DD222000A5

DD222000A5 - Verfahren zur wiedergewinnung von buten-1 der polymerisationsstufe

Info

Publication number: DD222000A5
Application number: DD84265727A
Authority: DD
Inventors: Renzo Comiotto; Bruno De Maglie
Original assignee: Snam Progetti
Priority date: 1983-07-28
Filing date: 1984-07-27
Publication date: 1985-05-08
Also published as: DK369484A; GB2144146A; NL8402384A; IT8322294A0; CA1232919A; AU561302B2; GR82261B; GB2144146B; SE8403426D0; HUT36762A; PL248948A1; PT78990A; BE900248A; FR2549825A1; AU3096084A; NO843022L; IT8322294A1; ZA845088B; ES534969A0; JPS6051131A

Abstract

1-Buten für Polymerisationszwecke wird aus einem C ind 4-Strom, enthaltend 1-Buten, Isobutan, Isobuten, n-Butan, 2-Butene und geringere Mengen an C ind 3-und C ind 5-Kohlenwasserstoffen, Butadien und acetylenische Kohlenwasserstoffe gewonnen, indem man den Strom den folgenden Stufen unterwirft: Vererherung mit einem aliphatischen Alkohol zur Abtrennung von Isobuten in Form eines Alkyl-tert.-butylethers; Abtrennung des so enstandenen Ethers von dem restlichen Strom; Abtrennung von Isobutan durch Destillation; Abtrennung von 1-Buten mit einer Reinheit von 80 bis 95 % durch Destillation von dem restlichen Strom; selektive Hydrierung von Butadien und acetylenischen Derivaten in dem 1-Butenstrom mit dieser Reinheit; Destillieren des hydrierten Stroms und Abtrennung von 1-Buten für Polymerisationszwecke.

Description

Berlin, den 5« 11. 84 AP C 08 F/265 727 3 64 185 18

Verfahren zur Gewinnung von 1-Buten für Polymerisationszwecke

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von hochreinem zur Polymerisation geeignetem 1-Buten.

Charakteristik der !bekannten technischen Lösungen

Das 1-Buten ist in C.-Kohlenwasserstoffströmen, bestehend aus verschiedenen Anteilen der folgenden Bestandteile enthalten:

I.Buten« Isobutan, Isobuten, η-Butan, 2-Butene, C₃- und C₅-Kohlenwaeeerstoffe sowohl gesättigt als auch olefinisch. Butadien und acetylenische Derivate«

Die als Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren angewandten (^-Kohlenwasserstoffströme besitzen einen geringen Gehalt an Butadien und acetylenischen Derivaten, so daß, wenn der Ausgangsstrom von Dampfcrackverfahren stammt, das darin in größeren Mengen vorhandene Butadien mit Hilfe eines Lösungsmittels oder eines anderen Verfahrens entfernt werden muß.

Die Zusammensetzung von C.-Kohlenwasserstoffströmen, die erfindungsgemäß angewandt werden können, liegt in den folgenden Bereichen:

-51,0'. O 2 i C 2.

0,2 -	1.5	Gew.-fc
1	30	Gew.-%
10 -	60	Gew.-%
3	20	Gew.-%
10 -	40	Gew.-%
8 -	30	Gew,-%

Cj-Komponenten

Isobutan Isobuten η-Butan 1-Buten eis- und trans-2-Buten

Cg-Komponenten 0,1 - 1,0 Gew«-% Butadien + acetylenlsche Verbindungen 0,1- 6 Gew*-%

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, 1-Buten zu gewinnen, wobei die Umwandlung von 1-Buten in 2-Buten in der Stufe der selektiven Hydrierung des Butadiene und der acetylenischen Derivate so gering wie möglich gehalten werden soll·

Der Stand der Technik lehrt, daß die selektive Hydrierung

des Butadiens und der acetylenischen Kohlenwasserstoffe durchgeführt werden muß vor der Abtrennung der verschiedenen Komponenten von dem l-Buten« Wenn nach den bekannten Verfahren gearbeitet wird, tritt neben der Hydrierung jedoch auch eine bemerkenswerte Isomerisierung von 1-Buten zu 2-Buten auf·

Der Grad einer solchen Isomerisierung hängt ab von der Menge Butadien, die in dem 1-Buten enthalten sein darf· Oe geringer der maximale zulässige Gehalt an Butadien in dem 1-Buten ist, um so geringer muß der Restgehalt an Butadien in dem C₄-Strom nach der Hydrierung sein und um so höher 1st der Verlust an 1-Buten auf Grund der Isomerisierung zu 2-Buten«

Geht.man zum Beispiel von einem Butadiengehalt in dem in die Hydrierungsstufe einzuspeisenden Strom von etwa 2 % aus, wenn der maximal zulässige Butadiengehalt in dem 1-Buten 200 ppm betragen soll« so liegt der Verlust an !-Buten auf Grund der Isomerisierung bei etwa 2 Gew«~%, und wenn der Gehalt an Butadien in dem 1-Buten nur 50 ppm betragen darf, so beträgt der Isomerisierungsverlust an 1-Buten mehr als 5 Gew«-%.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Gewinnung von 1-Buten für Polymerisationszwecke, mit dem die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden werden«

Darlegung des Wesens der Erfindung

Oer Erfindung liegt die Aufgebe zugrunde« die Nachteile der bekannten Verfahren zu überwinden durch Anwendung einer selektiven Hydrierungsstufe des Butadiens und der acetylenischen Verbindungen an einer geeigneten Stelle des Verfahrens bzw« der Anlage«

Der C^-Strom wird den üblichen Behandlungen unterworfen, um Isobuten abzutrennen, indem dieses durch Umsetzung mit einem aliphatischen Alkohol, vorzugsweise Methanol, in Gegenwart eines heterogenen Katalysators mit funktioneilen Sulfonsäuregruppen auf einer Styrol-Divinylbenzol-Matrlx, insbesondere vom Amberlyst-15-Typ, in einen Alkyl-tert.-butylether umgewandelt wird«

Mit Hilfe der beschriebenen Umsetzung wird praktisch das gesamte Isobuten in einen Alkyl-tert«-butylether umgewandelt.

der .seinerseits auf bekannte Weise abdestilliert wird«

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Stufe der Destillation in einer ersten Destillationskolonne bei einem Druck von 5 bis 20 bar abs« der C₄-Fraktion, enthaltend die oben angegebenen Komponenten« die frei ist von Isobuten oder im wesentlichen frei von Isobuten« unter Bildung eines Köpfst roms_# bestehend im wesentlichen aus Isobutan und eines Bodenstrome« bestehend aus den restlichen Komponenten der erneut in einer zweiten Destillationskolonne bei einem Druck zwischen 3 und 10 bar abs. destilliert wird unter BiI-dung eines Kopfströme» bestehend aus i-Buten mit einem Reinheitsgrad im Bereich von 80 bis 95 % (enthaltend 1-Buten sowie im wesentlichen Butan und Butadien und acetylenische Derivate) und eines Bodenstroms enthaltend hochsiedende Verbindungen« η-Butan und eis- und trans-2-Buten.

Der Kopfstrom der zweiten Destillationskolonne wird in eine selektive Hydriereinheit für Butadien und acetylenische Derivate geleitet, wobei die Konzentration an diesen Verbindungen auf einen Wert von 30 bis 200 ppm verringert wird« um die Anforderungen an 1-Buten für Polymerisationszwecke zu erfüllen.

Die Hydriereinheit arbeitet unter den folgenden Bedingungen: Einlaßtemperatur 35 bis 50 ⁰C; Arbeitsdruck 4 bis 20 bar abs.

Der aus der Einheit zur selektiven Hydrierung kommende Strom der von Dien und acetylenischen Verbindungen befreit worden ist, wird in eine Destillationskolonne geleitet, die bei

einem Druck im Bereich von 3 bie IO bar abs· arbeitet, wobei von einem Boden nahe dem Kopf der Kolonne 1-Buten für Polymerisationezwecke und als Bodenstrom η-Butan und 2-Butene mit einem geringerem Gehalt an 1-Buten erhalten werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren'behält die Vorteile der An- , wandung verhältnismäßig milder Reaktionsbedingungen auch in dem Falle bei, daß die selektive Hydrierung in Gegenwart von Inhibitoren für die Isomerisierung von 1-Buten zu 2-Buten durchgeführt wird« die zu dem C₄-Strom zugesetzt wurden»

Darüber hinaus besitzt das erfindungsgemäße Verfahren in

jedem Falle den weiteren Vorteil, daß die Dimensionen der

Anlage für die selektive Hydrierung verringert werden können und folglich das investierte Kapital·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend näher erläutert· Bezüglich der Arten der Bestandteile der einzelnen Ströme wird auf das folgende nicht einschränkende Beispiel verwiesen, in dem auch die Konzentration der einzelnen Bestandteile in jedem einzelnen Strom sowie die Arbeitsdrücke in den verschiedenen Stufen angegeben sind·

Die beiliegende Zeichnung zeigt ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens·

Dabei ist 1 der C.-Strom, enthaltend unter anderem 1-Buten, Isobuten, Butadien und acetylenische Derivate, 2 ist ein Methanolstrom, der in die Einheit 16 zur Veretherung des

Isobutene geleitet wird« 3 bezeichnet den Strom des entstandenen Methyl-tert.-butylethers, 4 ist der im wesentlichen von Isobuten befreite Strom» 16 die erste Destillationskolonne, die bei einem Druck von etwa 16 bar abs· arbeitet« 5 der Kopfet rom, der im wesentlichen Isobutan enthält, 6 der restliche Strom, der in die zweite Destillationskolonne 19 geleitet wird, die bei einem Druck von etwa 6 bar abs· arbeitet, 7 ist ein Strom, der im wesentlichen 1-Buten enthält, 8 ein Strom, der die schweren Produkte enthält« Der Strom 7 wird in die Hydriereinheit 17 geleitet, in die Wasserstoff über die Leitung 9 geführt und aus der der Strom 11 abgezogen wird, der im wesentlichen aus überschüssigem Wasserstoff und 1-Buten besteht· Der hydrierte Strom IO wird in die Fraktionierkolonne 20 geleitet, die bei einem Druck von etwa 7 bar abs· arbeitet und von deren Kopf ein Strom 12 erhalten wird, bestehend aus nicht kondensierbaren Verbindungen und 1-Buten und von dem 10* Boden vom Kopf her wird ein Strom 13 erhalten, bestehend aus 1-Buten für Polymerlsationszwecke und vom Boden der Rest 14, der im wesentlichen aus η-Butan und 2-Butenen besteht«

Der Strom 15 ist die Summe der Ströme 5; 8 und 14·

Die bei dem Verfahren auftretenden Produkte/sind in der folgenden Tabelle angegeben*

Strom Nr*

4 5

kg/h Gew,-% kg/h Gew,-% kg/h Gew*-%

C-, Kohlenwasser-³ stoffe

0,9

90

Isobutan	2360	23,6	2360
Isobuten	220	2,2	10
1-Buten	3090	30,9	3075
1,3-Butadien	70	0,7	70
η-Butan	1730	17,3	1730
trans-2-Buten	1430	14,3	1440
cis-2-Buten	870	8,7	875
C₅ Kohlenwasser stoffe	140	Ί.4	-

0,9 90

0,1

31,9 367 12,9

0.7

14,9

9,1

6 0,2

17,9 10 0,4

6 0,2

3 0,1

Gesamt

10000

100,0 9650 100,0 2841 100,0

' zu vernachlässigen

6 7 8

Strom Νγ· kg/h Gew.-% kg/h Gew.-% kg/h Gew.-% kg/h Gew.-%

H₂ - - - - - - 6 100.0

C₃ Kohlen- - - - - - - - -

Wasserstoffe

Isobutan 2 .-*Y 2 0,1 - - -

Isobuten 9 0,1 9 0,3 - - -

1-Buten 2708 39,8 2705 91,8 3 0,1

1,3-Butadien 64 0,9 64 2,2 - - - -

n-Butan 1720 25,3 152 5,2 1568 40,6

trane-2-Buten 1434 21,1 12 0,4 1422 36,8

cis-2-Buten 872 12,8 1 +) 871 22,5 - -

C₅ Kohlenwasr- - - - - - - -

eerstoffβ

Gesamt 6809 100,0 2945 100,0 3864 100,0 6 100,0 *' zu vernachlässigen

10 11 12

Strom Nr. kg/h Gew.-% kg/h Gew.-% kg/h Gew.-%

H₂ 1 negl* 3 6,8 1 2,0

C₃ Kohlenwasser- - - - - - -

stoffe

Isobutan 2 0,1 - - . -

Isobuten 9 0,3 - - - -

1-Buten 2602 89,5 38 86,4 50. 98,0

1_#3-Butadien - 43ppm -

n-Butan 183 6,3 2 4,5

trane-2-Buten 82 2,8 1 2,3

ci8-2-Buten 28 1,0 - -

C₅ Kohlenwasser- - - - ... stoffe

Gesamt 2907 100,0 44 100,0 51 100,0

Strom-Nr»

. 13 14

kg/h Gew.-% kg/h Gew.-%

15 kg/h Gew,-%

C- Kohlenwasser· ³ stoffe

Isobutan Isobuten 1-Buten 1.3-Butadlen n-Butan trans-2-Buten cis-2-Buten

Ce Kohlenwasser- ° stoffe

90 1,3

0.1

0,4

99,0 90 24.3

50ppm

0,4 171 46,2

0,1 81 21,9

7,6

2358	33	#3	#3
1	*'	>	.8
460	6	,5
6	0	,1
1749	24.7
1509	21
902	12

Gesamt 100.0 370 100.0 7075 100,0

zu vernachlässigen

Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Gewinnung von 1-Buten für Polymerisationszwecke aus einer C₄-Fraktion, die frei oder im wesentlichen frei ist von Isobuten, bei dem in einer ersten Destillationskolonne bei einem Druck im Bereich von 5 bis 20 bar abs· eine solche Fraktion destilliert wird unter Bildung eines Kopfströme, der im wesentlichen Isobutan enthält, und eines Bodenstroms, der die restlichen Bestandteile enthält und der in einer zweiten Destillationskolonne bei einem Druck im Bereich von 3 bis 10 bar abs· destilliert wird, unter Bildung eines Kopfstroms aus 1-Buten mit einer Reinheit von 80 bis 95 % und eines Bodenstromes, enthaltend die hochsiedenden Verbindungen, η-Butan und eis- und trans-2-Butene, gekennzeichnet dadurch, daß der Kopfstrom der zweiten Destillationskolonne in eine Einheit zur selektiven Hydrierung von Butadien und acetylenischen Derivaten geführt wird, wobei diese Verbindungen _{auf eine} Konzentration im Bereich von 30 bis 200 ppm verringert werden, und der aus der selektiven Hydrierungseinheit kommende Strom schließlich In eine Destillationskolonne geleitet wird, die bei einem Druck im Bereich von 3 bis 10 bar abs· arbeitet und von einem Boden nahe dem Kopf der Kolonne 1-Buten für Polymerisationszwecke abgezogen wird»

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