DE1951821B2

DE1951821B2 - Verfahren zur Gewinnung von Butadien-1,3 aus Gemischen mit weiteren Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE1951821B2
Application number: DE1951821A
Authority: DE
Inventors: Pannalal Sohanlal Norton Stockton-On-Tees Teesside Jhawar (Grossbritannien)
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1968-10-14
Filing date: 1969-10-14
Publication date: 1974-02-21
Also published as: ES372509A1; DE1951821C3; FR2020665A1; NL140223B; GB1280639A; NL6915505A; US3600454A; DE1951821A1

Description

Es sind Verfahren zur Abtrennung von Gasen aus einem Gasgemisch mit Hilfe einer Flüssigkeit bekannt, in welcher die verschiedenen Gase unterschiedlich löslieh bis unlöslich sind. Dieses Verfahren kann zur Abtrennung von Butadien aus 2-Buten mit Hilfe von Dimethylformamid angewandt werden.

Ferner ist ein Verfahren zur Abtrennung von Diacetylene 1,3-butadien) aus Acetylengemischen über die Bildung eines äquimolekularen Komplexes mit N-Methyl-2-pyrrolidon bekannt, wobei der Komplex durch Kühlung dann abgetrennt werden kann, wenn Diacetylen im Überschuß über diejenige Menge vorhanden ist, welche zur Absättigung der Lösung erforderlich ist. Das Diacetylen kann dann durch Erhitzung des Komplexes regeneriert werden.

Wie ersichtlich, sind beide bekannten Verfahren relativ kompliziert durchführbar, wobei es im ersten Fall auf die genaue Löslichkeitsabstufung der verschiedenen Gase in der jeweils verwendeten Flüssigkeit ankommt und im zweiten Fall als Zwischenprodukt ein Komplex gebildet werden muß, der nur unter bestimmten Konzentrationsbedingungen und mit Hufe von Kühlenergie wieder abgetrennt werden kann und worauf dann eine Auftrennung des Komplexes unter Bildung des gewünschten Gases unter Erhitzung vorgenommen werden muß. Ferner sind beide Verfahren hinsichtlich der erforderlichen Kontrollen, in apparativer Hinsicht bzw. vom wärmewirtschaftlichen Standpunkt aus aufwendig und technisch-wirtschaftlich unvorteilhaft.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Butadien-1,3 aus dieses und mindestens einen weiteren Kohlenwasserstoff enthaltenden 5« Gemisch durch Inberührungbringen eines Gasgemisches mit Dimethylformamid, Dimethylacetamid, einem gesättigten Lacton mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen im Ring, N-alkylsubstituiertem Lactam, oder N-hydroxyalkylsubstituiertem Lactam, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Siliconantischaummittel zusetzt.

Ein Beispiel für die in den gemäß der Erfindung anzuwendenden Flüssigkeiten enthaltenen Lactone ist Butyrolacton.

Es ist bevorzugt, daß die im Verfahren gemäß der Erfindung verwendete Flüssigkeit ein N-alkylsubstituiertes oder N-hydroxyalkylsubstituiertes Lactam, wie N-Methylpyrrolidon, N-Butylpyrrolidon, und N-(/i-Hydroxyäthyl)-pyrrolidon ist. Bei der bevorzug- ⁶S ten Flüssigkeit handelt es sich um N-Methylpyrrolidon.

Bei den Verfahren der Erfindung kann das Gas mechanisch in die Flüssigkeit eingeleitet werden, z. B.

durch einen Gegenstrom durch die Flüssigkeit odtr durch Durchleiten in Form von Blasen durch die Flüssigkeit.

Es ist bevorzugt, das Gas im Gegenstrom mit der Flüssigkeit in Berührung zu bringen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das butadienhaltige Gemisch mit N-Methylp.'rrolidon und mit einem Antischaummittel in Berührung gebracht wird.

Das Antischaummittel ist Silikon, insbesondere ein Polydimethylsiloxan. Das Silikon kann rein sein oder ein Gemisch eines Silikons mit einem anderen Material, z. B. einem Dispergiermittel, enthalten. Wenn ein derartiges Gemisch als Antischaummittel verwendet wird, kann das Silikon so wenig wie 5 Gewichtsprozent des Gemischs ausmachen, jedoch enthält das Gemisch vorzugsweise mindestens 10 Gewichtsprozent Silikon.

Das Antischaummittel kann in Mengen von bis zu 1000 Teilen je Million, bezogen auf das Gewicht vorhandener Flüssigkeit, verwendet werden, es ist jedoch bevorzugt, daß Mengen im Bereich von I bis 250 Teilen je Million verwendet werden.

Bei der Gewinnung von Butadien aus einem es enthaltenden Gemisch durch Inberührungbringen mit N-Methyipyrrolidon und mit einem Antischaummittel ist es bevorzugt, daß das N-Methylpyrrolidon bis zu 25 Gewichtsprozent Wasser, insbesondere 1 bis 10 Gewichtsprozent Wasser, enthält. Das bevorzugte Antischaummittel bei dieser besonderen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist ein Polydimethylsiloxan, vorzugsweise ein solches, dessen Viskosität im Bereich von 20 bis 1000 Centistoke bei 25 C, insbesondere im Bereich von 50 bis 500 Centistoke bei 25 C, liegt. Diese besondere Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird vorzugsweise bei erhöhten Drücken von bis zu 7,02 atü, insbesondere bei Drücken im Bereich von 1,41 bis 4,22 atü, durchgeführt.

Durch Herabsetzung des Schäumens, das sonst auftreten würde, wird gemäß der Erfindung der Betriebswirkungsgrad von Verfahren zur Gewinnung von Butadien unter Verwendung von N-Methylpyrrolidon als Extraktionslösungsmittel für das Butadien, beträchtlich erhöht.

Nachstehend wird das Verfahren gemäß der Erfindung durch Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde ein Strom aus C₄-Olefin und Diolefinen im Gegenstrom bei Raumtemperatur mit N-Methylpyrrolidon in einer Laboratorium-Odershaw-Kolonne mit 15 Böden in Berührung gebracht. Der Strom aus C₄-OIeHn und Diolefinen besaß folgende Zusammensetzung: 40% Butadien-1,3, 25,5% Isobutan, 16% Buten-1, 10,8% Buten-2, 6,1% Butane und 1,6% geringfügige Bestandteile, z. B. C₄-Acetylene, Methylacetylen und C₆-Kohlenwasserstoffe. Das N-Methylpyrrolidon wurde kontinuierlich in der Kolonne im Kreislauf geführt, bis es mit C₄-Kohlenwasserstoffen gesättigt war, jedoch wurde der Kohlenwasserstoffstrom nur auf Basis eines einmaligen Durchgangs eingesetzt. Der Kohlenwasserstoffstrom wurde durch die Kolonne mit einer Gasrate von 300 1 je Stunde geleitet. Das N-Methylpyrrolidon wurde im Kreislauf mit einer Rate von 5,5 1 je Stunde wäßriges N-Metbylpyrrolidon geführt. Als das N-Methylpyrrolidon gesättigt wurde,

betrug die Höhe des gebildeten Schaums 2 cm. Es wurden 100 Teile je Million, bezogen auf das Gewicht von N-Methylpyrrolidon, reines Silikon vom PoIydimethylsiloxantyp mit einer Viskosität, von 300 Centistoke bei 25 ⁰C als Antischaummittel, zu dem schäumendem Gemisch zugegeben, wodurch die Höhe des Schaums auf 1,16 cm herabgesetzt wurde.

Beispiel 2

Es wurde Beispiel 1 mit der Ausnahme wiederholt, daß als Antischaummittel eine Silikonflüssigkeit, bestehend aus einer Emulsion aus etwa 30% Silikonöl (Polydimethylsiloxan) in Wasser mit etwa 1 % Dispergiermitte! in einer Menge von 100 Teilen je Million zugegeben wurde. Die Zugabe dieses Mittels setzte die Höhe des Schaums von 2 cm auf 1,16 cm herab.

Beispiel 3

Es wurde ein Strom aus C₄-Olefin und Diolefinen der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 1 im

Gegenstrom mit N-Methylpyrrolidon mit einem Gehalt von etwa 5 % Wasser in einer Anlage zur Gewinnung von Butadien in Berührung gebracht. In Abwesenheit eines Antischäummittels betrug die maximale Zufuhrrate des Olefinstroms, die für einen befriedigenden Betrieb der Anlage erzielt werden konnte, 12V₂ Tonnen je Stunde.

Wenn das Antischaummittel vom Polydimethylsiloxantyp wie in Beispiel 1 im N-Methylpyrrolidon in einer Konzentration von etwa 10 Teilen je Million

vorhanden war, betrug die maximale Zufuhrrate des Olefinstroms, die erzielt werden konnte, 23 Tonnen je Stunde.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Gewinnung von Butadien-1,3 aus dieses und mindestens einen weiteren Kohlenwasserstoff enthaltenden Gemisch durch Inberührungbringen eines Gasgemisches mit Dimethylformamid, Dimethylacetamid, einem gesättigten Lacton mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen im Ring, N-alkylsubstituiertem Lactam, oder N-hydroxyalkylsubstituiertem Lactam, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Siliconantischaummittel zusetzt.