FI57251C - FOERFARANDE FOER UTVINNING AV BUTADIEN - Google Patents
FOERFARANDE FOER UTVINNING AV BUTADIEN Download PDFInfo
- Publication number
- FI57251C FI57251C FI83972A FI83972A FI57251C FI 57251 C FI57251 C FI 57251C FI 83972 A FI83972 A FI 83972A FI 83972 A FI83972 A FI 83972A FI 57251 C FI57251 C FI 57251C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- zone
- pressure
- butadiene
- extraction distillation
- solvent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/04—Purification; Separation; Use of additives by distillation
- C07C7/05—Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds
- C07C7/08—Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds by extractive distillation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
μγτΐ- Ί ΓβΙ ««xKUULUTUSJULKAISU C«0C1μγτΐ- Ί ΓβΙ «« xAd CLAUSE C «0C1
Vf lBJ (11) utlAggninosskrift 572 51 latent r,?.1delab (51) Kv.lk?/lntCI.3 G 07 c 11/167, 7/08 SUOMI—FINLAND (21) P«t«»ttlh»kMnu· — PatMtmBknlns 839/72 (22) H»k*ml«pllvt — AMflknlngidtf 27.03.72 (23) Alkuptlyi—Glltl|h*t*dag 27.03.72 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offsntllj 30.09.72Vf lBJ (11) utlAggninosskrift 572 51 latent r,?. 1delab (51) Kv.lk?/lntCI.3 G 07 c 11/167, 7/08 FINLAND — FINLAND (21) P «t« »ttlh» kMnu · - PatMtmBknlns 839/72 (22) H »k * ml« pllvt - AMflknlngidtf 27.03.72 (23) Alkuptlyi — Glltl | h * t * dag 27.03.72 (41) Tullut slikuu - Bllvlt offsntllj 30.09.72
Patentti- jl rekisterihallitus (44) Nlhttvtkslpanon |a kuuL|ulksitun pvm.—National Board of Patents and Registration of Patents (44) Date of issue
Patent· och reglsterstyrelsen Amoksn utitfd och utLtkrifUn pubiicurad 31.03.80 (32)(33)(31) Pjrydstty atuolktut—Begird prlorltet 29.03.71 29.O3.7I USA(US) I29085, I29O86 (71) Shell Internationale Research Maatschappij N.V., Carel van Bylandt-laan 30, Haag, Hollanti-Holland(NL) (72) Dante Hector Sarno, El Cerrito, California, USA(US) (7U) Oy Kolster Ah (5*0 Menetelmä butadieenin talteenottamiseksi - Förfarande för utvinning av butadienPatents and Regulations Relating to the Publication and Publication of Publications March 31, 1980 (32) (33) (31) Substantial Use — Begird Prlorltet March 29, 1971 US Patent I29085, I29O86 (71) Shell Internationale Research Maatschappij Carel van Bylandt-laan 30, The Hague, The Netherlands (NL) (72) Dante Hector Sarno, El Cerrito, California, USA (US) (7U) Oy Kolster Ah (5 * 0 Method for the recovery of butadiene - Förfarande för utvinning av butadien
Keksinnön kohteena on menetelmä butadieenin talteenottamiseksi seoksistaan muiden C^-hiilivetyjen kanssa uutostislaamalla polaarisen liuottimen läsnäollessa ja poistamalla sen jälkeen liuotin, jolloin uutostislausvyöhykkeestä otetaan talteen rasvaliuotin, joka johdetaan vyöhykkeeseen, jota käytetään alemmalla paineella kuin uutostislausvyöhykettä.The invention relates to a process for recovering butadiene from its mixtures with other C 1-4 hydrocarbons by extraction distillation in the presence of a polar solvent and then removal of the solvent, recovering from the extraction distillation zone a fat solvent which is passed to a zone operated at a lower pressure than the extraction distillation zone.
Butadieeni on tärkeä lähtöaine kemiallisessa teollisuudessa ja sitä voidaan käyttää esimerkiksi valmistettaessa synteettistä kumia, liuottimia ja farmaseuttisia aineita. Sitä valmistetaan kaupallisesti mm. krakkaamalla hiilivetyjä, jotka normaalisti ovat nestemäisiä, tai dehydraamalla n-butaania tai n-buteeneja.Butadiene is an important starting material in the chemical industry and can be used, for example, in the manufacture of synthetic rubber, solvents and pharmaceuticals. It is manufactured commercially e.g. by cracking hydrocarbons, which are normally liquid, or by dehydrating n-butane or n-butenes.
Yhteinen piirre näille valmistusmenetelmille on, että butadieeni saadaan seoksena muiden yhdisteiden kanssa, tyypillisesti tyydyttämättömien tai tyydytettyjen C^-hiilivetyjen kanssa, joiden normaalit haihtuvuudet ovat sellaiset, että niitä ei voida helposti erottaa tavallisella jakotislauksella.A common feature of these production methods is that butadiene is obtained in admixture with other compounds, typically unsaturated or saturated C 1-4 hydrocarbons, whose normal volatilities are such that they cannot be easily separated by conventional fractional distillation.
Menetelmät butadieenin talteenottamiseksi näistä ja vastaavista seoksista ovat alalla hyvin tunnettuja. Tavanomainen menetelmä butadieenin erottamiseksi mono-olefiini- ja paraffiini-C^-hiilivedyistä käsittää seoksen uuttavan tislauksen polaarisen liuottimen läsnäollessa, joka on valittu kykynsä vuoksi lisätä joidenkin komponenttien haihtuvuutta suhteessa seoksen 2 57251 muihin komponentteihin sillä seurauksella, että halutun komponentin erottaminen tislaamalla on tehty mahdolliseksi. Polaarisia liuottimia» kuten asetonitriiliä, asetonia, furfuraalia, dimetyyliformamidia, dioksaania, fenolia ja N-metyylipyrrolidonia on käytetty butadieenin uutostislausprosesseissa.Methods for recovering butadiene from these and similar mixtures are well known in the art. A conventional process for the separation of butadiene from monoolefin and paraffinic C 1-4 hydrocarbons involves the extractive distillation of the mixture in the presence of a polar solvent selected for its ability to increase the volatility of some components relative to the other components of the mixture 2,5251 with distillation of the desired component. Polar solvents such as acetonitrile, acetone, furfural, dimethylformamide, dioxane, phenol and N-methylpyrrolidone have been used in butadiene extraction distillation processes.
Butadieenin uutostislaukeessa seoksesta, joka sisältää butadioeaia ja muita C^-hiilivetyjä sekä tyydytetyt että tyydyttämättömät mukaan luettuina, on butaanien ja buteenien haihtuvuus parantunut verrattuna diolefiini-ja asetyleeni-aineisiin ja ne otetaan talteen yläpääntuotteenä uutostislaus-vyöhykkeestä. Heikommin haihtuvat hiilivedyt, esim. diolefiinit ja korkeammat asetyleenit erottuvat yhdessä polaarisen liuottimen kanssa (seosta nimitetään yleisesti raBValiuottimeksi) pohjatuotteena uutostislausvyöhykkeestä.In the butadiene extraction solution, a mixture of butadiene and other C 1-4 hydrocarbons, including both saturated and unsaturated, has improved the volatility of butanes and butenes compared to diolefins and acetylenes and is recovered as the upper end product from the extraction distillation zone. Less volatile hydrocarbons, e.g. diolefins and higher acetylenes, are separated together with a polar solvent (commonly referred to as a crude solvent) as a base product from the extraction distillation zone.
Tavanomaisessa uutostislausprosessissa butadieenituote otetaan talteen suoraan rasvaliuottimesta erotusvyöhykkeessä korotetussa lämpötilassa. Energia, joka vaaditaan aikaansaamaan erottumiset uutostislausvyöhykkeessä ja erotusvyöhykkeessä, saadaan kumpaankin vyöhykkeeseen liitetystä uudelleenhöy-rystäjästä.In a conventional extraction distillation process, the butadiene product is recovered directly from the fat solvent in the separation zone at an elevated temperature. The energy required to effect the separations in the extraction distillation zone and the separation zone is obtained from the re-evaporator connected to each zone.
Edellä esitetyllä tavanomaisella uutostislausmenetelmällä on lukuisia varjopuolia. Eräs haitta on se, että tyypillisissä toimintaolosuhteissa diolefiinit ja korkeammat asetyleenit joutuvat alttiiksi suhteellisen korkeille lämpötiloille, varsinkin uutostislausvyöhykkeen uudelleen höyrystämisosas-toissa ja erotusvyöhykkeessä. Alistaminen näihin korkeisiin lämpötiloihin edistää diolefiinien ja korkeampien asetyleenien polymeroitumista, mistä on seurauksena epäpuhtaiden saostumien muodostuminen. Tällaiset saostumat vähentävät proeessilaitteiston tehoa ja lyhentää aikaa, jonka yksikkö voi pysähtymättä toimia.The conventional extraction distillation method described above has numerous drawbacks. One disadvantage is that under typical operating conditions, diolefins and higher acetylenes are exposed to relatively high temperatures, especially in the re-evaporation compartments of the extraction distillation zone and the separation zone. Exposure to these high temperatures promotes the polymerization of diolefins and higher acetylenes, resulting in the formation of impure precipitates. Such deposits reduce the efficiency of the process equipment and shorten the time the unit can operate without stopping.
Toinen haitta on, että lämpöenergiaa tarvitaan suuret määrät johtuen järjestelmän korkeasta toimintalämpötilasta ja heikosta energian käytöstä systeemin sisällä. Olisi edullista saada uutostislaus tapahtumaan niin, että erotuksen vaatima energiankulutus saataisiin alennetuksi pienimpään mahdolliseen ja että maksimilämpötila, jolle diolefiini ja korkeammat asetyleenit saatetaan alttiiksi, saataisiin alenemaan.Another disadvantage is that large amounts of thermal energy are required due to the high operating temperature of the system and the poor use of energy within the system. It would be advantageous to make the extraction distillation so that the energy consumption required for the separation is reduced to a minimum and the maximum temperature to which the diolefin and higher acetylenes are exposed is reduced.
Lämpötila uutostislausvyöhykkeessä riippuu paineesta, jossa tislaus suoritetaan. Kun painetta uutostislausvyöhykkeessä alennetaan, alenee samoin myös lämpötila, jossa haluttu erottaminen tapahtuu. Kuitenkin, kun alennetaan painetta, jossa uutostislaus suoritetaan, alenee samalla lämpötila, jossa yläpään höyryt voidaan lauhduttaa. Niinmuodoin on olemassa käyttöpaine, jonka alapuolella laitoksen normaali jäähdytysvesi ei enää lauhduta yläpään höyryjä. Tällaisessa paineessa tai sen alapuolella toimiminen vaatii joko , 57251 jäähdytysveden jäähdyttämistä lämpötilaan, joka lauhduttaa yläpään höyryt tai yläpään höyryjen puristamista paineeseen, jossa tiivistyminen voi tapahtua käytettävissä olevalla jäähdytysvedellä. Kts. esim. Hydrocarbon Processing, Voi. 47 No. 11, November 1968, 8. 135· Kumpikin vaihtoehto on taloudellisesti epäedullinen ja käytännössä uutostislaus sen tähden yleensä suoritetaan paineessa, jossa yläpään höyryt saadaan lauhtumaan ilman lisäpuristamista käyttäen saatavissa olevaa jäähdytysvettä. Jäljelle jäävät kuitenkin korkeiden uudelleenhöyrystyslämpötilojen ja erottamisen aiheuttamien suurten ener-giavaatimusten ongelmat.The temperature in the extraction distillation zone depends on the pressure at which distillation is carried out. When the pressure in the extraction distillation zone is reduced, the temperature at which the desired separation takes place also decreases. However, when the pressure at which the extraction distillation is carried out is reduced, the temperature at which the top-end vapors can be condensed is reduced. Thus, there is an operating pressure below which the plant's normal cooling water no longer condenses the top end vapors. Operating at or below such a pressure requires either cooling the cooling water to a temperature that condenses the top end vapors or compressing the top end vapors to a pressure at which condensation can occur with the available cooling water. See, e.g., Hydrocarbon Processing, Vol. 47 No. 11, November 1968, 8. 135 · Both alternatives are economically disadvantageous and in practice extraction distillation is therefore generally carried out at a pressure where the top end vapors are condensed without further compression using the available cooling water. However, the problems of high re-evaporation temperatures and high energy requirements due to separation remain.
On tunnettua, että määrätyllä käyttöpaineella uutostislausvyöhykettä voidaan käyttää pohjan lämpötilalla, joka on alempi kuin muuten olisi mahdollista, suihkuttamalla vyöhykkeen pohjaan höyrysuihku, joka on rikastunut hiilivedyn suhteen, jota pohjanesteestä poistetaan. Eräs tapa, jolla tämä saadaan tapahtumaan on palauttaa osa butadieenihöyrystä, joka on saatu yläpään-tuotteena erotusvyöhykkeestä. Tällainen menettely ei kuitenkaan ole taloudellisesti houkutteleva. Lisäksi lievästi alemman lämpötilan etu voitetaan ainoastaan uutostislausvyöhykkeessä ja se enemmän kuin tasapainottuu siitä haitasta, mikä aiheutuu lisääntyneestä tehontarpeesta erotusvyöhykkeessä.It is known that at a given operating pressure, the extraction distillation zone can be operated at a bottom temperature lower than would otherwise be possible by spraying a steam jet enriched in the bottom of the zone with respect to the hydrocarbon removed from the bottom liquid. One way to make this happen is to recover some of the butadiene vapor obtained as an upper end product from the separation zone. However, such a procedure is not economically attractive. In addition, the advantage of a slightly lower temperature is only overcome in the extraction distillation zone and is more than offset by the disadvantage caused by the increased power requirement in the separation zone.
Toinen mahdollisuus ongelman ratkaisemiseksi käsittää rasvaliuottimen siirtyvän lämpömäärän hyväksikäytön tuotettaessa butadieenirikasta höyryä. Esimerkiksi TTS-patentin 3 436 436 erittelyssä kuvataan menetelmä, jossa rasvaliuotin uutostislausvyöhykkeestä johdetaan talteenottovyöhykkeeseen, joka toimii alemmassa paineessa. Osa rasvaliuottimessa olevasta hiilivedystä höyrystetään, puristetaan ja palautetaan uutostislausvyöhykkeen pohjalle.Another possibility to solve the problem involves the utilization of the amount of heat transferred by the fat solvent in the production of butadiene-rich steam. For example, the specification of TTS Patent 3,436,436 describes a process in which a fat solvent is passed from an extraction distillation zone to a recovery zone operating at a lower pressure. Some of the hydrocarbon in the fat solvent is evaporated, pressed and returned to the bottom of the extraction distillation zone.
Tällä tavalla päästään uutostislausvyöhykkeessä alempaan käyttölämpötilaan. Rasvaliuottimeen jäänyt hiilivety otetaan sitten talteen tavanomaisessa erotusvyöhykkeessä .In this way, a lower operating temperature is reached in the extraction distillation zone. The hydrocarbon remaining in the fat solvent is then recovered in a conventional separation zone.
Vaikkakin tämä tunnettu menetelmä tarjoaa paremman käytön rasvaliuot-„ timen siirtyvälle lämpöenergialle ja keinon päästä hiukan alempaan lämpötilaan uutostislausvyöhykkeessä sillä on useita tärkeitä varjopuolia. Ensinnäkin, on huomattava, että kaiken mahdollisen butaanituotteen, mikä tällä menetelmällä saadaan talteenotetuksi, on täytynyt olla osittain tyhjennetyn rasvaliuottimen sisältämää, joka on poistettu alempipaineisesta talteenottovyöhykkeestä. Sen tähden syntyy rajoitus määrässä, mihin asti rasvaliuottimen siirtyvää lämpömäärää voidaan käyttää tuotettaessa höyryä palautettavaksi uutostislausvyöhykkeen pohjalle. Niinmuodoin määrä, johon lämpötila uutostislausvyöhykkeen pohjalla alenee, on rajoitettu. Toiseksi, saavutettu jonkinverran alempi lämpötila toteutuu ainoastaan uutostislausvyöhykkeessä; erotusvyöhykkeessä ei u 57251 tapahdu lämpötilan alentumista. Kolmanneksi, voi höyry, joka on saatu alempipaineisesta talteenottovyöhykkeestä ja joka puristetaan ja palautetaan uutostislaus-vyöhykkeeseen, sisältää suuret määrät höyrystynyttä liuotinta ja vettä. Oleellisten liuotin- ja vesimäärien mukanaolo puristettaessa höyryä ei ainoastaan lisää lämpötilan nousua puristuksen aikana vaan edistää myös muita puristusongelmia. Uutos-tislausvyöhykkeessä saavutettu hyöty vähenee myös, kun palautettu höyry sisältää oleellisia määriä liuotinta ja vettä. Ja lopuksi, prosessi ei tarjoa taloudellisesti edullista menetelmää rasvaliuottimen sisältämän butadieenin talteenottamiseksi. Kun jälkeenpäin tapahtuva erottaminen suoritetaan sellaisessa paineessa, että käytettävissä olevaa vettä voidaan käyttää yläpääntuotteen lauhduttamiseksi, aiheutuu tästä erotustoimituksessa suurta lämpötehontarvetta ja korkeita lämpötiloja erotus-vyöhykkeen alemmissa osastoissa, varsinkin uudelleenhöyrystäjässä. Vaihtoehtoinen erotus alhaisessa paineessa on niinikään ei-toivottava, koska lämpötehontarpeen ja kokeiltujen lämpötilojen ollessa jonkinverran pienempiä, lisäkustannuksia aiheutuu joko jäähdytysveden jäähdyttämisestä tai lisäkompressorista yläpääntuotteen lauhduttami seksi.Although this known method offers better use of the thermal energy transferred by the fat solvent and the means to reach a slightly lower temperature in the extraction distillation zone, it has several important drawbacks. First, it should be noted that any butane product recovered by this method must have been contained in a partially depleted fat solvent removed from the lower pressure recovery zone. Therefore, there is a limit to the amount to which the amount of heat transferred by the fat solvent can be used to produce steam to be returned to the bottom of the extraction distillation zone. Thus, the amount to which the temperature at the bottom of the extraction distillation zone decreases is limited. Second, the somewhat lower temperature achieved is realized only in the extraction distillation zone; no drop in temperature occurs in the separation zone u 57251. Third, the steam obtained from the lower pressure recovery zone and compressed and returned to the extraction distillation zone may contain large amounts of evaporated solvent and water. The presence of substantial amounts of solvent and water when compressing steam not only increases the temperature rise during compression but also contributes to other compression problems. The benefit achieved in the extraction distillation zone is also reduced when the recovered steam contains substantial amounts of solvent and water. And finally, the process does not provide an economically advantageous method for recovering butadiene contained in a fatty solvent. When the subsequent separation is carried out at such a pressure that the available water can be used to condense the upper end product, this results in a high thermal power requirement and high temperatures in the lower compartments of the separation zone, especially in the re-evaporator. An alternative separation at low pressure is also undesirable, because with slightly lower thermal power requirements and tested temperatures, additional costs are incurred either for cooling the cooling water or for an additional compressor to condense the overhead product.
Nyt on keksitty, että butadieeniä voidaan ottaa talteen seoksistaan muiden -hiilivetyjen kanssa menetelmällä, jossa käytetään verraten alhaisia lämpötiloja prosessin kaikissa osissa ja jossa vältytään yläpääntuotteen lauhduttamisen vaatimilta jäähdytys- tai puristuskustannuksilta.It has now been found that butadiene can be recovered from its mixtures with other hydrocarbons by a process which uses relatively low temperatures in all parts of the process and which avoids the cooling or compression costs required to condense the upper end product.
Tämä saadaan aikaan johtamalla rasvaliuotin, joka mahdollisesti on osittain laimentunut butadieenin suhteen, erotusvyöhykkeeseen, jota käytetään alemmalla paineella kuin uutostislausvyöhykettä ja josta butadieenirikas höyryvirta otetaan talteen, palauttamalla osa höyryvirrasta puristamisen jälkeen uutostislausvyöhykkee-seen, johtamalla toinen osa höyryvirrasta puristamisen jälkeen toiseen erotusvyöhykkeeseen ja ottamalla butadieeni talteen toisesta erotusvyöhykkeestä. Yhdistelmä, jossa matalapaine-erotusvyöhyke ja korkeapaine-erotusvyöhyke on yhdistetty toisiinsa kompressorilla, jolloin osa puristetusta höyrystä palautetaan uutostislaus-vyöhykkeeseen antamaan tislaukseen tarvittavaa lämpöä, mahdollistaa merkittävästi alempien lämpötilojen käyttämisen sekä uutostislausvyöhykkeessä että erotusvyöhyk-keissä. Lisäksi prosessi kuluttaa vähemmän lämpöenergiaa haluttua erotusta varten eikä vaadi jäähdytysjärjestelmää tai lisäkcmpressoria helpottamaan yläpään höyry-tuotteiden lauhduttamista.This is accomplished by introducing the fat solvent, possibly partially diluted with butadiene, into a separation zone operated at a lower pressure than the extraction distillation zone, from which the butadiene-rich steam stream is recovered, recovering a portion of the steam stream from another separation zone. The combination of a low pressure separation zone and a high pressure separation zone connected by a compressor, whereby part of the compressed steam is returned to the extraction distillation zone to provide the heat required for distillation, allows significantly lower temperatures to be used in both the extraction distillation zone and the separation zone. In addition, the process consumes less thermal energy for the desired separation and does not require a cooling system or additional compressor to facilitate condensation of the top end steam products.
5 572515 57251
Uutostislauksessa käytettävä polaarinen liuotin valitaan tislattavien komponenttien suhteellisten haihtuvuuksien välille eroja aiheuttavan kykynsä vuoksi, mistä seuraa, että haluttuun erotukseen päästään. Liuottimiin, joita keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan käyttää, kuuluvat asetonitriili, asetoni, furfuraa-li, dimetyyliformamidi, dioksaani, fenoli ja N-metyylipyrrolidoni tai niiden vesipitoiset seokset. Asetonitriiliä sisältävä liuotin on edullinen, erityisesti aseto-nitriilin ja veden seos, joka sisältää pääasiallisesti 90 paino-/? asetonitriiliä. Uutostislausvyöhykkeeseen suihkutettava liuotinmäärä vaihtelee riippuen hiilivety-syöttövirran kokoonpanosta ja halutusta erotusasteesta.The polar solvent used in the extraction distillation is selected between the relative volatilities of the components to be distilled because of their ability to cause differences, with the result that the desired separation is achieved. Solvents that can be used in the process of the invention include acetonitrile, acetone, furfural, dimethylformamide, dioxane, phenol, and N-methylpyrrolidone, or aqueous mixtures thereof. A solvent containing acetonitrile is preferred, especially a mixture of acetonitrile and water containing mainly 90% by weight of? acetonitrile. The amount of solvent to be sprayed into the extraction distillation zone varies depending on the configuration of the hydrocarbon feed stream and the desired degree of separation.
„ Paine, jossa uutostislaus suoritetaan, voi vaihdella ja riippuu samoin syöt- töseoksen koostumuksesta, halutusta erotusasteesta ja tavasta, jolla uutostislaus-vyöhykkeestä tulevat yläpään höyryt lauhdutetaan. Jotta vältyttäisiin epätaloudellisten jäähdytyslaitteiden ja kompressorin kehittämiseltä näiden yläpään höyryjen lauhduttamisen helpottamiseksi, suoritetaan uutostislaus yleensä sellaisessa paineessa, että lauhtuminen saadaan tapahtumaan laitoksessa käytettävissä olevalla jäähdytysvedellä. Suositeltavat paineet ovat 3-7,5 absoluuttista atmosfääriä ja usein käytetään yläpään paineena edullisesti U,2-7 absoluuttista atmosfääriä. Polaarinen liuotin, jota johdetaan uutostislausvyöhykkeen yläosaan, yleensä lähellä kantta, virtaa alaspäin läpi vyöhykkeen, jolloin se joutuu kosketukseen ylöspäin virtaavien höyryjen kanssa* Polaarisen liuottimen läsnäollessa vähemmän tyydyttämättömät hiilivedyt, esim. butaanit ja buteenit ovat sekoituksen haihtuvampia komponentteja ja tislautuvat yläpääntuotteinä. Seoksen enemmän tyydyttämättömät hiilivedyt, esim. butadieeni ja asetyleenit otetaan talteen yhdessä polaarisen liuottimen kanssa pohjatuotteena, jota myös nimitetään "rasvaliuottimeksi".“The pressure at which the extraction distillation is carried out can vary and also depends on the composition of the feed mixture, the desired degree of separation and the way in which the top end vapors from the extraction distillation zone are condensed. In order to avoid the development of uneconomical refrigeration equipment and a compressor to facilitate the condensation of these overhead vapors, extraction distillation is generally carried out at a pressure such that condensation takes place with the cooling water available in the plant. The preferred pressures are 3-7.5 absolute atmospheres and often U, 2-7 absolute atmospheres are often used as the top end pressure. The polar solvent, which is introduced to the top of the extraction distillation zone, usually near the lid, flows downwards through the zone, coming into contact with the upwardly flowing vapors. * In the presence of a polar solvent, less unsaturated hydrocarbons, e.g. The more unsaturated hydrocarbons in the mixture, e.g. butadiene and acetylenes, are recovered together with a polar solvent as a base product, also called a "fat solvent".
Keksinnön mukaisessa menetelmässä tuodaan uutostislauksen vaatima lämpö-energia butadieenirikkaiden höyryjen mukana, jotka johdetaan vyöhykkeen pohjalle. Uudelleenhöyrystäjää, joka on liitetty uutostislausvyöhykkeen alempaan osaan, voidaan käyttää lämpöenergian lisälähteenä sen lisäksi, mikä tulee puristettujen „ palautushöyryjen mukana; tosin tämän prosessin edullisissa muunnelmissa ei uudel leenhöyrystäjää käytetä ja kaikki lämpöenergia saadaan pmristetuista palautus-höyryistä.In the process according to the invention, the thermal energy required for the extraction distillation is introduced together with butadiene-rich vapors, which are led to the bottom of the zone. The re-evaporator connected to the lower part of the extraction distillation zone can be used as an additional source of thermal energy in addition to that which comes with the compressed “return vapors; however, in preferred variations of this process, no re-evaporator is used and all thermal energy is obtained from the recrystallized reflux vapors.
Rasvaliuotin, joka on otettu talteen uutostislausvyöhykkeestä, voidaan edullisesti johtaa suoraan ensimmäiseen (eli matalapaine) erotusvyöhykkeeseen, tavallisesti sen keskivälille, jossa liuotin erotetaan uudelleenhöyrystä- 6 57251 jän avulla ja butadieenirikas höyry otetaan talteen yläpääntuotteena.The fat solvent recovered from the extraction distillation zone can preferably be passed directly to the first (i.e., low pressure) separation zone, usually in the middle of it, where the solvent is separated by re-evaporation and the butadiene-rich steam is recovered as the upper end product.
Eräässä keksinnön mukaisen prosessin erityisen edullisessa sovellutuksessa rasvaliuotin johdetaan ensin paisuntavyöhykkeeseen, joka toimii alemmalla paineella kuin uutostislauevyöhykef ja sitten ensimmäiseen erotus-vyöhykkeeseen , joka niinikään toimii alemmalla paineella kuin uutostislaus-vyöhyke. Tällä tavalla saadaan pääasiallisesti kaikki liuottimen sisältämä hiilivety otetuksi talteen kahtena höyryfaasina, joita myös seulotaan butadi-eenirikkaiksi höyryvirroiksi.In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the fat solvent is first introduced into an expansion zone which operates at a lower pressure than the extraction distillation zone and then into a first separation zone which also operates at a lower pressure than the extraction distillation zone. In this way, essentially all the hydrocarbon contained in the solvent is recovered as two vapor phases, which are also screened into butadiene-rich vapor streams.
Paisuntavyöhykkeessä käytetään rasvaliuottimen siirtyvä lämpö hyväksi antamaan vaadittava lämpö suurimman osan höyrystämiseksi sen sisältämästä hiilivedystä alemmassa paineessa, jolloin muodostuu ensimmäinen höyryfaasi-ja osittain tyhjennetty rasvaliuotinvirta. Paine, jossa paisuntavyöhyke toimii, voi olla mikä tahansa uutoetislausvyöhykkeen painetta alempi paine. Kun teoreettiselta kannalta on edullista toimia niin alhaisessa paineessa kuin on mahdollista täyden hyödyn saamiseksi rasvaliuottimen sisältämästä siirtyvästä lämmöstä, saattaa käytännössä tulla vasteian jokin monista käytännön rajoituksista siihen, miten alhainen paine valitaan. Ilmakehän painetta alempia paineita on vältettävä niiden ongelmien vuoksi, jotka syntyvät hapen vuotamisesta, jota ei voi estää, systeemiin. Valittuun minimitoimintapaineeseen saattaa tulla myös lisärajoituksia riippuen painevaatimuksista prosessin muissa osissa, mikä voi vaikuttaa suoraan paineeseen paisuntavyöhykkeessä. Erityisen merkittävä on toimintaolosuhteiden vaikutus matalapaine erotus-vyöhykkeessä. Kun paine, jolla toimitaan paisuntavyöhykkeessä voi olla korkeampi tai alempi kuin paine matalapaine erotusvyöhykkeen yläpäässä, ovat nämä kaksi yleensä käytännössä miltei samat, koska paine kummassakin pisteessä ylläpidetään kompressorin imulla, johon kumpikin vyöhyke on yhdistetty. Tämä yleinen paine on tavallisesti jonkinverran ilmakehän painetta korkeampi, varsinkin jos matalapaine-erotusvyöhykkeen toiminta täytyy sovittaa rinnakkaiserottimelle sopivaksi, joka kuvataan tuonnempana. Paisuntavyöhyket-tä käytetään edullisesti paineella, joka on 1,26-5,5 abs. atm ja l,7-3»5 *bs. atm, kum presesaisuuBaltelmaaa ea liitetty edellä mainittu rinnakkais-erotin. Viimemainituissa toimintaolosuhteissa ovat lämpötilat paisuntavyö-hykkeessä edullisesti väliltä 49-82°C. Ilman rinnakkaiserottimen edellä esitettyä painorajoitusta voi lämpötila kuitenkin olla niinkin alhainen kuin 38°C.The expansion zone of the fat solvent is utilized in the expansion zone to provide the required heat to vaporize most of the hydrocarbon it contains at a lower pressure to form a first vapor phase and partially depleted fat solvent stream. The pressure at which the expansion zone operates can be any pressure lower than the pressure in the extraction distillation zone. When, from a theoretical point of view, it is advantageous to operate at as low a pressure as possible in order to obtain the full benefit of the heat transferred from the fat solvent, one of the many practical limitations on how low the pressure is chosen may come into practice. Pressures below atmospheric pressure must be avoided due to problems arising from the unavoidable leakage of oxygen into the system. The selected minimum operating pressure may also be subject to additional restrictions depending on the pressure requirements in other parts of the process, which may directly affect the pressure in the expansion zone. Of particular significance is the effect of operating conditions in the low pressure separation zone. When the pressure operating in the expansion zone may be higher or lower than the low pressure at the upper end of the separation zone, the two are generally practically almost the same because the pressure at each point is maintained by the compressor suction to which each zone is connected. This general pressure is usually somewhat higher than atmospheric pressure, especially if the operation of the low pressure separation zone must be adapted to suit the parallel separator described below. The expansion zones are preferably operated at a pressure of 1.26-5.5 abs. atm ja l, 7-3 »5 * bs. atm, kum presesaisuuBaltelmaaa ea connected to the above-mentioned parallel separator. Under the latter operating conditions, the temperatures in the expansion zone are preferably between 49 and 82 ° C. However, without the weight limitation of the parallel separator described above, the temperature can be as low as 38 ° C.
Osittain laimentunut rasvaliuetin koetaan pairantavyöhykkeen pohjalle ja siirretään ensimmäiseen matalapaine-erotusvyöhykkeeseen, johon se johdetaan keskiväliltä, tavallisesti vyöhykkeen ylempään osaan keskipisteen ja kannen puoleenväliin. Butadieenia sisältävä liuotinsoes virtaa vyöhyk- 7 57251 keessä alaspäin joutuen kosketukseen ylöspäin nousevien uudelleenhöyrystys-osastosta tulevien höyryjen kanssa sillä seurauksella, että vyöhykkeen pohjalta poistettu liuotin on pääasiallisesti vapaa butadieenistä. Edullisesti ainakin osa tästä talteenotetusta tyhjennetystä tai laihasta liuottimesta palautetaan uutostislausvyöhykkeeseen.The partially diluted fat solution is experienced to the bottom of the pairing zone and transferred to the first low pressure separation zone to which it is conducted from the middle, usually to the upper part of the zone halfway between the center and the lid. The butadiene-containing solvent stream flows downwards in the zone, coming into contact with the upwardly rising vapors from the re-evaporation compartment, with the result that the solvent removed from the bottom of the zone is essentially free of butadiene. Preferably, at least a portion of this recovered emptied or lean solvent is returned to the extraction distillation zone.
Ensimmäisen eli matalapaine-erotusvyöhykkeen toimintapaine voidaan sopivasti valita mille tahansa tasolle, joka on alempi uutostislausvyöhykkees-sä vallitsevaa tasoa. Samoin kuin paisuntavyöhykkeessäkin on edullista käyttää matalapaine-erotusvyöhykettä niin alhaisella paineella kuin mahdollista paitsi, että ilmakehän painetta alempia paineita on vältettävä aikaisemmin mainituista syistä. Toiminta alemmissa paineissa tarjoaa useita etuja. Lämpötilat alenevat minimiinsä; sen vuoksi tapahtuu vähemmän polymeroitumista ja epäpuhtaita saostumia muodostuu vähemmän. Erottaminen alemmissa lämpötiloissa vähentää energiantarvetta huomattavasti. Ja kaikkein tärkeintä, päinvastoin kuin tähänastiset prosessit keksinnön mukainen prosessi helpottaa ei-toivottu-jen asetyleeni-aineiden poistamista. Alhaisista lämpötiloista johtuen, jotka vallitsevat koko matalapaine-erotusvyöhykkeessä, haihtuvuusero butadieenin ja asetyleenin välillä lisääntyy sillä seurauksella, että matalapaine-erotus-vyöhykkeen väliosilla asetyleenin väkevyys on melkoisen korkea verrattuna butadieeniin. On edullista poistaa asetyleeni tässä pisteessä runsaasti liuotinta sisältävässä sekoituksessa, josta asetyleeni voidaan sen jälkeen erottaa rinnakkaiserottimessa, jollainen on kuvattu esim. US-patentin 3 317 627 erittelyssä.The operating pressure of the first, i.e., low-pressure separation zone, can be suitably selected to any level that is lower than the level prevailing in the extraction distillation zone. As in the expansion zone, it is preferable to use the low pressure separation zone at as low a pressure as possible except that pressures below atmospheric pressure must be avoided for the reasons mentioned above. Operating at lower pressures offers several benefits. Temperatures drop to a minimum; therefore, less polymerization occurs and less impure precipitates are formed. Separation at lower temperatures significantly reduces energy requirements. And most importantly, in contrast to the processes to date, the process according to the invention facilitates the removal of undesired acetylene substances. Due to the low temperatures prevailing throughout the low pressure separation zone, the volatility difference between butadiene and acetylene increases with the result that the acetylene concentration in the intermediate parts of the low pressure separation zone is quite high compared to butadiene. It is preferred to remove the acetylene at this point in a solvent-rich mixture from which the acetylene can then be separated in a parallel separator as described, e.g., in the specification of U.S. Patent 3,317,627.
Prosessimalli, johon kuuluu rinnakkaiserotin, voi väkuttaa paineeseen, jolla matalapaine-erotinta on käytettävä. Kun rinnakkaiserottimeen on suunniteltu kuuluvan oma uudelleenhöyrystäjä antamaan energia, joka vaaditaan asetyleenin erottamiseksi liuotinsekoituksesta, on vaikutus matalapaine-erottimen toimintapaineeseen pieni. Tällaisissa tapauksissa voi matalapaine-erottimen toimintapaine olla aivan matala, esimerkiksi niinkin alhainen kuin 1,26 abs. atm. Pohjan lämpötila tässä paineessa voi olla niinkin matala kuin 93"C. Kun rinnakkaiserotin kuitenkin on suunniteltu toimimaan ilman omaa uudelleenhöyrystä-jää, minkä uskotaan olevan uusi prosessi, on matalapaine-erotinta välttämättä käytettävä korkeammalla paineella. Korkeampaa painetta vaaditaan niin, että siirtyvää lämpöä on riittävästi käytettävissä asetyleenien erottamiseksi, kun asetyleeniä sisältävä virta johdetaan rinnakkaiserottimeen matalassa paineessa, ja niin, että höyryä matalapaine-erotusvyöhykkeen alemmasta osasta voidaan johtaa rinnakkaiserottimeen antamaan lisää lämpöenergiaa erotusta varten.A process model that includes a parallel separator can inflate the pressure at which the low pressure separator must be operated. When the parallel separator is designed to include its own re-evaporator to provide the energy required to separate the acetylene from the solvent mixture, the effect on the operating pressure of the low pressure separator is small. In such cases, the operating pressure of the low pressure separator can be quite low, for example as low as 1.26 abs. atm. The bottom temperature at this pressure can be as low as 93 "C. However, when the parallel separator is designed to operate without its own re-evaporation-ice, which is believed to be a new process, a low pressure separator must be used at a higher pressure. Higher pressure is required to provide sufficient heat transfer. available for separating acetylenes when a stream containing acetylene is passed to a parallel separator at low pressure, and so that steam from the lower part of the low pressure separation zone can be passed to the parallel separator to provide additional thermal energy for separation.
Matalapaine-erottimen käyttöpaineen pitää olla vieläkin korkeampi, jos β 57251 rinnakkaiserottimen yläpäässä täytyy ylläpitää paino, joka antaa riittäviin paine-eron, joka tekee mahdolliseksi erotinhöyryjen edelleenkäsittclyn ilman että tarvitaan kompressoria. Yleensä kun rinnakkaiserotintä käytetään ilman omaa uudelleenhöyrystäjää, voi matalapaine-erottimen käyttöpaine olla niinkin korkea kuin 3,5 abs. atm missä tapauksessa vastaava pohjan lämpötila on noin 121°C. Jopa näissäkin olosuhteissa ovat kuitenkin kokoillut maksimilämpötilat vielä huomattavasti alempia kuin monissa olemassa olevissa prosesseissa.The operating pressure of the low-pressure separator must be even higher if a weight must be maintained at the upper end of the β 57251 parallel separator which gives a sufficient pressure difference to enable the separator vapors to be further processed without the need for a compressor. Generally, when a parallel separator is used without its own re-evaporator, the operating pressure of the low pressure separator can be as high as 3.5 abs. atm in which case the corresponding base temperature is about 121 ° C. However, even under these conditions, the collected maximum temperatures are still considerably lower than in many existing processes.
Butadieenirikas höyryfaasi siirretään sitten kompressoriin. Edullisessa sovellutuksessa, jossa käytetään paisuntavyöhykettä kuten aikaisemmin mainittiin, yhdistetään ensimmäisestä erotusvyöhykkeestä talteenotettu butadiee-riin suhteen rikastunut höyryvirta butadieenirikkaaseen höyryfaasiin, joka on saatu paisuntavyöhykkeestä. Syntynyt yhdistetty höyry puristetaan sitten paineeseen, joka on ainakin riittävän korkea palauttamaan puristettu höyry uutos-tislauevyöhykkeen pohjalle ilman lisäpuristusta. Valittu kompressorin antama paine voi tietenkin olla vielä korkeampikin riippuen käyttöpaineesta, joka on valittu toiseen erotusvyöhykkeeseen. Edullisesti se valitaan korkeammaksi kuin paine uutostislausvyöhykkeessä.The butadiene-rich vapor phase is then transferred to a compressor. In a preferred embodiment using an expansion zone as previously mentioned, the butadiene-enriched steam stream recovered from the first separation zone is combined with a butadiene-rich steam phase obtained from the expansion zone. The resulting combined steam is then compressed to a pressure at least high enough to return the compressed steam to the bottom of the extraction-distillation zone without further compression. The selected compressor pressure can, of course, be even higher depending on the operating pressure selected for the second separation zone. Preferably, it is selected to be higher than the pressure in the extraction distillation zone.
Puristamisen jälkeen osa butadieenirikkaasta höyryvirrasta, tyypillisesti suurin osa, palautetaan uutostislausvyöhykkeen pohjalle antamaan energia, joka vaaditaan uutostislausta varten, Toinen osa puristetusta höyrystä johdetaan toisen erotusvyöhykkeen väliosastoon, josta butadieeni otetaan talteen yläpään-tuotteena.After compression, a portion of the butadiene-rich steam stream, typically most, is returned to the bottom of the extraction distillation zone to provide the energy required for extraction distillation. Another portion of the compressed steam is passed to the intermediate section of the second separation zone where butadiene is recovered as an overhead product.
Toisen erotusvyöhykkeen yläpään paine pysytetään yleensä sellaisena, että yläpään butadieeniä sisältävät höyryt voidaan lauhduttaa tarvitsematta turvautua jäähdytettyihin jäähdytysvesiin .tai lisäpuristuslaitteisiin. Yläpään paineet ovat yleensä väliltä 3»87“7»6 abs. atm ja usein väliltä U,2-7 abs. atm. Toimittaessa näillä paineilla ovat erotusvyöhykkeen maksimilämpötilat yleensä väliltä 54-92°C, vaikkakin lämpötiloja tämän välin ulkopuolelta voidaan tila- * päisesti myös käyttää. Sovellutuksissa, joissa asetyleeni-aineet ohjataan rinnakkaiserottiraeen kuten edellä selvitettiin, ruiskutetaan laiha liuotin, tyypillisesti osa laihasta liuottimesta, joka on poistettu ensimmäisestä erotusvyöhykkeestä, toisen erotusvyöhykkeen yläosaan antamaan sellainen liuotin-ympäristö, että kaikki toisen erotusvyöhykkeen syötössä olevat jäljelle jääneet asetyleeni-aineet poistetaan pääasiallisesti vyöhykkeestä pohjatuottee-na. Pohjatuote, runsaasti liuotinta sisältävä sekoitus, joka sisältää asety-leoni-aineet, butadieoniä ja muita, korkeammalla kiehuvia hiilivetyjä, palautetaan sopivasti raatalapaine-erotuovyöhykkeen ylempään osaan, missä ori komponentit erotetaan ja otetaan talteen. Jos asetyleenin poistaminen ei ole 9 57251 prosessin tavoitteena, ei laihan liuottimen suihkuttaminen toisen erotus-vyöhykkeen yläosaan ole tarpeen.The pressure at the top of the second separation zone is generally maintained so that the vapors containing butadiene at the top can be condensed without the need for recourse to chilled cooling water or additional compression equipment. Top end pressures are usually between 3 »87“ 7 »6 abs. atm and often between U, 2-7 abs. atm. When operating at these pressures, the maximum temperatures in the separation zone are generally in the range of 54-92 ° C, although temperatures outside this range may also be used temporarily. In applications where acetylene agents are directed to a parallel separator as described above, a lean solvent, typically a portion of the lean solvent removed from the first separation zone, is injected into the top of the second separation zone to provide a solvent environment such that all remaining residues pohjatuottee-na. The base product, a solvent-rich mixture containing acetone-Leon substances, butadiene and other higher-boiling hydrocarbons, is suitably returned to the upper part of the crude pressure differential zone, where the stallion components are separated and recovered. If removal of acetylene is not the goal of the 9 57251 process, it is not necessary to spray the lean solvent on top of the second separation zone.
Brotuetoimituksen vaatima lämpöenergiamäärä sisältyy suureksi osaksi vyöhykkeeseen tulevaan puristettuun höyrysyöttöön. Lisäenergiaa saadaan kuitenkin sopivasti lämmönvaihdon avulla ensimmäisestä erotusvyöhykkeestä tulevasta kuumasta, laihasta liuottimesta.The amount of thermal energy required by the brewing supply is largely included in the compressed steam feed entering the zone. However, additional energy is suitably obtained by heat exchange from a hot, lean solvent coming from the first separation zone.
Esimerkki 1Example 1
Viitataan oheistettuun kuvaan 1, joka esittää keksinnön edullisen sovellutuksen virtauskaaviota, jossa butadieeni otetaan talteen sekoituksestaan muiden C^-hiilivetyjen kanssa ja jossa käytetty uutostislausliuotin on vesipitoinen asetonitriili. On ymmärrettävä, että kuva on ainoastaan kaavamainen esitys prosessista eikä pyri näyttämään tavanomaista instrumentointia ja venttiilien sijainteja tyypillisessä prosessissa.Reference is made to the accompanying Figure 1, which shows a flow chart of a preferred embodiment of the invention in which butadiene is recovered from its mixture with other C 1-4 hydrocarbons and in which the extraction distillation solvent used is aqueous acetonitrile. It is to be understood that the image is only a schematic representation of the process and is not intended to show conventional instrumentation and valve locations in a typical process.
Dehydrausvyöhykkeestä peräisin oleva C^-fraktio johdettiin linjaa 11 pitkin uutostislauskolonniin 10 sen keskikohdalta. Kolonnia käytettiin yläpään paineella, joka oli noin 6,3 atm, ja pohjan paine oli noin 7»3 atm.The C 1-4 fraction from the dehydration zone was passed along line 11 to the extraction distillation column 10 from its center. The column was operated at a top end pressure of about 6.3 atm and a bottom pressure of about 7 »3 atm.
Asetonitriili-liuotinta, joka sisälsi n. 10 paino-^ί vettä tuli uutostislaue-kolonnin 10 yläosaan linjaa 13 pitkin 54°C:een lämpötilassa. Hiilivetyvirta, joka sisälsi C^-oefiineja sekä paraffiineja ja joka oli pääasiallisesti vapaa butadieenista, poistui yläpääntuotteena linjaa 14 pitkin. Rasvaliuosta, joka sisälsi pääasiallisen butadieenin, kaikki asetyleenit, kuten vinyyli- ja etyyliasetyleenin ja vesipitoisen asetonitriili-liuottimen, poistettiin uutos-tislauskolonnin 10 pohjalla linjaa 13 pitkin. Uutostislaukeen vaatima lämpö-energia toimitettiin butadieenirikkaan höyryn mukana, joka johdettiin linjaa 44 pitkin uutostislauskolonnin 10 pohjalle. Tällä tavalla pysytettiin uutos-tislauskolonnin 10 pohjalla verrattain alhainen, noin 82°C:een lämpötila.An acetonitrile solvent containing about 10% by weight of water entered the top of the extraction column 10 along line 13 at 54 ° C. The hydrocarbon stream, which contained C 1-4 olefins as well as paraffins and was essentially free of butadiene, exited as the upper end product along line 14. The fat solution containing the main butadiene, all acetylenes such as vinyl and ethyl acetylene and aqueous acetonitrile solvent were removed at the bottom of the extraction distillation column 10 along line 13. The thermal energy required for the extraction distillate was supplied with butadiene-rich steam, which was passed along line 44 to the bottom of the extraction distillation column 10. In this way, a relatively low temperature of about 82 ° C was maintained at the bottom of the extraction distillation column 10.
Rasvaliuotin uutostislauskolonnin 10 pohjalta siirrettiin linjaa 13 pitkin ensimmäisen erotuskolonnin 30 ylempään osaan. Sisimmäisessä erotusko-lonnissa 30 lämpöä lisättiin uudelleenhöyrystäjän 36 kautta jäljellä olevan butadieenin erottamiseksi rasvaliuottimesta. Butadieenirikas höyry otettiin talteen yläpääntuotteena ja johdettiin linjaa 32 pitkin kompressorin 40 imupuo-lelle. Laihaa liuotinta, josta pääasiallisesti kaikki butadieeni oli erotettu, otettiin talteen pohjatuotteena linjaa 34 pitkin.From the bottom of the fat solvent extraction distillation column 10, was transferred along line 13 to the upper part of the first separation column 30. In the inner separation column 30, heat was added through re-evaporator 36 to separate the remaining butadiene from the fat solvent. Butadiene-rich steam was recovered as an overhead product and passed along line 32 to the suction side of compressor 40. The lean solvent from which substantially all of the butadiene had been separated was recovered as a bottom product along line 34.
Ensimmäisen erotuskolonnin 30 käyttöpaine oli noin 2,4-2,8 abs. atm mistä oli seurauksena verrattain alhainen pohjan lämpötila 110°C. Koko ensimmäisessä erotuskolonnissa vallitseva suhteellisesti alempi lämpötila lisää suhteellisen haihtuvuuden eroa butadieenin ja vinyyli- sekä etyyliasetyleenien välillä, sillä seurauksella, että lopullisen butadieenituotteen asetyleeni-pitoisuus pysytettiin suhteellisen alhaisella tasolla erottamalla asetyleeni- JO 57251 rikas virta linjaa 33 pitkin ensimmäisen erotuskolonnin 30 keskiväliltä.The operating pressure of the first separation column 30 was about 2.4-2.8 abs. atm resulting in a relatively low base temperature of 110 ° C. The relatively lower temperature throughout the first separation column increases the difference in relative volatility between butadiene and vinyl and ethyl acetylenes, with the result that the acetylene content of the final butadiene product was kept relatively low by separating the acetylene-rich oil stream along the first 33 line.
Butadieenirika3 höyryvirta ensimmäisen erotuskolonnin 30 yläpäästä puristettiin kompressorin 40 avulla noin 8 abs. atm:n paineeseen. Puristettu höyry-virta jaettiin sitten kahteen osaan. Toinen osa palautettiin linjaa 44 pit- kin uutostislauskolonnin 10 pohjalle. Toinen osa siirrettiin linjaa 42 pitkin toiseen erotuskolonniin 50» jossa butadieeni otettiin talteen yläpääntuottee-na linjaa 52 pitkin.The butadiene-rich 3 steam stream from the upper end of the first separation column 30 was compressed by the compressor 40 to about 8 abs. atm pressure. The compressed steam stream was then divided into two parts. The second portion was returned along line 44 to the bottom of extraction distillation column 10. The second portion was transferred along line 42 to a second separation column 50 where butadiene was recovered as the upper end product along line 52.
Toista erotuskolonnia 50 käytettiin noin 6,3 abs. atm:n yläpään paineella yläpään butadieenihöyryjen lauhduttamisen helpottamiseksi normaalilla jäähdytysvedellä. Laihaa liuotinta ruiskutettiin linjasta 54 kolonnin ylempään osaan antamaan liuottimelle tilaa lisätä haihtuvuuseroa läsnäolevan butadi-eenin ja asetyleenin välillä. Runsaasti liuotinta sisältävä pohjatuote palautettiin linjaa 56 pitkin ensimmäiseen erotuskolonniin 30 jäljellä olevan butadieenin talteenottamiseksi. Lämpöenergia toista erotustoimitusta varten saatiin pohjavaihtimesta 59» jossa lämpöä saatiin vaihdetuksi ensimmäisen erotuskolonnin 30 pohjalta tulevasta kuumasta laihasta liuottimesta. Toisen erotuskolonnin 50 pohjalla saavutettu maksimilämpötila oli noin 100°C.A second separation column 50 of about 6.3 abs was used. atm top pressure to facilitate condensation of top butadiene vapors with normal cooling water. The lean solvent was injected from line 54 into the top of the column to allow the solvent to increase the volatility difference between the butadiene and acetylene present. The solvent-rich bottom product was returned along line 56 to the first separation column 30 to recover residual butadiene. Thermal energy for the second separation supply was obtained from a bottom exchanger 59 »where heat was exchanged from a hot lean solvent coming from the bottom of the first separation column 30. The maximum temperature reached at the bottom of the second separation column 50 was about 100 ° C.
Esimerkki 2Example 2
Viitataan kuvaan 2, jossa on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän toisen edullisen sovellutuksen virtauskaavio. Kaikki annetut painearvot on ilmoitettu absoluuttisina atmosfääreinä.Reference is made to Figure 2, which shows a flow diagram of another preferred embodiment of the method according to the invention. All pressure values given are given as absolute atmospheres.
30 paino-osaa hiilivetysekoitusta johdettiin uutostislauskolonniin 10 sen keskivälillä. Sekoitus sisälsi 44»9 paino-# buiadieeni-1,5» 22,3 paino-# buteeni-1, 19,3 paino-# isobuteenia, 7»6 paino-# buteeni-2, 2,6 paino-# n-butaania, 1,4 paino-# vinyyliasetyleeniä ja pieniä määriä isobutaania, bu-tadieeni-1,2 jne. Uutostislauskolonnia käytettiin pohjan lämpötilalla ja paineella 72°C ja 5,6 atm. vastaavasti ja yläpään lämpötilalla ja paineella 43°C ja 4,4 atm. vastaavasti. Polaarisena liuottimena johdettiin 223 paino-osaa asetonitriilin vesipitoista sekoitusta (11 paino-# vettä) lähelle kolonnin yläpäätä linjaa 13 pitkin. Linjalta 14 otettiin talteen 17 paino-osaa höy-rysekoitusta, joka sisälsi pääasiassa buteeni-1:tä, isobuteenia ja buteeni-2; ta sekä pienempiä määriä isobutaania, n-butaania, asetonitriiliä ja vettä. Uutostislauksen vaatima lämpöenergia saatiin johtamalla 75 paino-osaa bufcr,-dieenin suhteen rikastunut höyryvirta (fcutadieenipitoisuus 79»9 paino-#) linjaa 44 pitkin lähelle uutostislauskolonnin pohjaa.30 parts by weight of the hydrocarbon mixture were passed to an extraction distillation column 10 in the middle. The mixture contained 44 »9 wt.% Butadiene-1.5» 22.3 wt.% Butene-1, 19.3 wt.% Isobutene, 7 »6 wt. # Butene-2, 2.6 wt. butane, 1.4 wt.% vinylacetylene and small amounts of isobutane, butadiene-1,2, etc. An extraction distillation column was used at a base temperature and pressure of 72 ° C and 5.6 atm. respectively and at top temperature and pressure of 43 ° C and 4.4 atm. respectively. As a polar solvent, 223 parts by weight of an aqueous mixture of acetonitrile (11% by weight of water) were passed near the top of the column along line 13. From line 14, 17 parts by weight of a steam mixture containing mainly butene-1, isobutene and butene-2 was recovered; and smaller amounts of isobutane, n-butane, acetonitrile and water. The thermal energy required for the extraction distillation was obtained by passing 75 parts by weight of a steam stream enriched in bufcr, diene (fcutadiene content 79 x 9 wt.%) Along line 44 near the bottom of the extraction distillation column.
Uutostislauskolonnin pohjalta poistettiin 511 paino-osaa rasvaiiuot.intä ja johdettiin linjaa 15 pitkin paisuntarumpuun 20, jonka käyttöpaine oli 2,75 atm. ja -lämpötila 66°C. Linjaa 24 pitkin poisteltiin 247 paino-osaa 11 57251 osittain tyhjennettyä rasvaliuotinta ja johdettiin ensimmäisen erotuskolonnin 30 ylempään osaan. Tätä kolonnia käytettiin pohjapaineella 3,2 atm. ja pohja-lämpötilalla 115°C, yläpään paineella 2,8 atm. ja yläpään lämpötilalla 64°C. Ensimmäisen erotuskolonnin välipisteestä poistettiin 61 paino-osaa linjaa 33 pitkin, joka sisälsi pääasiallisesti kaikki lähtösekoituksessa läsnäolevat asetyleeni—aineet· Laimeaa liuotinta (215 paino—osaa) poistettiin linjaa 34 pitkin ja yläpäästä linjaa 32 pitkin butadieenin suhteen rikastunut höyryvirta (47 paino-osaa, butadieenipitoisuus 79,7 paino-#). Tämä virta yhdistettiin toiseen butadieenin suhteen rikastuneeseen höyryvirtaan, joka oli perlisin paisunta-, rummusta. Yhdistetty virta, 111 paino-osaa, butadieenipitoisuus 7Θ,Θ paino-#, johdettiin kompressoriin 40 ja puristettiin 6,3 atm:n paineeseen. Osa puristetusta virrasta, nimittäin 73 paino-osaa, palautettiin uutostislauskolonniin, kun taas loppuosa johdettiin linjaa 42 pitkin toiseen erotuskolonniin 30, joka toimi 5»6 atm:n pohjapaineella, 78°C:een pohjan lämpötilalla, 5,2 atm:n yläpään paineella ja 45°0:een yläpään lämpötilalla.From the bottom of the extraction distillation column, 511 parts by weight of degreasing solvent were removed and passed along line 15 to an expansion drum 20 having an operating pressure of 2.75 atm. and temperature 66 ° C. Along line 24, 247 parts by weight of 11,575,251 partially emptied fat solvent were removed and passed to the upper part of the first separation column 30. This column was operated at a bottom pressure of 3.2 atm. and a bottom temperature of 115 ° C, an upper end pressure of 2.8 atm. and at an upper end temperature of 64 ° C. From the intermediate point of the first separation column 61 parts by weight were removed along line 33, which contained essentially all the acetylene substances present in the starting mixture. · Dilute solvent (215 parts by weight) was removed along line 34 79.7 weight-). This stream was combined with another butadiene-enriched steam stream, which was the most perlis from the expansion drum. The combined stream, 111 parts by weight, butadiene content 7Θ, Θ by weight, was fed to the compressor 40 and compressed to a pressure of 6.3 atm. A portion of the compressed stream, namely 73 parts by weight, was returned to the extraction distillation column, while the remainder was passed along line 42 to a second separation column 30 operating at a bottom pressure of 5> 6 atm, a bottom temperature of 78 ° C and an overhead pressure of 5.2 atm. and 45 ° 0 at top temperature.
Laimea liuotin, joka poistettiin ensimmäisestä erotu»kolonnista linjaa 34 pitkin yhdistettiin täydennysvirtaan (ei-kuvassa), linjaa 33 pitkin poistetun liuottimen kompensoimiseksi. Yhdistetty virta (278 paino-osaa) johdettiin lämmönvaihtimen 58 läpi ja jaettiin sitten kahteen osaan, joista toinen osa palautettiin linjaa 13 pitkin uutostislauskolonnin yläosaan (223 paino-osaa, kuten aikaisemmin mainittiin) ja loppuosa (55 paino-osaa) johdettiin linjaa 54 pitkin toisen erotuskolonnin 50 ylempään osaan. Tämän kolonnin pohjalta poistettiin 76 paino-osaa pohjavirtaa linjaa 56 pitkin ja palautettiin matalapaine-erotusvyöhykkeeseen. Tämä pohjavirta sisälsi 71*6 paino-# aseto-nitriiliä, 7»2 paino-# vettä, 19,4 paino-# butadieeni-1,3» ja pieniä määriä butadieeni-1,2 ja asetyleeniaineita.The dilute solvent removed from the first separation column along line 34 was combined with the make-up stream (not shown) to compensate for the solvent removed along line 33. The combined stream (278 parts by weight) was passed through heat exchanger 58 and then divided into two parts, one part being returned along line 13 to the top of the extraction distillation column (223 parts by weight as previously mentioned) and the remainder (55 parts by weight) passed through line 54 to the other. to the upper part of the separation column 50. From the bottom of this column, 76 parts by weight of bottom stream was removed along line 56 and returned to the low pressure separation zone. This bottom stream contained 71 * 6 wt. # Aceto-nitrile, 7 »2 wt. # Water, 19.4 wt. # Butadiene-1,3» and small amounts of butadiene-1,2 and acetylene substances.
Linjalta 52 otettiin talteen 15 paino-osaa yläpään höyryvirtaa, joka sisälsi 99*2 paino-# butadieeniä ja joka tuli korkeapaine-erotuskolonnista 50.From line 52, 15 parts by weight of an overhead steam stream containing 99 * 2 by weight of butadiene from the high pressure separation column 50 was recovered.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12908671A | 1971-03-29 | 1971-03-29 | |
| US12908571A | 1971-03-29 | 1971-03-29 | |
| US12908571 | 1971-03-29 | ||
| US12908671 | 1971-03-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI57251B FI57251B (en) | 1980-03-31 |
| FI57251C true FI57251C (en) | 1980-07-10 |
Family
ID=26827208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI83972A FI57251C (en) | 1971-03-29 | 1972-03-27 | FOERFARANDE FOER UTVINNING AV BUTADIEN |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE781027A (en) |
| CA (1) | CA987630A (en) |
| CS (1) | CS188876B2 (en) |
| DD (1) | DD98665A5 (en) |
| DE (1) | DE2214940C2 (en) |
| ES (1) | ES401205A1 (en) |
| FI (1) | FI57251C (en) |
| FR (1) | FR2132098A1 (en) |
| IT (1) | IT950801B (en) |
| NL (1) | NL171696C (en) |
| PL (1) | PL83372B1 (en) |
| RO (1) | RO60478A (en) |
| SE (1) | SE390019B (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1104517A (en) * | 1977-08-02 | 1981-07-07 | Polysar Limited | Energy conservation in a butadiene process |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB983783A (en) * | 1963-10-25 | 1965-02-17 | Shell Int Research | Process for the removal of alkynes from hydrocarbon mixtures containing alkadienes |
| FR1488756A (en) * | 1965-08-06 | 1967-07-13 | Union Carbide Corp | Extractive distillation |
-
1972
- 1972-03-22 BE BE781027A patent/BE781027A/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-03-24 NL NL7203949A patent/NL171696C/en not_active IP Right Cessation
- 1972-03-27 RO RO7028772A patent/RO60478A/ro unknown
- 1972-03-27 FI FI83972A patent/FI57251C/en active
- 1972-03-27 FR FR7210706A patent/FR2132098A1/en active Granted
- 1972-03-27 IT IT2244072A patent/IT950801B/en active
- 1972-03-27 DD DD16195172A patent/DD98665A5/xx unknown
- 1972-03-27 SE SE396972A patent/SE390019B/en unknown
- 1972-03-27 ES ES401205A patent/ES401205A1/en not_active Expired
- 1972-03-27 PL PL15435072A patent/PL83372B1/en unknown
- 1972-03-27 CS CS203672A patent/CS188876B2/en unknown
- 1972-03-27 DE DE19722214940 patent/DE2214940C2/en not_active Expired
- 1972-03-27 CA CA138,238A patent/CA987630A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2214940A1 (en) | 1973-02-01 |
| RO60478A (en) | 1976-11-15 |
| PL83372B1 (en) | 1975-12-31 |
| FI57251B (en) | 1980-03-31 |
| DD98665A5 (en) | 1973-07-05 |
| NL171696C (en) | 1983-05-02 |
| SE390019B (en) | 1976-11-29 |
| CS188876B2 (en) | 1979-03-30 |
| DE2214940C2 (en) | 1982-12-09 |
| BE781027A (en) | 1972-09-22 |
| FR2132098B1 (en) | 1974-09-13 |
| NL7203949A (en) | 1972-10-03 |
| ES401205A1 (en) | 1975-02-16 |
| NL171696B (en) | 1982-12-01 |
| FR2132098A1 (en) | 1972-11-17 |
| CA987630A (en) | 1976-04-20 |
| IT950801B (en) | 1973-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2330005C2 (en) | Method of obtaining unrefined 1, 3-butadiene | |
| KR101525712B1 (en) | Energy conservation in heavy-hydrocarbon distillation | |
| AU754468B2 (en) | Method for separating a C4 hydrocarbon mixture | |
| US3772158A (en) | Butadiene recovery process | |
| US7432411B2 (en) | Continuous method for obtaining butenes from a C4 fraction | |
| MXPA05002339A (en) | Method and device for extractive distillation. | |
| CZ20032156A3 (en) | Process for obtaining raw 1,3-butadiene from C4-fraction by employing extraction distillation process | |
| CA2526011C (en) | Method for obtaining crude 1,3-butadiene from a c4 fraction | |
| KR101084866B1 (en) | Method for the Separation of a Crude C4 Cut | |
| US3681202A (en) | Method of purifying unsaturated hydrocarbons by extractive distillation with side stream removal and solvent mix | |
| JPS6143331B2 (en) | ||
| JP4243246B2 (en) | Post-treatment method of crude 1,3-butadiene | |
| FI57251C (en) | FOERFARANDE FOER UTVINNING AV BUTADIEN | |
| US3798132A (en) | Butadiene recovery process | |
| US4012289A (en) | N-Butane/acetone separation using sulfolane | |
| US2791550A (en) | Resolution of aqueous carbonyl-carbinol mixtures | |
| JPH0413330B2 (en) | ||
| US5145562A (en) | Extractive distillation of mixtures containing aromatic and olefinic hydrocarbons | |
| EP3428142A1 (en) | Process for separating paraffins and olefins | |
| US2388040A (en) | Process for recovering toluene | |
| US3496070A (en) | Purification of unsaturated hydrocarbons by extractive distillation with addition of liquid solvent to stripper overhead | |
| US2911452A (en) | Process for separating butylenes from butanes | |
| CA1220757A (en) | Separation of c.sub.4-hydrocarbon mixture by extractive distillation | |
| GB901079A (en) | Purifying furfural | |
| US2426706A (en) | Segregation of olefinic hydrocarbons by extractive distillation |