DE2303863C3

DE2303863C3 - Verfahren zur Gewinnung von hochgereinigtem Isopren aus Kohlenwasserstoffgemischen

Info

Publication number: DE2303863C3
Application number: DE19732303863
Authority: DE
Inventors: Carlo; Ginnasi Alessandro Dr.; Rebora Pierhiigi Dr.; San Donate Milanese Rescalli (Italien)
Original assignee: SnamProgetti SpA
Current assignee: SnamProgetti SpA
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1973-01-26
Publication date: 1977-06-16

Description

Bekanntlich muß Isopren zur stereospezifischen Polymerisation einen hohen Reinheitsgrad aufweisen. Insbesondere muß der Gehalt an Monocyclopentadien (MCP) unter einigen ppm (vorzugsweise unter 1 ppm) liegen. Jedoch ist MCP immer in durch Dampf-Cracken erhaltenen Cs-Kohlenwasserstoffströmen enthalten, die eine seh¹' interessante Quelle für die Gewinnung von Isopren darstellen (je nach den Arbeitsbedingungen der Pyrolyse kann Cyclopentadien in der Cs-Fraktion im Bereich von 10 bis 30% vorhanden sein). Es wurden daher viele Verfahren zur Extraktion von Isopren aus solchen Strömen entwickelt.

Das vorteilhafteste Verfahren zur Gewinnung und Reinigung von Isopren ist die Anwendung der extraktiven Destillation. In der Praxis werden im allgemeinen zwei extraktive Destillationsarbeitsgänge aneinandergereiht, wobei zunächst Isopren (frei von MCP) überkopf und schließlich vom Boden her (frei von Olefinen) erhalten wird. Dabei ist es besonders wichtig, die Menge des Lösungsmittels möglichst gering zu halten und darüber hinaus die Dimerisation von Monocyclopentadien zu Dicyclopentadien (DCP) in den Kolonnen zu vermeiden.

' Eine derartige Arbeitsweise ist beispielsweise aus der französischen Patentschrift 16 02 809 bekannt. Nach ' diesem Verfahren werden die extraktiven Destillationskolonnen in üblicher Weise mit teilweisem Rückfluß des Überkopfprodukts und anschließendem Reinigen für das Lösungsmittel betrieben.

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, daß es ermöglicht, durch geeignete Behandlung des von der zweiten Extraktionsdestillationsstufe kommenden Lösungsmittels ein selektives Lösungsmittel für die erste Extraktionsdestillationsstufe zu schaffen, so daß in der ersten Stufe iuif die Bildung eines Rückflusses verzichtet werden kann, , ....

Die Erfindung betrifft daher ein Verfuhren zur Gewinnung von hochgcrcinigiem Isopren mis Kohlen· Wasserstoffgemischen durch Rektifikation zur Entfernung der Gi-Kohlenwasserstoffe, der niedrigsiedenden acetylenischcn Verbindungen, des Isopentan und der Hochsieder, extraktive Destillation unter Abtrennung von Monocyclopentadien, der hochsiedenden acetylen!· sehen Anteile und des Großteils des Pentadiens, Abstreifen des Monocyclopcntadiens aus dem Lösungsmittel, zweite extraktive Destillation des Isoprenstroms zur Abtrennung von gesattigten und olefinischen Qj-Verbindungen unter Verwendung des durch das Abstreifen des Monocyclopentadiens erhaltenen Lösungsmittels und Rektifikation zur Abtrennung der noch vorhandenen Kohlenwasserstoffe, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das mit Isopren beladene selektive Lösungsmittel aus der zweiten extraktiven Destillationskolonne einer Flas-Dcstillation zugeführt wird, die so gesteuert wird, daß der zum Kopf der ersten Extraktionskolonne zurückgeführte selektive Lösungsmittclstrom genügend Kohlenwasserstoffe enthält, daß an dieser Stelle ein Rückfluß gewährleistet wird.

Für die erfindungsgemäßen zwei extraktiven Destillationssiufen wird praktisch ein einziger Lösungsmittelstrom verwendet, genauer ausgedrückt:

;i) für die erste Kolonne der Lösungsmittelstrom, der Isopren in einer solchen Menge enthält, daß sein

Rückfluß sichergestellt ist, der aus dem Strom vom Boden der zweiten extraktiven Destillation gewonnen wird;

b) für die zweite Kolonne der Lösungsmittelstrom, der frei von Kohlenwasserstoffen und insbesondere

-¹⁵ von Isopren und Monocyclopentadien ist, der aus dem Strom vom Boden der ersten extraktiven Destillationskolonne gewonnen wird.

Die Isopren und andere geringfügige Verunreinigun-

gen enthaltende Mischung wird anschließend in üblicher Weise in einer Destillationskolonne zur Entfernung der Verunreinigungen behandelt.

Zum besseren Verständnis wird im folgenden das erfindungsgemäße Verfahren an Hand der F i g. i und 2 erläutert.

Im folgenden wird zuerst auf F i g. I Bezug genommen. Die Kohlenwasserstoffbeschickung (Leitung 1), aus der das Isopren mit Polymerisationsqualität gewonnen werden soll, wird durch Leitung 2 zusammen mit den recyclisierten Strömen 9 und i4 in eine Rektifikationskolonne 17 eingebracht; die gesamten Ci-Kohlenwasserstoffe, die niedrigsiedenden acetylenischen Kohlenwasserstoffe und 70% bis 90% des eingespeisten Isopentans werden vom Kopf (Leitung 3) abgezogen, während 30% bis 60% der hochsiedenden, in der Beschickung anwesenden Kohlenwasserstoffe sowie die gesamten Dimerisation- und/oder Polymerisationsprodukte, die in dem 1 ank gebildet wurden, vom Boden (Leitung 4) abgezogen werden.

fio Von der Seite des Abgas- (bzw. Gasaustritts-) Abschnitts der Kolonne wird der Strom in Dampf-Phase abgezogen, der Isopren enthält und wird durch die Leitung 5 zu der extraktiven Destillationskolonne 18 zur Abtrennung von Monocyclopentadien (MCP) gesandt.

Das zum Betrieb der Kolonne benötigte Lösungsmittel kommt durch die Leitung 24 an.

Vom Boden der Kolonne 18 werden durch die Leitung 6 das Lösungsmittel mit dem gesamten MCP,

I*

clcn aeeiylenisehen Verbindungen und 40% bis 70% der in dem BeschiekunBsmaterinl vorhandenen l'eniadienc entnommen; ein Sirom von rohem Isopren, der iiußcrclcm im wesentlichen CVOIcfine, Cydopenlcn, normiil'Pünuin und Isopren enthüll, wird vom Kopf s (Leitung 10) her entnommen,

Der Bodenstrom der Kolonne 18 wird zu der Abstreifkolonne 19 zur Gewinnung des Lösungsmittels gesandt. Letzteres wird vom Boden her (Leitung 25) entnommen! die Kohlenwasserstoffe werden vom Kopf (Leitung 7) entnommen und zu der Rektifikationskolonne 20 gesandt, Diese Kohlenwasserstoffe enthalten auch MCP.

Der größte Anteil der hochsiedenden Kohlenwasserstoffe, die in dem Lösungsmittel löslich sind (schwere is ucctylenischc Verbindungen und 40% bis 70%, bezogen auf die Beschickung, der Dicnvci lbindungen, insbesondere Pentadicn-1,3) und das gesamte in die Kolonne 18 geleitete MCP werden vom Boden der Kolonne 20 (Leitung 8) entfernt, während vom Kopf (Leitung 9) das 'vom Boden der Kolonne IP kommende Isopren gewonnen wird (dieser Strom wird nochmals zur Kolonne 17 geleitet, um die möglicherweise vorhandenen löslichen und niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffe entfernen zu können.

Das in der Dampf-Phase vorliegende und von MCP freie rohe Isopren, das vom Kopf der Kolonne 18 durch die Leitung 10 entnommen wird, wird in die extraktive Destillationskolonne 21 eingespeist, in die durch die Leitung 25 das Exiraktionslösungsmittel. das aus der Kolonne 19 gewonnen wird, eingespeist wird.

Die olefinischen Kohlenwasserstoffe, normal-Pentan und Isopentan, werden vom Kopf der Kolonne 21 durch die Leitung 11 entfernt; ein Losungsmittelstrom, der im wesentlichen Isopren und einen Teil des in den Zyklus gesandten Cyclopentens enthält, wird von dem Boden (Leitung 12) entnommen. Dieser Strom wird einer Entspannungsverdampfung (Flash-Verdampfung) in 22 unterworfen, so daß vom Boden (Leitung 24) das gesamte Lösungsmittel bzw. Isopren, das als Extraktionsmitlel und als Rückfluß für Kolonne 18 benötigt wird, erhalten wird; die durch die Flash-Verdampfung erhaltenen Dämpfe werden durch Leitung 13 zu der Rektifikationskolonne 23 geleitet.

Vom Boden dieser letztgenannten Kolonne (Leitung 15) werden alle schweren Kohlenwasserstoffe, die noch in der Isopren-Beschickung von Kolonne 23 enthalten sind fCyclopenten, Cyclopentan und die restlichen Pentadiene), entnommen, während vom Kopf ein Isoprenstrom (Leitung 14) entnommen wild, der mögliche Spuren von niedrigsiedenden Verbindungen enthält, die vorher nicht in den Kolonnen 17 und 21 entfernt worden waren (dieser Strom wird zur Kolonne 17 recyclisiert, um die Gewinnung des darin enthaltenen Isoprens und die Entfernung der vorstehend aufgcführten Verunreinigungen zu ermöglichen).

Das Isopren mit Polymerisationsqualität wird in flüssiger Phase von der Seite (Leitung 16) des Anreicherungsabschnius der Kolonne 23 entnommen

Fig.2 stellt eine weitere Ausführungsform dc> erfindungsgemäßen Verfahrens dar.

Dabei werden die Funktionen der Kolonnen 58 und 19 durch die Kolonne 8 übernommen. Die Kolonne 19 der Fig. 1 befindet sich dabei in üblicher Weise praktisch unter der Kolonne 18 der Fig. 1, so daß i>5 nunmehr das Überkopfprodukt 7 der bisherigen Kolonne 19 zum Seitenstrom 7 oder KoI _>nne 8 wird. Außerdem wird die Kolonne 20 ausgeschaltet, da die Kolonne 8 untup solchen Bedingungen arbeitel, daß die Reinigung von Si rom 7 möglieh wird.

In dieser Figur wird die Kohlenwasserstoff· Ucsehikkung, aus der das Isopren mit Polymerisationsqualital gewonnen werden soll (Leitung 1), zusammen mit dem Recyelisierungsstrom 18 durch die Leitung 2 in eine Rektifikationskolonne 5 eingespeist! vom Kopf (Leitung 3) werden die Cr Kohlenwasserstoffe, die niedrigsiedenden acetylenischen Kohlenwasserstoffe und 70 bis 90% des eingespeisten Isopentans entnommen, vyahrcnd vom Boden (Leitung 4) die gesamten Dimerisation»· und/oder Polymerisationsprodukte, die sich während der Lagerung gebildet haben, und 30% bis 60% der möglicherweise vorhandenen hochsiedenden Kohlenwasserstoffe abgeführt werden·

Von der Seite des Abgas-Abschnitts der Kolonne wird in der Dampf-Phase der das Isopren enthaltende Strom entnommen, der durch die Leitung 6 zu der extraktiven Destillationskolonne 8 zur Abscheidung von Monocyclopentadien geführt wird. Das zum Betrieb der Kolonne benötigte Lösungsmittel kommt durch die Leitung 15 an.

Von der Dampf-Phase eines Rektifizierbodens des Abgas-Abschnitts der Kolonne 8 wird durch Leitung 7 das gesamte MCP zusammen mit 30 bis 60% der in dem Lösungsmittel löslichen Kohlenwasserstoffe (acetylenische Verbindungen und Diene, die in dem Strom 6 vorhanden sind) abgezogen; vom Kopf wird durch Leitung 9 ein Strom von rohem Isopren entnommen, der im wesentlichen CVOIcfinc, Cyclopcnten, normal-Pentan und den restlichen Teil von Isopentan enthält. Vom Roden der Kolonne 8 wird das Lösungsmittel gewonnen.

Der vorstehend erwähnte rohe Isoprenstrom wird zu der extraktiven Destillationskolonne 12 geleitet, in die durch die Leitung 10 das Extraktionslösungsmittel, das aus der Kolonne 8 gewonnen wird, eingespeist wird. Vom Kopf der Kolonne 12 werden durch die Leitung 11 die olefinischen Kohlenwasserstoffe, normal-Pentan und Isopentan entfernt; vom Boden wird ein Lösungsmittelstrom (Leitung 13) entnommen, der im wesentlichen Isopren und einen Teil des in den Zyklus geleiteten Cyclopentens enthält.

Dieser Strom wird einer Flash-Verdampfung in Kolonne 14 unterzogen, um vom Boden (Leitung 15) das gesamte Lösungsmittel bzw. Isopren zu gewinnen, das als Extraktionsmittel und als Rückfluß für die Kolonne 8 benötigt wird; die von der raschen Verdampfung erhaltenen Dämpfe werden durch die Leitung 16 7» der Rektifikationskolonne 17 gesandt.

Vom Boden dieser letztgenannten Kolonne (Leitung 20) werden die gesamten schweren Kohlenwasserstoffe, die noch in dem in die Kolonne 17 eingespeisten Isopren enthalten sind, entfernt, während vom Kopf ein Isoprenstrom abgeführt wird, der mögliche Spuren von niedrigsiedenden Verbindungen, die vorher nicht entfernt wurden, abgeführt wird (dieser Strom wird in Jie KoI- ne 5 recyclisiert, um die Gewinnung des darin enthaltenen Isoprens und die Entfernung der genannten Verunreinigungen zu ermöglichen). Von der Seite des Anreicherungsabschnitts der gleichen Kolonne 17 wird durch die Leitung 19 Isopren mit Polymerisationsqualität in flüssiger Phase entnommen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, den zur Abtrennung der Olefine von Isopren nötigen Lösungsmittelstrom auch zur Abtrennung von MCP von Isopren zu verwenden, wobei lediglich eine Abstreif-Kolonne zur Gewinnung des Lösungsmittels verwendet

wird. Auf diese Weise wird einerseits eine beträchtliche Verringerung der Durchführungskosten für das Verfahren erzielt und andererseits wird die Gefahr vermindert, daß Diene polymerisieren und insbesondere MCP dimerisiert.

Auch ist eine Abtrennung des Lösungsmittels von den Kohlenwasserstoffen durch Abstreifen nicht notwendig, da beim erfindungsgemäßen Verfahren das Lösungsmittel zu der ersten extraktiven Destillation zusammen mit den Kohlenwasserstoffen für den Rückfluß zurückgeführt wird.

Bei üblichen Verfahren werden zwei getrennte Lösungsmitleizyklen für die zwei extraktiven Deslillationskolonnen sowie ein Kohlenwasserstoffrückfluß zum Kopf der ersten Kolonne zur extraktiven Destillation angewendet, was durch Wiedereinbringen eines Teils des über Kopf kondensierten Produkts in die Kolonne bewirkt v/ird. Im Hinblick auf das Verfahren der französischen Patentschrift 16 02 809 ergibt sich durch die vorliegende Erfindung insbesondere der Vorteil des Wegfalls der Kondensation des Übcrkopfprodukies der ersten extraktiven Destillationskolonne zur Lieferung des Rückflusses für diese Kolonne.

Auf diese Weise wird eine beträchtliche Wärmemenge zusammen mit einigen Abstreif- und Kondensationsapparaturcn eingespart. Die Rückführung des Lösungsmittels und der Kohlenwasserstoffe, die durch Flash-Verdampfung (die ohne Zufuhr von V/ärme durchgeführt wird) erhalten wurden, /ur ers'cn extraktiven Destillation, vom Bodcnslrom der zweiten extraktiven Destillation, macht es möglich, bei der ersten extraktiven Destillation ohne weitere Belastungen eine Lösungsmittelmenge /ur Verfügung zu haben, die beträchtlich über der liegt, die normalerweise zur Abtrennung von MCP aus der restlichen Mischung verwendet wird. Dies alles hat den weiteren Vorteil zur FOIgc. daß die DCP-Konzentralion bei der Abtrennung von MCP und acetylenischen Produkten vom Boden der Kolonne vorteilhaft erniedrigt wird.

Die fast gänzliche Abwesenheit von DCP in dem vom Boden der extraktiven Destillationskolonne abgezogenen Lösungsmittel, das MCP vom Isopren abtrennt, bringt verschiedene beträchtliche Vorteile mit sich. Unter den bedeutendsten Vorteilen ist im wesentlichen die Möglichkeit der Verwendung von wasserfreien Lösungsmitteln ohne Anwendung von besonderen Kunstgriffen zu nennen, sowie die Einsparung von Dampf, der zur Wiedergewinnung des Lösungsmittels nötig ist. Tatsächlich sichert das fast völlige Fehlen von DCP in dem zur extraktiven Destillationskolonne rccyclisicrten Lösungsmittel zur Abtrennung der Olefine die Reinheit von Isopren, das in anderen Worten wegen der Verminderung von DCP frei von Verunreinigungen von MCP erhalten wird.

Die vorstehend aufgeführten Vorteile, die sich durch das erfindungsgemäße Verfahren ergeben, werden weder durch die Art des Bcschickungsmatcrials noch durch die Art des verwendeten Lösungsmittels eingeschränkt. Beispielsweise ist es möglich, mit N-Formylmorpholin, Morpholin, diese Verbindungen miteinander vermischt und/oder mit Wasser ergänzt (1 bis 20 Gcw.-%) zur Polymerisation geeignetes Isopren mit einem Gehalt an Monocyclopcntadien unter 1 ppm zu erhalten, auch wenn von Gj-Vcrschnitten ausgegangen wird, die Cyclopentadien in einem Verhältnis von ¹A bezüglich des Isoprens einhalten. Wie bereits ausgeführt wurde, ermöglicht die Verwendung anderer Lösungsmittel, clic bereits in der Technik bekannt sind und allgemein in extraktiven Verfahren verwendet werden, wie Acetonitril, Furfural, Anilin, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, /?-Methoxypropionitril, die Erzielung guter Ergebnisse, wenn diese Lösungsmittel oder ihre Mischungen wasserfrei oder mit Wasser in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Diese Beispiele beziehen sich auf Fig. 1. Durch die Leitung 1 wurde in die Kolonne 17 ein Beschickungsmaterial gesandt, bestehend aus:

Isopren	268,0 Mol/Std
Gesättigte und olefinische	59,3 Mol/Std
Ca- Kohlenwasserstoffe
3-Mcthyl-buten-i	13,7 Mol/Std
1,4-Pentadien	25,9 Mol/Std
Butin-2 \
Isopropylacetylen J	9,6 Mol/Std
Isopentan	114,8 Mol/Std
Penten-1	58,7 Mol/Std
2-Methyl-butcn-l	79,3 Mol/Std
Isopropenylacetylcn	1,1 Mol/Std
Normal-Pentan	141,7 Mol/Std
trans-Penlen-2	36,1 Mol/Std
cis-Pcntcn-2	27,3 Mol/Std
2-Mcthyl-buten-2	51,0 Mol/Std
Cyclopentadien-1,3	130,9 Mol/Std
trans-Pentadien-1,3	141,5 Mol/Std
cis-Pentadien-1,3	91,5 Mol/Std
Cyclopenten	82,1 Mol/Std
Cyclopentan	23,3 Mol/Std
Pentadien-2,3	6,3 Mol/Std
Dicyclopentadien	52,1 Mol/Std
Arbeitsbedingungen:
Druck über Kopf	= 2,0 ata
Rückflußverhältnis
(Rückiaufverhäitnis	= 10
Böden	= 100
Temperatur über Kopf	= 45" C
Kopf	= 45°C
Temperatur am Boden	= 90° C

Vom Kopf wurden über die Leitung 3 zusammen mit dem meisten Isopentan die gesamten GcKohlenwassersloffc und die gesamten niedrigsiedenden in dem Beschickungsmalerial vorhandenen Kohlenwasserstoffe entfernt:

Isopren 4,0 Mol/Std.

Gesättigte und olefinische 59,3 Mol/Std.

Gt-Kohlenwasserstoffe

3-Methyl-buten-l 13,7 Mol/Std.

Peniadien-1,4 24,5 Mol/Std.

(.0 Butin-2 l .,,OJ

Isopropylacetylen f ⁹'^{6 Mol/Std}-

Isopentan 90,3 Mol/Std.

Penten-1 17,8 Mol/Std.

2-Methyl-butcn-l |0,9 Mol/Std.

fts Isopropylacetylen |,| Mol/Std.

Vom Boden her wurden durch Leitung 4 das gesamte !^cyclopentadien und ein Teil der hochsiedenden in

clem Beschickungsmaterial anwesenden Kohlenwasserstoffe entnommen:

Isopren

2-Methyl-buten-2

Cyclopentadien-1,3

trans-Pentadien-1,3

cis-Pcntadien-1.3

Gyclopcntcn

Cyclopenlan

Pcntadien-2,3

^cyclopentadien

4,0 Mol/Std.

3.9 Mol/Std. 38.5 Mol/Std. 51,3 Mol/Ski. 47,2 Mol/Std. 47.1 Mol/Std. 21.8 Mol/Std.

5.6 Mol/Sld. 52,1 Mol/Std.

Der Strom 5, der in Dampf-Phase von dem 20. Boden abgezogen wurde, der über der Wicdererwärmungsvoririchtung angebracht war und der fast das gesamte in die • Kolonne 17 eingespeiste Isopren enthielt, wurde zur 'extraktiven Kolonne 18 geleitet, die unter den folgenden Bedingungen arbeitete:

Druck über Kopf
Temperatur über Kopf
Temperaluram Boden
Böden

= 1,1 ata = 40" C = 80" C = 50

Das Kxiraktionslösungsmittcl.diis Isopren in einer für den gewünschten Rückfluß ausreichenden Menge enthielt, wurde zum Kopf der Kolonne 18 durch die Leitung 24 geleitet.

Der Bodcnstrom, der insbesondere das gesamte Monocyclopcntadicn und die polaren Verbindungen enthielt, wurde zu dem Abstreifer 19 gesandt, um die darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe vom Lösungsmiltcl abzutrennen.

Das Lösungsmittel wurde vom Boden her durch die Leitung 25 entnommen und erneut in dem Zyklus (wie nachfolgend aufgezeigt) verwendet. Die Kohlenwasserstoffe wurden zu der Rektifikationskolonne geleitet, um das darin enthaltene Isopren zu gewinnen. Letztere arbeitete unter den folgenden Bedingungen:

vom Boden des Abstreifers I9.x'nlnommen und durch die Leitung 25 eingespeist.

Die Kolonne 21 arbeitet unter den* folgenden Bedingungen;

Druck über Kopf
Rückflußverhältnis
Temperatur über Kopf
Temperatur am Boden
Böden
Lösungsmittel

Fluggeschwindigkeit des
Lösungsmittels

= 1.2 ata

= 2.0

= 40⁰C

= 55" C

= 70

= Formylmorpholin-

Wasser

(5Gew.-%

Wasser)

1200kg/Sid.

Vom Kopf her wurden durch Leitung Il die gesättigten und olefinischen CyKohlenwasser.itoffe entnommen und insbesondere:

Isopren

Pentadien-1.4

Isopentan

Pcnten-1

2-Methyl-buten-l
normal-Pentan
cis-Penicn-2
tr<ins-Penten-2

jo 2-Methyl-butcn-2
Cyclopentan

3.0 Mol/Std.

1.3 Mol/Std. 24,5 Mol/Sld. 40.9 Mol/Std.

68.4 Mol/Std. 141,7 Mol/Std.

36,1 Mol/Std. 27.1 Mol/Sld.

44.5 Mol/Sld. 0.6 Mol/Sld.

Der vom Boden der KoIIe 21 durch Leitung 12 entnommene Strom wurde in die Kolonne 22 auf 1,1 ata expandiert. Der flüssige, so abgetrennte Strom (Leitung 24) wurde in die Kolonne 18 zurückgeführt und sowohl als Lösungsmittel zur Extraktion als auch als Rückfluß wiederverwendet.

Der gasförmige Strom 13 wurde nach der Kondensation zur Rektifikationskolonne 23 geleitet, die unter den folgenden Bedingungen arbeitete:

Druck über Kopf	= 1,2 ata	Druck über Kopf	= 1,0 ata
Rückflußverhältnis	= 5	Rückilußverhältnis	= 80
Temperatur über Kopf	= 40°C	4<i Temperatur über Kopf	= 60°C
Temperatur am Boden	= 50°C	Temperatur am Boden	= 65°C
Böden	= 50	Böden	= 100

Der über Kopf durch Leitung 9 abgezogene Strom wurde zur Kolonne 17 recyclisiert, während vom Boden her durch Leitung 8 die gesamten polaren, hoch-siedenden Kohlenwasserstoffe entnommen wurden und insbesondere:

Isopren

Coclopentadien-1,3

trans-Pentadien-1,3

cis-Pentadicn-1,3

Cyclopentcn

Pcntadien-2,3

7,0 Mol/Std. 92,4 Mol/sld. 85.6 Mol/Std. 44,1 Mol/Std. 22,1 Mol/Sld.

0,6 Mol/Std.

Am Kopf wurde ein Strom 14 entnommen, der zur Kolonne 17 recyclisiert wurde und der enthielt:

Der Übcr-Kopf-Strom von Kolonne 18 (Leitung 10), der fast das gesamte Isopren enthielt, das im wesentlichen frei von Monocyciopcntadien war, wurde zu der cxtrakliven Destillationskolonne 21 zur Entfernung der gesättigten und olefinischen in dem Bcschikktingsmatcrial vorhandenen ('-,-Produkte gesandt. Das für diesen Arbeitsgang betiottf'te Lösungsmittel wurde Isopren
Pentadien-1,4

11,9 Mol/Std. 0,1 Mol/Std.

Vom Boden wurden durch Leitung 15 die hochsiedenden, noch vorhandenen Gs-Kohlcnwasserstoffc entnommen, insbesondere:

Isopren

2-Mclhyl-buten-2

trans-Pcnladien-1,3

cis-Pentadien-1,3

Cyclopentcn

Cyclopentan

Pcntadien-2,3

4,0 Mol/Std. 2,6 Mol/Sld. 4,6 Mol/Sld. 0,2 Mol/Sld. 12,9 Mol/Std, 0,9 Mol/Sld. 0,1 Mol/Sld,

Aus der flüssigen Phase des 70. Bodens über clur

wurde iluiiii I.ellung lh

709 Π74/202

ein Strom von 246.0 Mol/Sul. von zur Polymerisation geeigneten Isopren entnommen, der als Verunreinigungen im wesentlichen enthielt:

Cyclopentadien
Butin-2

Gesamte acctylenische Säuren (als Isopropylacetylen)
Gesamte olefinische Verbindungen (als 2-Melhylbutylen-2)

Gesamte D'.en-Verbindungcn (als Pentadien-1,3)

I ppm Gewicht 10 ppm Gewicht

2 ppm. Gewicht

= 0,!8Gcw.-% = 0,010 Gcw.-%

Beispiel 2

Dieses Beispiel bezieht sich auf Fig.2. Ein S(rom 1, wie der von Beispiel I, wurde in die Kolonne ..eingespeist.

Arbeitsbedingungen:

'•5

Druck über Kopf	= 1.8 ata
Rückflußverhältnis	Q
Böden	= 90
Temperatur über Kopf	'=43"C
Temperatur am Boden	= 90" C

Vom Kopf her wurde der größte Anteil der niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffe (Leitung 3) entfernt:

Isopren

Gesättigte olefinische

Ca- Kohlenwasserstoffe

3-Methyl-buten-l

Pentadien-1,4

Butin-2 }

Isopropylacetylen J

Isopentan

Penten-1

2-Methyl-buten-l

isopropylacetyien

4,0 Mol/Std.

59.3 Mol/Std.

13,7 Mol/Std. 25,1 Mol/Std.

9,6 Mol/Std.

94,9 Mol/Std. 22,6 Mol/Std.

15.4 Mol/Std. I.OMoi/Std.

Isopren

2-Methyl-buten-2

Cyclopentadien-1,3

lrans-Pentadien-1,3

cis-Pentadien-1,3

Cyclopenten

Cyclopcntan

Pcntadien-2.3

Dicyclopentadicn

4,0 Mol/Std.

3,4 Mol/Std. 17,4 Mol/Std. 29,3 Mol/Std. 35,6 Mol/Std.

38.2 Mol/Std.

23.3 Mol/Std. 6,3 Mol/Std.

52,0 Mol/Std.

ίο

Vom 15. Boden wurde der Dampf-Phase ein Strom 7 abgezogen, bestehend aus:

Isopren Isopropenylacetylen

Monocyclopentadien-1,3

trans-Pentadien-1,3

cis-Penladien-1,3

Cyclopenten

7.0 Mol/Std.

0,1 Mol/Std.

113,5 Mol/Std.

79.7 Mol/Sld.

53.8 Mol/Std. 3,2 Mol/Std.

Sowohl das vom Boden entnommene Lösungsmittel (durch Leitung 10) als auch der rohe Isoprenstrom, der am Kopf der Kolonne 8 durch die Leitung 9 entnommen wurde, wurden zu der Kolonne 12 zur extraktiven Destillation geleitet, um die gesättigten und olefinischen Ci-Verbindungen, die in dem Beschickungsmatcrial vorlagen, zu entfernen.

Die Kolonne 12 arbeitet unter den folgenden Bedingungen:

Vom Boden her wurden durch Leitung 4 das gesamte DicyciopeniadSen mit einem Teil der anderen hoch-siedenden, in dem Beschickungsmaterial I anwesenden Kohlenwasserstoffe entfernt:

Der in der Dampf-Phase von dem 20. Boden über der Vorrichtung zum erneuten Sieden abgezogene Strom, der fast das gesamte in die Kolonne 5 eingespeiste Isopren enthielt, wurde zu der extraktiven Destillationskolonne 8 geleitet, die unter den folgenden Bedingungen arbeitete:

Druck über Kopf	= 1.1 ata
Temperatur über Kopf	= 40⁰C
Druck am Boden	= 155⁰C
Böden	= 70

Druck über Kopf
Rückflußverhällnis
Tcmpentur über Kopf
Tempt turam Boden
Böden
Lösungsmittel

= 1.2 ata = 2.0 = 40" C 55" C = 65

= Formylmorpholin-Wasser (5Gew.-% Wasser) Rußgeschwindigkeit des Lösungsmittels1200 kg/Std.

Über Kopf wurde durch Leitung 11 entfernt:

Isopren

Pentadien-1,4

Isopentan

Penten-1

2-MethyI-bulen-l

normal-Pentan

cis-Penten-2

trans-Penten-2

2-Methyl-buten-2

3,0 Mol/Std.

0,6 Mol/Std.

19,9 Mol/Std.

36.1 Mol/Sld. 63,8 Mol/Sld.

157.7 Mol/Std.

26.2 Mol/Std. 35,0 Mol/Std. 42,6 Mol/Std.

Der vom Boden von iZ durch Leitung 13 entnommene Strom wurde in 14 auf 1,1 ata expandiert.

Der so erhaltene flüssige Strom (Leitung 15) wurde zur Kolonne 8 rccyclisiert und erneut sowohl als Extraktionslösungsmittel als auch als Rückfluß verwendet.

Der gasförmige Strom 16 wurde nach der Kondensation zur Rektifikationskolonne 17 geleitet, die unter den folgenden Bedingungen arbeitete:

55

Druck über Kopf	= 1,8 ata
Rückflußverhältnis	= 80
Temperatur über Kopf	= 6O⁰C
Temperatur am Boden	= 65° C
Böden	= ICO

Vom Kopf wurde ein Strom 18 abgezogen, der zur Kolonne 5 rccyclisiert wurde und enthielt:

Isopren

Pcntadien-1,4

2-Methyl-buten-l

11,9 Mol/Std. 0,2 Mol/Std. 0,1 Mol/Std,

Die hochsiedenden, noch vorhandenen Cs-Kohlcn-

Isopren

2-Methyl-buten-2

trans-Pentadien-1,3

cis-Pcnladicn-1,3

Cyclopenten

4.0 Mol/Std. 4,6 Mol/Std.

32,5 Mol/Std.

2.1 Mol/Std. 40,7 Mol/Std.

12

Wasserstoffe wurden durch die Leitung 20 abgeführt und bestanden insbesondere aus:

von 246.0 Mol/Std. zur Polymerisation geeignetem Isopren entnommen, der im wesentlichen als Verunreinigungen enthielt:

Von der flüssigen Phase des 70. Bodens über der Einrichtung zum erneuten Sieden wurde ein Strom Cyclopentadien

Butin-2

Gesamte olefinische Verbindungcn (als 2-Mcthylbuten-2)

Gesamte Dicn-Verbindungen Acetylenische Verbindungen

< 1 ppm Gewicht = 10 ppm Gewicht

= 0,22 Gcw.-% = 0,01 Gcw.-% = 5 ppm.

2 Hlall Z trt

Claims

rill

β,

Patentanspruch:

Verfahren zur Gewinnung von hoehgercinigtcm Isopren aus Kohlenwasserstoffgernisehen durch s Rektifikation zur Entfernung der Gi-Kohlenwasserstoffe, der niedrigsiedenden acctylenisehcn Verbindungen, des !sopentans und der Hochsieder, extraktive Destillation unter Abtrennung von Monocyclopentadien, der hochsiedenden acetylen!· iu sehen Anteile und des Großteils des Pentadiens, Abstreifen des Monocyclopentadicns aus dem Lösungsmittel, zweite extraktive Destillation des Isoprenstroms zur Abtrennung von gesättigten und olefinischen CyVerbindungen unter Verwendung des durch das Abstreifen des Monocyclopentadicns erhaltenen Lösungsmittels und Rektifikation zur Abtrennung der noch vorhandenen Kohlenwasserstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Isopren beladenc selektive Lösungsmittel aus ta der /weiten extraktiven Destillationskolonne einer Flash-Destillation zugeführt wird, die so gesteuert wird, daß der zum Kopf der ersten Extraktionskolonne zurückgeführte selektive Lösungsmittclstrom genügend Kohlenwasserstoffe enthalt, daß an dieser Stelle ein Rückfluß gewährleistet wird.