CS195130B1 - Příprava butenu-1 z butan-butenové frakce - Google Patents

Příprava butenu-1 z butan-butenové frakce Download PDF

Info

Publication number
CS195130B1
CS195130B1 CS709877A CS709877A CS195130B1 CS 195130 B1 CS195130 B1 CS 195130B1 CS 709877 A CS709877 A CS 709877A CS 709877 A CS709877 A CS 709877A CS 195130 B1 CS195130 B1 CS 195130B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
butene
butane
fraction
adsorption
molecular sieve
Prior art date
Application number
CS709877A
Other languages
English (en)
Inventor
Jaromir Vybihal
Original Assignee
Jaromir Vybihal
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jaromir Vybihal filed Critical Jaromir Vybihal
Priority to CS709877A priority Critical patent/CS195130B1/cs
Publication of CS195130B1 publication Critical patent/CS195130B1/cs

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Podstatou vynálezu je zpracování butan-butenové frakce na jednotlivé složky a především příprava butenu-1 selektivní adsorpcí za použití molekulového síta a frakcionace.
Butan-butenová frakce, která vzniká při pyrol*ýze benzinu nebo vyšších uhlovodíkových frakcí zaměřené hlavně na výrobu etylenu a propylenu, se po destilačním oddělení z produktu pyrolýzy stává v současné době důležitou petrochemickou surovinou. Tato · butan-butenová frakce z pyrolýzy obsahuje hlavně butadien-1,3, izobutylen, n-buteny-2 a butany vedle menšího množství acetylenů, event. C^-uhl.ovodíků .
Běžný postup zpracování butan-butenové frakce spočívá v tom, že se z ní obvykle .extrahuje butadíen-1,3 a zbylá C^-frakoe prostá butadienu se používá bu3 pro týpné účely, nebo jako’výchozí surovina pro přípravu vysokooktanových benzinů procesem alkylace s izobutanem, nebo se zpracuje polymerací na polymer-benzin, případně se různými postupy v ní obsažené jednotlivé složky využívají pro další výroby, jako např. izobutylen pro výrobu butylkaučuku nebo izoprenu, pro výrobu terč; butylmétyle-teru, buteny pro výrobu butylalkoholu, maleínanhydridu, polybutenu-1 atd.
Pro výrobu těchto produktů je často třeba nejdříve izolovat jednotlivé komponenty nebo jejích koncentráty, což často vyžaduje použití složitých a obtížných postupů zpracování C^-frakce. Jednou z perspektivních výrob v současné době se stává příprava polybutenu-1, který vedle polyetylénu a polypropylenu se stává důležitým produktem pro výrobu plastických hmot, nebot v některých případech se nejen vyrovná polypropylenu nebo polyetylénu, ale mnoha vlastnostmi je i předčí. Aby však po stránce ekonomické mohl pólybuten-1 konkurovat s polyetylénem, je nezbytné, aby jeho cena jako výchozí suroviny byla nižší než etylenu. Toho je možno dosáhnout však jen tehdy, je-li buten-1 připravován z butan-butenové frakce. Jedním ze způsobů izolace butenu-1 z butan-butenové frakce je selektivní adsorpce butenu-1 na molekulových sítech, syntetických zeolitech typu CaA různým způsobem aktivovaných. Při adsorpci případně desorpcí n-butenů může však docházet k různým vedlejším reakcím, jako např. dimeraci izobutylenu na diisobutylen nebo k polymerací na výše vroucí uhlovodíky, které snadno blokují póry adsorbentu. Může rovněž docházet k izomeraci butenu-1 na buten-2, což má za následek snížení výtěžků žádaného produktu.
Bylo však nyní zjištěno, že použije-li se pro izolaci butenu-1 z butan-butenové frakce molekulové síto typu Ca5A, které bylo před použitím aktivováno vodným roztokem NaOH a tepelně zpracováno, lze dosáhnout zvýšené adsorpční selektivity. Butan-butenovou frakci odpadající po extrakci butadienu lze zpracovat za použití molekulového síta Calcit 5A obsahujícího efektivní průměr pórů cca 5 1, který byl upraven nasycením 1 až 10%ním roztokem NaOH a tepelně aktivován při teplotě 300 aŽ 500 SC. tak, .že butan-butenová frakce se vede za teploty 20 až 200 °C a tlaku 0,01 až 5,0 MPa bud v plynné nebo kapalné fázi přes reaktor s pevně uloženým molekulovým sítem, čímž se v pórech molekulového síta zachytí převážné buten-1 obsažený v. C^-Erakci». případné s menším množstvím n-butenu a n-butenů-2, zatímco izobutylen a izobuteny projdou reaktorem bez adsorpce na molekulovém šité. Tím se dosáhne rozdělení butan-butenové frakce na dvě části a získá se izobutylenový koncentrát obsahující 60 až 80 % izobutylenu a buten-1 koncentrát obsahující převážně buten-1, případně n-buteny-2.
Z takto získaných- koncentrátů se dají poměrně snadno, obvykle destilací, připravit jednotlivé uhlovodíky,' jako např. buten-1 cca 95 až 99%ní. Podle použitých pracovních podmínek a typu molekulového síta lze zpracování butan-butenové frakce zaměřit na získání požadované komponenty obsažené v C^-frakci.
Tak např. zaměří~li se zpracování butan-butenové frakce selektivní adsorpcí‘na získání butenu-1, potom se celý postup vede tak, aby se selektivně adsorboval jen buten-1 i za cenu menšího výtěžku z C4-frakce, zatímco veškerý izobutan a izobutylen· prošly reaktorem přes pevně uložené 'molekulové síto bez adsorpce a pokud možno bez jakékoliv změny,
Butan-butenová frakce se dávkuje tak, aby teplota v reaktoru se pohybovala v rozmezí 20 až 150 °C,výhodně 30 až 80 °C a tlak v rozmezí 0,01 až 5,0 MPa, výhodně 0,1 až 1,5 MPa. Při těchto podmínkách dochází k selektivní adsorpci butenu-1 v pórech molekulového síta, zatímco ostatní C^-uhlovodíký nezměněny procházejí reaktorem do odlučovače a odtud k dalšímu zpracování.
Adsorbovaný buten-1 se desorbuje z molekulového síta snížením tlaku v reaktoru a zvýšením teploty, případně evakuací.
Desorpci lze provést také vytěsněním butenu-1 pentanem, n-hexanem, nebo jiným n-parafinem, případně uhlovodíkovou frakcí obsahující C5-C8 n-parafiny. Pro desorpci lze použít také Cj-Cg n-olefinů bu3 jednotlivě nebo ve směs i.Desorpci za sníženého tlaku a zvýšené teploty a za použití n-parafinických uhlovodíků se získá produkt, z kterého se potom destilačně získá buten-1 a zbylé n-parafiny se bu3 přímo, nebo po regeneraci znoyu použijí pro desorpci.
Desorpci lze provádět při teplotách 50 až 300 °C a tlacích 0,01 až 1,5 MPa. Jako molekulového aíta pro selektivní adsorpci lze použít krystalického alúminosilikátu, syntetického nebo přírodního zeolitu typu CaA, jejíchž adsorpční selektivita je up^avena+výměnou kationtů Na za Ca nebo Na za K , případně jinak upravených kationty barya, hořčíku, železa, mědi, manganu, titanu apod. Výhodně lz,e použít syntetických zeolitů obsahujících 35 až 45 % Sí0?, 25 až 35 % ΑΙ,Ο,, 5 až 15 % Na20, 5 až 15 %
CaO, 5 až T5J% K20, 0,1 až T,0 £ MgO, 0 až 1,0 % Fe2°3· Tyto Hodnoty se týkají adsorbentu tepelně aktivovaného při 500 °C. Tepelná aktivace je důležitá pro aktivitu a selektivitu adsorbentu a lze ji provést v teplotním rozmezí 200 až 500 °C v proudu dusíku nebo vzduchu tak, že obsah vody po aktivaci se pohybuje kolem 2 % hmot.
Po delším použití se molekulové síto stává méně selektivním a méně aktivním a je třeba provést jeho regenerací. Regenerace se provádí pří teplotě 300 až 500 C v proudu vzduchu nebo dusíku.
Molekulové síto pro zvýšení selektivity může být upraveno kationty I. tř. nebo II. tř. nebo VIII. tř. periodické soustavy prvků, které mohou být vpraveny do adsorbentu výměnou iontů nejen ze sodíkové formy, ale také ze zeolitu jiné krystalické formy.
Tyto úpravy mohou být provedeny stykem zeolitu s vodnými roztoky rozpustných solí kationtů různé koncentrace. Molekulová síta typu CaA mají vedle svých adsorpčnich vlastností také katalytické vlastnosti, projevující se tím, že mohou katalýzovat polymerační a izomerační reakce C,-uhlovodíků obsažených v butan-butenové frakci, zejména olefinů. Ty^o vedlejší reakce snižují selektivitu celého adsorpčního procesu a dělení jednotlivých C^-uhíovodíků obsažených, v buten-butenové frakci, nebot v důsledku této katalytické vlastnosti molekulového síta typu CaA dochází např. k dimeraci izobutylenu, eventuálně k jeho polymeraci a k izomeraci n-butenů-2. Tak např b ut en-1 se může izomerovat na trans-buten-2j případně cis-buten 2, nebo trans-buten-2 na . cis-buten-2.
Bylo však zjištěno, že tyto vedlejší reakce,' které mohou nepříznivě ovlivňovat adsorpční dělení C^-uhlovodíků obsažených v butan-butenové frakci, je možno potlačit případně úplně vyloučit tím, že molekulové síto typu CaA se podrobí před použitím úpravě»a to nasycením a nrooráním 1 až 10%ním vodným roztokem NaOH nebo KOH, případně BaCl^ nebo N4CI po dobu 1 až 24 hodin, načež se vysuší a tepelně zpracuje v proudu gzduchu nebo dusíku při teplotě 300 až 500 C. Takto upravené molekulové síto typu CaA se vyznačuje zvýšenou selektivní adsorpční vlastností při dělení C^-uhlovodíků, aniž by docházelo k vedlejším reakcím, jako jsou polymerace nebo izomerace C,-uhlovodíků. Dále bylo zjištěno, že molekulové síto typu CaA lze použít také k odstranění menších množství butadienu v rozmezí 0,01 až 2,0 % hmot. z butan-butenové frakce, takže se získá rafinát, tj . produkt, který prochází reaktorem bez adsorpce a který je prostý butadienu,' zatímco butadien se adsorbuje na molekulovém sítě.
Použije-li se pro zpracování butan-butenové frakce po extrakci butadienu, případně ještě hydrogenačně rafinované»v níž jsou odstraněny jak acetyleny, tak zbytkový butadien a která obsahuje hlavně izobutylen, butany a buteny, potom je možno po zpětné desorbci adsorbovaného produktu získat extrakt, který obsahuje převážně buten-1 a menší množství butenu-2. Zpracováním tohoto desorbátu lze destilačně získat buten-1 čistoty 95 až 99%ní.
Výchozí surovina, kterou lze v tomto procesu použít, je směs C^-uhlovodíků převážně olefinického charakteru, jako izobutylen a n-buteny-2, v menším množství jsou zastoupený C4-parafiny. Je vhodné, aby obsah dienů, sirných a dusíkatých sloučenin byl zredukován na nejnižší hranici, nebot způsobuji dezaktivaci adsorbentu blokováním adsorpčnich stěn a průchodných cest pro ty složky C^-frakce', které mají být adsorbovány molekulovým sítem.
Při adsoťpČním dělení se suroviny rozdělí na dvě hlavní části, a to na extrakt, to je komponenta suroviny, která se adsorbuje selektivně na molekulovém sítě, a na rafinát, to je produkt, který prochází reaktorem, aniž by se zachytil molekulovým sítem.
Pro uvedený adsorpční proces lze jako suroviny použít jako butan-butenové frakce po extrakci butadienu, tak různě upravené destilační řezy C^-uhlovodíků, směsi izobutylenu a butenu-1 nebo izobutylenu a.butenů-2 apod. Surovina může obsahovat vedle olefinů také parafinické uhlovodíky, jako např. etan, propan, pentany, hexany, heptany nebo oktany apod. Chceme-li získat extrakt v poměrně čisté formě, je nezbytné, aby před desorpci byly dokonale odstraněny zbytky rafinátu, které ulpěly ve volném prostoru reaktoru mezi částicemi molekulového síta a na jeho povrchu. Toho se dosáhne dokonalým propláchnutím reaktoru po adsorpci dusíkem nebo jiným plynným jiebo kapalným uhlovodíkem. Pokud jde o vlastní adsorpci,. je výhodné pracovat v kapalné fázi, i když lze použít i plynné fáze» Přednosti práce v kapalné fázi·spočívají v tom, že lze pracovat při nižších teplotách při daném tlaku. Desorpci je třeba provádět při poněkud vyšší teplotě než adsorpci a případně ve spojení se snížením tlaku. Celý proces selektivní adsorpce butan-butenové “frra-kc<*“tTnr“ρΎ'Ο'νΑ'ύ'δΎ fakTT že jeden nebo vrce reaktorů s pevně «uloženým molekulovým sítem slouží jako adsorpění reaktor a plní se surovinou, zatímco druhý reaktor se desorbuje a naopak.
Příklad 1
Butan-butenová frakce po extrakci butadienu, z níž byl zbytkový butadien dodatečně odstraněn hydrogenační rafinaci a jejíž slor žení je uvedeno v následující tabulce, se za tlaku 0,5 až 0,1 MPa nastříkne do reak- CfU “lúpiuk-úoúó utwxcrt u t v vy tu οιυςιιι uypu
Ca5A, které se před použitím upraví nasycením 5Zgím vodným roztokem NaOH, vysuší pří 100 C po dobu 24 hod. a potom tepelně zpracuje při teplotě 300 až 500 C po .dobu 4 hod.Butan-butenová frakce se udržuje ve styku s mol. sítem po dobu 1 hod. při teplotě 23 až 30 °C a tlaku 0,5 až 0,1 MPa. Rafinát, jenž jde reaktorem bez jakékoliv adsorpce, se shromažčujě v odlučovači.
V následující tabulce je uvedeno sloužení suroviny, rafinátu a extraktu,tj, produktu, který se. adsorboval na molekulovém sítě.
s urovina rafinát extrakt
izobutan Z hmot. 4,7 6,5
n-butan n 9,3 12,3 8,7
buten-1 n 23,8 6,4 61 ,1
izobutylen 47,0 63,7 0
tr ane-buten-2 10,7 7,6 18,7
cis-buten-2 « 4 , 5 3,5 12,5
PŘE D M 6 T
Příprava butenu-1 z butan-butenové frakce po extrakci butadienu selektivní adsorpcí za použití molekulového sj.ta typu Ca5A, vyznačený tím, žebutan-butenová frakce se vede přes molekulové síto typu Ca5A, upravené nasycením 1 až 10Zním roztokem NaOH a tepelně aktivované při 300 až 500 °C buč v plynné nebo v kapalné fázi při teplotě 20 až 200 °C, tlaku 0,01 až 5,0
Extrakt, tj. produkt adsorbovaný v pórech molekulového síta,se desorbuje snížením tlaku a zahřátím na 150 až 200 °C. Takto získaný desorbát se potom frakcionuje na destilační koloně a získá se buten-1 cca 98Zní, zatímco v destilačním zbytku jsou zakoncentrovány buteny-2. Příklad 2
Butan-butenová frakce po extrakci butadienu stejného složení jako v příkladu 1 se za teploty 45 až 50 C nastříkne do reakto-. ru naplněného molekulovým sítem typu CaA upraveným 10Zním roztokem NaOH po dobu 1 hodiny a získaný rafinát se shromáždí v jímadle. Zbytky rafinátu, které ulpěly mezi částicemi molekulového síta nebo na jejich povrchu,se vytlačí propláchnutím dusíkem. Rafinát se jímá do dvou odlučovačů, z nichž v prvém se zachytí cca 80 % veškerého rafinátu a ve druhém zbylých 20 % rafinátu. Potom se reaktor naplní směsí n-pentanu a n-nexanu a provede se desorpce produktu adsorbovaného v pórech molekulového síta při teplotě 100 až. 150 °C a snížením tlaku. Získaný produkt desorpce se zpracuje destilačně tak, že se. z něj nejprve oddestilují C,-uhlovodíky, zatímco destilační zbytek obsahuje n-pentan a n-hexan, který se znovu vrací do reaktoru pro desorpci. Produkt obsahující C,-uhlovodíky se frakcionuje a získá se z nej buten-1 a ve zbytku převáž- '' ně buteny-2.
Složení rafinátů části 1 a části 2 a dále extraktu je uvedeno v následující tabulce :
rafinát extrakt 1 2
izobutan 7' hmot. 6,8 0,2
n-butan n 11,5 18,3 2,5
buten-1 II 4,8 34,1 29,4
izobutylen II 71 ,0 3,0
trans-buten-2 3,3 35,7 13,2
cis-buten-2 II 1 ,6 8,7 4,4
n-pentan n - 50,5
Y N A L E Z U

Claims (1)

  1. MPa a po průchodu se jímá koncentrát izo-C^-uhlovodíků, zatímco n-C^-olefiny se selektivně adsorbují v pórech molekulového síta, odkud se desorbují vytěsněním n-parafinickými uhlovodíky až Cg ve směsí za teploty vyšší než při adsorpci v rozmezí 50 až 300 °,C a tlaku nižšího než při adsorpci v rozsahu 0,01 až 1,5 MPa.
CS709877A 1977-11-01 1977-11-01 Příprava butenu-1 z butan-butenové frakce CS195130B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS709877A CS195130B1 (cs) 1977-11-01 1977-11-01 Příprava butenu-1 z butan-butenové frakce

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS709877A CS195130B1 (cs) 1977-11-01 1977-11-01 Příprava butenu-1 z butan-butenové frakce

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS195130B1 true CS195130B1 (cs) 1980-01-31

Family

ID=5419473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS709877A CS195130B1 (cs) 1977-11-01 1977-11-01 Příprava butenu-1 z butan-butenové frakce

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS195130B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2791219C (en) Production of propylene via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by metathesis
JP5784646B2 (ja) 酸触媒上でのイソブタノールの同時脱水・骨格異性化
US2906795A (en) Recovery and utilization of normally gaseous olefins
US5990367A (en) Process for oligomer production and saturation
US7875755B2 (en) Cracking C5+ paraffins to increase light olefin production
EP2601157B1 (en) Combined process to make olefins from isobutanol
JP2664096B2 (ja) N−オレフィンの異性化方法
KR20080069215A (ko) 올레핀 이합체화 공정
US9776937B2 (en) Integrated nitrile poison adsorption and desorption system
WO2015077332A1 (en) Olefin double bond isomerization catalyst with high poison resistance
EP2374780A1 (en) Production of propylene via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by metathesis
US20130261345A1 (en) Production of fuel additives via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by etherification
EP3352897B1 (en) A process for regenerating an adsorbent for nitrogen-containing compounds present in a hydrocarbon feed
EP0372939B1 (en) Process for separating n-olefins and n-paraffins from hydrocarbon mixtures
WO2013013888A2 (en) Olefin oligomerization process
EP3271315A1 (en) Process for converting an olefin containing hydrocarbon feed into an oligomerization product or a hydrogenated oligomerization product
CS195130B1 (cs) Příprava butenu-1 z butan-butenové frakce
EP0372938B1 (en) Zeolite composition for use in olefinic separations
US5300696A (en) C4 rejection for etherification and isomerization process
US5491276A (en) Skeletal isomerization of n-butylenes to isobutylene on zeolites
CN117425638A (zh) 提高异构化催化剂寿命的方法
GB2152950A (en) Process for purifying C4 hydrocarbon feedstocks
JPH042576B2 (cs)
GB2067591A (en) Low sodium molecular sieve catalyst for removing olefins from paraffinic hydrocarbons
CS204051B1 (cs) Způsob zpracování butan-butenové frakce