EP1217060B1 - Process for treatment of butadiene and acetylenes containing C4-hydrocarbons comprising the steps of distillation and selective hydrogenation - Google Patents
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/32—Selective hydrogenation of the diolefin or acetylene compounds
Description
L'invention concerne un procédé de traitement d'une charge comportant des hydrocarbures à au moins 4 atomes de carbone par molécule, fortement insaturés. Elle s'applique en particulier à la purification d'une coupe oléfinique contenant du butadiène en majeure partie, notamment du butadiène 1,3, produit hautement valorisable en tant que matière première des élastomères.The invention relates to a process for treating a feedstock comprising hydrocarbons having at least 4 carbon atoms per molecule, which are highly unsaturated. It applies in particular to the purification of an olefinic cut containing butadiene for the most part, in
L'art antérieur est illustré par les demandes de brevet WO-97 24413 et EP-A-0 273 900.The prior art is illustrated by the patent applications WO-97 24413 and EP-A-0 273 900.
Cette coupe contient aussi des impuretés acétyléniques, du vinylacétylène (VAC), de l'éthylacétylène (ETAC), à hauteur généralement de 1 à 2 % qui créent des dysfonctionnements dans les procédés de polymérisation dus à la présence de gommes que ces composés ont tendance à créer et qui doivent donc être éliminés.This section also contains acetylenic impurities, vinylacetylene (VAC), ethylacetylene (ETAC), generally up to 1 to 2% which create dysfunctions in the polymerization processes due to the presence of gums that these compounds tend to to create and therefore need to be eliminated.
Pour éliminer les composés acétyléniques, il est connu de les hydrogéner en présence d'un catalyseur contenant un métal noble du groupe VIII du tableau périodique des éléments, seul ou avec des promoteurs, déposé sur un support tel que l'alumine ou la silice.To eliminate the acetylenic compounds, it is known to hydrogenate them in the presence of a catalyst containing a noble metal of group VIII of the periodic table of the elements, alone or with promoters, deposited on a support such as alumina or silica.
C'est ainsi que dans les principaux procédés d'hydrogénation des composés acétyléniques, il se forme des oligomères (principalement des dimères et des trimères) dans le réacteur d'hydrogénation qu'il faut ensuite séparer du butadiène.Thus, in the main processes for the hydrogenation of acetylenic compounds, oligomers (mainly dimers and trimers) are formed in the hydrogenation reactor which must then be separated from butadiene.
Le réacteur d'hydrogénation peut être installé en amont de la colonne de débutanisation. Dans ces conditions, le rapport de compositions acétyléniques sur butadiènes est très faible dans la charge et l'hydrogénation sélective de ces composés est difficile à effectuer entraînant des pertes en butadiène relativement élevées.The hydrogenation reactor can be installed upstream of the debutanization column. Under these conditions, the ratio of acetylenic compositions on butadienes is very low in the feedstock and the selective hydrogenation of these compounds is difficult to perform resulting in relatively high losses of butadiene.
Selon une autre variante de l'art antérieur, la charge à traiter peut être introduite dans un débutaniseur. Les composés C4 et acétyléniques sont récupérés en tête du débutaniseur, puis hydrogénés dans un réacteur. L'effluent d'hydrogénation est distillé à nouveau dans une autre colonne de distillation. La coupe C4 purifiée est récupérée en tête de colonne de distillation alors que les oligomères obtenus en fond de ladite colonne sont récupérés. Certes, les composés acétyléniques ont été concentrés dans le débutaniseur puisque les C5 ont été séparés en fond mais le procédé global nécessite une colonne supplémentaire de distillation, ce qui augmente les coûts d'investissement et de fonctionnement. De plus, le rapport acétyléniques sur butadiènes est inchangé par rapport à la variante précédente.According to another variant of the prior art, the charge to be treated can be introduced into a debutanizer. The C4 and acetylenic compounds are recovered at the top of the debutanizer and then hydrogenated in a reactor. The hydrogenation effluent is distilled again in another distillation column. The purified C4 cut is recovered at the top of the distillation column while the oligomers obtained at the bottom of said column are recovered. Admittedly, acetylenic compounds were concentrated in the debutanizer since the C5s were separated in the bottom but the overall process requires an additional distillation column, which increases the investment and operating costs. In addition, the acetylenic ratio on butadienes is unchanged from the previous variant.
Par ailleurs, le brevet US 5 866 734 décrit un procédé d'hydrogénation d'une coupe C4 oléfinique contenant majoritairement du butadiène et des composés acétyléniques de façon à hydrogéner de manière sensiblement totale les composés à doubles liaisons multiples et triples liaisons sans perte d'hydrocarbures insaturés à une double liaison, la réaction pouvant avoir lieu dans une colonne de distillation catalytique.Furthermore, US Pat. No. 5,866,734 describes a process for the hydrogenation of an olefinic C4 cut predominantly containing butadiene and acetylenic compounds so as to substantially completely hydrogenate the compounds with multiple double bonds and triple bonds without loss of unsaturated hydrocarbons with a double bond, the reaction being able to take place in a catalytic distillation column.
Un des objets de l'invention est de remédier aux inconvénients de l'art antérieur.One of the objects of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art.
Un autre objet est d'hydrogéner sélectivement les composés acétyléniques contenus dans une coupe C4 en présence d'hydrogène sans pour autant entraîner des pertes en butadiènes trop importantes et à un coût le plus faible possible. Un autre objet est de purifier une coupe très riche en butadiène tout en minimisant au maximum les pertes en butadiène liées à la distillation et l'hydrogénation de ladite coupe.Another object is to selectively hydrogenate the acetylenic compounds contained in a C4 cut in the presence of hydrogen without causing excessive losses of butadienes and at the lowest possible cost. Another object is to purify a very rich butadiene cut while minimizing the maximum butadiene losses associated with the distillation and hydrogenation of said cut.
De manière précise, l'invention concerne un procédé de traitement d'une charge comportant des hydrocarbures à au moins 4 atomes de carbone par molécule, tel que décrit dans le libellé de la revendication 1, ladite charge comportant des composés diéniques et principalement du butadiène ainsi que des composés acétyléniques en proportion mineure, ledit procédé comportant une étape de distillation de la charge introduite dans une zone de distillation qui comprend une zone de rectification et une zone d'épuisement et au moins une étape d'hydrogénation des composés acétyléniques dans au moins une zone d'hydrogénation à au moins un lit catalytique dans des conditions d'hydrogénation appropriées en présence d'un gaz contenant de l'hydrogène, le procédé étant caractérisé en ce que l'on soutire latéralement en phase liquide une partie de la charge circulant dans la zone de distillation enrichie en composés acétyléniques, à la hauteur d'un niveau de soutirage approprié dans la zone de distillation et de dans la zone d'épuisement, on réalise l'étape d'hydrogénation dans la zone d'hydrogénation qui est externe à la zone de distillation, on produit un effluent d'hydrogénation appauvri en composés acétyléniques et enrichi en oligomères et on recycle ledit effluent d'hydrogénation dans la zone de rectification, le procédé étant en outre caractérisé en ce que l'on récupère en tête de la zone de distillation une coupe C4 comportant sensiblement tout le butadiène et appauvrie en composés acétyléniques et en fond de la zone de distillation une coupe C5 enrichie en oligomères.Specifically, the invention relates to a process for treating a feedstock comprising hydrocarbons having at least 4 carbon atoms per molecule, as described in the wording of
D'autres caractéristiques optionelles de l'invention sont décrites dans les libellés des revendications dependantes 2 à 10.Other optional features of the invention are described in the claims of
Par zone de rectification, on entend une zone située au-dessus du niveau d'alimentation en charge de la colonne de distillation.By grinding zone is meant an area above the feed level of the distillation column.
Par zone d'épuisement, on entend une zone située au-dessous du niveau d'alimentation en charge de la colonne de distillation.By depletion zone is meant an area below the feed level of the distillation column.
La charge peut être un effluent de vapocraquage qui contient en majorité des hydrocarbures de 4 à 5 atomes de carbone par molécule et de préférence une majeure partie d'hydrocarbures à 4 atomes de carbone.The feedstock may be a steam cracking effluent which contains predominantly hydrocarbons of 4 to 5 carbon atoms per molecule and preferably a major portion of hydrocarbons having 4 carbon atoms.
Cette charge selon l'invention peut contenir au moins 20 % poids de butadiènes et de préférence au moins 50 % poids dans la coupe C4 seule. Par ailleurs, elle contient généralement au plus 20 % poids de composés acétyléniques, avantageusement au plus 5 % et de préférence au plus 2,5 % poids.This filler according to the invention may contain at least 20% by weight of butadienes and preferably at least 50% by weight in the C4 cut alone. Moreover, it generally contains at most 20% by weight of acetylenic compounds, advantageously at most 5% and preferably at most 2.5% by weight.
Selon une caractéristique de l'invention, le débit de soutirage peut être au plus égal à deux fois celui de la charge introduite dans la colonne, avantageusement au plus égal à 1,5 fois celui de la colonne. C'est en soutirant de la zone d'épuisement un débit de fluide liquide sensiblement égal à celui de la charge introduite dans la colonne que l'on obtient les meilleurs résultats.According to one characteristic of the invention, the withdrawal rate may be at most equal to twice that of the feedstock introduced into the column, advantageously at most equal to 1.5 times that of the column. It is by withdrawing from the depletion zone a flow of liquid fluid substantially equal to that of the feed introduced into the column that the best results are obtained.
Selon une caractéristique particulièrement avantageuse du procédé, la charge peut être introduite à un niveau correspondant sensiblement au milieu de la colonne de distillation, le niveau de soutirage latéral est situé en dessous dudit milieu de la colonne à une hauteur correspondant à moins de cinq plateaux théoriques et on recycle l'effluent d'hydrogénation au-dessus du milieu de la colonne, à un niveau correspondant au plus à la hauteur des cinq premiers plateaux théoriques.According to a particularly advantageous characteristic of the process, the feedstock can be introduced at a level substantially corresponding to the middle of the distillation column, the lateral drawdown level is located below said middle of the column at a height corresponding to less than five theoretical trays. and the hydrogenation effluent is recycled above the middle of the column to a level corresponding at most to the height of the first five theoretical plates.
On pourra déterminer par des mesures chromatographiques appropriées le rapport des concentrations des composés acétyléniques sur butadiène et soutirer latéralement le fluide lorsque ce rapport, sur le plateau considéré de la colonne, est sensiblement le plus élevé et avantageusement supérieur à celui de la charge.Appropriate chromatographic measurements can be used to determine the ratio of concentrations of acetylenic compounds to butadiene and to extract Laterally the fluid when this ratio, on the relevant plateau of the column, is substantially higher and advantageously greater than that of the load.
Au niveau de la réinjection du produit de la réaction d'hydrogénation, il est avantageux de réinjecter ce flux le plus haut possible dans la colonne par rapport au niveau de soutirage afin de créer un reflux interne dans la colonne et donc d'augmenter son pouvoir de séparation.At the level of the reinjection of the product of the hydrogenation reaction, it is advantageous to reinject this flow as high as possible in the column with respect to the level of withdrawal in order to create an internal reflux in the column and thus to increase its power. of seperation.
L'augmentation de température liée à l'hydrogénation est en général faible car la quantité de produits hydrogénés est très faible. Néanmoins, il peut être avantageux de contrôler l'exothermicité de l'étape d'hydrogénation et la température de l'effluent d'hydrogénation en amont du niveau de recyclage dans la zone de rectification de la colonne, d'autant plus qu'il est préférable de réintroduire le fluide en haut de la colonne à une température sensiblement égale à celle du plateau de réintroduction, de façon à ne pas perturber la colonne de distillation.The temperature increase related to the hydrogenation is generally low because the amount of hydrogenated products is very low. Nevertheless, it may be advantageous to control the exothermicity of the hydrogenation step and the temperature of the hydrogenation effluent upstream of the recycling level in the rectification zone of the column, especially since it is preferable to reintroduce the fluid at the top of the column at a temperature substantially equal to that of the reintroduction plate, so as not to disturb the distillation column.
Les conditions opératoires de la colonne de distillation sont habituellement les suivantes :
- Nombre de plateaux théoriques 40, de préférence 35 - 45
- Pression absolue 4 - 10 bar (1 bar = 105 Pa)
- Température de tête : 45 °C, de préférence 30 °C à 50 °C
- Température de fond : 95 °C, de préférence 90 °C à 150 °C
- Number of theoretical plates 40, preferably 35 - 45
- Absolute pressure 4 - 10 bar (1 bar = 10 5 Pa)
- Head temperature: 45 ° C, preferably 30 ° C to 50 ° C
- Bottom temperature: 95 ° C, preferably 90 ° C to 150 ° C
On opère, en règle générale, le réacteur d'hydrogénation dans les conditions suivantes :
- Pression absolue : 2 à 70 bar (1 bar = 105 Pa), de
préférence 5 à 15 bar - Température : 30 à 60 °C, de préférence 35 à 45 °C
- Vitesse spatiale 3 à 10
h -1, depréférence 4 à 8 h-1
- Absolute pressure: 2 to 70 bar (1 bar = 10 5 Pa), preferably 5 to 15 bar
- Temperature: 30 to 60 ° C, preferably 35 to 45 ° C
- Space velocity of 3-10
h - 1, preferably 4 to 8 hours -1
La vitesse spatiale représente le volume de catalyseur divisé par le volume liquide de charge fraîche mesuré à 15 °C.
- Rapport H2/composés acétyléniques (mole/mole) : 0,5-3, de
préférence 1,0 à 1,1 - Catalyseur : soit le nickel ou une masse de captation contenant du cuivre, soit un métal noble du groupe VIII, de préférence le palladium, stabilisé par au moins un métal Au, Ag, par exemple 0,01 à 1 % poids de métal par rapport au poids total du catalyseur ledit rapport H2/composés acétyléniques sera ajusté en fonction des spécifications requises pour l'effluent de tête de la colonne de distillation.
- H 2 ratio / acetylenic compounds (mole / mole): 0.5-3, preferably 1.0 to 1.1
- Catalyst: either nickel or a copper-containing capture mass, or a noble metal of group VIII, preferably palladium, stabilized by at least one Au, Ag metal, for example 0.01 to 1% by weight of metal relative to at total catalyst weight said ratio H 2 / acetylenic compounds will be adjusted according to the specifications required for the overhead of the distillation column.
L'invention sera mieux comprise au vu de la figure suivante, illustrant un mode de réalisation préféré de manière schématique.The invention will be better understood from the following figure, illustrating a preferred embodiment schematically.
Une charge 1 hydrocarbonné comprenant une coupe C4 issue d'un vapocraqueur et contenant 50 % environ de butadiènes et 1 à 2 % par rapport à la coupe C4 seule de composés acétyléniques est introduite dans une colonne 2 de distillation appelée débutaniseur. Cette colonne comprenant environ 40 plateaux théoriques, la charge est introduite au niveau du 20e plateau. En tête de colonne, on récupère par une ligne 3 la fraction C4 contenant du butadiène et environ 1000 ppm de composés acétyléniques. Une partie de cette fraction est réintroduite après condensation 20 et séparation 21, sous forme de reflux 5 en tête de colonne tandis que l'autre partie est récupérée par une ligne 6 pour un traitement ultérieur, une extraction par solvant par exemple.A
Au niveau du 23e plateau de la colonne, on soutire latéralement par une ligne 7 un fluide liquide dont le rapport des concentrations composés acétyléniques/butadiène est sensiblement le plus élevé de la colonne en tenant compte de la dilution d'un facteur 2 par le produit de la réaction, par exemple égal à 0,027 mol/mol.At the 23rd tray of the column is laterally discharged through a line 7 a liquid fluid which the ratio of concentrations acetylenic compounds / butadiene is substantially the highest in the column taking into account dilution by a
Ce fluide est introduit dans au moins un réacteur 8 d'hydrogénation alimenté en hydrogène par une ligne 9 dans des conditions de pression partielle qui correspondent sensiblement à la stoechiométrie de l'hydrogénation des composés acétyléniques. Ce réacteur contient un lit fixe downflow (introduction par le haut du réacteur de la charge liquide) de catalyseur d'hydrogénation qui peut être du palladium stabilisé par de l'or sur un support d'alumine gamma. L'effluent d'hydrogénation est recueilli par une ligne 10, refroidi dans un échangeur 11 et recyclé dans le 4e plateau théorique, par exemple de la zone de rectification de la colonne, à une température sensiblement égale à celle de ce 4e plateau.This fluid is introduced into at least one
Cet effluent contient notamment les composés oléfiniques présents initialement dans la charge, les butadiènes qui n'ont sensiblement pas été hydrogénés ainsi que les oligomères produits dans la zone d'hydrogénation. Ces composés oligomères qui sont des produits lourds sont recueillis en fond de colonne par une ligne 13 ainsi que les hydrocarbures à 5 atomes de carbone par molécule de la charge. Une partie est utilisée pour être introduite dans un rebouilleur 14 et recyclée en bas de la colonne par une ligne 15.This effluent contains, in particular, the olefinic compounds initially present in the feedstock, butadienes which have not substantially been hydrogenated as well. oligomers produced in the hydrogenation zone. These oligomeric compounds which are heavy products are collected at the bottom of the column by a
Les exemples suivants illustrent l'invention.The following examples illustrate the invention.
Une charge C4 + C5 de vapocraquage dont la composition est décrite dans le tableau 1 est introduite dans le dispositif décrit selon la figure, à sa température de bulle.
Le niveau d'alimentation de la charge dans la colonne, le niveau de soutirage latéral et le niveau de recyclage de l'effluent hydrogéné sont habituellement choisis afin d'obtenir 1000 ppm poids d'acétyléniques dans la coupe C4 tout en minimisant la perte en butadiène 1,3. Cette charge est introduite au niveau du 20e plateau théorique de la colonne.The feed level of the feedstock in the column, the side drawdown level and the recycling level of the hydrogenated effluent are usually selected to obtain 1000 ppm by weight of acetylenic in the C4 cut while minimizing the loss of
La colonne a pour but de séparer la coupe C4 des autres hydrocarbures.The purpose of the column is to separate the C4 cut from other hydrocarbons.
Les conditions opératoires de la colonne ont été fixées aussi proches que possible de celles d'une colonne industrielle. C'est-à-dire :
- Nombre de plateaux théoriques : 40 (50 à 60 plateaux réels).
- Pression de service : 5 bar abs en tête, 5,3 bar abs en fond.
- Température de service : 45 °C en tête, 95 °C en fond.
- Number of theoretical plates: 40 (50 to 60 real trays).
- Operating pressure: 5 bar abs at the top, 5,3 bar abs at the bottom.
- Operating temperature: 45 ° C at the top, 95 ° C at the bottom.
Les spécifications de la colonne sont les suivantes :
- Taux de reflux massique liquide/distillat = 1,2
- Teneur en C4 dans la coupe C5 : 0,5 %
- Liquid / distillate mass reflux ratio = 1.2
- C4 content in the C5 cut: 0.5%
On soutire latéralement au niveau du 23e plateau théorique un effluent liquide dont le rapport composés acétyléniques/butadiènes est égal à 0,027 mol/mol Le débit de soutirage est égal au débit de la charge.
Cet effluent est introduit dans le réacteur d'hydrogénation catalytique qui est opéré dans les conditions suivantes, en présence d'hydrogène :
- Pression absolue : 5 bar
- Température : 40 °C en entrée
- Vitesse spatiale : 4 h-1
- Débit d'hydrogène : 30 kg/h
- Catalyseur = Palladium 2000 ppm
- LD 277® Procatalyse = Or 800 ppm
This effluent is introduced into the catalytic hydrogenation reactor which is operated under the following conditions, in the presence of hydrogen:
- Absolute pressure: 5 bar
- Temperature: 40 ° C inlet
- Space velocity: 4 h -1
- Hydrogen flow rate: 30 kg / h
- Catalyst = Palladium 2000 ppm
- LD 277® Procatalyse = 800 ppm gold
L'effluent d'hydrogénation est recyclé dans la zone de rectification de la colonne au niveau du 4e plateau théorique. Les hydrocarbures en C5 ainsi que les oligomères produits lors de la réaction d'hydrogénation vont en majeure partie récupérer en fond de colonne.The hydrogenation effluent is recycled in the rectification zone of the column at the 4th theoretical plate. The C5 hydrocarbons as well as the oligomers produced during the hydrogenation reaction will largely recover at the bottom of the column.
En tête de colonne, on récupère les hydrocarbures en C4 dont la composition est donnée dans le tableau 1 (coupe de tête) tandis qu'en fond de colonne, on récupère une coupe C5 contenant des oligomères.At the top of the column, the C4 hydrocarbons, the composition of which is given in Table 1 (top cut), are recovered while at the bottom of the column, a C5 cut containing oligomers is recovered.
Taux de conversion : le taux de conversion d'un produit représente la quantité de produit (en masse) qui a disparu.
Ex. : Taux de conversion du VAC = 0,95 :
Ex: Conversion rate of VAC = 0.95:
C'est le taux de conversion observé.
Pertes en butadiène : les pertes en butadiène représentent la quantité de butadiène qui n'est pas récupérée en tête de colonne, c'est-à-dire le butadiène qui est hydrogéné en butène au niveau du réacteur plus le butadiène qui est perdu en fond du débutaniseur dans la coupe C5.
Les pertes en butadiène 1,3, l'isomère à intérêt commercial, sont de 2,7 % tandis que la teneur en composés acétyléniques dans la coupe de tête est de 1000 ppm, ce qui correspond à un taux de conversion du composé vinylacétylène de 0,95.This is the conversion rate observed.
Losses in butadiene : butadiene losses represent the amount of butadiene which is not recovered at the top of the column, ie butadiene which is hydrogenated to butene at the reactor plus butadiene which is lost in the bottom debutanizer in the C5 section.
The 1,3-butadiene losses, the isomer of commercial interest, are 2.7% while the content of acetylenic compounds in the top cut is 1000 ppm, which corresponds to a conversion rate of the vinylacetylene compound of 0.95.
On reprend l'exemple 1 dans des conditions identiques mais au lieu de soutirer partiellement un effluent de la colonne, de la zone d'épuisement vers la zone de rectification, on le soutire de la zone de rectification (10e plateau) et on recycle l'effluent dans la zone de rectification (7e plateau). Le débit de soutirage est fixé à 20 T/h, le taux de conversion du VAC à 0,9.
Dans cette configuration, la teneur en composés acétyléniques dans la coupe C4 recueillie en tête est d'environ 3000 ppm et les pertes en butadiène sont d'environ 2 %.Example 1 was repeated under identical conditions but instead partially withdrawing an effluent from the column, from the stripping zone to the stripping zone, it is withdrawn from the stripping zone (10 tray e) and recycled the effluent in the rectification zone (7 tray e). The withdrawal rate is set at 20 T / h, the conversion rate of the VAC to 0.9.
In this configuration, the content of acetylenic compounds in the C4 cut collected at the top is about 3000 ppm and the butadiene losses are about 2%.
On reprend l'exemple 1 dans des conditions identiques mais au lieu de soutirer partiellement un effluent de la colonne, de la zone d'épuisement vers la zone de rectification, on le soutire de la zone d'épuisement (35e plateau) et on le recycle après hydrogénation au 32e plateau, dans la zone d'épuisement.Example 1 is repeated under identical conditions, but instead of partially withdrawing an effluent from the column from the depletion zone to the rectification zone, it is withdrawn from the depletion zone (35 th plateau) and the recycled after hydrogenation 32nd tray in the stripping zone.
La teneur en butadiène à l'entrée du réacteur d'hydrogénation étant très faible (inférieure à 1 %), les pertes sont donc négligeables.
En revanche, la teneur en composés acétyléniques en tête de colonne est très élevée, (supérieure à 8000 ppm). Tous les composés acétyléniques rentrant dans la colonne au niveau de l'alimentation (20e plateau) et partant dans la zone de tête ne sont pas hydrogénés par un tel dispositif.The butadiene content at the inlet of the hydrogenation reactor being very low (less than 1%), the losses are negligible.
On the other hand, the content of acetylenic compounds at the top of the column is very high (greater than 8000 ppm). All acetylenic compounds within the column at the feed level (e tray 20) and extending in the head region are not hydrogenated by such a device.
Claims (10)
- Process for treatment of a feedstock that comprises hydrocarbons with at least four carbon atoms per molecule, whereby said feedstock comprises diene compounds and primarily butadiene as well as acetylene compounds in a minor proportion, whereby said process comprises a distillation stage of the feedstock introduced in a distillation zone that comprises a rectification zone and a drainage zone and at least one stage for hydrogenation of acetylene compounds in at least one hydrogenation zone with at least one catalytic bed under suitable hydrogenation conditions in the presence of a gas that contains hydrogen, whereby the process is such that a portion of the feedstock that circulates in the distillation zone that is enriched with acetylene compounds is drawn off laterally in liquid phase at a suitable draw-off level in the distillation zone; the hydrogenation stage is carried out in the hydrogenation zone that is outside the distillation zone; a hydrogenation effluent that is low in acetylene compounds is produced; and said hydrogenation effluent is recycled in the rectification zone, whereby the process is characterized in that said suitable draw-off level is located in the drainage zone and also in that the hydrogenation effluent is oligomer-enriched and in that a C4 fraction that comprises essentially all of the butadiene and that is low in acetylene compounds is recovered at the top of the distillation zone, and an oligomer-enriched C5 fraction is recovered at the bottom of the distillation zone.
- Process according to claim 1, wherein the feedstock is a steam-cracking effluent that contains for the most part hydrocarbons with four to five carbon atoms per molecule and preferably a majority of hydrocarbons with four carbon atoms.
- Process according to one of claims 1 and 2, wherein the butadiene content in the feedstock is at least equal to 20% by weight and preferably equal to 50% by weight.
- Process according to one of claims 1 to 3, wherein the feedstock contains at most 20% by weight of acetylene compounds, advantageously at most 5% and preferably at most 2.5%.
- Process according to one of claims 1 to 4, wherein the draw-off flow rate is at most equal to twice the one of the feedstock, advantageously at most equal to one and one-half times the flow rate of the feedstock and preferably approximately equal to the one of the feedstock that is introduced in the distillation zone.
- Process according to one of claims 1 to 5, wherein the feedstock is introduced at a level that essentially corresponds to the center of the distillation column; the lateral draw-off level is located below said center of the column at a height that corresponds to fewer than five theoretical plates; and the hydrogenation effluent is recycled above the center of the column at a level that corresponds to at most the height of the first five theoretical plates.
- Process according to one of claims 1 to 6, wherein the ratio of the acetylene compounds/butadienes concentrations at the level of the lateral draw-off is essentially the highest.
- Process according to one of claims 1 to 7, wherein the operating conditions of the distillation zone are as follows:Number of theoretical plates: 40, preferably 35-45Absolute pressure: 4-10 bar, preferably 5 barTop temperature: 45°C, preferably 30°C to 50°CBottom temperature: 95°C, preferably 90°C to 150°C
- Process according to one of claims 1 to 8, wherein the operating conditions in the hydrogenation zone are as follows:Absolute pressure: 2 to 70 bar, preferably 5 to 15 barTemperature: 30 to 60°C, preferably 35°C to 45°CVolumetric flow rate 3 to 10 h-1, preferably 4 to 8 h-1Ratio of H2/acetylene compounds (mol/mol) = 0.5 to 3, preferably 1.0 to 1.1Noble metal catalyst of group VIII, preferably palladium; 0.01 to 1% by weight stabilized by at least one metal of the group formed by Au, Ag, Sn.
- Process according to one of claims 1 to 4, wherein the temperature of the hydrogenation effluent is controlled upstream from the recycling level in the rectification zone of the distillation column.
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