DE1211738B - Verfahren zur Trennung von C-Kohlenwasserstoffgemischen, die paraffinische, monoolefinische und diolefinische C-Kohlen-wasserstoffe enthalten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Trennung von C,-Kohlenwasserstoffgemischen, die paraffinische, monoolefinische und diolefinische C3-Kohlenwasserstoffe enthalten Bei der Pyrolyse von Mineralölen. vornehmlich Roherdölen bzw. deren Fraktionen. bei Temperaturen oberhalb 600° C entsteht neben gasförmigen Spaltprodukten auch eine Benzinfraktion. sogenanntes Krackbenzin, die reich an Cã-Kohlenwasserstoffen ist, die einen unterschiedlichen Grad an Sättigung aufweisen, d. h. die Pentane. Pentene und Pentadiene enthalten. Diese Fraktionen enthalten im allgemeinen unter anderem folgende Verbindungen: Isopentan, n-Pentan, Cyclopentan, n-Penten- 1, cis-Penten-2, trans-Penten-2, 2-Methylbuten- 1, 2-Methylbuten-2, Cyclopenten, Isopren, trans-1,3-Pentadien, cis-1,3-Pentadien, Cyclopentadien und Acetylene.
• Das Verfahren zur Trennung von Cã-Kohlenwasserstoffgemischen, die paraffinische, monoolefi nische und diolefinische C;-Kohlenwasserstoffe enthalten, in Kohlenwasserstofffraktionen, die weitgehend nur die Paraffine oder Monoolefine oder Diolefine enthalten. ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Cs-Kohlenwasserstoffgemische einer extraktiven Destillation in Gegenwart von N-Methylpyrrolidon als selektivem Lösungsmittel unterwirft. wobei man das zu trennende Kohlenwasserstoffgemisch im mittleren Teil der Extraktionskolonne einführt, am Kopf der Kolonne das N-Methylpyrrolidon aufgibt, im unteren Teil der oberen Hälfte der Kolonne einen flüssigen Seitenstrom abzieht, der neben N-Methylpyrrolidon weitgehend nur die Ci-Afonoolefine enthält, nach Befreiung des N-Methylpyrrolidons von den C;-Monoolefinen das N-Methylpyrrolidon wieder in die Extraktionskolonne unterhalb der Abnahmestelle zurückfüllrt. oberhalb dieser Zuführung des rückgeführten N-Methylpyrrolidons in der Extraktionskolonne eine Teilkondensation von gasförmigen Kohlenwasserstoffen vornimmt, um das Verhältnis von N-Methylpyrrolidon und Kohlenwasserstoffen in der Extraktionskolonne annähernd konstant zu halten, im unteren Teil der Extraktionskolonne oberhalb des Sumpfes dampfförmig die C5-Diolefine abzieht, über den Kopf der Extraktionskolonne die Paraffine abzieh: und das im Sumpf der Extraktionskolonne anfallende N-Methylpyrrolidon gegebenenfalls nach einer Reinigung zum Kopf der Extraktionskolonne zurückführt.
• Im oberen und unteren Teil der Kolonne kann mit einem unterschiedlichen Verhältnis Flüssigkeit zu Dampf gearbeitet werden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Rand der F i g. 1 erläutert.
• Ein Gemisch aus Pentanen. Pentenen und C5-Dienen wird in Form eines Gasgemisches über die Leitung 1 in den mittleren Teil einer Kolonne A für extraktive Destillation eingeleitet. Am Kopf der Kolonne A wird das N-Methylpyrrolidon über die Leitung 2 zugegeben. Am Kopf der Kolonne A wird die Pentanfraktion abgenommen, die nach einer Kondensation teilweise wieder als Rückfluß auf den Kopf der Kolonne A zurückgeführt wird. Das über die Leitung 2 zugeführte N-Methylpyrrolidon wird dabei zweckmäßigerweise in ungefähr dreifacher Menge des Rückflusses zugegeben. In der oberen Hälfte der Kolonne A, ungefähr bei drei Viertel der Kolonnenhöhe, wird ein Teil des Lösungsmittels, beladen mit Kohlenwasserstoffen. über die Leitung 3 flüssig abgezogen und in eine SeitenkolonneB gegeben. Das Kopfprodukt dieser DestillationskolonneB wird dampfförmig über die Leitung4 entnommen und in annähernd gleicher Höhe der Kolonne A wieder zugeführt. Unterhalb der flüssigen Produktabnahme 3 erfolgt in der Kolonne A eine Teilkondensation der verdampften Kohlenwasserstoffe am Kondensator 5, die so eingestellt wird, daß über die gesamte Kolonnenhöhe A ein konstantes Verhältnis von Kohlenwasserstoffen zu N-Melhylpyrrolidon erhalten wird. Im unteren Teil der Seitenkolonne B, z.B. fünf Böden oberhalb des Sumpfes dieser Kolonne, wird dampfförmig die Pentenfraktion über die Leitung6 abgezogen; der Gehalt an Pentenen ist über 95 0/o. Der kohlenwasserstofffreie Sumpf der Kolonne B, der über die Leitung 7 abgezogen wird, besteht aus N-Methylpyrrolidon und wird unterhalb des Kondenstors 5 der HauptkolonneA wieder zugeführt. Im unteren Teil der Extraktionskolonne A, z. B. ungefähr fünf Böden oberhalb des Sumpfes der Kolonne, wird eine Fraktion, die im wesentlichen Cs-Diolefine enthält, über die Leitung 8 dampfförmig abgezogen. Das flüssige Sumpfprodukt der Destillationskolonne A wird über die Leitung 9 einer Destillationskolonne C zugeleitet zur Entfernung von Restkohlenwasserstoffen über Leitung. Das kohlenwasserstofffreie N-Methylpyrrolidon wird am Sumpf der Kolonne C über die Leitungll abgezogen und über die Leitung 2 erneut auf den Kopf der Kolonne A aufgegeben. Ein geringer Teil des Lösungsmittels wird in einer Regeneriereinrichtung D aufgearbeitet.
• Beispiel In einer der Figur entsprechenden Laborapparatur wird ein Gemisch von C5-Kohlenwasserstoffen folgender Zusammensetzung eingesetzt: Gewichtsprozent Isopentan ........ 15,45 n-Pentan .... 24,65 Cyclopentan .. . 2,20 n-Penten-1 ... ................ 5,21 cis-Penten-2 ... 2,74 trans-Penten-2 ...... ...... 12,63 2-Methylbuten-1 ........ . 12,63 2-Methylbuten-2 . . . 4,91 Cyclopenten ......... ... 2,41 Isopren .............. 13,25 trans-1,3-Pentadien .. . . 5,34 cis-1,3-Pentadien . ..... 2,50 Cyclopentadien . .. ............ 8,51 Acetylene ............ 0,05 C4-Kohlenwasserstoffe . ....... 0,15 Dieser Produktstrom wird nach seiner Verdampfung in eine mit Böden ausgestattete Laborkolonne geführt. Diese hat einen Durchmesser von 50 mm und besitzt 135 Böden. Der Produktzulauf erfolgt am 65. Boden. Am Kopf dieser Kolonne wird als selektives Lösungsmittel N-Methylpyrrolidon mit 5 Olo Wasser in solcher Menge zugegeben, daß der in die Kolonne zurücklaufende Strom zu 750/0 aus Lösungsmittel und 250/0 aus Kohlenwasserstoffen besteht. Das Rücklaufverhältnis RIE beträgt 7. Die Kopftemperatur liegt bei 450 C, der Druck bei 1000 Torr.
• Über Kopf wird eine Pentanfraktion folgender Zusammensetzung abgezogen: Gewichtsprozent Isopentan .. 35,31 n-Pentan ..... . 56,20 Cyclopentan .. . 0,20 n-Penten-1 ... ... 3,24 cis-Penten-2 .... . 1,50 trans-Penten-2 .... 2,85 2-Methylbuten-2 ....... 0,57 C4-Kohlenwasserstoffe .. 0,13 Am 100. Boden wird etwa ein Drittel des am Kopf der Kolonne eingesetzten N-Methylpyrrolidons flüssig abgezogen und auf den Kopf einer zweiten Kolonne (Kolonne B der Figur) gegeben, die 70 Böden besitzt und einen Durchmesser von 40 mm hat. Oberhalb des fünften Bodens wird gasförmig eine Pentenfrakur folgender Zusammensetzung abgezogen: Gewichtsprozent Isopentan .. ....... 2,08 n-Pentan ........... ... 3,47 Cyclopentan .............. ... 5,30 n-Penten-1 .......... ...... 15,50 cis-Penten-2 ...... ..... 8,30 trans-Penten-2 # ............... 46,30 2-Methylbuten-1 2-Methylbuten-2 .. ....... 18,70 Isopren . ................ 0,35 Die Kopftemperatur dieser zweiten Kolonne liegt bei 450 C. Die Sumpftemperatur beträgt 1650 C. Der Sumpf der zweiten Kolonne wird auf etwa 450 C gekühlt und unterhalb der vorstehend beschriebenen Flüssigentnahme der HauptkolonneA wieder zugeführt. An dieser Stelle erfolgt in der Kolonne A eine Teilkondensation durch indirekte Kühlung, um ein konstantes Verhältnis von Lösungsmittel zu Kohlenwasserstoff zu erzeugen. Fünf Böden oberhalb des Sumpfes der HauptkolonneA wird dampfförmig eine Diolefinfraktion folgender Zusammensetzung abgezogen: Gewichtsprozent Cyclopentan .. . . . 2,36 cis-Penten-2 ........... ....... 0,10 n-Methylbuten-2 . 0,10 Cyclopenten . .......... 7,03 Isopren .................... 38,73 trans-1,3-Pentadien .. ...... 15,62 cis-1,3-Pentadien .. .... 7,33 Cyclopentadien . ...... 24,92 Acetylene .................... 1,05 Höhere Kohlenwasserstoffe . ... 3,66 Die Sumpftemperatur liegt bei 1650 C.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Trennung von C5-Kohlenwasserstoffgemischen, die paraffinische, monoolefinische und diolefinische C5-Kohlenwasserstoffe enthalten, in Kohlenwasserstofffraktionen, die weitgehend nur die Paraffine, Monoolefine oder Diolefine enthalten, dadurch gekennz e i c h n e t, daß man die C5-Kohlenwasserstoffgemische einer extraktiven Destillation in Gegenwart von N-Methylpyrrolidon als selektivem Lösungsmittel unterwirft, wobei man das zu trennende Kohlenwasserstoffgemisch im mittleren Teil der Extraktionskolonne einführt, am Kopf der Kolonne das N-Methylpyrrolidon aufgibt, im unteren Teil der oberen Hälfte der Kolonne einen flüssigen Seitenstrom abzieht, der neben N-Methylpyrrolidon weitgehend nur die Cl-Monoolefine enthält, nach Befreiung des N-Methylpyrrolidons von den C5-Monoolefinen das N-Methylpyrrolidon wieder in die Extraktionskolonne unterhalb der Abnahmestelle zurückführt, oberhalb dieser Zuführung des rückgeführten N-Methylpyrrolidons in der Extraktionskolonne eine Teilkondensation von gasförmigen Kohlenwasserstoffen vornimmt, um das Verhältnis von N-Methylpyrrolidon und Kohlenwasserstoffen in der Extraktionskolonne annähernd konstant zu halten, im unteren Teil der Extraktionskolonne oberhalb des Sumpfes dampfförmig die C5-Olefine abzieht, über den Kopf der Extraktionskolonne die Paraffine abzieht und das im Sumpf der Extraktionskolonne anfallende N-Methylpyrrolidon gegebenenfalls nach einer Reinigung zum Kopf der Extraktionskolonne zurückführt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man im oberen und unteren Teil der Kolonne mit einem unterschiedlichen Verhältnis Flüssigkeit zu Dampf arbeitet.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 137 517; L'industrie chimique, April 1953, S. 97 bis 99.