DE3426349A1

DE3426349A1 - Verfahren zur gewinnung von 1-buten fuer polymerisationszwecke

Info

Publication number: DE3426349A1
Application number: DE19843426349
Authority: DE
Inventors: Renzo Comiotto; Bruno de Mailand/Milano Maglie
Original assignee: SnamProgetti SpA
Current assignee: SnamProgetti SpA
Priority date: 1983-07-28
Filing date: 1984-07-17
Publication date: 1985-02-14
Also published as: SE8403426D0; GR82261B; BR8403665A; DK369484A; GB2144146A; TR22082A; IT8322294A0; PL248948A1; PT78990A; SE8403426L; JPS6051131A; NL8402384A; CS250667B2; CA1232919A; ES534969A0; ES8507007A1; LU85466A1; KR850001141A; FR2549825A1; IT8322294A1

Description

Beschreibung

Verfahren zur Gewinnung von 1-Buten für Polymerisationszwecke

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von hochreinem zur Polymerisation geeignetem 1-Buten.

Das 1-Buten ist in C^ -Kohlenwasser stoff strömen, bestehend aus verschiedenen Anteilen der folgenden Bestandteile enthalten: 1-Buten, Isobutan, Isobuten, η-Butan, 2-Butene, C,- und C₁--Kohlenwasserstoffe sowohl gesättigt als auch olefinisch, Butadien und acetylenische Derivate.

Die als Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren angewandten C.-Kohlenwasserstoffströme besitzen einen geringen Gehalt an Butadien und acetylenischen Derivaten, so daß, wenn der Ausgangsstrom von Dampfcrackverfahren stammt, das darin in größeren Mengen vorhandene Buta dien mit Hilfe eines Lösungsmittels oder eines anderen Verfahrens entfernt werden muß.

Die Zusammensetzung von C.-Kohlenwasserstoffströmen, die erfindungsgemäß angewandt werden können, liegt in den folgenden Bereichen:

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EPO COPY

C^-Komponenten 0,2 - 1,5 Gew. - %

Isobutan - 1-30 Gew.-%

Isobuten 10 - 60 Gew.-%

n-Butan 3 - 20 Gew.-%

5 1-Buten 10 - 40 Gew.-%

eis- und trans-2-Buten 8 - 30 Gew.-%

(^-Komponenten 0,1 - 1,0 Gew.-%

Butadien + acetylenische~

Verbindungen , 0,1-6 Gew.-%

10. ;

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin/ !-Buten zu gewinnen, wobei die Umwandlung von 1-Buten in 2-Buten in der Stufe der selektiven Hydrierung des Butadiens und der acetylenisehen Derivate so gering wie möglich gehalten werden soll.

Der Stand der Technik lehrt, daß die selektive Hydrierung des Butadiens und der acetylenischen Kohlenwasserstoffe durchgeführt werden muß vor der Abtrennung der verschie-0 denen Komponenten von dem 1-Buten. Wenn nach den bekannten Verfahren gearbeitet wird, tritt neben der Hydrierung jedoch auch eine bemerkenswerte Isomerisierung von !-Buten zu 2-Buten auf.

Der Grad einer solchen Isomerisierung hängt ab von der Menge Butadien, die ;in dem 1-Buten enthalten sein darf. Je geringer der maximale zulässige Gehalt an Butadien in dem !-Buten ist, um so geringer muß der Restgehalt an Butadien in dem C.-Strom nach der Hydrierung sein und um so höher ist der Verlust an 1-Buten aufgrund der Isomerisierung zu 2-Buten.

Geht man zum Beispiel von einem Butadiengehalt in dem in die Hydrierungsstufe einzuspeisenden Strom von etwa 2 % aus,

wenn der maximal zulässige Butadiengehalt in dem 1-Buten 2 00 ppm betragen soll, so liegt der Verlust an 1-Buten aufgrund der Isomerisierung bei etwa 2 Gew.-%_fund wenn der Gehalt an Butadien in dem 1-Buten nur 50 ppm betragen darf, so beträgt der Isomerisierungsverlust an 1-Buten mehr als 5 Gew.-%./Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß es möglich ist, diesen Nachteil der bekannten Verfahren zu überwinden durch Anwendung einer selektiven Hydrierungsstufe des Butadiens und der acetylenischen Verbindungen an einer geeigneten Stelle des Verfahrens bzw. der Anlage.

Der C .-Strom wird den üblichen Behandlungen unterworfen,um Isobuten abzutrennen, -indem dieses durch Umsetzung mit einem aliphatischen Alkohol, vorzugsweise Methano^ in Gegenwart eines heterogenen Katalysators mit funktionellen SuIfonsäuregruppen auf einer Styrol-Divinylbenzol-Matrix, insbesondere vom Amberlyst-15-Typ in einen Alkyl-tert.-butylether umgewandelt wird.

Mit Hilfe der beschriebenen Umsetzung wird praktisch das gesamte Isobuten in einen Alkyl-tert.-butylether umgewandelt, der seinerseits auf bekannte Weise abdestilliert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Stufe der Destillation in einer ersten Destillationskolonne bei einem Druck von 5 bis 20 bar abs. der C.-Fraktion, enthaltend die oben angegebenen Komponenten, die frei ist von Isobuten oder im wesentlichen frei von Isobuten unter BiI-0 dung eines KopfStroms, bestehend im wesentlichen aus Isobutan und eines Bodenstroms, bestehend aus den restlichen Komponenten der erneut in einer zweiten Destillationskolonne bei einem Druck zwischen 3 und 10 bar abs. destilliert

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GCF/ ■

• S-

wird unter Bildung eines KopfStroms, bestehend aus !-Buten mit einem Reinheitsgrad im Bereich von 80 bis 95 % (enthaltend !-Buten sowie im wesentlichen Butan und Butadien und acetylenische Derivate) und eines Bodenstroms enthal- ~~ 5 tend hochsiedende Verbindungen, η-Butan und eis- und trans-2-Buten.

Der Kopfstrom der zweiten Destillationskolonne wird in eine selektive Hydriereinheit für Butadien und acetylenische Derivate geleitet, wobei die Konzentration an diesen Verbindungen auf einen Wert von 30 bis 200 ppm verringert wird, um die Anforderungen an !-Buten für Polymerisationszwecke zu erfüllen.

!5 Die Hydriereinheit arbeitet unter den folgenden Bedingungen: Einlaßtemperatur 35 bis 50⁰C; Arbeitsdruck 4 bis 20 bar abs.

Der aus der Einheit zur selektiven Hydrierung kommende Strom, der von Dien und acetvlenischen Verbindungen be-

freit worden ist, wird in eine Destialltionskolonne geleitet, die bei einem Druck im Bereich von 3 bis !0 bar abs. arbeitet, wobei von einem Boden nahe dem Kopf der Kolonne !-Buten für Polymerisationszwecke und als Bodenstrom n-Butan und 2-Butene mit einem geringerem Gehalt an !-Buten er-

25 halten werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren behält die Vorteile der Anwendung verhältnismäßig milder Reaktionsbedingungen auch in dem Falle bei, daß die selektive Hydrierung in Gegenwart von Inhibitoren für die Isomerisierung von !-Buten zu 2-Buten durchgeführt wird, die zu dem C -Strom zugesetzt wurden.

/5

Darüber hinaus-besitzt das erfindungsgemäße Verfahren in jedem Falle den weiteren Vorteil, daß die Dimensionen der Anlage für die selektive Hydrierung verringert werden können und folglich das investierte Kapital.

Bezüglich der Arten der Bestandteile der einzelnen Ströme wird auf das folgende nicht einschränkende Beispiel verwiesen, in dem auch die Konzentrationen der einzelnen Bestandteile in jedem einzelnen Strom sowie die Arbeitsdrücke in den verschiedenen Stufen angegeben sind.

Beispiel

Das Beispiel entspricht dem Fließschema der beiliegenden Zeichnung. Dabei ist 1 der C.-Strom, enthaltend unter anderem 1-Buten, Isobuten, Butadien und acetylenische Derivate, 2 ist ein Methanolstrom, der in die Einheit 16 zur Veretherung des Isobutens geleitet wird, 3 bezeichnet den Strom des entstandenen Methyl-tert.-butylethers, 4 ist der im wesentlichen von Isobuten befreite Strom, 18 die erste Destillationskolonne, die bei einem Druck von etwa 14 bar abs. arbeitet, 5 der Kopfstrom, der im wesentlichen Isobutan enthält, 6 der restliche Strom, der in die zweite Destillationskolonne 19 geleitet wird, die bei einem Druck von etwa 6 bar abs. arbeitet? ist ein Strom, der im wesentlichen 1-Buten enthält, 8 ein Strom,der die schweren Produkte.enthält. Der Strom 7 wird in die Hydriereinheit 17 geleitet, in die Wasserstoff über die Leitung 9 geführt und aus der der Strom 11 abgezogen wird, der im wesentlichen aus überschüssigem Wasserstoff und 1-Buten besteht. Der hydrierte Strom 10 wird in die Fraktionierkolonne 20 geleitet, die bei einem Druck von etwa 7 bar abs.arbeitet _und von deren Kopf ein Strom 12 erhalten wird, bestehend aus nicht kondensierbaren Ver-

-<r- . 3Λ26349

bindungen und 1-Buten und von dem 10. Boden vom Kopf her wird ein Strom 13 erhalten, bestehend aus 1-Buten für Polymerisationszwecke und vom Boden der Rest 14, der im wesentlichen aus η-Butan und 2-Butenen besteht. 5

Der Strom 15 ist die Summe der Ströme 5, 8 und 14.

Die bei dem Verfahren auftretenden Produkte sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Strati Nr.

kg/h Gew.-% kg/h Gew.-% kg/h Gew.-% kg/h Gew.-% kg/h GewJ-% kg/h Gew.-% kg/h Gew.-%

C. Kbhlenwasser-

³ stoffe
Isobutan

Isobuten
1-Buten

1,3-Butadien

n-Butan

trans-2-Buten

cis-2-Buten

C_ Kbhlenwasser-⁵ stoffe

6 100,0

2360

220

3090

1730

1430

870

1A0

O₁9 90 23,6 2360

2,2 10 30,9 3075

0,7 70 17,3 1730 14_f3 1440

8,7 875

l_f4 __

0,9 90

24,5· 2358

0,1 1
31,9

0,7

10

14,9 6

17,9

9,1

367

3,2
83,0
*)

2 9

12,9 2708

0,2 64 0,4 1720

0_r2 1434 0,1 872

2 9

39,8 2705 0,9 64

25,3 152 21_fl . J.2 12_r8 1

0,1 0,3 91,8 2,2 5,2 0,4

0,1 ~ —.

1568 40,

1422 36,8 871 22_r5

Gesamt

lOOOO 100_r0 9650 100_r0 2841 100_T0 6809 100_?0 2945 100_T0 3864 100,0

*) zu vernachlässigen

100,0

Strom Nr.

10 11 12 13 14 15

kg/h Gew.-% kg/h' Gew.-% kg/h' Gew.-% kg/h Gew.-% kg/h Gew.-% kg/h Gew.-%

H 1 JQC&l· 3 0,8 1 2,0 SS=S=S S=SS= ====== SS=S= SSS=SS ====S C- KohlenwaSSer—■«««« «seaic« «nasaa Msissa «itseasB sssss ssssss sssss ssssss ==s=s 90 1*3

^Jstoffe
Isobutan 2 0,1 »«»»»si «ass« «si*««« «=s=e 2 0,1 ss==s= ss==s 2358 33,3

Isobuten 9 0»3 *»*·β»»« ββ»=» ess==« s==== 9 0·4 =«=s=== ss==s 1 *)

l-Buten 2602 89,5 38 86,4 50 98,0 2462 99,0 90 24,3 460 6,5

1,3-Butadien ·<·β> 43ppra »es»«« ««nan u«»=== B==sa "»β==« 50pprai sss==s s===s 6 0,1 '*k !»

η-Butan 183 6,3 2 4,5 «====» «==== 11 0,4 171 46,2 1749 24_T7 '"-,J^

trans-2-Buten Q2 2,8 1 2,3 *===,======== 2 0,1 81 21,9 1509 21,3

CIS—2—Buten 28 1,0 β***»»» «resnss assmaa esses saases sxtsss 28 *7,6 902 12,8

C_ xtonJ-enwaSSer—·_β>ββ|_eBB gtsrnBtai neonna Bssaa »asesss sssss ssssss sssss ssssss ===== sss===

⁵ stoffe
Gesamt 2907 100,0 44 100,0 51 100,0 2486 100,0 370 100,0 7075 100,0

*) zu vernachlässigen CO

ro

CD CD

- Leerseite -

Claims

Patent a η Spruch

1.1 Verfahren zur Gewinnung von 1-Buten für Polymerisationszwecke aus einer (^-Fraktion, die frei oder im wesentlichen frei ist von Isobuten, bei dem in einer ersten Destillationskolonne bei einem Druck im Bereich von 5 bis 20 bar abs. eine solche Fraktion destilliert wird unter Bildung eines Kopfstroms, der im wesentlichen Isobutan enthaltend eines Bodenstroms, der die restlichen Bestandteile enthält und der ' in einer zweiten Destillationskolonne bei einem Druck im Bereich von. 3 bis lObar abs.destilliert wird, unter Bildung eines Kopfstromes aus 1-Buten mit einer Reinheit von 80 bis 95 % und eines Bodenstromes, enthaltend die hochsiedenden Verbindungen η-Butan und eis- und trans-2-Butene, dadurch gekennzeichnet , daß der Kopfstrom der zweiten Destillationskolonne in eine Einheit zur selektiven Hydrierung von Butadien und acetylenisehen Derivaten geführt wird, wobei diese Verbindungen auf eine Konzentration im Bereich von 30 bis 200 ppm verringert werden, und der aus der selektiven Hydrierungseinheit kommende Strom schließlich in eine Destillationskolonne geleitet wird, die bei einem Druck im Bereich von 3 bis 1 0 bar abs. arbeitet und von einem Boden nahe dem Kopf der Kolonne !-Buten für Polymerisattionszwecke abgezogen wird.

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