JPS6327441A

JPS6327441A - 炭化水素混合物の分離方法

Info

Publication number: JPS6327441A
Application number: JP16941586A
Authority: JP
Inventors: Terutoshi Suzuki; 照敏鈴木; Masutoshi Aoyama; 青山　益利
Original assignee: Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1988-02-05
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPH0669970B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、炭化水素混合物の分離方法に関し、さらに詳
しくは選択的抽出溶剤を用いて炭化水素混合物から不純
物を工業上有利に除去することができる炭化水素混合物
の分離方法に関する。

（従来の技術）第２図は、従来より行われている抽出蒸留装置の系統図
である。図において、炭化水素混合物は導管１より、選
択的抽出溶剤は導管２よりそれぞれ抽出蒸留塔Ａに供給
される。不純物の分離された留出物は塔頂よりコンデン
サーＣを経て導管３より得られ、一部は還流として塔頂
付近にもどされる。なお、図中Ｒはリボイラー、Ｂは脱
ガス塔、Ｄは圧縮機、導管５は炭化水素混合物（原料ガ
ス）の供給導管である。不純物と炭化水素とを分離する
ために必要な選択的抽出溶剤は導管２より塔頂付近の段
に供給され、塔頂からは微少濃度まで不純物が除去され
た留出物が得られ、塔底からは不純物、比較的易溶性炭
化水素および選択的抽出溶剤を含有する塔底液が得られ
る。この塔底液は、脱ガス塔Ｂに入り、導管６から不純
物が抜き出される。脱ガス塔Ｂの塔底液は再び抽出蒸留
塔ＡおよびＥに選択的抽出溶剤として供給される。

しかし、このような抽出蒸留法では、塔頂留出物中の不
純物を微少な濃度まで除去するために、多量の選択的抽
出溶剤を必要とし、次工程の脱ガス塔Ｂでのエネルギー
消費量の増大、装置の大型化をまねき、工業上有利でな
い面があった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は、１基の蒸留塔で行なう抽出蒸留法にお
いて選択的抽出溶剤の供給量を少なくし、次工程の脱ガ
ス塔での省エネルギー化、装置の小型化をはかることが
できる、工業的に有利な炭化水素混合物の分離方法を提
供することにある。

（問題を解決するための手段）本発明者は、前記抽出蒸留法について研究を進めた結果
、１基の蒸留塔に抽出蒸留域と普通蒸留域を設けること
により、はるかに少ない選択的抽出溶剤で不純物を除去
できることを見出し、本発明に到達したものである。

本発明は、抽出蒸留塔を用いて炭化水素混合物から不純
物を選択的抽出溶剤とともに分離する方法において、該
抽出蒸留塔の選択的抽出溶剤の供給段の上に２０段以上
の普通蒸留域を設け、かつ該供給段の下に５段以上の抽
出蒸留域を設け、１基の蒸留塔で抽出蒸留と普通蒸留を
行わせることを特徴とする。

典型的には、本発明は、炭化水素混合物として、粗ブタ
ジェン中に少量台まれる１、２−ブタジェンなどの不純
物を選択的抽出溶剤を用いて分離除去する方法において
、従来、塔頂付近に供給していた選択的抽出溶剤を塔中
段に供給することにより、塔中段より上部に還流による
普通蒸留域を設け、塔中段より下部は従来通りの抽出蒸
留としたものである。

第１図は、本発明による抽出蒸溜装置の系統図を示すも
のである。抽出蒸溜塔への中段に原料の炭化水素混合物
を供給する導管２が設けられ、また側流を抜き出して分
離するための導管４が設けられている。他の装置構成は
第２図と同じである。

上記のように抽出蒸溜塔の中段に原料を供給し、塔上部
および下部にそれぞれ普通蒸溜域と抽出蒸溜域を形成し
たことにより、不純物である１、２−ブタジェンは、塔
下部の抽出蒸留部で粗く除去され、さらに塔上部で普通
蒸留により微少濃度まで効率良く除去されることになる
。

本発明に使用される炭化水素混合物としては、不飽和化
合物を含有するＣ４またはＣ５の炭化水素混合物が好ま
しく、例えば１．３−ブタジェン含有Ｃ４炭化水素混合
物、１．３−ブタジェンと１．２−ブタジェンおよび炭
素数４のアセチレン類含有炭化水素混合物等が挙げられ
る。これらの炭化水素混合物は、例えば石油留分の熱分
解によりエチレンおよび／またはプロピレンを製造する
場合のＣ４留分として、また液化石油ガス（ＬＰＧ）、
軽ベンジン（ナフサ）、ガソリン等を製造する場合の炭
化水素留分として得られる。さらに上記のＣ４留分は、
ｎ−ブタンおよび／またはｎ−ブタンの接触的脱水素に
際しても得られる。

本発明に使用される選択的抽出溶剤としては、例えば、
カルボン酸アミド、ジメチルフォルムアミド、ジメチル
アセトアミド、ジエチルフォルムアミド、フォルミルモ
リフォリン、アセトニトリル、Ｎ−メチルピロリドンお
よびこれら溶剤の１つと水、亜硝酸ソーダおよびターシ
ャルブチルカテコールの中から選ばれた少なくとも１種
との混合物等が挙げられる。これらのうち、特にＮ−メ
チルピロリドンと水、亜硝酸ソーダおよびターシャルブ
チルカテコールの中から選ばれた少なくとも１種との混
合物が好ましい。

本発明の選択的抽出溶剤供給股上の普通蒸留域の段数は
２０段以上、好ましくは２０〜９０段である。一方、抽
出蒸留域の段数は５段以上であり、好ましい段数は１０
段以上、好ましくは１０〜１００段、さらに好ましくは
２０〜９０段である。

蒸留塔の好ましい総段数は５０〜１５０段である。

普通蒸留域の段数が２０段以下では、塔頂抽出物中の不
純物を所定濃度以下にできないことがある。

また普通蒸留域と抽出蒸留域の段数の割合としては２／
８〜９／１が好ましく、さらに好ましくは３／７〜８／
２、特に好ましくは４／６〜７／３である。

蒸留操作の好ましい条件としては、塔頂圧力２〜６ｋｇ
／ｃ＋ａ（ゲージ圧、以下同様）塔頂温度２０〜８０℃
、塔底圧力２．５〜７　ｋｇ／ｃｆｌ！、塔底温度４０
〜１００℃である。

さらにこの炭化水素類を特開昭５３−４０７０２号公報
、または特開昭６０−１８４０３０号公報の方法により
処理することでさらに合理化を図ることが可能である。

例えば、第１図に示すように、選択的抽出溶剤を供給す
る中段付近に濃縮する傾向のあるＣ５パラフィン類やＣ
，モノオレフィン類を選択的抽出溶剤供給段の近傍段の
導管４から側流として抜き出し、該側流中に含まれる選
択的溶剤を除去した後、該抽出蒸留塔の後流に設けた重
質分分離塔に供給し、ここで該側流中に含まれるＣ！Ｓ
成分を除去することができる。

（実施例）次に、本発明を１，３−ブタジェンの製造に適用した例
について述べる。

実施例第１図の装置系統図に示すように、導管２よりＮ−メチ
ルピロリドン（選択的抽出溶剤）を５２段目に供給し、
本発明を実施した。

装置の仕様および運転条件は下記のとおりである。

総段数　　　　　　　　　　　　　　　　１００段選択
的抽出溶剤供給段（下から）５２段塔頂圧力（ｋｇ／ａ
＋ＩＧ）　　　　　　　　　　　４．２塔頂塩度（”Ｃ
）　　　　　　　　　　　　　４５．２塔底部度（’Ｃ
）　　　　　　　　　　　　　６３．５還流比　　　　
　　　　　　　　　　　　０．６５選選択的抽出溶剤供
給段ｋｇ／ｈｒ）　　　３７０００溶剤に難溶性のＣＳ
留分は、上段の普通蒸留部で高沸点物質となり溶剤供給
段の上部に蓄積するため、間歇的（例えば３〜４週間に
一度）に側流として導管４より少量（３００ｋｇ１５時
間）の抜出しを行なった。

本実施例によれば、使用する選択的抽出溶剤の供給量を
従来（比較例）の使用量の６２％に減量することができ
た。また再沸器Ｒの所要熱量は、１３０９　Ｘ　１０３
Ｋｃａｌ／ｈｒであり、従来（比較例）より４７４Ｘ１
０コＫｃａｌ／ｈｒ　（２６，６％）のエネルギー削減
が可能となった。

この時の導管１．３中の炭化水素成分の流量および組成
を第１表に示す。

以下余白第　　１　　表第１表の結果より、導管１の流量が従来（比較例）比較
例より２６００．０ｋｇ／ｈｒ減少していることがわか
る。選択的抽出溶剤の減量により導管ｌの流量が減少し
たため、脱ガス塔Ｂの塔頂蒸気圧縮機りの吸入容量が減
少し、これにより圧縮機りの容量が小さくてすみ、省エ
ネルギー化をはかることができた。

比較例第２図の装置系統図に従って０４炭化水素混合物蒸気２
３１００　ｋｇ／ｈｒを導管１より抽出蒸留塔Ａの塔底
部に供給した。一方、導管２よりＮ−メチルピロリドン
（選択的抽出溶剤）を９４段目に供給した。

装置の仕様および運転条件は下記のとおりである。

総段数　　　　　　　　　　　　　　　　１００段原料
供給段（下から）　　　　　　　　　　θ段選択的抽出
溶剤供給段（下から）９４段塔頂運転圧力（ｋｇ／ｃｏ
ｉＧ）　　　　　　　　　４．３塔頂塩度（”Ｃ）　　
　　　　　　　　　　　６０．７塔底部度（’Ｃ）　　
　　　　　　　　　　　６３．０還流比　　　　　　　
　　　　　　　　　０．５５選選択的抽出溶剤供給段ｋ
ｇ／ｈｒ）　　　６００００なお、この場合、選択的抽
出溶剤供給段から上の６段は、抽出物中の選択的抽出溶
剤を分離するために設けられたものである。再沸器Ｒに
加えられる熱量は、ｌ　７８３　Ｘ　１０’　Ｋｃａｌ
／ｈｒであった。

その結果、塔頂の導管３からは、１．２−ブタジェンが
１５０重ｆｆｉｐｐｍまで分離された抽出物が得られた
。なお、塔頂留分中には、溶剤に難溶性の微量のＣ３留
分が微量（５０ｐｐｍ）混入してきた。

この時の導管１および３中の炭化水素成分の流量および
組成を第２表に示す。

（発明の効果）本発明方法によれば、選択的抽出溶剤の供給量を大幅に
減少することができるため、全体的に塔径、特に普通蒸
留塔を小さくすることができ、またエネルギー消費の削
減、次工程の脱ガス塔、塔頂ガス用圧縮器の容量の小型
化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来行われている抽出蒸留の装置系統図、第２
図は本発明方法の１実施例を示す装置系統図である。Ａ・・・抽出蒸留塔、Ｂ・・・脱ガス塔、Ｃ・・・凝縮
器、Ｄ・・・圧縮機、Ｅ・・・抽出蒸留塔、Ｒ・・・再
沸器、導管１・・・抽出蒸留塔への供給ガス、導管２・
・・選択的抽出溶剤供給、導管３・・・塔頂製品、導管
４・・・高沸点物質中間抜き出し、導管５・・・炭化水
素混合物供給（原料ガス）、導管６・・・不純物抜き出
し、導管７・・・ラフィネート・

Claims

【特許請求の範囲】

（１）抽出蒸留塔を用いて炭化水素混合物から不純物を
選択的抽出溶剤とともに分離する方法において、該抽出
蒸留塔の選択的抽出溶剤の供給段の上に２０段以上の普
通蒸留域を設け、かつ該供給段の下に５段以上の抽出蒸
留域を設け、１基の蒸留塔で抽出蒸留と普通蒸留を行わ
せることを特徴とする炭化水素混合物の分離方法。