CS224362B1 - Způsob zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu z výroby syntetie kého etanolu přímou hydratací etylenu - Google Patents
Způsob zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu z výroby syntetie kého etanolu přímou hydratací etylenu Download PDFInfo
- Publication number
- CS224362B1 CS224362B1 CS390181A CS390181A CS224362B1 CS 224362 B1 CS224362 B1 CS 224362B1 CS 390181 A CS390181 A CS 390181A CS 390181 A CS390181 A CS 390181A CS 224362 B1 CS224362 B1 CS 224362B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- pressure
- gas
- ethanol
- low
- production
- Prior art date
Links
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 74
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 20
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 title claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 title claims description 6
- 230000036571 hydration Effects 0.000 title claims description 5
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 title description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 63
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 11
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 5
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- KVIPHDKUOLVVQN-UHFFFAOYSA-N ethene;hydrate Chemical class O.C=C KVIPHDKUOLVVQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQYBDCGIPTYXML-UHFFFAOYSA-N ethoxyethane;hydrate Chemical compound O.CCOCC DQYBDCGIPTYXML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002927 oxygen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu současného zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu, které vznikají při výrobě syntetického etanolu přímou hydratací etylenu.
Syntetický etanol se běžně vyrábí přímou hydratací etylenu vodní parou při tlaku 6 až 10 MPa, teplotě 260 °C až 310 °C. Hydratační reakce
C2H4 + H2O -> C2H5 OH je katalyzována obvykle kyselinou fosforečnou nanesenou na pevném nosiči. Produktem syntézy je vodný roztok, obsahující cca 15 % etanolu; jedním průchodem reaktorem se přemění jen 3,5 až 5 % etylenu, který proto ve výrobní jednotce cirkuluje, aby se zabránilo hromadění inertních složek v cirkulujícím etylenu, odpouští se ho část ze systému ve formě tzv. vysokotlakého odplynu.
Vodný roztok etanolu se odloučí z cirkulujícího etylenu po jeho ochlazení na teplotu kolem 40 °C při uvedeném pracovním tlaku syntézy tj. 4 až 10 MPa. Pro další zpracování tohoto vodného roztoku se jeho tlak sníží škrcením na hodnotu 0,2 až 1,0 MPa, teplota při tomto škrcení zůstává zhruba konstantní. Při snížení tlaku se z vodného roztoku etanolu uvolní rozpuštěný plyn ve formě tzv. nízkotlakého odplynu.
Jak vysokotlaký tak nízkotlaký odplyn obsahují vedle etylenu významné koncentrace etanolu, vody, a dalších složek, které vznikají jako vedlejší produkt syntézy, především dietyléteru a buténu. Přítomnost těchto složek, zejména kyslíkatých sloučenin, tj. vody, etanolu a dietyléteru, brání přímému použití odplynů jako petrochemické suroviny a je dokonce překážkou jejich přidávání do meziproduktů linky výroby etylenu polymerační čistoty.
Nyní bylo zjištěno, že vysokotlaký odplyn, uvolňovaný při tlaku 4 až 10 MPa a nízkotlaký odplyn, uvolňovaný při tlaku 0,2 až 1,0 MPa, které vznikají při výrobě syntetického etanolu přímou hydratací etylenu, lze zpracovat tak, že se vysokotlaký odplyn škrtí, nebo/a expanduje s konáním vnější práce při poklesu teploty v důsledku snížení tlaku na — 5 °C až —80 °C, načež se z vysokotlakého odplynu odloučí zkondenzovaná směs nečistot, tj. vody, etanolu, dietyléteru a dalších sloučenin o vyšším bodu varu než etylen a takto upraveným vysokotlakým odplynem se nepřímo ochladí nízkotlak odplyn na teplotu 0 °C až —65 °C, při níž se z nízkotlakého odplynu odloučí zkondenzovaná směs nečistot, kterou rovněž tvoří především voda, etanol, dietyléter a další sloučeniny o vyšším bodu varu než etylen a která se zvlášť nebo společně s kondensátem z vysokotlakého odplynu s výhodou zpracuje na etanol a/nebo dietyléter. Odplyny zbavené odloučené kapaliny se přivádějí jako surovina pro petrochemické výroby, s výhodou do dělení uhlovodíků a/nebo se přidávají do topného plynu.
Při hlubokých teplotách, na které se odplyny při zpracování způsobem podle vynálezu ochladí, může přes vysoký obsah etanolu v systému hrozit v některých případech nebezpečí tvorby pevných hydrátů etylenu, které zanášejí zařízení, zhoršují přestup tepla v tepelném výměníku anebo dokonce mohou zabránit volnému průtoku v některých částech aparatury. Nyní bylo dále zjištěno, že nebezpečí tvorby hydrátů etylenu ve zpracovávaných odplynech lze zabránit tím, že se alespoň jeden z odplynů vypírá před snížením jeho teploty směsí etanolu s vodou, obsahující nejméně 50 % hmot. etanolu.
Pokud etanol, použitý pro vypírku odplynu, byl předem zbaven dietyléteru, sníží se vypírkou nejen obsah vody ve zpracovávaném odplynu, ale rovněž obsah dietyléteru. Tato skutečnost’ je obzvláště výhodná, pokud se zpracovávané odplyny přidávají do suroviny pro dělení olefinů při výrobě etylenu a propylenu polymerační kvality.
Vedle tohoto způsobu využití v jednotce pro výrobu etylenu jsou odplyny zpracované způsobem podle vynálezu zcela vhodnou surovinou pro některé petrochemické syntézy, jako např. výrobu etylbenzenu alkylací benzenu.
Snížení tlaku vysokotlakého odplynu ze 6 až 10 MPa na hodnotu 0,2 až 1,0 MPa, kterým se tento proud ochladí, je možno provést škrcením (v podstatě adiabatickým) bez konání vnější práce, nebo v expanzní turbině, kterou se využije část tlakové energie plynu a přitom se dosáhne ještě nižších teplot, než při prostém škrcení např. ve škrticím ventilu.
Nízkotlaký odplyn lze ochladit vysokotlakým odplynem o nízké teplotě v trubkovém výměníku tepla, který může být s výhodou konstruován jako kompaktní aparát obsahující také oba odlučovače zkondenzovaných nečistot z vysokotlakého a nízkotlakého odplynu.
Případná vypírka odplynů etanolem před jejich ochlazením na nízké teploty se provádí v běžných typech praček, např. náplňových zkrápěných, probublávaných nebo jiné vhodné konstrukce.
Způsob zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu je blíže popsán na přiloženém schématu.
Proud vysokotlakého odplynu přichází potrubím 1 do chladiče 2, kde se upraví jeho teplota. V pračce 3 se vypírá proudem etanolu ze společného přívodu 17. Vypraný odplyn prochází potrubím do škrticího ventilu 10, ve kterém se sníží jeho tlak za současného snížení teploty. V odlučovači se odděluje upravený vysokotlaký odplyn od zkondenzované kapaliny. Odplyn se odvádí potrubím 6, ve kterém je zařazen výměník tepla 12, k dalšímu zpracování. Kondenzát, odloučený v odlučovači 5 se odvádí spolu s prací kapalinou z pračky 3 do úseku rektifikace etanolu a dietyléteru potrubím 7.
Proud nízkotlakého odplynu se přivádí potrubím 8 do pračky 9, ve které se vypírá proudem etanolu ze společného přívodu 17. Vypraný nízkotlaký odplyn prochází výměníkem tepla 12, ve kterém se sníží jeho teplota výměnou tepla s chladným vysokotlakým odplynem, proudícím potrubím 6. Ochlazený nízkotlaký odplyn pak vstupuje do odlučovače 13, ve kterém se odloučí zkondenzovaná kapalina a přes ventil 14, který udržuje v systému tlak 0,2 až 1,0 MPa, se odvádí potrubím 15 k dalšímu využití. Kapalina, odloučená v odlučovači 13 se spolu s prací kapalinou z pračky 9 odvádí potrubím 16 do úseku zpracování rektifikací na etanol a dietyléter.
Způsob zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu z výroby syntetického etanolu podle vynálezu je ilustrován následujícím příkladem:
Příklad
Při výrobě 1000 t syntetického etanolu (počítáno na 100 %ní etanol) se odloučí t nízkotlakého odplynu t vysokotlakého odplynu; odplyny mají složení podle tabulky 1.
Tabulka 1
Složení zpracovaných odplynů (% hmot.)
| nízkotlaký vysokotla- | |||
| odplyn | ký odplyn | ||
| etylen, etan | 92,74 | 93,81 | (cca 0,2 % |
| buten-1 | 2,27 | 3,68 | etanu) |
| etanol | 1,38 | 0,60 | |
| dietyléter | 2,26 | 1,49 | |
| voda | 1,35 | 0,42 |
Odplyny se společně zpracují tak, že nízkotlaký odplyn se nejprve vypírá v protiproudé pračce směsí 90 % hmot. etanolu a 10 % hmot. vody, pračka má účinnost odpovídající 3 teoretickým stupňům. Pro vypírku se použije
12,5 t směsi etanolu s vodou.
Z pračky, pracující při teplotě 40 °C a tlaku 0,5 MPa, vystupuje
24,944 t vypraného odplynu a 12,556 t prací kapaliny.
Složení obou proudů je uvedeno v tabulce 2.
Tabulka 2
Složení proudů na výstupu z pračky nízkotlakého odplynu (% hmot.)
| vypraný odplyn | prací kapalina | |
| etylen, etan | 92,33 | 1,22 |
| buten-1 | 2,10 | 0,35 |
| etanol | 4,33 | 83,74 |
| dietyléter | 0,97 | 2,58 |
| voda | 0,27 | 12,11 |
Oba odplyny se pak zpracují tak, že vysokotlaký odplyn se nejprve ve vodním chladiči ochladí na teplotu 35 až 30 °C při tlaku 7,0 MPa vypere v protiproudu etanolem a ve škrticím ventilu se sníží jeho tlak na 0,5 MPa, přičemž jeho teplota poklesne na —65 °C. Z ochlazeného vysokotlakého odplynu se odloučí kapalina při uvedených podmínkách tlak 0,5 MPa teplota —65 °C.
Pro vypírku v 1 teoret. stupni se použilo
15,0 t směsi 90 % hmot. etanolu s 10 % hmot vody
Po vypírce, expanzi a následném odloučení kapalných podílů se získá upraveného odplynu 40,969 t kapalných podílů včetně prací kapaliny 19,0311 z toho kapalných podílů původně obsažených ve vysokotlakém odplynu 4,0311
Oba proudy mají složení uvedené v tabulce 3.
Tabulka 3
Složení odplynu a kapaliny po úpravě vysokotlakého odplynu (% hmot.)
| upravený odplyn 40,969 t | kapalný podíl 19,031 t | |
| etylen, etan | 99,38 | 7,87 |
| buten | 0,61 | 7,39 |
| etanol | 0,0000 | 72,35 |
| dietyléter | 0,0054 | 3,52 |
| voda | 0,0000 | 8,87 |
Ve výměníku tepla se pak vysokotlakým odplynem o počáteční teplotě -65 °C ochladí vypraný nízkotlaký odplyn z teploty 40 °C na teplotu —50 °C. Z ochlazeného nízkotlakého odplynu se v odlučovači oddělí kapalina při podmínkách tlak 0,5 MPa teplota —50 °C.
Z odlučovače nízkotlakého odplynu se získají dva proudy, a to upravený odplyn a kapalný kondenzát:
23,004 t upraveného odplynu
1,940 t kapalného kondenzátu, jejichž složení je uvedeno v tabulce 4:
Tabulka 4
Složení proudů na výstupu z odlučovače nízkotlakého odplynu (% hmot.)
| odplyn | kondenzát | |
| etylen, etan | 98,63 | 17,64 |
| buten-1 | 1,30 | 11,58 |
| etanol | 0,0030 | 55,65 |
| dietyléter | 0,0656 | 11,75 |
| voda | 0,0000 | 3,38 |
Odplyny z obou odlučovačů lze použít jako surovinu pro výrobu etylenu polymerační čistoty. Směs kondenzátů4 oddělených v odlučovacích, lze s prací kapalinou z pračky nízkotlakého odplynu použít pro výrobu etanolu a dietyléteru.
Claims (3)
1. Způsob zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu z výroby syntetického etanolu přímou hydratací etylenu, uvolňované při tlaku 4 až 10 MPa a 0,2 až 1 MPa, vyznačený tím, že vysokotlaký odplyn se škrtí nebo/a expanduje s konáním vnější práce při poklesu teploty na —5 až — 80 °C, načež se z vysokotlakého odplynu odloučí zkondenzovaná směs nečistot a takto upraveným vysokotlakým odplynem se nepřímo ochladí nízkotlaký odplyn na teplotu 0 až —65 °C, při níž se z nízkotlakého odplynu odloučí zkondenzovaná směs nečistot, načež se odplyny zbavené odloučené kapaliny přivádějí jako surovina pro petrochemické výroby.
VYNÁLEZU
2. Způsob zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu podle bodu 1. vyznačený tím, že se alespoň jeden z odplynů před snížením teploty vypírá směsí etanolu s vodou obsahující nejméně 50 % hm. etanolu.
3. Způsob zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že se oplyny zbavené odloučené kapaliny přivádějí do dělení uhlovodíků a/nebo se přidávají do topného plynu a jedna nebo obě směsi odloučených nečistot, tj. vody, etanolu, dietyléteru a sloučenin o vyšším bodu varu než etylen, se případně zpracují na etanol nebo/a dietyléter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS390181A CS224362B1 (cs) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Způsob zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu z výroby syntetie kého etanolu přímou hydratací etylenu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS390181A CS224362B1 (cs) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Způsob zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu z výroby syntetie kého etanolu přímou hydratací etylenu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS224362B1 true CS224362B1 (cs) | 1984-01-16 |
Family
ID=5380428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS390181A CS224362B1 (cs) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Způsob zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu z výroby syntetie kého etanolu přímou hydratací etylenu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS224362B1 (cs) |
-
1981
- 1981-05-27 CS CS390181A patent/CS224362B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4565867A (en) | Anhydrous high-pressure melamine synthesis | |
| EP3050866B1 (en) | Method for preparing butadiene through oxidative dehydrogenation | |
| EA027675B1 (ru) | Способ и установка получения мочевины | |
| TW201604183A (zh) | 一種回收精製丙烯的方法和裝置 | |
| WO2024083571A1 (en) | Melamine process with purification of melamine offgas | |
| KR100884516B1 (ko) | 기체-상 유동상 방법에서 열 제거를 최적화하는 방법 및장치 | |
| CN109195934B (zh) | 制备丁二烯的方法 | |
| EP4038051B1 (en) | Process for manufacturing alkanesulfonic acids | |
| KR101717817B1 (ko) | 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔 제조방법 | |
| CS224362B1 (cs) | Způsob zpracování vysokotlakého a nízkotlakého odplynu z výroby syntetie kého etanolu přímou hydratací etylenu | |
| US3733368A (en) | Process for the separation of polymers from a recycle stream that contains ethylene | |
| EP4155286A1 (en) | Method for preparing isopropyl alcohol | |
| US3371115A (en) | Process for combined production of ammonia and urea | |
| JPS60208970A (ja) | 尿素からメラミンを製造するためのプラントシステム | |
| EA025632B1 (ru) | Способ получения смеси, содержащей циклогексанол и циклогексанон | |
| JP6894046B2 (ja) | エチレン製造方法 | |
| US12391655B1 (en) | Melamine process with a two-stage purification of melamine offgas | |
| KR101784047B1 (ko) | 부타디엔 제조 공정 내 에너지 재활용 방법 | |
| EP4349817B1 (en) | Melamine process with a two-stage purification of melamine offgas | |
| US3827245A (en) | Recovery and purification of ethylene from direct hydration ethanol vent gas streams | |
| US3465501A (en) | Process for the separation of mixtures of acetylene and vinyl acetate | |
| SU1211249A1 (ru) | Установка дл олигомеризации этилена в высшие @ -олефины | |
| RU2120932C1 (ru) | Способ раздельного и/или совместного получения метилацетилена и аллена | |
| Nielsen et al. | Condensation of a mixture of vapours followed by reaction in the condensate | |
| CN117700293A (zh) | 一种回收乙烯的α烯烃生产方法及装置 |