DE1904744C3 - Verfahren zur Gewinnung von Acetylen aus rohem durch thermische Spaltung von Kohlenwasserstoffen erzeugtem Äthylen - Google Patents

Description

Reabsorber mit beheiztem Sumpf 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 mit reinem Äthan erfolgen. Dabei wird ein

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

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 stoff für Synthesen mit Acetylen dienen kann, in kennzeichnet, daß das Acetylen aus dem Siimpfpro- dem sich das Äthan wie eine Inertgaskomponente verdukt des Reabsorbers durch 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 ser-30 bleibende Äthan kann in die erfindungsgemäl'e

Acetylengewinnung zurückgeführt werden.

In den beiden Absorptionsprozessen, die getrennte Lösungsmittelkreisläufe haben, können verschiedene Lösungsmittel verwendet werden. 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 an, 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 A se- 40 trationen, die in Großanlagen zur Äthylenerzeugung tylen sowohl mit Äthylen als auch mit Äthan 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 Anlage zur Ausführung 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 Äihy!°n Dieses Gemisch ist für eine praktische rationsturm 2 und aus einer zweiten Absorptionsverwertung ungeeignet. Es wurde gefunden, daß das stufe mit dem Absorptionsturm 3, dem Reabsorber 4 Acetylen mit Hilfe selektiver Lösungsmittel aus dem und dem Regenrationsturm 5. Der Reabsorber ist eine Rohäthylen ohne Äthylenverluste 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 von Kohlenwasserstoffen erzeugtem Äthylen durch Druck betrieben werden, damit die Lösungsmittel-Absorption in selektiven Lösungsmitteln unter Druck menge klein gehalten werden kann. Die Temperatur

ψ \ 904 744

3 ^V 4

Mill möglichst niedrig sein aber in genügendem Ab- Lösungsmittel kann jedoch auch allein durch Erwär-

sianJ über dem Kondensationspunkt der Rohgas- men bewirkt werden. Dann wird der Regenerations-

komponenten liegen. turm 5 in bekannter Weise im Sumpf mit einem nicht

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

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

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

.ks Acet) lens erreicht wird. Dabei werden Druck und nen Lösungsmittel, das durch die Leitungen 26 und

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

führten Rohäthylen gegebenen Werten richten. zurückgeführt wird, erfolgt dann in bekannter Weise

\m Kopf des Absorptionsturmes 1 wird durch die »o ein Wärmeaustausch und gegebenenfalls eine /usat/-

i jiiung 7 ein acetylenfreies Gemisch von Äthylen und liehe Kühlung.

.han abgeleitet. Aus dem Sumpf des Absorptions- Über die Betriebsbedingungen des erfindungsgema-

:>iimes 1 wird das beladene Lösungsmittel, das aus ßen Verfahrens möge das nachfolgende Beispiel unter-

v'-m Rohgas das gesamte Acetylen, aber auch beträcht- richten:

li.-he Mengen Äthylen aufgenommen hat, in der 15 Es wird ein Rohäthylen, bestehend aus
!.iiung 8 durch ein Entspannungsventil 9 auf den

,. pf des Regenerationsturmes 2 geleitet. Der Absorp- CH₄ 83,8 Gewichtsprozent

■■ivsturm 2 ist eine Abstreifkolonne, in der das be- _c ,, ₁₅ ^ Gewichtsprozent

; aiene Lösungsmittel bei Atmosphärendruck und ohne ^{2 β} "

■ ;;rmezufuhr durch Strippen mit reinem Äthan, das 20 C₂H₂ (-0 Gewichtsprozent

uirch die Leitung 10 in den Sumpf eingeleitet wird, re-

; iienert wird. Das regenerierte Lösungsmittel wird in in der beschriebenen Weise durch selektive Absorption

• i-.-r Leitung4 mittels einer Pumpe 12 auf den Kopf mittels Acetonitril gereinigt und zerlegt,

■s Absorptionsturmes 1 zurückgeführt. 47 240 kg Rohäthylen je Stunde werden im Ab-

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

ilian, Äthylen und Acetylen, in dem das Verhältnis nitril je Stunde unter einem Druck von 15 ata bei einer

Acetylen zu Äthylen gegenüber dem Rohäthylen um mittleren Temperatur von O¹C gewaschen. Das

i.".wa eine Zehnerpotenz angestiegen ist. Es wird in Kopfgas in Leitung 7 enthält
-.!er Leitung 13 zu einem Verdichter 14 geführt, von

diesem etwa auf den Druck des Rohäthylens gebracht 30 C₂H., 84,2 Gewichtsprozent - 35 635 kg

i.ncl dann in der Leitung 15 zum Sumpf des zweiten " _{15 8} Gewichtsprozent ,- 6 678 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

sorptior-sturmes 3 wird ein Äthylen-Äthan-Gemisch von 1,2 ata und einer mittleren Temperatur von 0°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 Absorptionsturmes 3 wird be- Kopfgas des Regenerationsturmes 1 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 mittlere.- Höhe des _c „ _{M 75} Gewichtsprozent = 8100 kg

Reabsorbers 4 ein. 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 O¹¹C mit Turmabschnitt mit reinem Lösungsmittel, das durch 50 31 m^a/h Acetonitril gewaschen. Am Kopf des Absordie Leitung 19 am Kopf des Reabsorbers 4 aufge- bers 3 entweicht eine Gasrraktion, die folgende Zugeben wird, gewaschen. Das Abgas des Reabsorbers 4 sammensetzung 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 Kopfgase der Absorptionstürme 1 und 3 55 _{c H 67J} 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

Regenerationsturmes 5 gefördert. Das Acetylen kann vereinigt.

darin mit reinem Äthan, das aus der Leitung 24 in den Das im A'^orptionsturm 3 beladene Lösungsmittel

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

produkt des Regeiwratjonsturmes 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 0⁰C be-

von Vinylchlorid gut brauchbar ist. trieben. Am Kopf werden stündlich 13 m³ Acetonitril

Die Austreibung des Acetylens aus den beladenen mit O⁰C aufgegeben.

5 ^J 6

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

C₂H₄ 21,2 Gewichtsprozent = 205 kg/h ^{bei einem D}™^^vo" J·²;"* »«>«·«"■ ^mittlere" Tcm-

CH 78,8 Gewichtsprozent = 762 kg/h P^erat"^{r vo}" ³⁰ _U ^CΓ¹'¹ J^{110 k}S. ^At^n ausgetnebcn wer-

_C ² _H ^- 10 ppm ^{den oder durcn} Erwarmen im Sumpf auf 75 C als

²² --PP ₅ leonzentriertes 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 (1)

und Regeneration derselben, wobei aus dem Rohäti.v- Patentansprüche: len das darin enthaltene Acetylen mit einem selektion Lösungsmittel vollständig ausgewaschen wird, und

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

Wasserstoffen erzeugtem Äthylen durch Absorption Das eriindungsgemäße Verfahren ist dadurch ;■-

in selektiven Lösungsmitteln unter Druck und kennzeichnet, daß aus dem beladenen Lösungsmittel

Regeneration derselben, wobei aus dem Rohäthylen das Acetylen und miiabsorbierte Teile von Athy.on

das darin enthaltene Acetylen mit einem selektiven und Äihan durch Entspannen auf Umgebungsdru. ,>.

Lösungsmittel vollständig ausgewaschen wird, und io und Strippen mit reinem Athan ausgetrieben werdt .

Strippen des mit Acetylen beladenen Lösungsmit- daß das Abgas dieser Regeneration verdichtet ι; d

tels mit Kohlenwasserstoffen, dadurch ge- mit einem für Acetylen selektiven Lösungsmit A

kennzeichnet, daß aus dem beladenen acetylenfrei gewaschen wird, daß das dabei beladens

Lösungsmittel das Acetylen und mitabsorbierte Lösungsmittel in einen Reabsorber mit beheizten

Teile von Äthylen durch Entspannen auf Um- 15 Sumpf entspannt wird, dem am Kopf reines Lösun;:.-

aebungsdruck und Strippen mit reinem Äthan aus- mittel aufgegeben uird, und daß aus dem Sumpfpm-

getrieben werden, daß das Abgas dieser Regene- dukt des Reabsorbers das Acetylen ausgetrieben wir,].

ration verdichtet und mit einem für Acetylen selek- Die Austreibung des Acetylens aus dem Sumpfpr .-

tiven Lösü igsmittel acetylenfrei gewaschen wird, dukt des Reabsorbers kann durch Erwärmen gescho-

daß das dabei beladene Lösungsmittel in einen 20 hen. Dabei wird ein Acetylen acht hoher Konzentr.s-