JPS6223726B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6223726B2
JPS6223726B2 JP12845779A JP12845779A JPS6223726B2 JP S6223726 B2 JPS6223726 B2 JP S6223726B2 JP 12845779 A JP12845779 A JP 12845779A JP 12845779 A JP12845779 A JP 12845779A JP S6223726 B2 JPS6223726 B2 JP S6223726B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
butadiene
catalyst
hydrocarbons
reaction
conduit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP12845779A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5653625A (en
Inventor
Akira Iio
Hideetsu Fujiwara
Masatoshi Arakawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Synthetic Rubber Co Ltd filed Critical Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Priority to JP12845779A priority Critical patent/JPS5653625A/en
Publication of JPS5653625A publication Critical patent/JPS5653625A/en
Publication of JPS6223726B2 publication Critical patent/JPS6223726B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は1,3―ブタジエンおよびアセチレン
類炭化水素を含むC3〜C5炭化水素流、特にC4
化水素を富有する炭化水素流より1,3―ブタジ
エンを選択的に分離回収する方法において、1,
3―ブタジエンを富有する主炭化水素流より分離
されたアセチレン類炭化水素を富有する留分を特
定の触媒の存在下、液相で選択的水素添加反応を
行うことによつて、アセチレン類炭化水素をアル
カジエン乃至アルケンに転換せしめた後、当該水
添反応生成物を主炭化水素流にもどすことによつ
て1,3―ブタジエンの収率を向上せしめる方法
に関する。 従来、1,3―ブタジエン、アセチレン類炭化
水素およびC3〜C5留分を含む炭化水素流、特に
C4炭化水素を富有する炭化水素流より、1,3
―ブタジエンを吠分離回収することは広く行われ
ている。しかしながら従来のC4炭化水素を富有
する炭化水素流より1,3―ブタジエンを分離回
収する方法においては、1,3―ブタジエンを富
有する主炭化水素流とアセチレン類炭化水素を富
有する留分を分離しなければならぬが、アセチレ
ン類炭化水素を富有する炭化水素流はアセチレン
類化合物の持つ爆発性並びに重合物を生成し易い
という性質の故に、取扱い上特別の予防策を必要
としている。即ちアセチレン類化合物は高度に濃
縮されると、その爆発危険性が増大するという理
由により、アセチレン類炭化水素を富有する留分
は主炭化水素流より分離された後、取扱い上危険
を生じない程度にまで不活性炭化水素により希釈
され、しかる後通常は燃焼棄却されている。さら
に特開昭51―127006にも記載されている様に、ア
セチレン類炭化水素を富有する留分は、ブタジエ
ン回収装置から排出される時点で安全性の面から
抽出蒸留帯域での1,3―ブタジエンとの分離を
不完全にする形で希釈することが多く行われてい
る。従つて、希釈のためアセチレン類炭化水素に
同伴する1,3―ブタジエンは何ら有効に利用さ
れる事なく燃焼棄却されることになり、1,3―
ブタジエンを分離精製することを目的とするプロ
セスにおいて、かかる1,3―ブタジエンの損失
の経済的不利益は大きいものと云わなければなら
ない。 このため特開昭51―127006では、アセチレン類
炭化水素を富有する留分を周期律表第族金属、
殊にパラジウムを触媒に用い接触水添反応に供し
た後、当該留分を原料C4炭化水素混合物流に循
環する方法を提示している。しかしながら接触水
添反応に供する流の中のアセチレン類炭化水素の
濃度がある程度以上高くなつた場合、炭素一炭素
二重結合への水添に通常用いられるパラジウム系
触媒では必ずしも良好な結果が得られないことを
本発明者らは見出した。即ち公知技術で通常用い
られているパラジウム系触媒をアセチレン類炭化
水素を比較的高濃度に含んだ流の液相での接触水
添反応に供したところ、初期活性は良好である
が、意外なことに短期間のうちに触媒の活性が大
幅に低下し、実用に供し得ないという事実が判明
した。そこで鋭意その原因を究明したところパラ
ジウムが担体から脱離していくためということが
判明した。そしてかかる現象はアセチレン類炭化
水素の濃度が約2%以下というような濃度の低い
流を接触水添反応に供した場合には殆ど観察され
ないことからアセチレン類炭化水素を約5%以上
というような比較的高濃度に含んだ流の接触水添
反応に特有の現象と推定された。 上記のことは以下の参考例によつて実験的に確
められた。これらは接触水添反応に供する炭化水
素流中のアセチレン類炭化水素濃度のパラジウム
系触媒に及ぼす影響について実験したものであ
る。 参考例 1 市販のPGC触媒(日本エンゲルハルド社製,
0.30重量%のPdを含む)及びG―68B(日産ガー
ドラー社製,0.47重量%のPd及び0.50重量%のCr
を含む)を内径13.8mmのSUS304製反応管に65c.c.
充填して実験に供した。反応管の外側は冷却水を
流したジヤケツトが設けられている。下記の組成
のアセチレン類炭化水素を富有した流を30℃、6
Kg/cm2G、水素/アセチレン類=1.2モル/モ
ル、液空間速度(LHSV)=4.6hr-1の条件下で接
触水添反応に供したところ、いずれの触媒におい
ても初期活性は良好であつたが、60時間後にアセ
チレン類の転化率は大幅に低下し、触媒粒中のパ
ラジウム含有率はそれぞれ0.05重量%、0.11重量
%にまで低下していた。 C3炭化水素 0.3重量% ブタン類 2.1 ブテン類 38.5 1,3―ブタジエン 12.0 1,2―ブタジエン 7.2 メチルアセチレン 0.2 エチルアセチレン 6.8 ビニルアセチレン 32.5 C5炭化水素 0.4 参考例 2 接触水添反応に供する炭化水素混合物として下
記の組成のものを使用し、水素流量を参考例1と
同量に保ち、他の条件は参考例1と同様の反応を
行つた。アセチレン類以外に1,3―ブタジエン
の水添反応が起つたが、60時間反応後も活性の低
下は殆どなく、又触媒粒中のパラジウム含有率に
も変化は見られなかつた。 C3炭化水素 0.3% ブタン類 6.3 ブテン類 49.9 1,3―ブタジエン 42.6 1,2―ブタジエン 0.1 メチルアセチレン 0.1 エチルアセチレン 0.1 ビニルアセチレン 0.5 C5炭化水素 0.1 参考例1に示す様なアセチレン類を富有する炭
化水素を接触水添反応に供した場合のパラジウム
の脱離による短時間での活性低下は工業用触媒と
して実用に供し得ぬことは明らかである。 本発明者らは前記問題点を解決すべく種々検討
を重ねた結果、パラジウムにヒ素、セレン、アン
チモン、テルルの中から選ばれる少なくとも一種
類の元素、とくにアンチモンおよび/またはテル
ルを加えアルミナに担持させた新規な触媒を用い
ることによつて、触媒からパラジウムが溶出する
ことを抑制し得ることを見出し、これらの触媒を
用いることによつてアセチレン類炭化水素を富有
するする炭化水素留分より、安全且つ容易にアセ
チレン類炭化水素を水添により除去し、さらにビ
ニルアセチレンを選択的水素添加反応により1,
3―ブタジエンとすることによつてブタジエン分
離回収装置における1,3―ブタジエン回収率の
向上を可能ならしめたものである。 本発明において1,3―ブタジエンを含む主炭
化水素流とはC4及び少量のC3,C5留分を含む炭
化水素流であり、ブタン、イソブタン、ブテン、
イソブテン、1,3―ブタジエン、1,2―ブタ
ジエン、エチルアセチレン、ビニルアセチレン及
び少量のC3,C5炭化水素を含むものである。こ
れらの混合物から1,3―ブタジエンを選択溶剤
によつて抽出分離し、一方アセチレン類炭化水素
即ちビニルアセチレン、エチルアセチレン及びメ
チルアセチレンを富有する留分が分離される。本
発明において選択的水素添加反応に付されるアセ
チレン類炭化水素流は、これらビニルアセチレ
ン、エチルアセチレン及びメチルアセチレンを富
有する留分であり、通常20〜80%、とくに30〜75
%のアセチレン類炭化水素を含有する。 アセチレン類炭化水素を水素添加反応に付す場
合、多量の反応熱が発生するため、これを除去す
ることが重要である。アセチレン類炭化水素は高
温である程、その爆発の危険性が増大し、且つ重
合物の生成が容易となるので、反応熱の除去には
充分注意を払わなければならない。この為、多管
式反応器を用い、冷却水にて冷却しつつ等温的に
反応させるが、あるいは水素添加された炭化水素
流を冷却し一部を反応器に還流する方法を採るこ
とができる。還流される炭化水素流は原料炭化水
素流の1乃至200倍、とくに2乃至100倍の体積比
である。 水素添加反応に用いられる水素は通常水素添加
反応に使用される工業用水素でよい。水素添加反
応は液相で行われ、等温又は断熱的に行われる。
反応温度は0〜70℃、とくに5〜50℃が適当であ
り、2〜15気圧、とくに3〜10気圧の炭化水素流
を本質的の液相に保つのに十分な圧力が使用され
る。反応原料である水素及び炭化水素液は並流と
して導入され、反応器中を上昇流あるいは下降流
にて通過させるのが良く、とくに上昇流が適当で
ある。 本発明において水素添加触媒は極めて重要であ
る。活性の主体となる金属にはパラジウムが使用
される。水素添加活性の主体となる金属には通常
周期律表の第族の金属が使用され、更に三重結
合から二重結合への選択的水素添加反応にはパラ
ジウムが有効であることは良く知られている。本
発明における場合も、選択的水素添加活性を持つ
金属としてパラジウムが最も適当である。ヒ素、
セレン、アンチモンおよびテルルの中から選ばれ
る少なくとも一種類の元素は、パラジウムに対
し、重量比において10-5乃至10倍、好ましくは
10-4乃至1倍、更に好ましくは10-3乃至1倍の割
合で添加される。添加量が上記割合より少ない場
合にはパラジウム溶出を抑える効果が不十分とな
り、逆に多い場合は触媒の活性を阻害するので好
ましくない。触媒担体は活性炭、シリカ、アルミ
ナ、炭酸カルシウムが用いられ、殊にアルミナが
適当である。パラジウムはこの触媒担体に対し
0.001乃至10重量%、好ましくは0.01乃至5.0重量
%の割合で含まれる。本発明において特に好まし
い触媒は、パラジウムとアンチモンおよび/また
はテルルとをアルミナに担持させたものである。 以下図面により本発明を説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。又図は簡単にす
るため、ポンプ、熱交換器等は大部分省略し主要
部分のみ示した。第1図の破線で囲つた部分はブ
タジエン分離精製プロセスの一例(Hydrocarbon
Processing vol.46No.5p.166から引用)を示した
ものであり、アセチレン類炭化水素を富有する留
分を副生する様なプロセスであれば、これに限定
されない。 1,3―ブタジエン、C4アセチレン類等を含
んだ原料C4炭化水素混合物は導管1を経て供給
されるが、又水添反応生成物が導管29により加
えられた後、ブタジエン回収装置の第一抽出蒸留
帯域(蒸留塔2と放散塔7で構成される)の蒸留
塔2へ供給される。蒸留塔2の塔頂付近には極性
溶剤で構成される抽出蒸留溶剤が導管3を経て供
給され塔底部には溶剤放散塔7の塔頂蒸気流の一
部が導管4を経て供給され、かくて1,3―ブタ
ジエンよりも溶剤に対する親和力の少ないブタン
類、ブテン類が導管5を経て塔頂から排出され
る。一方塔底からは少量のブテン類を含んだ1,
3―ブタジエン、1,2―ブタジエン、C4アセ
チレン類等溶剤に対する親和力の強い成分が溶剤
と共に排出され、導管6を経て溶剤放散塔7に供
給される。放散塔7では塔底部に設けられた再沸
器(図示せず)により溶剤より炭化水素類が放散
され塔頂より留出し一部は蒸留塔2へ循環し残り
は導管8により第二抽出蒸留帯域(蒸留塔9と放
散塔14で構成される)の蒸留塔9へ供給され
る。一方放散塔7の塔底部からは炭化水素類を実
質的に含んでいない溶剤が排出され、この流は導
管3を経て蒸留塔2に循環される。 蒸留塔9の塔頂付近には通常第一抽出蒸留帯域
で使われるのと同一の溶剤が導管10により供給
され、塔底部には溶剤放散塔14の塔頂蒸気流の
一部が導管11を経て供給され、かくて比較的溶
剤に親和力の少ない1,3―ブタジエンを主とし
た留分が導管12を経て塔頂より排出され、一方
塔底からはより溶剤に親和力の強いアセチレン類
を富有した留分が溶剤と共に排出され導管13を
経て放散塔14に供給される。放散塔14では塔
底部に設けられた再沸器(図示せず)により溶剤
から炭化水素類が放散されて塔頂より留出し、一
部は蒸留塔9へ循環し、残りは導管15を経て接
触水添反応器24に供給される。この流はビニル
アセチレン、エチルアセチレン、1,3―ブタジ
エン、1,2―ブタジエン等から構成される。一
方放散塔14の塔底部からは炭化水素類を実質的
に含んでいない溶剤が排出され、この流は導管1
0を経て蒸留塔9に循環される。 蒸留塔9の塔頂から導管12を経て得られる粗
1,3―ブタジエン留分は最終精製帯域(蒸留塔
16と蒸留塔19で構成される)の蒸留塔16に
供給される。蒸留塔16の塔頂よりは粗1,3―
ブタジエン中に少量混入して来るメチルアセチレ
ンが実質的に全部留出して来るが、1,3―ブタ
ジエンを同時に留出させ留分のアセチレン類濃度
が過度に高まるのを防いでいる。導管17から排
出される留分中のメチルアセチレン濃度は通常60
%以下にコントロールされるが残りは実質的に
1,3―ブタジエンであるので、この留分も接触
水添反応に供することにより1,3―ブタジエン
の回収率を高めることが出来るので好ましい(点
線17a)。一方蒸留塔16の塔底部からは実質
的にメチルアセチレンを除かれた1,3―ブタジ
エンを主とした留分が排出され導管18により蒸
留塔19へ供給される。ここで1,3―ブタジエ
ンは最終的に精製されて塔頂より導管20を経て
得られ重質物が塔底部より導管21を経て排出さ
れる。 ブタジエン回収装置から排出されるアセチレン
類を富有する留分(導管15及び導管17aの
流)は接触水添反応器24に液状で供給される。
導管23からは水素ガスが供給される。反応器2
4は断熱型の反応器でパラジウム系のの触媒が充
填されている。水添反応は高度の発熱反応のた
め、反応器出口の温度が過度に上昇せぬように反
応生成物の一部を導管28により反応器へ循環し
ている。反応生成物は導管25により反応器より
排出され、冷却器26で冷却された後、受器27
に供給される。受器から出た炭化水素流は一部は
導管28を経て反応器に循環され、残りは水添生
成物として導管29を経てブタジエン回収装置に
もどされる。受器27よりは導管30により未反
応水素が排出されるが、これは必要に応じ反応器
24へ圧縮機により循環することも出来る。 第1図では反応器は1基しか示してないが、出
口温度の制御が困難のときには反応器24、冷却
器26の組合せを複数個直列に配置して反応器1
基当りの発熱量を抑えることも可能である。通常
は3基以下で十分である。 第2図は第1図に示したブタジエン分離精製プ
ロセスと接触水添プロセスの組合せとは別の組合
せを示したものである。アセチレン類を富有して
いる留分は第1図の導管15(及び又は17a)
を経て反応器32へ供給される。導管31からは
水素ガスが供給される。反応器32は多管式であ
り、管内にはパラジウム系触媒が充填され、管外
には水添反応により生じた反応熱を除去するため
に冷却水が導管33より供給され、導管34より
排出されている。導管35により反応器より排出
された反応生成物は一旦受器に蓄えられた水素ガ
スが分離された後、導管29を経てブタジエン回
収装置に循環される。 なお導管29の流の中には少量のC5炭化水
素、1,2―ブタジエンが混入して来るのが普通
であり、ブタジエン回収装置によつては循環中に
蓄積して来ることがあるので、そのような場合に
は導管29の流からC5炭化水素及び1,2―ブ
タジエンを蒸留して分離するのが適当なことがあ
る。 次に本発明の実施例を挙げる。尚実施例、比較
例中で使用される種々の値は次のように定義す
る。
The present invention provides a method for selectively separating and recovering 1,3-butadiene from a C3 to C5 hydrocarbon stream containing 1,3-butadiene and acetylenic hydrocarbons, particularly from a hydrocarbon stream rich in C4 hydrocarbons. ,1,
The acetylenic hydrocarbon-rich fraction separated from the main hydrocarbon stream rich in 3-butadiene is subjected to a selective hydrogenation reaction in the liquid phase in the presence of a specific catalyst to produce acetylenic hydrocarbons. The present invention relates to a process for increasing the yield of 1,3-butadiene by converting 1,3-butadiene into an alkadiene or alkene and then returning the hydrogenation reaction product to the main hydrocarbon stream. Traditionally, hydrocarbon streams containing 1,3-butadiene, acetylenic hydrocarbons and C3 - C5 fractions, especially
From a hydrocarbon stream rich in C4 hydrocarbons, 1,3
-Separation and recovery of butadiene is widely practiced. However, in the conventional method of separating and recovering 1,3-butadiene from a hydrocarbon stream rich in C4 hydrocarbons, a main hydrocarbon stream rich in 1,3-butadiene and a fraction rich in acetylenic hydrocarbons are separated. Hydrocarbon streams rich in acetylenic hydrocarbons, which must be separated, require special precautions in handling due to the explosive and polymerizable nature of acetylenic compounds. That is, since the explosion hazard of acetylenic compounds increases when they are highly concentrated, the fraction rich in acetylenic hydrocarbons is separated from the main hydrocarbon stream to the extent that it does not pose a danger in handling. It is then diluted with inert hydrocarbons to a point where it is then usually burned off. Furthermore, as described in JP-A No. 51-127006, the fraction rich in acetylene hydrocarbons is separated from the 1,3- It is often diluted in such a way that separation from butadiene is incomplete. Therefore, the 1,3-butadiene that accompanies the acetylenic hydrocarbons due to dilution will not be used effectively and will be discarded by combustion.
In a process aimed at separating and purifying butadiene, it must be said that the economic disadvantage of such loss of 1,3-butadiene is significant. For this reason, in JP-A-51-127006, fractions rich in acetylenic hydrocarbons are
In particular, a method is proposed in which the fraction is subjected to a catalytic hydrogenation reaction using palladium as a catalyst and then recycled to the feedstock C 4 hydrocarbon mixture stream. However, when the concentration of acetylenic hydrocarbons in the stream subjected to catalytic hydrogenation reaction increases beyond a certain level, good results cannot always be obtained with the palladium-based catalyst normally used for hydrogenation to carbon-carbon double bonds. The inventors have found that there is no such thing. That is, when a palladium-based catalyst commonly used in the known technology was subjected to a catalytic hydrogenation reaction in the liquid phase of a stream containing a relatively high concentration of acetylenic hydrocarbons, the initial activity was good, but an unexpected result was observed. In particular, it was found that the activity of the catalyst decreased significantly within a short period of time, making it impossible to put it to practical use. Therefore, we diligently investigated the cause and found that it was due to palladium being desorbed from the carrier. This phenomenon is hardly observed when a stream with a low concentration of acetylenic hydrocarbons of about 2% or less is subjected to a catalytic hydrogenation reaction. This phenomenon was presumed to be unique to catalytic hydrogenation reactions in streams containing relatively high concentrations. The above was experimentally confirmed by the following reference examples. These experiments investigated the effect of the acetylenic hydrocarbon concentration in the hydrocarbon stream used in the catalytic hydrogenation reaction on the palladium-based catalyst. Reference example 1 Commercially available PGC catalyst (manufactured by Nippon Engelhard Co., Ltd.,
(contains 0.30 wt% Pd) and G-68B (made by Nissan Girdler, 0.47 wt% Pd and 0.50 wt% Cr)
) into a SUS304 reaction tube with an inner diameter of 13.8 mm and a 65 c.c.
It was filled and used for experiments. A jacket through which cooling water flowed was provided on the outside of the reaction tube. A stream rich in acetylenic hydrocarbons having the following composition was heated at 30℃ for 6
When subjected to a catalytic hydrogenation reaction under the conditions of Kg/cm 2 G, hydrogen/acetylenes = 1.2 mol/mol, and liquid hourly space velocity (LHSV) = 4.6 hr -1 , all catalysts showed good initial activity. However, after 60 hours, the conversion rate of acetylenes decreased significantly, and the palladium content in the catalyst particles decreased to 0.05% by weight and 0.11% by weight, respectively. C 3 hydrocarbons 0.3% by weight Butanes 2.1 Butenes 38.5 1,3-butadiene 12.0 1,2-butadiene 7.2 Methylacetylene 0.2 Ethylacetylene 6.8 Vinyl acetylene 32.5 C 5 hydrocarbons 0.4 Reference example 2 Hydrocarbons subjected to catalytic hydrogenation reaction A mixture having the following composition was used, the hydrogen flow rate was maintained at the same amount as in Reference Example 1, and the reaction was conducted under the same conditions as in Reference Example 1 except for the following conditions. In addition to acetylenes, a hydrogenation reaction of 1,3-butadiene occurred, but there was almost no decrease in activity even after 60 hours of reaction, and no change was observed in the palladium content in the catalyst particles. C3 hydrocarbons 0.3% Butanes 6.3 Butenes 49.9 1,3-butadiene 42.6 1,2-butadiene 0.1 Methylacetylene 0.1 Ethylacetylene 0.1 Vinyl acetylene 0.5 C5 hydrocarbons 0.1 Rich in acetylenes as shown in Reference Example 1 It is clear that when a hydrocarbon is subjected to a catalytic hydrogenation reaction, the activity decreases in a short period of time due to the elimination of palladium, which cannot be used practically as an industrial catalyst. As a result of various studies to solve the above problems, the present inventors added at least one element selected from arsenic, selenium, antimony, and tellurium to palladium, in particular antimony and/or tellurium, and supported it on alumina. It has been discovered that palladium can be suppressed from being eluted from the catalyst by using novel catalysts that have been developed. Acetylenic hydrocarbons can be safely and easily removed by hydrogenation, and vinyl acetylene can be removed by selective hydrogenation.
By using 3-butadiene, it is possible to improve the recovery rate of 1,3-butadiene in a butadiene separation and recovery device. In the present invention, the main hydrocarbon stream containing 1,3-butadiene is a hydrocarbon stream containing C 4 and small amounts of C 3 and C 5 fractions, including butane, isobutane, butene,
It contains isobutene, 1,3-butadiene, 1,2-butadiene, ethyl acetylene, vinyl acetylene and small amounts of C 3 and C 5 hydrocarbons. From these mixtures, 1,3-butadiene is extracted and separated using a selective solvent, while a fraction rich in acetylenic hydrocarbons, namely vinylacetylene, ethylacetylene and methylacetylene, is separated. The acetylenic hydrocarbon stream subjected to the selective hydrogenation reaction in the present invention is a fraction rich in vinyl acetylene, ethyl acetylene and methyl acetylene, usually 20 to 80%, especially 30 to 75%
% of acetylenic hydrocarbons. When acetylenic hydrocarbons are subjected to a hydrogenation reaction, a large amount of reaction heat is generated, so it is important to remove this heat. The higher the temperature of acetylenic hydrocarbons, the greater the risk of explosion and the easier the formation of polymers, so sufficient care must be taken in removing the heat of reaction. For this purpose, a multi-tubular reactor is used and the reaction is carried out isothermally while being cooled with cooling water, or alternatively, a method can be adopted in which the hydrogenated hydrocarbon stream is cooled and a portion is refluxed to the reactor. . The refluxed hydrocarbon stream has a volume ratio of 1 to 200 times, in particular 2 to 100 times, the volume of the feed hydrocarbon stream. The hydrogen used in the hydrogenation reaction may be industrial hydrogen commonly used in hydrogenation reactions. The hydrogenation reaction takes place in the liquid phase and is carried out isothermally or adiabatically.
The reaction temperature is suitably between 0 and 70 DEG C., especially between 5 and 50 DEG C., and a pressure of 2 to 15 atmospheres, especially 3 to 10 atmospheres, sufficient to maintain the hydrocarbon stream in essentially liquid phase is used. Hydrogen and a hydrocarbon liquid, which are reaction raw materials, are preferably introduced in parallel flow and passed through the reactor in an upward flow or a downward flow, with an upward flow being particularly suitable. The hydrogenation catalyst is extremely important in the present invention. Palladium is used as the active metal. The metal responsible for hydrogenation activity is usually a group metal in the periodic table, and it is well known that palladium is effective in the selective hydrogenation reaction from triple bonds to double bonds. There is. In the present invention, palladium is also the most suitable metal having selective hydrogenation activity. arsenic,
At least one element selected from selenium, antimony, and tellurium is preferably 10 -5 to 10 times the weight of palladium.
It is added at a ratio of 10 -4 to 1 times, more preferably 10 -3 to 1 times. If the amount added is less than the above ratio, the effect of suppressing palladium elution will be insufficient, and if it is more than the above ratio, the activity of the catalyst will be inhibited, which is not preferable. Activated carbon, silica, alumina, and calcium carbonate are used as the catalyst carrier, and alumina is particularly suitable. Palladium is
It is contained in a proportion of 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5.0% by weight. A particularly preferred catalyst in the present invention is one in which palladium, antimony and/or tellurium are supported on alumina. The present invention will be explained below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. Also, in order to simplify the diagram, most of the pumps, heat exchangers, etc. are omitted and only the main parts are shown. The area surrounded by the broken line in Figure 1 is an example of the butadiene separation and purification process (Hydrocarbon
Processing vol. 46 No. 5 p. 166), and is not limited to this process as long as it produces a by-product of a fraction rich in acetylene hydrocarbons. The raw C 4 hydrocarbon mixture containing 1,3-butadiene, C 4 acetylenes, etc. is fed via conduit 1, while the hydrogenation reaction product is also added via conduit 29 before entering the butadiene recovery unit. It is supplied to the distillation column 2 of one extractive distillation zone (consisting of the distillation column 2 and the stripping column 7). An extractive distillation solvent composed of a polar solvent is supplied to the vicinity of the top of the distillation column 2 via a conduit 3, and a portion of the top vapor stream of the solvent stripping column 7 is supplied to the bottom of the column via a conduit 4. Butanes and butenes, which have a lower affinity for solvents than 1,3-butadiene, are discharged from the top of the column via conduit 5. On the other hand, from the bottom of the tower, 1, containing a small amount of butenes,
Components having a strong affinity for solvents, such as 3-butadiene, 1,2-butadiene, and C 4 acetylenes, are discharged together with the solvent and supplied to a solvent stripping tower 7 through a conduit 6. In the stripping tower 7, hydrocarbons are stripped from the solvent by a reboiler (not shown) installed at the bottom of the tower, distilled from the top of the tower, a part of which is recycled to the distillation tower 2, and the rest is passed through a conduit 8 to the second extractive distillation. It is supplied to the distillation column 9 in the zone (composed of the distillation column 9 and the stripping column 14). On the other hand, a solvent substantially free of hydrocarbons is discharged from the bottom of stripping column 7, and this stream is recycled via line 3 to distillation column 2. Near the top of the distillation column 9, the same solvent normally used in the first extractive distillation zone is supplied via conduit 10, and at the bottom of the column, a portion of the overhead vapor stream from the solvent stripping column 14 is fed through conduit 11. The fraction mainly composed of 1,3-butadiene, which has a relatively low affinity for solvents, is discharged from the top of the column via conduit 12, while the bottom of the column is rich in acetylenes, which have a stronger affinity for solvents. The resulting fraction is discharged together with the solvent and supplied to a stripping tower 14 via a conduit 13. In the stripping tower 14 , hydrocarbons are stripped from the solvent by a reboiler (not shown) provided at the bottom of the tower and distilled from the top of the tower, a portion of which is circulated to the distillation tower 9 and the remainder is passed through a conduit 15 . It is supplied to the catalytic hydrogenation reactor 24. This stream is composed of vinyl acetylene, ethylacetylene, 1,3-butadiene, 1,2-butadiene, etc. On the other hand, a solvent substantially free of hydrocarbons is discharged from the bottom of the stripping column 14, and this stream is passed through the conduit 1.
0 and then circulated to the distillation column 9. The crude 1,3-butadiene fraction obtained from the top of distillation column 9 via conduit 12 is fed to distillation column 16 of the final purification zone (consisting of distillation column 16 and distillation column 19). From the top of the distillation column 16, crude 1,3-
Substantially all of the methylacetylene mixed into the butadiene is distilled out, but 1,3-butadiene is distilled out at the same time to prevent the concentration of acetylenes in the distillate from increasing excessively. The concentration of methylacetylene in the fraction discharged from conduit 17 is normally 60
%, but the remainder is essentially 1,3-butadiene, so it is preferable to subject this fraction to the catalytic hydrogenation reaction because it can increase the recovery rate of 1,3-butadiene (dotted line). 17a). On the other hand, a fraction mainly consisting of 1,3-butadiene from which methylacetylene has been substantially removed is discharged from the bottom of the distillation column 16 and supplied to the distillation column 19 via a conduit 18. Here, 1,3-butadiene is finally purified and obtained through a conduit 20 from the top of the column, and heavy substances are discharged from the bottom of the column through a conduit 21. The acetylene-rich fraction discharged from the butadiene recovery device (streams in conduit 15 and conduit 17a) is fed in liquid form to the catalytic hydrogenation reactor 24.
Hydrogen gas is supplied from the conduit 23. Reactor 2
4 is an adiabatic reactor filled with a palladium catalyst. Since the hydrogenation reaction is a highly exothermic reaction, a portion of the reaction product is circulated to the reactor through conduit 28 to prevent the temperature at the reactor outlet from rising excessively. The reaction products are discharged from the reactor via conduit 25, cooled in cooler 26, and then transferred to receiver 27.
is supplied to A portion of the hydrocarbon stream leaving the receiver is recycled to the reactor via line 28 and the remainder is returned as hydrogenated product via line 29 to the butadiene recovery unit. Unreacted hydrogen is discharged from the receiver 27 through a conduit 30, but this can also be recycled to the reactor 24 by a compressor if necessary. Although only one reactor is shown in FIG. 1, if it is difficult to control the outlet temperature, a plurality of combinations of reactors 24 and coolers 26 may be arranged in series.
It is also possible to suppress the amount of heat generated per unit. Usually, three or less units are sufficient. FIG. 2 shows a different combination of the butadiene separation and purification process and catalytic hydrogenation process shown in FIG. 1. The fraction rich in acetylenes is transferred to conduit 15 (and or 17a) in FIG.
It is supplied to the reactor 32 through the. Hydrogen gas is supplied from the conduit 31. The reactor 32 is a multi-tubular type, and the inside of the tube is filled with a palladium-based catalyst. Cooling water is supplied outside the tube through a conduit 33 to remove the reaction heat generated by the hydrogenation reaction, and is discharged through a conduit 34. has been done. The reaction product discharged from the reactor through the conduit 35 is circulated through the conduit 29 to the butadiene recovery device after the hydrogen gas stored in the receiver is separated. Note that it is normal for a small amount of C 5 hydrocarbons and 1,2-butadiene to be mixed into the flow of conduit 29, and depending on the butadiene recovery equipment, they may accumulate during circulation. In such cases, it may be appropriate to distill the C 5 hydrocarbons and 1,2-butadiene from the stream in line 29. Next, examples of the present invention will be given. The various values used in the Examples and Comparative Examples are defined as follows.

【表】 実施例 1 a 触媒Aの調製 塩化パラジウム6.67gに純水500ml、36%濃塩
酸20mlを加え、加温容解させる。これに純水を加
え全量を5とする。3mmφ×5mm円筒状のアル
ミナペレツト約2Kgを蒸発皿中に入れ、湯浴にて
加温しながら塩化パラジウム溶液を少しずつこれ
に注ぐ。塩化パラジウム溶液を徐々に加え、全量
を蒸発乾固させた後、これを窒素気流中500℃で
焼成する。焼成後のアルミナペレツトを再び蒸発
皿中に入れ、これに四塩化テルル0.42gを1の
希塩酸溶液(0.1規定)に溶解せしめたものを注
ぎ、再び湯浴にて蒸発乾固させる。これを窒素気
流中500℃で焼成し、触媒Aを得た。 b 接触水添反応 第二抽出蒸留帯域から排出されるアセチレン類
炭化水素を富有した流(第1図15)を第一抽出
蒸留塔(第1図2)の塔頂から排出される流(第
1図5)の一部により希釈して、水添反応に供し
た。 水添反応の型式は第1図に準じて行い、反応管
は内径42.7mmのSUS304製のもので、Pd0.2%―
Te0.02%(アルミナ担体)の触媒Aが850ml充填
してある。第1図の冷却器26の代わりに、反応
管を二重管式とし、外管内に冷却水を通して冷却
した。 水添に供するC4留分を332.2g/Hで接触水添
反応器に供給し、同時に反応生成物の一部を循環
流として6793.2g/Hの割合で反応器に供給し
た。水素ガスは59N/Hの割合で反応器に供給
した。反応は35℃、5.5Kg/cm2Gの条件で行つ
た。 反応が定常状態に達した後の水添生成物の組成
を第1表に示した。
[Table] Example 1 a Preparation of Catalyst A 500 ml of pure water and 20 ml of 36% concentrated hydrochloric acid are added to 6.67 g of palladium chloride, and the mixture is heated to dissolve. Add pure water to this to make the total volume 5. Approximately 2 kg of cylindrical alumina pellets having a diameter of 3 mm x 5 mm are placed in an evaporating dish, and the palladium chloride solution is poured into the dish little by little while being heated in a water bath. After gradually adding a palladium chloride solution and evaporating the entire amount to dryness, this is calcined at 500°C in a nitrogen stream. The fired alumina pellets are placed in the evaporating dish again, and a solution of 0.42 g of tellurium tetrachloride dissolved in 1 part dilute hydrochloric acid solution (0.1 normal) is poured into the dish, and the pellets are again evaporated to dryness in a hot water bath. This was calcined at 500°C in a nitrogen stream to obtain catalyst A. b Catalytic hydrogenation reaction A stream rich in acetylenic hydrocarbons discharged from the second extractive distillation zone (Fig. 1 15) is combined with a stream discharged from the top of the first extractive distillation column (Fig. 1 2) The solution was diluted with a portion of 1, Figure 5) and subjected to a hydrogenation reaction. The type of hydrogenation reaction was carried out according to Fig. 1, and the reaction tube was made of SUS304 with an inner diameter of 42.7 mm.
850 ml of Catalyst A containing 0.02% Te (alumina carrier) was packed. Instead of the cooler 26 in FIG. 1, the reaction tube was of a double tube type, and cooling water was passed through the outer tube for cooling. The C 4 fraction to be subjected to hydrogenation was supplied to the catalytic hydrogenation reactor at a rate of 332.2 g/H, and at the same time, a portion of the reaction product was supplied as a circulation stream to the reactor at a rate of 6793.2 g/H. Hydrogen gas was supplied to the reactor at a ratio of 59N/H. The reaction was carried out at 35° C. and 5.5 Kg/cm 2 G. The composition of the hydrogenated product after the reaction reached steady state is shown in Table 1.

【表】 この水添生成物はC5炭化水素を除くことによ
り、ブタジエン分離精製プロセスへ供給可能なも
のであつた。 第1表から明らかな如く水添生成物中の1,3
―ブタジエンの濃度は、反応原料のそれに比して
大幅に増加しており、アセチレン類炭化水素を富
有する流の中の1,3―ブタジエンが単に回収さ
れるだけでなく、かなりの量のビニルアセチレン
が1,3―ブタジエンに転化しているので、ブタ
ジエン分離精製プロセスでの1,3―ブタジエン
の得率をより一層向上させることができる。 一方触媒の使用前及び1ケ月連続運転後の触媒
粒中のパラジウム含有率を螢光X線分析法で測定
したが、いずれも0.20重量%でパラジウムの担体
からの分離は全く認められなかつた。 実施例2,比較例1 内径13.8mmのSUS304製パイプで作つた反応管
の中に触媒を70g充填し、第1表に示した組成の
アセチレン類炭化水素を富有した炭化水素留分を
190g/H、水素を30/H(0℃,1気圧換
算)の割合で流し反応させた。反応管の外側に冷
却水を流すことにより35℃、66Kg/cm2Gの条件を
保つた。第2表に示した種々の触媒について使用
前及び60時間反応後の触媒粒中のパラジウム含有
率(螢光X線分析法による)及び反応開始1時間
後、30時間後、60時間後のビニルアセチレン転化
率を第3表に示した。なお触媒B〜Iの調製法は
すべて実施例1に示した方法に準じて行つた。 第 2 表 触媒B:アルミナを担体とし、担体に対しPdを
0.2%,Sbを0.05%の割合で担持させたもの 触媒C:アルミナを担体とし、担体に対しPdを
0.2%,Teを0.02%,Sbを0.02%の割合でで担
持させたもの 触媒D:アルミナを担体とし、担体に対しPdを
0.2%,Seを0.01%の割合で担持させたもの 触媒E:アルミナを担体とし、担体に対しPdを
0.2%,Asを0.01%の割合で担持させたもの 触媒F:アルミナを担体とし、担体に対しPdを
0.2%の割合で担持させたもの 触媒G:アルミナを80%,炭酸カルシウムを20%
含有する担体に対しPdを0.7%,亜鉛を3%の
割合で担持させたもの 触媒H:アルミナを担体とし、担体に対しPdを
0.1%,Sを0.1%の割合で担持させたもの 触媒I:アルミナを担体とし、担体に対しPdを
0.1%,Pを0.1%の割合で担持させたもの PGC触媒:0.3%のPdを含有するアルミナ担持触
媒(日本エンゲルハルド社製) 触媒J:0.5%のPdを含有するアルミナ担持触媒
(日本エンゲルハルド社製,0.5%Pdアルミナペ
レツト) G―68A触媒:0.3%のPdを含有するアルミナ担
体触媒(日産ガードラー社製) G―68B触媒:0.5%のPdおよび0.5%のCrを含有
するアルミナ担持触媒(日産ガードラー社製)
[Table] By removing C 5 hydrocarbons, this hydrogenated product could be supplied to the butadiene separation and purification process. As is clear from Table 1, 1,3 in the hydrogenated product
- The concentration of butadiene is significantly increased compared to that of the reaction feed, so that not only 1,3-butadiene in the acetylenic hydrocarbon-rich stream is recovered, but also a significant amount of vinyl Since acetylene is converted to 1,3-butadiene, the yield of 1,3-butadiene in the butadiene separation and purification process can be further improved. On the other hand, the palladium content in the catalyst particles before use and after continuous operation for one month was measured by fluorescent X-ray analysis, and both were 0.20% by weight, with no separation of palladium from the carrier observed at all. Example 2, Comparative Example 1 A reaction tube made of SUS304 pipe with an inner diameter of 13.8 mm was filled with 70 g of catalyst, and a hydrocarbon fraction rich in acetylenic hydrocarbons having the composition shown in Table 1 was charged.
A reaction was carried out by flowing hydrogen at a rate of 190 g/H and 30/H (calculated at 0° C. and 1 atm). The conditions of 35° C. and 66 kg/cm 2 G were maintained by flowing cooling water to the outside of the reaction tube. Regarding the various catalysts shown in Table 2, the palladium content in the catalyst particles before use and after 60 hours of reaction (according to fluorescent X-ray analysis), and the vinyl content 1 hour, 30 hours, and 60 hours after the start of the reaction. The acetylene conversion rate is shown in Table 3. All catalysts B to I were prepared in accordance with the method shown in Example 1. Table 2 Catalyst B: Alumina is used as a carrier, and Pd is applied to the carrier.
Catalyst C: Alumina is used as a support, and Pd is supported on the support.
Catalyst D: Alumina is used as a support, and Pd is supported on the support.
Catalyst E: Alumina is used as a support, and Pd is supported on the support.
Catalyst F: Alumina is used as a support, and Pd is supported on the support.
Catalyst G supported at a ratio of 0.2%: 80% alumina, 20% calcium carbonate
Catalyst H: Pd is supported at a ratio of 0.7% and zinc is supported at a ratio of 3% to the carrier containing alumina.
Catalyst I: Alumina is used as a support, and Pd is supported on the support.
PGC catalyst: Alumina supported catalyst containing 0.3% Pd (manufactured by Nippon Engelhard Co., Ltd.) Catalyst J: Alumina supported catalyst containing 0.5% Pd (manufactured by Nippon Engelhard Co., Ltd.) G-68A catalyst: Alumina supported catalyst containing 0.3% Pd (manufactured by Nissan Girdler) G-68B catalyst: Alumina containing 0.5% Pd and 0.5% Cr Supported catalyst (manufactured by Nissan Girdler)

【表】【table】

【表】 実施例3,比較例2 実施例2及び比較例例1において、接触水添反
応に供するアセチレン類炭化水素として、1,3
―ブタジエン48.9%、メチルアセチレン51.1%の
組成のものを使用し、水素流量を65/H(0
℃,1気圧換算)、反応圧力を7Kg/cm2Gとした
以外は全く同一条件でテストを行つた。結果を第
4表に示す。
[Table] Example 3, Comparative Example 2 In Example 2 and Comparative Example 1, 1,3
-Use a product with a composition of 48.9% butadiene and 51.1% methylacetylene, and set the hydrogen flow rate to 65/H (0
The test was conducted under exactly the same conditions except that the reaction pressure was 7 kg/cm 2 G (calculated at 1 atm). The results are shown in Table 4.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は本発明の2種の実施態様の
フローシートである。 2,9……抽出蒸留塔、7,14……放散塔、
16,19……蒸留塔、24,32……接触水素
添加反応器、26……冷却器、27,36……受
器。
1 and 2 are flow sheets of two embodiments of the present invention. 2, 9... extractive distillation column, 7, 14... stripping column,
16, 19... Distillation column, 24, 32... Catalytic hydrogenation reactor, 26... Cooler, 27, 36... Receiver.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 1,3―ブタジエンおよびアセチレン類炭化
水素を含む炭化水素流より1,3―ブタジエンを
選択的に分離回収する方法において、1,3―ブ
タジエンを富有する主炭化水素流より分離された
アセチレン類炭化水素を富有する留分を、パラジ
ウムとヒ素、セレン、アンチモンおよびテルルか
らなる群から選ばれた少くとも一種類の元素とを
含有する担持触媒の存在下、液相で選択的水素添
加反応を行つた後、該水添反応生成物を前記主炭
化水素流にもどすことを特徴とする1,3―ブタ
ジエンの回収法。 2 担持触媒はパラジウムとアンチモンおよび/
又はテルルとをアルミナに担持させたものである
特許請求の範囲第1項記載の1,3―ブタジエン
の回収法。
[Scope of Claims] 1. A main hydrocarbon stream rich in 1,3-butadiene in a method for selectively separating and recovering 1,3-butadiene from a hydrocarbon stream containing 1,3-butadiene and acetylenic hydrocarbons. The fraction rich in acetylenic hydrocarbons is separated in the liquid phase in the presence of a supported catalyst containing palladium and at least one element selected from the group consisting of arsenic, selenium, antimony and tellurium. A method for recovering 1,3-butadiene, characterized in that after performing a selective hydrogenation reaction, the hydrogenation reaction product is returned to the main hydrocarbon stream. 2 The supported catalyst is palladium, antimony and/or
The method for recovering 1,3-butadiene according to claim 1, wherein tellurium or tellurium is supported on alumina.
JP12845779A 1979-10-06 1979-10-06 Recovery of 1,3-butadiene Granted JPS5653625A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12845779A JPS5653625A (en) 1979-10-06 1979-10-06 Recovery of 1,3-butadiene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12845779A JPS5653625A (en) 1979-10-06 1979-10-06 Recovery of 1,3-butadiene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5653625A JPS5653625A (en) 1981-05-13
JPS6223726B2 true JPS6223726B2 (en) 1987-05-25

Family

ID=14985174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12845779A Granted JPS5653625A (en) 1979-10-06 1979-10-06 Recovery of 1,3-butadiene

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5653625A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010035325A1 (en) * 2008-09-25 2010-04-01 ズードケミー触媒株式会社 Catalyst for selective hydrogenation of acetylene compounds in 1,3-butadiene, method for producing the same and method of using the same

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59216838A (en) * 1983-05-25 1984-12-06 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Purification of styrene-containing composition by selective hydrogenation
US4714695A (en) * 1985-04-18 1987-12-22 The Standard Oil Company Method for the preparation of high activity palladium based catalysts
JPH0637680B2 (en) * 1987-06-15 1994-05-18 三菱電機株式会社 Cu-Ni-Sn alloy with excellent fatigue characteristics
JP5246027B2 (en) * 2009-05-12 2013-07-24 Jsr株式会社 Method for producing butadiene
US10752563B2 (en) 2016-03-31 2020-08-25 Zeon Corporation Hydrogenation method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010035325A1 (en) * 2008-09-25 2010-04-01 ズードケミー触媒株式会社 Catalyst for selective hydrogenation of acetylene compounds in 1,3-butadiene, method for producing the same and method of using the same
JP5346030B2 (en) * 2008-09-25 2013-11-20 クラリアント触媒株式会社 Catalyst for selective hydrogenation of acetylene compounds in 1,3-butadiene, method for producing the same and method for using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5653625A (en) 1981-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2163589C2 (en) Method for simultaneous selective hydrogenation of acetylenes and 1,2- butadiene in hydrocarbon streams
US4197185A (en) Process for the conversion of olefinic C4 cuts from steam cracking to high octane gasoline and butane
US7045670B2 (en) Process for liquid phase hydrogenation
TWI324591B (en) Preparation of butadiene from n-butane
US4277313A (en) Recovery of 1,3-butadiene
US4739124A (en) Method for oxygen addition to oxidative reheat zone of ethane dehydrogenation process
JP2003505353A (en) Method for separating isobutene from normal butenes
JPH05194280A (en) Process for selectively hydrogenating butadiene
JPS6311338B2 (en)
CA1058228A (en) Recovery of 1,3-butadiene from a c4-hydrocarbon mixture
TW201139368A (en) Process and apparatus for isolating pure 1,3-butadiene from crude 1,3-butadiene by distillation
US3692859A (en) Hydrogenation of oxidative dehydrogenation by-product
CN111410597A (en) Process for removing polyunsaturated hydrocarbons from a C4 hydrocarbon stream in the presence of mercaptans, disulfides and C5 hydrocarbons
JPS6223726B2 (en)
US4071540A (en) Anhydride separation process
JPS5920232A (en) Production of n-butene
US3671603A (en) Butene recovery
US8487150B2 (en) Process for hydrogenating butadiyne
US4247725A (en) Method of removing acetylenes from C4 -hydrocarbon mixture containing butadiene
CN109843836A (en) Method of the starting for the reactor of the oxidative dehydrogenation of n-butene
US4174355A (en) Process for removing α-acetylenes from diolefins
JPS6256844B2 (en)
JPS6215047B2 (en)
US2564278A (en) Selective conversion of alkyne hydrocarbons
US4266086A (en) Process for removing α-acetylenes from diolefins