DE1904744B2 - Verfahren zur gewinnung von acetylen aus rohem durch thermische spaltung von kohlenwasserstoffen erzeugtem aethylen - Google Patents

Description

Acetylengewinnung zurückgeführt werden.

In den beiden Absorptionsprozessen, die getrennte Lösungsmittelkreisläufe haben, können verschiedene Lösungsmittel verwendet wtrden. Vorzugsweise wird

Bei der Erzeugung von Äthylen durch thermische 35 jedoch in beiden mit dem gleichen Lösungsmittel ge-Spaltung von Kohlenwasserstoffen fällt in der Auf- arbeitet. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise arbeitung des Spaltgases ein Rohäthylen 11.1, das etwa Acetonitril, Dimethylformamid. N-Methylpyrrolidon. 10 bis 20 Volumprozent Äthan und 0,5 bis 2 Volum- Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die

prozent Acetylen enthält. Dieses Rohäthylen kann im Rohäthylen enthaltenen geringen Acetylenkonzendurch Destillation nicht gereinigt werden, weil Ace- 40 trationen, die in Großanlagen zur Äthylenerzeugung tylen sowohl mit Äthylen als auch mit Äth^n Aceo- eine wirtschaftlich durchaus interessante Menge dartrope bildet. stellen mit einfachen Mitteln in einer wirtschaftlich

Es ist bekannt, das im Rohäthylen enthaltene Ace- verwertbaren Qualität gewonnen. Dabei hat das ertylen an geeigneten Katalysatoren selektiv zu hydrieren findungsgemäße Verfahren den Vorzug, daß bezüglich oder durch Absorption in einem selektiven Lösungs- 45 Druck und Temperatur an keiner Stelle Betriebsbemittel auszuwaschen. Das in beiden Fällen verbleibende dingungen herrschen, die im oder nahe beim Zerfalls-Gemisch von Äthylen und Äthan ist ohne Schwierig- bereich des Acetylens liegen. Wesentlich erhöhte Temkeit destillativ zerlegbar. Beide Methoden der Reini- peraturen und Vakuum werden vermieden, insbesongung von Rohäthylen sind mit Äthylenverlusten ver- dere auch dann, wenn mit hochsiedenden Lösungsmitbunden, die in großen Äthylenanlagen merklich sind 50 teln gearbeitet wird,
und nicht vernachlässigt werden können. Die Erfindung sei an Hand des Fließschemas einer

Das aus dem Rohäthylen durch Absorption in einem Anlagt zur Ausführunp des erfindungsgemäßen Verselektiven Lösungsmittel ausgewaschene und durch fahrens und eines Beispiels eingehender erläutert.
Regeneration gewonnene rohe Acetylen ist nur ange- Die Anlage besteht aus einer ersten Absorptions-

reichert und besteht zu einem Drittel bis zur Hälfte 55 stufe mit dem Absorptionsturm 1 und dem Regeneaus Äthylen. Dieses Gemisch ist für eine praktische rationsturm 2 und aus einer zweiten Absorptions-Verwertung ungeeignet. Es wurde gefunden, daß das stufe mit dem Absorptionsturm 3, dem Reabsorber 4 Acetylen mit Hilfe selektiver Lösungsmittel aus dem und dem Regenratin.isturm 5. Der Reabsorber ist eine Rohäthylen ohne Äthylenverliisle abgetrennt werden Kolonne mit heizbarem Sumpf, der am Kopf reines kann, wenn es einer zweistufigen Anreicherung unter- 60 Lösungsmittel aufgegeben wird, und in die das belazogen wird, wobei ein äthylenfreies Gemisch von dene Lösungsmittel aus dem Absorptionsturm der Acetylen und Äthan gewonnen wird, das zu reinem zweiten Stufe nach Entspannen in einer mittleren Höhe Acetylen aufgearbeitet werden kann oder auch für aufgegeben wird,
chemische Synthesen geeignet ist. Das zu reinigende Rohäthylen wird durch die Lei-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung 65 tung 6 am Sumpf des Absorptionsturmes 1 eingeführt, von Acetylen aus rohem, durch thermische Spaltung Dieser Absorptionsturm soll bei möglichst hohem μ η Kohlenwasserstoffen erzeugtem Äthylen durch Druck betrieben werden, damit die Lösungsmittel-Absorptinn in selektiven Lösungsmitteln unter Druck menge klein gehalten werden kann. Die Temperatur

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toll möglichst niedrig sein aber in genügendem Ab- Lösungsmittel kann jedoch auch allein durch Erwär-Stand über dem Kondensationspunkt der Rohgas- men bewirkt werden. Dann wird der Regenerationskomponenten liegen. turm 5 in bekannter Weise im Sumpf mit einem nicht

Druck,Temperatur, Lösungsmittelmenge und Boden- dargestellten Heizkörper ausgestattet. Zwischen den

zahl der Kolonne werden so eingestellt, daß in der 5 kälteren Lösungsmittelströmen in den Leitungen 23

ersten Absorptionsstufe eine vollständige Auswaschung und 17 einerseits und dem warmen, regenerierten, rei-

des Aceiylens erreicht wird. Dabei werden Druck und nen Lösungsmittel, das durch die Leitungen 26 und

Temperatur sich vorzugsweise nach den im heran- 19 auf den Absorptionsturm 3 und den Reabsorber 4

geführten Rohäthylen gegebenen Werten richten. zurückgeführt wird, erfolgt dann :n bekannter Weise

Am Kopf des Absorptionsturmes 1 wird durch die io ein Wärmeaustausch und gegebenenfalls eine zusätz-

Leitung 7 ein aceiylenfreies Gemisch von Äthylen und liehe Kühlung.

Äthan abgeleitet. Aus dem Sumpf des Absorptions- Über die Betriebsbedingungen des erfindungsgemä-

turmes 1 wird das beladene Lösungsmittel, das aus Ben Verfahrens möge das nachfolgende Beispiel unter-

dem Rohgas das gesamte Acetylen, aber auch beträcht- richten:

liehe Mengen Äthylen aufgenommen hat, in der 15 Es wird ein Rohälhylen, bestehend aus
Leitung 8 durch ein Entspannungs\enlil 9 auf den

Kopf des Regenerationsturmes 2 geleitet. Der Absorp- C₂H₄ 83,8 Gewichtsprozent

tionsturm 2 ist eine Abstreifkolonne, in der das be- ^₁, - , _n ■ ,, ,„.„„,

. . ... .LA L-ii it C₂H₁J o,2 Gewichtsprozent

ladene Losungsmittel bei Atmospharendruck und ohne

Wärmezufuhr durch Strippen mit reinem Äthan, das 20 C₂H₂ 1.0 Gewichtsprozent

durch die Leitung 10 in den Sumpf eingeleitet wird, regeneriert wird. Das regenerierte Lösungsmittel wird in in der beschriebenen Weise durch selektive Absorption der Leitung 4 mittels einer Pumpe 12 auf den Kopf mittels Acetonitril gereinigt und zerlegt.
des Absorptionsturmes 1 zurückgeführt. 47 240 kg Rohäthylen je Stunde werden im Ah-

Das Abgas der Regeneration ist ein Gemisch von 25 sorptionsturm 1, der 20 Böden hat, mit 133 m³ Aceto-

Äthan, Äthylen und Acetylen, in dem das Verhältnis nitril je Stunde unter einem Druck \ on 15 ata bei einer

Acetylen zu Äthylen gegenüber dem Rohäthylen um mittleren Temperatur von OC gewaschen. Das

etwa eine Zehnerpotenz angestiegen ist. Es wird in Kopf gas in Leitung 7 enthält
der Leitung 13 zu einem Verdichter 14 geführt, von

diesem etwa auf den Druck des Rohäthylens gebracht 30 C₂H₄ 84,2 Gewichtsprozent 35 635 kg

und dann in der Leitung 15 zum Sumpf des zweiten _{QH 15 g Gewichtsprozent 6 67}8 kg

Absorptionsturmes 3 geleitet. Dieser Absorptionsturm

ist nach den gleichen Erwägungen ausgelegt wie der C₂H₂ <^ 10 ppm

Absorptionsturm 1. Bodenzahl und Lösungsmittel-

menge sind auf Temperatur und Druck des eintreten- 35 Das Absorptionsmittel, das 470 kg Acetylen. 3950kg

den Gases so abgestimmt, daß eine vollständige Aus- Äthylen und 512 kg Äthan aufgenommen hat, wird im

waschung des Acetylens erfolgt. Am Kopf des Ab- Regenerationsturm 2 mit 25 Böden bei einem Druck

Sorptionsturmes 3 wird ein Äthyien-Äthan-Gemisch von 1,2 ata und einer mittleren Temperatur von O'C

durch die Leitung 16 abgeleitet und mit dem Kopfgas durch Abstreifen mit 8100 kg/h Äthan regeneriert und

des Absorptionsturmes 1 aus Leitung 7 vereinigt. 40 kehrt danach auf den Absorptionsturm 1 zurück. Das

Aus dem Sumpf des Abjorptionsturmes 3 wird be- Kopfgas des Regenerationsturmes 2 besteht aus
ladenes Lösungsmittel in der Leitung 17 zum Entspannungsventil 18 geleitet und tritt aus diesem mit Um- C₂H₄ 31,5 Gewichtsprozent 3950 kg

gebungsdruck auf einen Boden in mittlerer Höhe des _c „ _{M1$ Gew}j_chtsprozenl -- 8100 kg

Reabsorbers 4 eiii. 45

Beim Abwärtsströmen zum beheizten Sumpf wird C₂H₂ 3,75 Gewichtsprozent 470 kg

das Lösungsmittel im unteren Turmabschnitt entgast.

Die dabei ausgetriebenen Gase und die durch die Ent- Es wird wieder auf 15 ata verdichtet, gekühlt und im spannung frei gewordenen Gase werden im oberen Absorptionsturm 3, der 21 Böden enthält, bei 0^JC mit Turmabschnitt mit reinem Lösungsmittel, das durch 50 31 m³/h Acetonitril gewaschen. Am Kopf des Absordie Leitung 19 am Kopf des Reabsorbers 4 aufge- bers 3 entweicht eine Gasfraktion, die folgende Zugeben wird, gewaschen. Das Abgas des Reabsorbers 4 sammtnsetzung hat:
ist eine äthylenreiche Fraktion, die in der Leitung 20

zu einem Verdichter 21 geführt und in diesem auf den C₂H₄ 32,3 Gewichtsprozent = 3740 kg/h

Druck der Köpfgase der Absorptionstürme 1 und 3 55 _{αΗ fi7} η Gewichtsprozent -- 7850 kg/h
gebracht und mit diesen in der Leitung 16 vereinigt

wird. Aus dem Sumpf des Reabsorbers, der mittels C₂H₂ < 10 ppm

eines Heizkörpers 22 auf erhöhter Temperatur gehalten

wird, fällt ein nur mit Acetylen beladenes Lösungsmittel Dieses Gas wird in der Leitung 16 abgeführt und

an. Es wird durch die Leitung 23 auf den Kopf des 60 mit dem Kopfgas des Absorptionsturmes 1 in Leitung7

Regenerationstt.;mes 5 gefördert. Das Acetylen kann vereinigt.

darin mit reinem Äthan, das aus der Leitung 24 in den Das im Absorptionsturm 3 beladene Lösungsmittel

Sumpf eingeleitet wird, ausgetrieben werden. Als Kopf- wird im Reabsorber 4 aufgearbeitet. Dieser hat im

produkt des Reger.erationsturmes 5 fällt dann aus der oberen Teil 20 im unteren Teil 10 Böden und wird unter

Leitung 25 ein durch Äthan verdünntes Acetylen an, 65 einem Druck von 1,2 ata, mit einer Sumpftemperatur

das für Synthesen, beispielsweise für die Herstellung von 40⁰C und mit einer Kopftemperatur von 0°C be-

von Vinylchlorid gut brauchbar ist. trieben. Am Kopf werden stündlich 13 m^:i Acetonitril

Die Austreibung des Acetylens aus den beladenen mil 0°C aufgegeben.

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Das Kopfgas des Reabsorbers besteht aus Dieser Acetylengehalt kann im Regenerationsturm 5

C₂H₄ 21,2 Gewichtsprozent = 205 kg/h ^{bei einem Dr}"^^von }£ *? ^uf _u ^{einer mitllei}?^{n Tem}"

CH 78 8 Gewichtsprozent = 762 kg h P^eratu^ von 3O⁰C mit 1110 kg Athan ausgegeben,wer-

C τι <- 10 oder durch Erwarmen im Sumpf auf 75 C als

²² P 5 konzentriertes Acetylen gewonnen werden. In beiden

Aus dem Sumpf des Reabsorbers werden stündlich Fällen beträgt die Verunreinigung des Acetylens mit

3 m³ Lösungsmittel mit 470 kg Acetylen abgeleitet. Äthylen weniger als 50 ppm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

und Regeneration derselben, wobei aus dem Rohäthy- Patentansprüchc: len das darin enthaltene Acetylen mit einem selektiven Lösungsmittel vollständig ausgewaschen wird, und

1. Verfahren zur Gewinnung von Acetylen aus Strippen des mit Acetylen beladenen Lösungsmittel rohem, durch thermische Spaltung von Kohlen- 5 mit Kohlenwasserstoffen.

Wasserstoffen erzeugtem Äthylen durch Absorption Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gein selektiven Lösungsmitteln unter Druck und kennzeichnet, daß aus dem beladenen Lösungsmittel Regeneration derselben, wobei aus dem Rohäthylen das Acetylen und mitabsorbierte Teile von Äthylen das darin enthaltene Acetylen mit einem selektiven und Ä han durch Entspannen auf Umgebungsdruck Lösungsmittel vollständig ausgewaschen wird, und io und Strippen mit reinem Äthan ausgetrieben werden. Strippen des mit Acetylen beladenen Lösungsmit- daß das Abgas dieser Regeneration verdichtet und tels mit Kohlenwasserstoffen, dadurch ge- .nit einem für Acetylen selektiven Lösungsmittel kennzeichnet, daß aus dem beladenen acetylenfrei gewaschen wird, daß das dabei beladene Lösungsmittel das Acetylen und mitabsorbierte Lösungsmittel in einen Reabsorber mit beheiztem Teile von Äthylen durch Entspannen auf Um- 15 Sumpf entspannt wird, dem am Kopf reines Lösungsgebungsdruc!· und Strippen mit reinem Äthan aus- mittel aufgegeben wird, und daß aus dem Sumpfprogetrieben wtrden, daß das Abgas dieser Regene- dukt des Reabsorbers das Acetylen ausgetrieben wird ration verdichtet und mit einem für Acetylen selek- Die Austreibung des Acetylens aus »l^m Sumpfprotiven Lösungsmittel acetylenfrei gewaschen wird, dukt des Reabsorbers kann durch Erwärmen gesehe daß das dabei beladene Lösungsmittel in einen 20 hen. Dabei wird ein Acetylen recht hoher Konzenira-Reabsorber mit beheiztem Sumnf entspannt wird, tion gewonnen.

dem am Kopf reines Lösungsmittel aufgegeben Die Austreibung des Acetylens kann aber auch durch

wird und daß aus dem Sumpfprodukt des Reab- Strippen mi* reim m Äthan erfolgen. Dabei wird ein

sorbers das Acetylen ausgetrieben wird. Acetylen-Äthangemisch gewonnen, das als Ausgangs-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 stoff für Synthesen mit Acetylen dienen kann, in kennzeichnet, daß das Acetylen aus dem Sumpfpro- dem sich das Äthan wie eine Inertgaskomponente verdiikt des Real- orbers du^rch Abstreifen mit reinem hält. Ein Beispiel für eine solche Synthese ist die An-Äthan ausgetrieben wird. lagerung von Chlorwasserstoff an Acetylen unter

Bildung von Vinylchlorid. Das dabei als Restgas ver-30 bleibende Äthan kann in die erfindungsgemäße