estirado no fundo dessa seção de lavagem gás-líquido da etapa B) é misturado ao efluente líquido oriundo da etapa A), de maneira a formar a alimentação dessa seção de destilação da etapa B).

[0028] Em uma outra disposição particular, o fluxo de etanol enriquecido em butadieno estirado no fundo dessa seção de lavagem gás- líquido da etapa B) constitui a alimentação dessa seção de destilação da etapa B), o efluente líquido oriundo da etapa A) alimentando então diretamente a etapa D) de eliminação das impurezas líquidas e óleos marrons. Este último modo de realização é tornado possível pelo processo, de acordo com a invenção, pois o efluente líquido oriundo da etapa A) contém pouco butadieno.

[0029] Essa alimentação é tratada nessa seção de destilação da etapa B), de maneira a separar no topo um efluente vapor, compreendendo a maioria do butadieno, denominado fluente de butadieno bruto, e no fundo um resíduo de etanol/acetaldeído/água. Pela maioria, entende-se mais de 80% do butadieno compreendido na alimentação dessa seção de destilação, preferencialmente mais de 90%, de maneira preferida mais de 95%, de maneira ainda mais preferida mais de 98%, de maneira muito preferida mais de 99%, e, de maneira muito vantajosa, a totalidade do butadieno compreendido nessa alimentação. Esse resíduo de etanol/acetaldeído/água compreende etanol e acetal- deído, que não reagiram e compreende também a água produzida e subprodutos formados nas etapas A), como, por exemplo, o dietil éter e o acetato de etila e os óleos marrons. Esse resíduo de etanol/ace- taldeído/água compreende o etanol e o acetaldeído que não reagiu, e compreende também a água produzida e subprodutos formados na etapa A), como, por exemplo, o dietil éter e o acetato de etila e os óleos marrons. Esse resíduo de etanol/acetaldeído/água alimenta em seguida as etapas D) e E) de tratamento dos efluentes. Essa seção de destilação é operada entre 0,1 e 1 MPa, e, de maneira preferida, entre 0,2 e 0,5 MPa.

[0030] A disposição das reciclagens e a utilização dos fluxos externos (carga etanol, água) de acordo com a invenção, e, em particular de um fluxo resfriado, permite minimizar a vazão do efluente de água usada, e, portanto, a vazão a tratar por essas etapas C) e E). O processo, de acordo com a invenção, permite, portanto, minimizar a vazão dos efluentes a tratar na etapa de tratamento dos efluentes.

Etapa C) de lavagem com água dos subprodutos gasosos

[0031] De acordo com a invenção, uma etapa C) de lavagem com água dos subprodutos gasosos é alimentada pelo efluente de subprodutos gasosos oriundo da etapa B), assim como por uma fração do efluente rico em água oriundo dessa etapa E) e produz pelo menos um efluente de água alcoolizada.

[0032] O objetivo dessa etapa C) é de recuperar a pequena fração de etanol arrastada nesse efluente de subprodutos gasosos oriundo da etapa B), a fim de melhorar o rendimento global do processo.

[0033] A quantidade de água oriunda dessa etapa E) necessária nessa etapa C), de acordo com a invenção, é muito pequena, contrariamente àquela necessária na técnica anterior, pois o efluente vapor oriundo da etapa A) foi lavado na etapa B) com um fluxo de etanol contendo pouco acetaldeído ou nenhum. Resta, portanto, apenas nes- se fluxo uma pequena fração de etanol, facilmente recuperada com uma quantidade de água pequena em comparação com a quantidade de água que teria sido necessária se houvesse acetaldeído no efluente de subprodutos gasosos oriundo da etapa B).

[0034] A água, carregada em etanol, após a lavagem, é estirada dessa etapa C) e constitui o efluente de água alcoolizada. Ela alimenta a etapa E), diretamente na seção de destilação água-etanol, sem sobrecarregar a seção de destilação do acetaldeído. Em um outro modo da invenção, ela alimenta a etapa D) de eliminação das impurezas e dos óleos marrons.

[0035] O processo, de acordo com a invenção, permite, portanto, minimizar a vazão dos efluentes a tratar na etapa de tratamento dos efluentes. Ele permite, por outro lado, reduzir ao máximo as perdas em butadieno, permitindo recuperar, de preferência, mais de 98%, preferencialmente mais de 99% do butadieno produzido no final das etapas reacionais nesse efluente de butadieno purificado.

Etapa D) de eliminação das impurezas líquidas e dos óleos marrons

[0036] De acordo com a invenção, uma etapa D) de eliminação das impurezas e dos óleos marrons é alimentada pelo menos pelo efluente de etanol/acetaldeído/água oriundo da etapa B) e por uma fração do efluente de água oriundo da etapa E) e produz pelo menos um refinado etanol/acetaldeído/água, um efluente de óleos marrons leves e um efluente de óleos marrons pesados. Essa etapa D) pode também ser alimentada pelo efluente líquido oriundo da etapa A).

[0037] Essa etapa D) compreende preferencialmente pelo menos uma seção de lavagem/contralavagem, uma seção de destilação dos óleos marrons leves, e uma seção de destilação dos óleos marrons pesados.

[0038] Essa seção de lavagem/contralavagem preferencial é ali- mentada em um ponto intermediário por esse efluente de etanol/ace- taldeído/água oriundo da etapa B), vantajosamente em mistura com o efluente de água servida oriundo da etapa E), o efluente de água alcoolizada oriundo da etapa C) e/ou em mistura com uma fração do efluente de água servida, oriundo da etapa F). O efluente líquido oriundo da etapa A) pode também opcionalmente de modo vantajoso alimentar essa seção de lavagem/contralavagem em um ponto intermediário. Esses efluentes sendo mais ricos em água que o efluente de etanol/ acetaldeído/água oriundo da etapa B), sua introdução em mistura permite limitar as perdas em hidrocarboneto no refinado.

[0039] Essa seção de lavagem/contralavagempreferencial é alimentada no fundo por um efluente de hidrocarboneto e no topo por uma fração do efluente de água servida da etapa E), que não compreende o etanol e o acetaldeído. O efluente de hidrocarboneto e a fração do efluente de água oriundo da etapa E) são alimentados a uma temperatura compreendida entre 10 e 70°C, preferencial mente entre 45 e 55°C. Essa seção de lavagem/contralavagem produz no topo um extrato de hidrocarbonetos de lavagens carregado de uma fração das impurezas e dos óleos marrons, e no fundo esse refinado etanol/ace- taldeído/água.

[0040] Essa seção de lavagem/contralavagem é, de preferência, operada a uma pressão, de preferência, compreendida entre 0,1 e 0,5 MPa, preferencialmente entre 0,2 e 0,4 MPa. De preferência, o acréscimo de água para realizar a contralavagem é tal que o teor em água no refinado etanol/acetaldeído/água é superior a 30% em peso, de maneira preferida superior a 40% em peso.

[0041] Em um modo de realização, o contato entre as duas fases líquidas nessa seção de lavagem/contralavagem é realizado no meio de um extrator líquido-líquido. Diferentes modos de contato podem ser considerados. Podem-se citar, de maneira não limitativa, uma coluna guarnecida, uma coluna pulsada ou uma coluna compartimentada agitada. Em um outro modo de realização, o contato entre as duas fases líquidas nessa seção de lavagem/contralavagem é realizado no meio de um contactor membranário, ou uma cascata de contactores mem- branários. Esse modo de contato é particularmente bem adaptado ao sistema utilizado. Com efeito, as misturas água - etanol - hidrocarbo- neto são conhecidas para formar emulsões estáveis, que podem ser problemáticas em um extrator líquido - líquido. O contactor membraná- rio permite gerar uma área de contato importante, favorecendo a transferência das impurezas e óleos em direção à fase hidrocarboneto, sem gerar emulsão.

[0042] Esse extrato hidrocarbonetos de lavagens alimenta essa seção de destilação dos óleos marrons leves, a qual produz como destilado esse efluente de óleos marrons leves, e um resíduo de hidrocar- bonetos, compreendendo a fração pesada dos óleos marrons.

[0043] Esse efluente de óleos marrons leves é composto de impurezas produzidas pela etapa reacional A), principalmente o dietil éter, o acetato de etila, o penteno, o isopreno, o butanal, o vinil etil éter, e a fração leve dos óleos marrons. Esse efluente pode ser queimado para fornecer uma parte do calor necessário ao circuito de óleo quente ou às caldeiras de vapor do processo, ou destilado para recuperar um efluente dietil éter e/ou um efluente acetato de etila, que poderá ser seja valorizada, seja reciclada na seção reacional da etapa A) para ser retransformada.

[0044] Esse resíduo de hidrocarboneto contém essencialmente os hidrocarbonetos que servem para a lavagem, mas também a fração, a mais pesada dos óleos marrons. De preferência, para evitar o acúmulo da fração pesada dos óleos marrons pela reciclagem do efluente de hidrocarbonetos em direção à seção de lavagem/contralavagem, uma fração desse resíduo hidrocarbonetos é tratada nessa seção de desti- lação dos óleos pesados, consistindo em uma coluna para destilar, a qual produz um destilado de hidrocarbonetos composto no essencial de hidrocarbonetos com ainda alguns traços de óleos marrons e, como resíduo, esse efluente de óleos marrons, compreendendo, de preferência, mais de 80%, preferencialmente mais de 85% de hidrocarbone- tos, assim como os óleos marrons os mais pesados. De preferência, a fração desse resíduo de hidrocarbonetos enviada para essa seção de destilação dos óleos marrons pesados está compreendida entre 5 e 30% da vazão total desse resíduo de hidrocarbonetos, e, preferencialmente, entre 10 e 25%. O destilado de hidrocarboneto é preferencialmente misturado à fração do resíduo de hidrocarbonetos que não foi tratado nessa seção de destilação dos óleos pesados, a fim de formar o efluente de hidrocarbonetos, alimentando a seção de lavagem /contralavagem.

[0045] Esse efluente de óleos marrons pesados, que representa, tipicamente, entre 0,1 e 20% da carga dessa seção de destilação dos óleos marrons pesados, preferencialmente entre 0,3 e 10%, pode ser queimado para fornecer uma parte do calor necessário ao circuito de óleo quente ou às caldeiras com vapor do processo. Um fornecimento de hidrocarbonetos equivalente às perdas no fundo dessa seção de destilação dos óleos pesados pode ser necessário para manter a vazão de lavagem constante. Essa coluna é preferencialmente regulada, de maneira a manter constante a concentração em óleos marrons no circuito de reciclagem dos hidrocarbonetos (circuito efluente de hidro- carbonetos/extrato hidrocarbonetos de lavagem).

[0046] Os efluentes óleos marrons leves e pesados são, de preferência, eliminados do processo.

[0047] O efluente de etanol/acetaldeído/água oriundo da etapa B) compreende, principalmente, o etanol, o acetaldeído, a água, mas também impurezas, tais como o dietil éter, o acetato de etila e os óleos marrons, tais como definidos anteriormente. Essas impurezas poderão se acumular, se elas forem reenviadas em direção à etapa reacional A) no meio do corte de destilação rica em acetaldeído e/ou do corte de destilação rica em etanol e que elas são apenas parcialmente convertidas na seção reacional da etapas A). A etapa D) permite recuperar uma parte dessas impurezas, antes da etapa E) de tratamentos dos efluentes, o que permite evitar a desmistura dos óleos marrons no meio das colunas para destilar, simplificar o esquema de destilação, e obter, no final da etapa E), um efluente de etanol, um efluente acetal- deído e um efluente de água de maior pureza em relação à técnica anterior.

[0048] Na seção de lavagem/contralavagem preferencial, a lavagem do efluente de etanol/acetaldeído/água da etapa B) com um efluente de hidrocarbonetos arrasta os óleos marrons e determinadas impurezas, enquanto que a contralavagem do fluxo de hidrocarbonetos permite limitar qualquer perda em acetaldeído e em etanol.

[0049] De maneira surpreendente, a requerente descobriu que era possível obter uma separação de fase líquido-líquido, acrescentando determinados hidrocarbonetos ao resíduo de etanol/acetaldeído oriundo da etapa B). Esse resultado é surpreendente, pois o resíduo de etanol/acetaldeído, oriundo da etapa, é muito rico em etanol e acetal- deído que são miscíveis em qualquer proporção com os hidrocarbone- tos. Por uma seleção adequada de hidrocarboneto, a requerente descobriu que era possível obter uma separação de fase líquida - líquida, e, portanto, realizar uma extração líquido - líquido para eliminar uma parte das impurezas contidas no efluente de etanol/acetaldeído/água oriundo da etapa B). Esse efluente de hidrocarboneto pode conter hi- drocarbonetos saturados e/ou insaturados e/ou aromáticos, de preferência hidrocarbonetos saturados. Esse efluente de hidrocarboneto é vantajosamente constituído de uma mistura de hidrocarbonetos, tendo entre 6 e 40 átomos de carbono, de preferência, entre 10 e 20 átomos de carbono. De maneira não limitativa, esse efluente de hidrocarbone- to pode ser um corte óleo combustível ou querosene dessulfurado ou ainda um corte de hidrocarbonetos produzido por uma unidade de tipo Fischer-Tropsh.

[0050] O acréscimo de água no meio da seção de lavagem/con- tralavagem, preferencial, permite um melhor funcionamento do processo de eliminação das impurezas e óleos marrons, de acordo com a invenção.

[0051] O processo, de acordo com a invenção, evita assim a purificação regular de etanol, a fim de evitar o acúmulo dos óleos marrons, o que permite melhorar os desempenhos globais do processo.

Etapa E) de tratamento dos efluentes

[0052] De acordo com a invenção, a etapa E) de tratamento dos efluentes é alimentada pelo menos pelo refinado etanol/acetaldeído/ água oriundo da etapa D) e produz pelo menos um efluente de etanol, um efluente acetaldeído e um efluente de água. Se o efluente de água servida oriundo da etapa F), ou o efluente de água alcoolizada, oriundo da etapa C) não sofreram a etapa D), de eliminação das impurezas e óleos marrons, podem preferencialmente de modo direto alimentar a etapa E) de tratamento dos efluentes. A seção E) é vantajosamente também alimentada por uma fração da carga etanol.

[0053] De preferência e diferentemente da técnica anterior, nenhum estiramento com perda de etanol ou acetaldeído é efetuado.

[0054] Essa etapa E1) compreende pelo menos duas seções de destilação. Uma seção de destilação da água e do etanol, e uma seção de destilação do acetaldeído.

[0055] De acordo com um primeiro modo preferencial, esse refinado etanol/acetaldeído/água oriundo da etapa D) e eventualmente o efluente de água servida oriundo da etapa F) alimentam essa seção de destilação do acetaldeído, na qual o acetaldeído é separado, de maneira a formar um efluente acetaldeído, o resíduo dessa seção de destilação do acetaldeído que alimenta uma seção de destilação da água e do etanol, permitindo separar no topo um efluente de etanol e no fundo um efluente de água. O efluente de água alcoolizada, oriundo da etapa C) que não contém acetaldeído, alimenta diretamente essa seção de destilação da água e do etanol. Essa seção de destilação da água e do etanol é também vantajosamente alimentada por uma fração da carga etanol.

[0056] O efluente de etanol oriundo da etapa E) é, de preferência, constituído de mais de 80% em peso de etanol, de preferência mais de 84% em peso. De maneira não limitativa, o efluente de etanol oriundo da etapa E) pode conter impurezas como a água, o acetato de etila, o butanol e o hexanol. As impurezas, além da água, representam, de preferência, menos de 10%, de forma privilegiada menos de 5%, de forma ainda preferencial menos de 2% em peso desse efluente de etanol.

[0057] O efluente acetaldeído oriundo da etapa E) é preferencialmente constituído de mais de 80% em peso de acetaldeído e de eta- nol, de preferência, de mais de 85% em peso. De maneira não limitativa, o efluente acetaldeído oriundo da etapa E) pode conter impurezas como a água, o acetato de etila, a acetona. As impurezas além da água representam preferencialmente menos de 10%, de forma preferencial menos de 5% em peso desse efluente acetaldeído.

[0058] Esses efluentes acetaldeído, etanol e água são em seguida reciclados no resto do processo, de acordo com a invenção. A fração desse efluente acetaldeído que alimenta a etapa A) é, de preferência, pelo menos de 0,60, de preferência pelo menos 0,65, de maneira muito preferida pelo menos 0,70. A fração desse efluente de água, alimentando essa etapa C), está vantajosamente compreendida entre 0 e 0,3, muito vantajosamente entre 0 e 0,1, mais vantajosamente compreendida entre 0 e 0,05. A fração desse efluente de água, alimentando essa etapa D) de eliminação das impurezas e dos óleos marrons está vantajosamente compreendida entre 0 e 1, preferencialmente entre 0,3 e 0,6, e vantajosamente entre 0,45 e 0,55.

[0059] Em um outro modo de realização da invenção, esses efluentes acetaldeído, etanol e água sofrem uma etapa de purificação, antes de serem reciclados no resto do processo. Por purificação, entende-se colocar em contato esses efluentes com adsorventes como, por exemplo, o carvão ativo, a sílica, A alumina ou ainda uma resina poli- mérica funcionalizada. Por exemplo, um carvão ativo permite eliminar os traços de butanol e de hexanol compreendidos no efluente de eta- nol. Por exemplo, um carvão ativo permite eliminar os traços de butanol e de hexanol compreendidos no efluente de etanol. Por exemplo, uma resina básica permite eliminar o ácido acético presente no efluente de água. Quando os adsorventes são saturados e não permitem garantir a pureza dos elementos acetaldeído, etanol e água, eles são eliminados, ou regenerados para serem reutilizados.

Etapa F) de primeira purificação do butadieno

[0060] A etapa F) de primeira purificação do butadieno compreende pelo menos uma seção de lavagem gás - líquido alimentada no fundo pelo fluente de butadieno bruto oriundo de B), e no topo por um fluxo de água que pode ser um fluxo de água de origem externa a esse processo de produção de butadieno e/ou uma fração do efluente de água oriundo da etapa E), essa seção de lavagem gás líquido produzindo no topo um efluente de butadieno pré-purificado e no fundo um efluente de água servida. De maneira preferida, esse fluxo de água é um fluxo de água de origem externa ao processo.

[0061] Esse efluente de água servida contém o acetaldeído e um pouco de butadieno, e é preferencialmente enviado para a etapa E) de tratamento dos efluentes, para a seção de destilação do acetaldeído.

[0062] O objetivo da etapa F) é de eliminar as impurezas polares, em particular o acetaldeído que não deve estar presente além de alguns ppm no butadieno final. O fluente de butadieno bruto oriundo de B) compreende a maioria do butadieno, mas contém ainda numerosas impurezas, das quais uma quantidade importante de acetaldeído que forma um azeotropo com o butadieno e não pode, portanto, ser completamente eliminado por destilação, quando da etapa B). Assim, a vazão desse fluxo de água é ajustada para se obter a especificação buscada em acetaldeído no efluente de butadieno pré-purificado.

[0063] Esse fluxo de água é preferencialmente resfriado a uma temperatura inferior a 25°C, de preferência, inferi or a 20°C, antes de alimentar a seção de lavagem gás-líquido, de maneira a fazer a lavagem com uma quantidade de água reduzida. A temperatura de alimentação desse fluxo de água é escolhida, de maneira a não formar hidra- tos com o butadieno e os hidrocarbonetos leves ainda presentes no fluxo butadieno bruto oriundo da etapa B).Essa seção de lavagem gás líquido é, de preferência, operada a uma pressão tal que o butadieno está em fase gasosa e não líquida. A pressão sobre essa etapa está compreendida entre 0,1 e 1 MPa e, de maneira preferida, entre 0,2 e 0,3 MPa.

Etapa Fbis) opcional da segunda purificação do butadieno

[0064] O efluente de butadieno pré-purificado oriundo da etapa F) sofre vantajosamente uma etapa Fbis) de segunda purificação do bu- tadieno, antes de ser alimentada na etapa G) posterior de purificação do butadieno, essa etapa Fbis) compreendendo pelo menos uma seção de lavagem alimentada no fundo por esse efluente de butadieno pré-purificado oriundo de F), e no topo por uma solução absorvente. Estira-se no topo dessa seção de lavagem um efluente de butadieno pré-purificado, no qual foram eliminados os traços de acetaldeído ain- da contidos no efluente de butadieno pré-purificado, assim como os traços de outros carbonilas que são menos solúveis na água do que o acetaldeído, como, por exemplo o butanal, a acetona e o hexanal, e, portanto, menos eficazmente eliminados por uma simples lavagem com água. Estira-se no fundo dessa seção de lavagem um efluente líquido que é eliminado do processo.

[0065] Em um primeiro modo de realização dessa etapa Fbis), essa seção absorvente é uma solução aquosa que tem um pH superior a 10, ajustado pelo acréscimo de soda ou de potassa.

[0066] Em um segundo modo de realização dessa etapa Fbis), essa solução absorvente é uma solução aquosa de bi-sulfito de sódio ou de potássio, cujo pH está compreendido entre 5 e 8, de maneira preferida entre 6 e 7.

[0067] Em um terceiro modo de realização dessa etapa Fbis), essa solução absorvente é uma solução aquosa contendo um composto da família das hidrazinas.

[0068] A requerente descobriu que a combinação das etapas F) e Fbis) era particularmente bem adaptada ao tratamento de um fluente de butadieno bruto oriundo de um processo de tipo Lebedev.

[0069] Com efeito, a aplicação da etapa F) só necessita de grandes vazões de água para atingir a especificação de menos de 10 ppm de compostos carbonilados. Essas grandes vazões de água são, em seguida, tratadas na etapa E), o que induz custos de operação e de investimento consequentes. Além disso, aumentando-se, de maneira muito importante, as vazões de água que alimenta a etapa F), solubili- za-se uma pequena parte de butadieno, o que diminui o rendimento global do processo.

[0070] Por outro lado, a aplicação da etapa Fbis) sozinha não seria conveniente para tratar um fluente de butadieno bruto oriundo da etapa B). Com efeito, o acetaldeído eliminado do fluente de butadieno bruto por colocação em contato com uma solução aquosa básica ou uma solução de bisulfito ou uma solução aquosa de um composto da família das hidrazinas, não pode ser facilmente regenerada. Por conseguinte, uma quantidade importante de acetaldeído seria também perdida, o que se traduziria por uma baixa de rendimento global do processo.

[0071] A requerente identificou, portanto, um funcionamento ótimo e preferencial do processo, encadeando as etapas F) e Fbis) de primeira e segunda purificação do butadieno, permitindo respectivamente atingir as especificações, maximizando o rendimento global do processo e minimizando os custos operacionais.

Etapa G) posterior de purificação do butadieno

[0072] De acordo com a invenção, uma etapa G) posterior de purificação do butadieno é alimentada pelo menos por esse efluente de butadieno pré-purificado oriundo dessa etapa F), vantajosamente tratado na etapa Fbis) de segunda purificação, e produzido pelo menos um efluente de butadieno purificado.

[0073] Essa etapa G) permite purificar o butadieno produzido nas etapas reacionais a um nível de pureza muito alto (tipicamente mais de 99,5% em peso, preferencialmente mais de 99,8% em peso, e muito preferencialmente mais de 99,9% em peso), limitando as perdas de produto, separando as impurezas que não foram retiradas ou o foram parcialmente no decorrer da etapa B), F) e vantajosamente Fbis).

[0074] Em um primeiro modo da invenção, essa etapa G) compreende pelo menos uma seção de secagem, uma seção de destilação criogênica e uma seção de separação butadieno/butenos por extração líquido - líquido.

[0075] De acordo com esse modo de realização, o efluente de bu- tadieno pré-purificado, oriundo da etapa F), vantajosamente tratado na etapa Fbis), alimenta uma seção de secagem. Essa seção tem por ob- jetivo atingir as especificações requeridas em água no produto final (efluente de butadieno purificado) e permitir praticar uma separação criogênica, sem risco de formação de hidratos. Na saída dessa seção de secagem, obtém-se um efluente de butadieno seco. Por butadieno seco, entende-se menos de 10 ppm de água, de preferência menos de 5 ppm, de preferência menos de 1 ppm.

[0076] Essa seção de secagem compreende preferencialmente uma secagem constituída de um ou vários recipientes contendo um ou vários adsorventes tendo uma grande afinidade para a água. De maneira não limitativa, esse adsorvente pode ser constituído de sílica e/ou de alumina. De maneira não limitativa, esse adsorvente pode ser uma zeolita, tal como uma zeolita 3A ou 4A. Quando o adsorvente ou os adsorventes são saturados em água, alimenta-se esse efluente de butadieno pré-purificado para um outro recipiente contendo o adsor- vente ou os adsorventes frescos ou regenerados.

[0077] A regeneração do adsorvente pode ser realizada, seja modificando-se a pressão parcial de água no meio do recipiente, seja modificando-se a temperatura no meio do recipiente, seja modificando- se a pressão parcial da água e a temperatura no meio do recipiente. Neste último modo de realização, a regeneração do ou dos adsorven- tes saturado em água é feita, aquecendo-se o recipiente, alimentando- se com um fluxo que não contém água ou contém muito pouca água. Por não conter água ou conter muito pouca água, entendem-se menos de 500 ppm, preferencialmente menos de 350 ppm, de maneira preferida menos e 10 ppm, de preferência, menos de 5 ppm, de maneira muito preferida menos de 1 ppm. Esse fluxo não contendo água ou contendo muito pouca pode ser, de forma não limitativa, um fluxo de nitrogênio, um fluxo de ar, um fluxo de hidrocarboneto, ou um fluxo de hidrogênio.

[0078] Esse fluxo que não contém água ou contém muito pouca água é aquecido a uma temperatura suficiente para regenerar o ad- sorvente ou os adsorventes antes de ser alimentada no recipiente que contém o adsorvente ou os adsorventes a regenerar, preferencialmente, à cerca de 250°C.

[0079] Sempre de acordo com esse modo de realização, esse efluente de butadieno seco alimenta em seguida uma seção de destilação criogênica, utilizando uma coluna para destilar. Os produtos leves saem no topo da seção de destilação criogênica entre -20°C e - 35°C. O fundo da coluna está a uma temperatura comp reendida entre 20 e 50°C, preferencialmente entre 25 e 45°C, de ma neira muito preferida entre 30 e 40°C, a pressão no topo da coluna e stá compreendida entre 0,3 e 0,4 MPa, preferencialmente 0,35 MPa. O interesse da coluna é de apresentar uma eficácia muito grande de separação dos últimos incondensáveis e isto sem perda de butadieno (menos de 0,05%). Evita-se assim uma reciclagem importante para a etapa B) e uma perda de butadieno.

[0080] O produto de fundo dessa seção de destilação criogênica, denominado efluente de butadieno, compreende por principal impureza butenos. Esse efluente de butadieno alimenta uma seção de separação butadieno/butenos por extração líquido - líquido, tal como descrita na patente FR 2.036.057.

[0081] Ainda de acordo com o primeiro modo de realização, essa seção de separação butadieno/butenos é uma seção de extração líquido - líquido, na qual esse efluente de butadieno alimenta em uma zona intermediária uma primeira coluna de extração líquido - líquido, na qual um fluxo de solvente polar, preferencialmente o DMSO, é alimentado no topo. No fundo, um solvente hidrocarboneto saturado, preferencialmente o pentano ou ciclo-hexano, é alimentado. As vazões, assim como a razão das vazões de solvente polar sobre solvente hi- drocarboneto são reguladas, de tal modo que o essencial dos butenos vai ser arrastado pelo solvente hidrocarboneto e o essencial do buta- dieno é arrastado pelo solvente polar.

[0082] A mistura butenos/hidrocarboneto obtida no topo da primeira coluna de extração é, em seguida, tratada em uma primeira coluna a destilar, a fim de obter no topo o efluente buteno, e no fundo o solvente hidrocarboneto que pode ser reciclado.

[0083] A mistura butadieno/solvente polar alimenta em seguida o topo de uma segunda coluna de extração líquido/líquido, na qual o bu- tadieno é extraído do solvente polar por colocação em contato direto com uma quantidade de solvente hidrocarboneto mais importante do que na primeira coluna de extração líquido - líquido, que é introduzida no fundo dessa segunda coluna de extração líquido - líquido.

[0084] A mistura butadieno/hidrocarboneto, obtida no topo da segunda coluna de extração líquido - líquido, é em seguida tratada em uma coluna para destilar, a fim de obter no topo o efluente de butadie- no purificado, e no fundo o solvente hidrocarboneto que pode ser reciclado.

[0085] De maneira preferida, as colunas de extração líquido - líquido dessa seção de separação butadieno/butenos são operadas a uma pressão compreendida entre 0,1 e 1 MPa, e uma temperatura compreendida entre 20 e 60°C.

[0086] Em um outro modo da invenção, essa etapa G) compreende pelo menos uma destilação e uma destilação extrativa. A etapa de destilação pode ser realizada a montante ou a jusante da etapa de destilação extrativa. A destilação extrativa pode ser realizada, de maneira não limitativa, com um solvente como a N-metil - pirrolidona, o dimetil - formamida ou o acetonitrila.

[0087] As diferentes etapas de tratamento e de purificação do bu- tadieno B), F), Fbis) e G) podem evidentemente também cotratar qualquer fluxo que compreende o butadieno eventualmente produzidos por outros processos situados nas proximidades do processo, de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0088] A figura 1 representa de maneira esquemática uma disposição do processo, segundo a técnica anterior, extraído da obra "synthetic rubber from alcohol", Talalay e Magat, 1945.

[0089] Uma etapa ab) de conversão do etanol em butadieno é alimentada pela carga etanol, compreendendo o etanol e a água, pelo efluente de etanol oriundo da etapa f1) e pelo efluente acetaldeído oriundo da etapa f2). A etapa ab) produz um efluente gasoso, um efluente líquido leve e um efluente líquido pesado.

[0090] A etapa d1) de extração do butadieno compreende uma seção de lavagem gás-líquido por um solvente, e uma seção de regeneração do solvente por destilação que funciona em circuito fechado. O efluente gás oriundo da etapa ab) é introduzido no fundo da coluna de lavagem gás-líquido, e o solvente é introduzido no topo. A coluna de lavagem gás-líquido produzido no topo o efluente de subprodutos gasosos e hidrogênio, e no fundo o solvente saturado em butadieno, que é enviada sobre um prato intermediário da coluna para destilar. Essa coluna para destilar produz no topo o fluente de butadieno bruto e no fundo o solvente regenerado que é reciclado para a coluna de lavagem gás - líquido. O solvente pode ser um hidrocarboneto como, por exemplo, a turpidina ou o etanol. De maneira regular, o solvente de lavagem é purificado e o circuito é alimentado com solvente fresco.

[0091] A etapa d2) de primeira purificação de butadieno é alimentada pelo fluente de butadieno bruto oriundo da etapa d1) e por um efluente de água e produz um efluente de butadieno pré-purificado e um efluente de água servida. Essa etapa compreende uma seção de lavagem gás-líquido, que é alimentada no fundo pelo fluente de buta- dieno bruto oriundo de d1) e no topo por esse efluente de água. A co- luna de lavagem gás líquido produz no fundo esse efluente de água servida e no topo esse efluente de butadieno pré-purificado.

[0092] A etapa e) posterior de purificação do butadieno é alimentada por esse efluente de butadieno pré-purificado dessa e etapa d2) e produz um efluente de butadieno purificado e um resíduo. Essa etapa compreende uma destilação.

[0093] A etapa f1) de tratamento do efluente líquido pesado é alimentada pelo efluente líquido pesado oriundo da etapa ab) e produz um efluente líquido leve, um efluente de água, um efluente de etanol e um efluente álcoois pesados que é eliminado do processo. Essa etapa compreende pelo menos uma destilação.

[0094] A etapa f2) de tratamento do efluente líquido é alimentada pelo efluente líquido leve oriundo da etapa ab) e pelo efluente líquido leve oriundo da etapa f1). Ela produz um efluente acetaldeído, um efluente dietila éter, um efluente de hidrocarboneto e compreende pelo menos uma destilação e uma seção de lavagem.

[0095] A etapa f3) de tratamento das águas servidas é alimentada pelo efluente de água servida da etapa d2) e produz um efluente de água, um efluente acetaldeído, e um efluente dietila éter. Ela compreende pelo menos uma destilação.

[0096] A etapa f4) de tratamento do resíduo é alimentada pelo resíduo oriundo da etapa e) e produz um efluente acetaldeído, um efluente dietila éter, um efluente de hidrocarbonetos C5 e um efluente de hidrocarbonetos C6 que são eliminados do processo. Ela compreende pelo menos uma destilação.

[0097] A figura 2 representa, de maneira esquemática e não limitativa, uma disposição do processo, de acordo com a invenção.

[0098] Uma fração 1 do efluente do etanol oriundo da seção de destilação 71 é enviado para a seção reacional 18, ou uma parte do etanol é convertido principalmente em acetaldeído, butadieno e em hidrogênio. A seção reacional 18 é, por outro lado, alimentada pelo efluente acetaldeído 17 oriundo da seção de destilação 71. O conduto 17bis permite ajustar a vazão do efluente 17, alimentando a seção re- acional 18. O efluente da seção reacional 18 é enviado para a seção de separação 20 pelo conduto 19 para ser separado em um efluente gasoso 21 e um efluente líquido 31.

[0099] O efluente gasoso 21 é comprimido na seção 22. Ele alimenta via o conduto 23 uma seção de lavagem 24 na qual é lavado por colocação em contato com a carga etanol 15 e o etanol reciclado 49. Esse conjunto é mais particularmente descrito na figura 3. O efluente gasoso comprimido é lavado alimenta pelo conduto 26 uma seção de lavagem com água 27, na qual é lavado com uma fração do efluente de água 53 oriundo da seção de destilação 71. A água carregada em etanol, após a lavagem é reenviada pelo conduto 30 para a seção de destilação 71, diretamente na coluna de separação água etanol sem sobrecarregar a coluna acetaldeído. O efluente vapor lavado na seção 27 é estirado pelo conduto 28.

[0100] O efluente líquido oriundo do separador 20 é misturado ao líquido de fundo de lavagem 24 que chega pelo conduto 25. A mistura é enviada à destilação 32, que vai separar no topo um corte butadieno 33 e no fundo uma mistura que compreende a água, o etanol e o ace- taldeído e impurezas. O corte butadieno 33 é enviado para uma lavagem com água 35 destinada a eliminar as impurezas polares e especialmente o acetaldeído. A água de lavagem, que é de água própria, é introduzida pelo conduto 36. A água carregada em acetaldeído é reenviada pelo conduto 37 para a seção de destilação 71.

[0101] O efluente de butadieno pré-purificado é enviado pelo conduto 38 para uma seção de secagem 54, a fim de eliminar qualquer traço de água. O efluente de butadieno seco 56 alimenta uma destilação criogênica 57 e a água é evacuada pelo conduto 55. Os produtos leves saem no topo da seção de destilação criogênica a menos 35°C pelo conduto 58, com uma perda muito pequena em butadieno. O corte butadieno sai pelo conduto 59 e chega em uma seção de extração líquido-líquido 60. O funcionamento dessa extração é descrito mais em detalhes na figura 4.

[0102] O efluente de butadieno purificado sai dessa extração pelo conduto 62, com uma pureza satisfatória para as especificações atuais (mais de 99,5%), as impurezas residuais sendo principalmente bute- nos. Os butenos separados nessa seção (compreendendo uma pequena quantidade de butadieno) saem da unidade pelo conduto 61.

[0103] O resíduo de etanol/acetaldeído, produto de fundo da destilação 32, é enviado pelo conduto 34 em direção à seção 63 de lava- gem/contralavagem aos hidrocarbonetos pesados 69 e na água reciclada 64. Os hidrocarbonetos pesados de lavagem, carregados em impurezas, saem pelo conduto 65 e alimentam a seção de regeneração 66, das quais vão sair os hidrocarbonetos pesados 69 que retornam à lavagem, uma fração leve 67, contendo, em particular, o dietila éter e etila acetato, mais alguns óleos marrons leves. Sai também um corte pesado 68, contendo óleos marrons pesados e uma pequena parte dos hidrocarbonetos de lavagem. O funcionamento das seções 63 e 66 é descrito mais em detalhes na figura 5.

[0104] O líquido de fundo da seção de lavagem/contralavagem 63, contendo, ao mesmo tempo, o resíduo de etanol/acetaldeído 34 livre de suas impurezas, tendo grandes afinidades com hidrocarbonetos pesados 69 e a água de lavagem 64, é enviado pelo conduto 70 para a seção de destilação 71. Essa seção permite separar uma fração ace- taldeído enviada pelo conduto 17 para a seção reacional 18, uma fração etanol enviada, em parte, em direção à seção reacional 18 pelo conduto 1 e, em parte, para a lavagem 24 pelo conduto 49, e uma fração água, contendo um pouco de ácido acético, parcialmente reciclada em direção à lavagem 27 pelo conduto 53 e a lavagem 63 pelo conduto 64, o resto da água sendo purificado fora da unidade pelo conduto 72. O funcionamento dessa seção é descrito em detalhes na figura 6.

[0105] A figura 3 representa, de maneira esquemática, e não limitativa, a separação do efluente da seção reacional 18 e uma parte da etapa de tratamento do efluente de butadieno.

[0106] O efluente 19 da seção reacional 18 alimenta um separador 2001 no qual um efluente de butadieno 21 e uma fase líquida 2002 são separados. O efluente de butadieno 21 é comprimido em um compressor 2202, o efluente vapor comprimido 2203 sendo em seguida resfriado em um trocador de calor 2204 por uma unidade fria 2205.

[0107] O efluente vapor comprimido e resfriado 23 alimenta a coluna de lavagem adiabática 2404, onde vai ser lavado pela carga eta- nol 15 e pela reciclagem etanol 49. A carga etanol 15 é previamente resfriada no trocador de calor 2401 por um produto refrigerante que chega pelo conduto 2402. A carga etanol previamente resfriada chega pelo conduto 2403 na coluna 2404. A reciclagem etanol 49 é previamente resfriada no trocador de calor 2405 por um produto refrigerante que chega pelo conduto 2406. A carga etanol previamente resfriada chega pelo conduto 2407 na coluna 2404. Recupera-se no topo da coluna um efluente vapor comprimido e lavado 26 e no fundo o líquido de fundo de lavagem 25.

[0108] O líquido de fundo de lavagem 25 é misturado com a fase líquida 2002 que foi previamente bombeada pela bomba 2003 e que chega pelo conduto 31. A mistura de 25 e 31 contém a totalidade do butadieno produzido, e é enviada para a seção 32.

[0109] A figura 4 representa, de maneira esquemática e não limitativa, a purificação do butadieno com o auxílio de um solvente polar, por exemplo, o DMSO (dimetila sulfóxido).

[0110] O efluente de butadieno seco alimenta pelo conduto 59 uma primeira coluna de extração 6001, na qual um fluxo de solvente polar, que pode ser, por exemplo, o DMSO, chega no topo pelo conduto 6002. No fundo, um solvente hidrocarboneto, tal como um pentano, ou o ciclo-hexano é alimentado pelo conduto 6003.

[0111] No fundo da coluna 6001, o solvente polar e o butadieno dissolvido saem pelo conduto 6004, são bombeados pela bomba 6005, e são enviados no topo da coluna 6007 pelo conduto 6006. Uma maior quantidade de solvente hidrocarboneto é injetada no fundo da coluna 6007 pelo conduto 6049, a fim de tirar o butadieno do solvente polar. No fundo de 6007, o solvente polar livre do butadieno sai pelo conduto 6008 e é bombeado pela bomba 6009, depois enviado para a coluna 6001 pelo conduto 6002.

[0112] No topo da coluna, o butadieno dissolvido nos hidrocarbo- netos é enviado pelo conduto 6030 para o trocador de calor 6031, onde é aquecido por troca indireta com o fundo da coluna 6033. Na saída do trocador de calor 6031, a mistura butadieno-solvente é alimentada na coluna 6033 pelo conduto 6032.

[0113] No topo da coluna 6033, após condensação total, uma parte do líquido é enviada como refluxo à coluna 6033 pelo conduto 6041. O resto, que constitui o efluente de butadieno purificado, é enviado fora do processo pelo conduto 62.

[0114] O fundo da coluna 6033, que é o solvente hidrocarboneto, é enviado pelo conduto 6044 à bomba 6045. Na saída da bomba 6045, o solvente é enviado pelo conduto 6046 para o trocador de calor 6031. Na saída do trocador de calor 6031, o solvente é enviado pelo conduto 6047 ao trocador de calor 6048, para acabar o resfriamento com o auxílio de uma unidade fria 6049. Na saída do trocador 6048, o solvente é enviado à coluna de lavagem 6007 pelo conduto 6049.

[0115] No topo da coluna 6001 sai uma mistura solvente hidrocar- boneto e butenos, com uma pequena perda em butadieno. Essa mistu- ra é enviada ao trocador de calor 6011, onde é aquecida por troca indireta com o fundo da coluna 6013. Na saída do trocador de calor 6011, a mistura buteno-solvente alimenta a coluna 6013 pelo conduto 6012. No topo da coluna 6013 após condensação e separação gás-líquido, a fase líquida é enviada como refluxo pelo conduto 6021. A fase vapor, constituída essencialmente de butenos e de um pouco de butadieno, sai do processo pelo conduto 61 para servir, por exemplo, de combustível.

[0116] O fundo da coluna 6013, que é o solvente hidrocarboneto, é enviado pelo conduto 6024 à bomba 6025. Na saída da bomba 6025, o solvente é enviado pelo conduto 6026 ao trocador de calor 6011, onde é resfriado por troca indireta de calor com a carga da coluna 6013. Na saída do trocador de calor 6011, o solvente é enviado pelo conduto 6027 ao trocador de calor 6028, para acabar o resfriamento com o auxílio de uma unidade fria 6029. Na saída do trocador 6028 o solvente é enviado à coluna de lavagem 6001 pelo conduto 6003.

[0117] A figura 5 representa, de maneira esquemática e não limitativa, a extração das impurezas pouco polares e óleos marrons por la- vagem/contralavagem.

[0118] O resíduo de etanol/acetaldeído 34 alimenta a coluna de lavagem 6301. O solvente hidrocarbonetos pesados (que pode ser, por exemplo, corte óleo combustível ou querosene dessulfurado ou um corte produzido por uma unidade tipo Fischer-Tropsh) é alimentado no fundo da coluna 6301 pelo conduto 69, enquanto que uma fração do efluente de água 64 alimenta a coluna 6301 no topo de coluna.

[0119] O efluente de hidrocarbonetos pesados de lavagem é estirado no topo da coluna 6301, pelo conduto 65 e é pré-aquecido no trocador de calor 6601 por troca com o fundo da coluna 6603. À saída do trocador 6601, o efluente de hidrocarbonetos pesados de lavagem pré- aquecida 6602 é enviado para a coluna 6603.

[0120] No topo da coluna 6603, após condensação, uma parte do líquido é enviada como refluxo pelo conduto 6611, o resto é enviado fora da unidade pelo conduto 67.

[0121] O fundo da coluna 6603 é enviado pelo conduto 6614 à bomba 6615. Uma fração do líquido na saída da bomba 6615 é enviada pelo conduto 6618 para uma outra coluna para destilar 6619. A fração restante é enviada pelo conduto 6616 para o trocador 6601, que vai permitir resfriar o líquido de fundo 6616 por troca indireta com a carga 65 da coluna 6603. O líquido de fundo resfriado sai do trocador 6601 pelo conduto 6617 para ser enviado no trocador de calor 6637.

[0122] No topo de coluna 6619, após condensação, uma parte do líquido é enviada como refluxo à coluna 6619 pelo conduto 6628, o resto é enviado pelo conduto 6629 em direção ao trocador 6637 em mistura com o fundo da coluna 6603 onde é resfriado com o auxílio de uma unidade fria 6638. Os hidrocarbonetos na saída de 6637 são enviados pelo conduto 69 para a coluna de lavagem 6301.

[0123] O topo de coluna 6619 é composto, no essencial, de hidro- carbonetos pesados com ainda alguns traços de "óleo negro". Um fornecimento equivalente de hidrocarbonetos pesados (não representado) é necessário para manter a vazão de lavagem constante.

[0124] O líquido de fundo da coluna 6619 sai pelo conduto 6631 e é bombeado pela bomba 6632, depois enviado pelo conduto 6633 para um trocador de calor 6634, onde é resfriado por uma unidade fria 6635, para sair do processo pelo conduto 68. Ele poderá em seguida servir, por exemplo, de combustível. O fluido 6635 pode ser um fluxo da unidade que deve ser aquecido.

[0125] A figura 6 apresenta uma disposição possível para a seção de destilação.

[0126] A mistura etanol/acetaldeído/água/impurezas polares oriunda da lavagem 63 é levada pelo conduto 70 em direção à seção de destilação 71. Esse fluxo é misturado com a água de lavagem carregada em acetaldeído que chega pelo conduto 37 da seção de lavagem 35. A mistura desses dois fluxos é aquecida por troca térmica indireta contra o fluxo 7133 no trocador de calor 7101. A saída desse trocador é levada à coluna 7103 pelo conduto 7102. O topo da coluna é totalmente condensado e um destilado (efluente rico em acetaldeído) é enviado pelo conduto 17 em direção à seção reacional 18. Uma fração do destilado é purificada pelo conduto 17bis. O ajuste da razão entre essas duas destinações permite ajustar a razão etanol/acetaldeído à entrada do reator da reação 18. Esse destilado comporta principalmente a acetaldeído, mas também a água, o etanol e outras impurezas leves (dietil éter, butanal, acetona, etil acetato, etc).

[0127] O produto de fundo da coluna 7103, contendo principalmente a água, o etanol, um pouco de butanol, o ácido acético e algumas outras impurezas saem pelo conduto 7114, depois é enviado com o auxílio da bomba 7115 pelo conduto 7116 para a coluna 7118. A água de lavagem da seção de lavagem 27, carregada em etanol chega pelo conduto 30 e é misturada com o produto de fundo de 7103 que chega pelo conduto 7116. A mistura é enviada pelo conduto 7117 para a coluna 7118.

[0128] O topo da coluna 7118 é totalmente condensado e um destilado é enviado pelo conduto 7127, em parte em direção à seção rea- cional 18 pelo conduto 1, a outra parte em direção à lavagem 24 pelo conduto 49 (efluente rico em etanol). Esse destilado comporta principalmente o etanol, mas também a água, um pouco de butanol, e algumas outras impurezas.

[0129] O produto de fundo da coluna 7118 (efluente rico em água) contendo principalmente água, e um pouco de ácido acético sai pelo conduto 7130, é enviado com o auxílio da bomba 7131 pelo conduto 7132 para o trocador de calor 7101 onde é resfriado por troca indireta com a carga da coluna 7103. O produto sai de 7101 pelo conduto 7133 e é resfriado no trocador 7134 com o auxílio de uma unidade fria 7135. Na saída do trocador, uma parte da água é enviada pelo conduto 64 para a lavagem 63 e pelo conduto 53 para a lavagem 27, o resto é purificado pelo conduto 72 ao exterior da unidade.

Exemplo - Processo de produção de butadieno, de acordo com a invenção.

[0130] O exemplo seguinte é baseado em simulações de processos, considerando-se as reciclagens dos fluxos, e integrando dados termodinâmicos escorados em pontos experimentais (dados de equilíbrio líquido - vapor binários e coeficiente de divisão líquido - líquido). O fluxo de carga é ajustado, de maneira a se obter uma produção anual de 150 kt/an de um butadieno que tem uma pureza compreendida entre 99,5 e 100% em peso (em adequação com a utilização atual do produto), com uma duração de funcionamento anual do processo de 8000 horas. Detalhamos abaixo o funcionamento de certas etapas do processo, de acordo com a invenção.

1.1 - Etapa de extração de butadieno, alternativa 1.

[0131] Nessa disposição, o efluente vapor da etapa de conversão em butadieno é comprimido, depois lavado por colocação em contato com a carga etanol do processo de conversão e pelo etanol reciclado. O efluente gás na saída de lavagem forma o efluente gás lavado.

[0132] Essa carga etanol tem a seguinte composição: 93,3% em peso de etanol e 6,7% de água, sem traço mensurável de impurezas; ela alimenta a coluna de lavagem a uma temperatura de 14°C, a vazão da carga é de 63 t/h. O segundo fluxo que alimenta a coluna de lavagem é um fluxo de etanol reciclado (contendo 84% de etanol, o resto sendo a água), é resfriado também a 14°C, a vazão d esse fluxo é de 130 T/h. Essa lavagem permite recuperar 99,93% do butadieno compreendido nesse efluente vapor. O efluente gás lavado está isento de acetaldeído, contrariamente aos exemplos, segundo a técnica anterior.

[0133] O efluente gás-lavado é em seguida lavado com água reciclada para recuperar o etanol. É necessário empregar 14 t/h de água para recuperar o conjunto do etanol.

1.2 - Etapa de extração do butadieno, alternativa 2

[0134] Essa disposição se diferencia do precedente pelo fato de a carga etanol e o fluxo de reciclagem etanol serem previamente resfriados a -10°C, antes de serem utilizadas para a lavag em do efluente vapor da etapa de conversão em butadieno previamente comprimido. Nessa variante, a vazão de carga é idêntica, ao contrário a vazão de etanol reciclado é de 78 T/h. Com efeito, a separação sendo mais eficaz à temperatura mais baixa, a vazão de etanol reciclado é reduzida, passando de 130 a 78 T/h. Essa lavagem permite recuperar a totalidade do butadieno (100%) compreendido nesse efluente vapor.

[0135] O efluente gás lavado, isento de acetaldeído, é em seguida lavado com água reciclada para recuperar o etanol. É necessário empregar 3.7 T/h de água para recuperar o conjunto do etanol.

[0136] O resfriamento da carga etanol e da reciclagem permite a diminuição da vazão de etanol reciclado, reduzindo a carga em todos os equipamentos do esquema processo. Além disso, a vazão da água requerida para a lavagem é também reduzida (dividida por 3.8), o que permite reduzir de 11% a vazão de água na entrada da etapa de tratamento dos efluentes, reduzindo, por conseguinte, o tamanho dos equipamentos de separação e seu consumo energético.

1.3 - Etapa de extração do butadieno, alternativa 3.

[0137] Nessa disposição, o efluente vapor da etapa de conversão em butadieno é comprimido, depois lavado pela colocação em contato com unicamente um efluente de etanol oriundo da etapa de tratamento dos efluentes. O efluente gás na saída de lavagem forma o efluente gás lavado.

[0138] Esse efluente de etanol oriundo da etapa de tratamento dos efluentes tem a seguinte composição: 84% em peso em etanol e 16% de água sem traço mensurável de impurezas. Ele alimenta a coluna de lavagem a uma temperatura de -10°C e tem uma vazão de 207 T/h. Essa lavagem permite recuperar a totalidade do butadieno compreendido nesse efluente vapor. O efluente gás lavado está isento de ace- taldeído, contrariamente ao que é o caso na técnica anterior.

[0139] O efluente gás lavado é em seguida lavado com água reciclada para recuperar o etanol. É necessário empregar 8.1 t/h de água para recuperar o conjunto do etanol.

[0140] Essa disposição deve ser comparada com a disposição 1.2 precedente. Anota-se que a invenção utilizada segundo a disposição 1.2, utilizando a carga etanol e um complemento de efluente de etanol reciclado, permite reduzir a vazão de fluxo de etanol que lava o corte butadieno de 8% em relação ao emprego unicamente de um efluente de etanol oriundo da etapa de tratamento dos efluentes. Esse ganho se traduz diretamente por investimentos e custos operacionais menores. Além disso, a vazão de água necessária à recuperação do butadi- eno é dividida por dois, o que vai aliviar as colunas para destilar em custo de investimento e operacionais.

1.4 - Etapa G posterior de purificação do butadieno

[0141] O efluente de butadieno purificado, oriundo da etapa de primeira purificação do butadieno, alimenta uma seção de secagem, por passagem sucessiva sobre uma alumina, depois sobre uma zeolita 4A, a fim de abater a totalidade da água eventualmente presente nesse efluente de butadieno purificado. O efluente da seção de secagem forma o efluente de butadieno seco. Esse efluente de butadieno seco alimenta em seguida uma coluna de destilação criogênica, operada com uma pressão no topo de 0,35 MPa, uma temperatura de fundo de 35°C e uma temperatura de topo de -23°C.

[0142] O resíduo de destilação, denominado efluente de butadie- no, alimenta uma seção de extração líquido - líquido, utilizando o DMSO e o ciclo-hexano.

[0143] Uma primeira coluna de lavagem é alimentada no topo por 252 toneladas/h de DMSO e no fundo por 50 t/h de ciclo-hexano. Essa primeira coluna compreende 20 estágios teóricos de lavagem. O produto de fundo da primeira coluna é enviado para uma segunda coluna de lavagem, compreendendo 10 estágios teóricos.

[0144] O produto de topo dessa segunda coluna de lavagem é tratado em uma coluna para destilar, que permite separar os butenos do ciclo-hexano, compreendendo 24 estágios teóricos e operada com uma taxa de refluxo de 8.3.

[0145] O produto de topo da primeira coluna de lavagem é tratado em uma coluna para destilar, que permite separar os butenos do ciclo- hexano, compreendendo 26 estágios teóricos e operada com uma taxa de refluxo de 10.

[0146] 99,68% do butadieno que entra na etapa de segunda sepa ração do butadieno são recuperados como produto, com uma pureza de 99,68% em peso.

[0147] Obtém-se, na saída e seção de extração líquido - líquido, um efluente de butadieno purificado cujo teor em butadieno é de 99,68% em peso. As perdas em butadieno sobre o conjunto das etapas de purificação (calculadas a partir da razão da vazão de butadieno puro compreendido no efluente de butadieno purificado sobre a vazão de butadieno puro compreendido no efluente do reator de conversão em butadieno) é inferior a 0,7% em peso.

[0148] A disposição das etapas e das reciclagens, de acordo com a invenção, em particular evitando o acúmulo de impurezas, permite reciclar a quase totalidade dos compostos que não reagiram. Assim, apesar de uma conversão por passe nos reatores fraco, e comparável à técnica anterior, o rendimento global é melhorado de mais de 10 pontos em relação à técnica anterior com um rendimento t butadieno produzido por t etanol convertido de 36,8 % e uma recuperação e uma valorização de 99,9% do etanol compreendido na carga do processo.

Claims (15)

1. Processo de produção de butadieno, a partir de uma carga etanol, compreendendo pelo menos 80% em peso de etanol, carac-terizado pelo de que compreende pelo menos: A) uma etapa de conversão do etanol em butadieno que compreende pelo menos uma seção reacional, alimentada pelo menos pelo efluente e uma fração do efluente acetaldeído, oriundos da etapa E), operada a uma pressão compreendida entre 0,1 e 1,0 MPa e a uma temperatura compreendida entre 300 e 400°C, em presença de um catalisador, e uma seção de separação, permitindo separar o efluente dessa seção reacional em pelo menos um efluente gasoso e um efluente líquido, a fração do efluente acetaldeído oriundo da etapa E) não alimentando essa seção reacional, que constitui o fluxo de purificação; B) uma etapa de extração do butadieno, compreendendo pelo menos uma seção de compressão que comprime esse efluente gasoso oriundo da etapa A) a uma pressão compreendida entre 0,1 e 1,0 MPa, uma seção de lavagem gás-líquido alimentada por um fluxo de etanol constituído dessa carga etanol do processo e/ou uma fração do efluente de etanol oriundo da etapa E) e por esse efluente gasoso comprimido, na qual a alimentação gás é realizada a uma temperatura compreendida entre 10 e 60°C, e a alimentação líqui da é realizada a uma temperatura compreendida entre 20°C e -30°C, e produzindo pelo menos um fluxo de etanol enriquecido em butadieno e um efluente de subprodutos gasoso, e uma seção de destilação alimentada por esse fluxo de etanol enriquecido em butadieno e produzindo um efluente de butadieno bruto e um resíduo de etanol/acetaldeído/água, essa seção de destilação sendo operada entre 0,1 e 1 MPa; C) uma etapa de lavagem com água dos subprodutos ga-sosos, alimentada pelo efluente de subprodutos gasosos oriundo da etapa B), assim como por uma fração do efluente rico em água oriundo dessa etapa E) e produzindo pelo menos um efluente de água alcoolizada; D) uma etapa de eliminação das impurezas e dos óleos marrons, alimentada pelo menos pelo efluente de etanol/acetaldeído/ água oriundo da etapa B), e por uma fração do efluente de água oriundo da etapa E) e produzindo pelo menos um refinado de água/etanol/ acetaldeído, um efluente de óleos marrons leves e um efluente de óleos marrons pesados; E) uma etapa de tratamento dos efluentes alimentada pelo menos pelo refinado de água/etanol/acetaldeído oriundo da etapa D), produzindo pelo menos um efluente de etanol, um efluente de ace- taldeído e um efluente de água; F) uma etapa de primeira purificação do butadieno que compreende pelo uma seção de lavagem gás-líquido alimentada no fundo pelo fluente de butadieno bruto oriundo de B) e no topo por um fluxo de água que pode ser um fluxo de água de origem externa a esse processo de produção do butadieno e/ou uma fração do efluente de água oriundo da etapa E), essa seção de lavagem produzindo no topo um efluente de butadieno pré-purificado e no fundo um efluente de água servida; G) uma etapa posterior de purificação do butadieno, alimentada pelo menos por esse efluente de butadieno pré-purificado oriundo dessa etapa F) e produzindo pelo menos um efluente de buta- dieno purificado.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o efluente de butadieno pré-purificado oriundo da etapa F) sofrer uma etapa Fbis) de segunda purificação do butadieno, antes de ser alimentada na etapa G) posterior de purificação do butadieno, essa etapa Fbis) compreendendo pelo menos uma seção de lavagem alimentada no fundo por esse efluente de butadieno pré-purificado oriundo de F), e no topo por uma solução absorvente.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de essa solução absorvente ser uma solução aquosa que tem um pH superior a 10 ajustado pelo acréscimo de soda e de potas- sa.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de essa solução absorvente ser uma solução aquosa de bisulfito de sódio ou de potássio, cujo pH está compreendido entre 5 e 8.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de essa solução absorvente ser uma solução aquosa que contém um composto da família das hidrazinas.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de a etapa D) compreender pelo menos uma seção de lavagem/contralavagem, uma seção de destilação dos óleos marrons leves, e uma seção destilação dos óleos marrons pesados, essa seção de lavagem/contralavagem sendo alimentada em um ponto intermediário por esse efluente de etanol/acetal- deído/água oriundo da etapa B), no fundo por um efluente de hidrocar- bonetos e no topo por uma fração do efluente de água oriundo da etapa E) e produzindo pelo menos um extrato hidrocarbonetos de lavagens e um refinado etanol/acetaldeído/água, essa seção de destilação dos óleos marrons pesados sendo alimentada por esse extrato hidro- carbonetos de lavagens e produzindo como destilado um efluente de óleos marrons leves, e um resíduo de hidrocarbonetos, essa seção de destilação dos óleos pesados sendo alimentada por uma fração compreendida entre 5 e 30%, da vazão total desse resíduo de hidrocarbo- netos e produzindo um destilado de hidrocarbonetos e, como resíduo, um efluente de óleos marrons sendo misturados, a fim de constituir o efluente de hidrocarbonetos, alimentando essa seção de lavagem/con- tralavagem.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de essa seção reacional dessa etapa A) ser também alimentada por uma fração dessa carga etanol.

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de essa etapa A) ser também alimentada por um fluxo externo de acetaldeído.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de o fluxo de purificação dessa etapa A) ser transformado em uma etapa de hidrogenação dedicada para produzir o etanol que será então enviado para essa seção reacional dessa etapa A).

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de o fluxo de etanol enriquecido em butadieno estirado no fundo dessa seção de lavagem gás-líquido da etapa B) ser misturado ao efluente líquido oriundo da etapa A), de maneira a formar a alimentação dessa seção de destilação da etapa B).

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de o fluxo de etanol enriquecido em butadieno estirado no fundo dessa seção de lavagem gás-líquido da etapa B) constituir a alimentação dessa seção de destilação da etapa B), o efluente líquido oriundo da etapa A) alimentando então diretamente a etapa D) de eliminação das impurezas líquidas e dos óleos marrons.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de essa seção de lavagem/contralavagem dessa etapa D) ser alimentada em um ponto intermediário por esse efluente de etanol/acetaldeído/água oriundo da etapa B), em mistura com o efluente de água servida oriundo da etapa E), o efluente de água alcoolizada oriundo da etapa C) e/ou em mistura com uma fração do efluente de água servida, oriundo da etapa F).

13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de essa seção E) ser também alimentada por uma fração da carga etanol.

14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de essa etapa G) compreender pelo menos uma seção de secagem, uma seção de destilação criogê- nica e uma seção de separação butadieno/butenos por extração líquido - líquido.

15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de essa etapa G) compreender pelo menos uma destilação e uma destilação extrativa.

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