KR102014564B1 - 선택성 용매를 사용하는 추출 증류 공정을 위한 공급 스트림으로서의 증기상의 정제된 조 c4 분획을 제공하는 방법 - Google Patents

선택성 용매를 사용하는 추출 증류 공정을 위한 공급 스트림으로서의 증기상의 정제된 조 c4 분획을 제공하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102014564B1
KR102014564B1 KR1020147018307A KR20147018307A KR102014564B1 KR 102014564 B1 KR102014564 B1 KR 102014564B1 KR 1020147018307 A KR1020147018307 A KR 1020147018307A KR 20147018307 A KR20147018307 A KR 20147018307A KR 102014564 B1 KR102014564 B1 KR 102014564B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fraction
crude
hydrocarbons
stream
vapor phase
Prior art date
Application number
KR1020147018307A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140109400A (ko
Inventor
베른드 하이다
란돌프 휴고
Original Assignee
바스프 에스이
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 바스프 에스이 filed Critical 바스프 에스이
Publication of KR20140109400A publication Critical patent/KR20140109400A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102014564B1 publication Critical patent/KR102014564B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/12—Liquefied petroleum gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/40—Extractive distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
    • C10G21/06—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents characterised by the solvent used
    • C10G21/12—Organic compounds only
    • C10G21/14—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
    • C10G21/28—Recovery of used solvent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

본 발명은 선택성 용매를 사용하는 추출 증류 공정을 위한 공급 스트림으로서의 증기상의 정제된 조 C4 분획을 제공하는 방법에 관한 것으로서, 하기 방법 단계: 1) C3-탄화수소를 분리하는 단계, 2) C4-올리고머 및 C4-중합체 뿐만 아니라 C5 +-탄화수소를 증기상의 정제된 조 C4 분획에 대해 상기 명시된 각각의 잔류 함량 이하로 분리하는 단계, 및 3) 액체 조 C4 분획을 증발시키는 단계를 갖는다. 상기 방법은 모든 방법 단계 1), 2) 및 3)을 단일 증류 칼럼에서 수행하며, 상기 칼럼에 액체 조 C4 분획을 칼럼의 상부 1/3에서 공급하여, 이로써 정류 섹션 및 스트리핑 섹션을 형성하고, 상기 칼럼으로부터 C3-탄화수소를 함유하는 탑상 스트림 및 C4-올리고머 및 C4-중합체 뿐만 아니라 C5 +-탄화수소를 함유하는 저부 스트림을 인출시키고, 증기상의 정제된 조 C4 분획을 스트리핑 섹션으로부터 측부 스트림으로서 인출시키는 것을 특징으로 한다.

Description

선택성 용매를 사용하는 추출 증류 공정을 위한 공급 스트림으로서의 증기상의 정제된 조 C4 분획을 제공하는 방법 {METHOD FOR PROVIDING A VAPOROUS PURIFIED CRUDE C4 FRACTION AS A FEED STREAM FOR AN EXTRACTIVE DISTILLATION PROCESS USING A SELECTIVE SOLVENT}
본 발명은 선택성 용매를 사용하는 추출 증류를 위한 사용 스트림으로서의 증기상의 정제된 조 C4 분획을 제공하는 방법에 관한 것이다.
용어 "C4 분획"은 분자 당 주로 4개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소의 혼합물을 지칭한다. C4 분획은 예를 들어 열분해에 의한 에틸렌 및/또는 프로필렌의 제조에서, 전형적으로 석유 분획, 예컨대 액화된 석유 기체, 저급 가솔린 또는 경유의 증기분해기, 특별히 나프타 분해기 또는 FCC 분해기 (유체 촉매화 분해)에서 수득된다. 또한, C4 분획은 n-부탄 및/또는 n-부텐의 촉매적 탈수소화에서 수득된다. C4 분획은 일반적으로 부탄, 부텐, 1,3-부타디엔, 소량의 C3- 및 C4-아세틸렌, 1,2-부타디엔 및 C5+ 탄화수소를 포함한다.
C4 분획의 분리는 성분들의 상대 휘발성에 있어서의 작은 차이 때문에 복잡한 증류 문제이다. 따라서, 분리는 추출 증류로 지칭되는 증류, 즉 분리하고자 하는 혼합물보다 높은 비점을 가지며 분리하고자 하는 성분들의 상대적 휘발성 차이를 증가시키는 선택성 용매 (추출제라고도 지칭됨)를 첨가하여 수행하는 증류에 의해 수행된다.
선택성 용매를 사용하는 추출 증류에 의한 C4 분획의 분리를 위한 다수의 공정이 공지되어 있다. 이들은 적합한 열역학적 조건 하, 일반적으로 낮은 온도, 빈번하게는 20 내지 80℃ 범위, 및 적당한 압력, 빈번하게는 표준 압력 내지 6 bar에서의 액체 선택성 용매와 증기 형태의 분리하고자 하는 C4 분획의 향류가, 선택성 용매에 더 높은 친화성을 갖는 C4 분획으로부터의 성분들을 선택성 용매에 적재시키나, 선택성 용매에 더 낮은 친화성을 갖는 성분들은 증기 상으로 잔류시키고 탑상 스트림으로서 인출되게 하는 일반적인 특징을 갖는다. 후속적으로, 하나 이상의 추가의 방법 단계에서 적합한 열역학적 조건 하에, 즉 제1 방법 단계에 비해 더 높은 온도 및/또는 더 낮은 압력에서 분별에 의해 상기 적재된 용매 스트림로부터 선택성 용매 중의 성분들이 제거된다.
조 C4 분획은 추출 증류에서 문제를 초래하는 불순물, 보다 특히 용매 발포체 및 장치 오염물을 형성하는 불순물을 포함하고 있으며, 따라서 추출 증류의 신뢰할 수 있는 작동을 보장하기 위해서는 조 C4 분획이 추출 증류에 공급되기 전에 상기 불순물이 특별히 제거되어야 한다.
상기 문제를 초래하는 불순물은 특별히 1,3-부타디엔보다 높은 비점을 갖는 성분들, 이들 중 특히 C5 + 탄화수소 (주로 분자 당 5개 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소, 이소프렌, C4 올리고머 및 중합체, 즉 화학식 (C4H6)n (여기서, n은 2 이상임)을 갖는 부타디엔의 올리고머 및 임의로는 중합체)이다. C4 분획 중 C5+ 탄화수소의 비율은 특히 열분해에서의 작동 조건에 좌우되고 조 C4 분획의 총 중량을 기준으로 최대 1000 중량 ppm 또는 심지어 최대 5000 중량 ppm, 특정한 경우에 최대 1 중량%이다. C4 올리고머 및 중합체는 저장 및 수송의 결과로서 특별히 형성되며, 그의 비율은 따라서 주로 저장 및 수송 조건, 특별히 저장 및/또는 수송이 수행되는 온도, 기간, 분위기의 불활성 정도에 좌우된다.
또한, 추출 증류의 C3 탄화수소, 즉 분자 당 3개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 또한 문제를 초래할 수 있으며, 이들은 특별히 전형적으로 사용되는 선택성 용매에 대해, 예컨대 1,3-부탄디엔과 유사한 친화도를 갖는 메틸아세틸렌이다. 추출 증류를 위한 공급 스트림 중의 C3 탄화수소의 비율은 따라서 공급 스트림의 총 중량을 기준으로 50 중량 ppm 이하로 제한되어야 한다.
조 C4 분획의 추출 증류를 위한 공급 스트림의 예비 정제에서의 상기 문제는 현재까지 여러 방식으로 해결되어 왔다: 공지된 방식의 작업에서, 추출 증류의 증류 칼럼 연결된 상류에서, C3 탄화수소는 탑상을 통해 제거되고 다른 성분들은 저부를 통해 인출된다. 1,3-부타디엔에 비해 고비등의 성분을 제거하기 위해, 저부 스트림은 후속적으로 증발기 용기, 즉 단일 플레이트를 갖는 장치에 공급된다. 증발기 용기에서, C3 성분이 고갈된 조 C4 스트림은 잔류 액체 성분 중에 1,3-부타디엔에 비해 고비등의 성분이 증발기 용기에 공급된 조 C4 분획의 총 중량을 기준으로 5 중량%, 특별히 1 중량%, 또는 심지어 0.1 중량%를 초과하지 않도록 유량 조절 하에 실질적으로 완전히 증발된다. 증발기 용기에 잔류하는 액체 스트림은 퍼징 스트림으로서 배출된다. 그러나, 여기서 단점은 퍼징 스트림을 통해 고비점 물질과 함께 중요 물질, C4 탄화수소의 높은 비율이 또한 배출된다는 것이다.
이와 관련하여, 본 발명의 목적은 조 C4 분획 중의 추출 증류에 지장을 주는 부성분을 낮은 자본 및 에너지 비용으로 공업적으로 간단한 방식으로 제거할 수 있으며, 그 결과로서 추출 증류 칼럼의 유효 수명이 증가되는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 선택성 용매를 사용하는 추출 증류를 위한 사용 스트림으로서의 증기상의 정제된 조 C4 분획을 제공하는 방법으로서,
부탄, 부텐 및 1,3-부타디엔 뿐만 아니라 C3 탄화수소, C4 올리고머 및 중합체, 및 C5 + 탄화수소를 포함하는, 공급 스트림으로서의 액체 조 C4 분획으로부터 진행되고, 상기 증기상의 정제된 조 C4 분획은
- 증기상의 정제된 조 C4 분획의 총 중량을 기준으로 50 중량 ppm 미만의 C3 탄화수소,
- 공급 스트림에 존재하는 C5 + 탄화수소의 2/3 미만의 C5 + 탄화수소,
- 공급 스트림에 존재하는 C4 올리고머의 5 중량% 미만의 C4 올리고머, 및
- 중합체
를 포함하는 것이고, 하기 방법 단계:
1) C3 탄화수소를 제거하는 단계,
2) C4 올리고머 및 중합체 및 C5 + 탄화수소를, 각 경우에 증기상의 정제된 조 C4 분획에 대해 상기 명시된 잔류 함량 이하로 제거하는 단계, 및
3) 액체 조 C4 분획을 증발시키는 단계
를 포함하며,
여기서,
모든 방법 단계 1), 2) 및 3)을 단일 증류 칼럼에서 수행하고,
상기 칼럼에 액체 조 C4 분획을 상기 칼럼의 상부 1/3에서 공급하여, 정류 섹션 및 스트리핑 섹션을 형성하고, 상기 칼럼으로부터 C3 탄화수소를 포함하는 탑상 스트림, C4 올리고머 및 중합체 및 C5 + 탄화수소를 포함하는 저부 스트림을 인출시키고, 스트리핑 섹션으로부터, 증기상의 정제된 조 C4 분획을 측부스트림으로서 인출시키는 것인 방법에 의해 달성된다.
나프타 분해기로부터의 전형적인 조 C4 분획은 하기 조성 (중량%)을 갖는다:
Figure 112014062310416-pct00001
즉 나프타 분해기로부터의 조 C4 분획은 부탄, 부텐 및 1,3-부타디엔을 주로 포함한다. 또한, 소량의 다른 탄화수소가 존재한다. C4-아세틸렌은 빈번하게는 최대 5 중량% 또는 최대 2 중량%의 비율로 존재한다.
상기 이미 규정된 추출 증류를 위해, 유용한 선택성 용매는 일반적으로 분리하고자 하는 혼합물보다 높은 비점 및 단순한 이중 결합 및 단일 결합보다는 공액 이중 결합 및 삼중 결합에 대해 더 큰 친화도를 갖는 물질 또는 혼합물이고, 바람직하게는 쌍극성, 보다 바람직하게는 쌍극성 비양성자성 용매이다. 장치 때문에, 덜 부식성이거나 비부식성인 물질이 바람직하다.
본 발명에 따른 방법에 적합한 선택성 용매는, 예를 들어 부티로락톤, 니트릴, 예컨대 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 메톡시프로피오니트릴, 케톤, 예컨대 아세톤, 푸르푸랄, N-알킬-치환된 저급 지방산 아미드, 예컨대 디메틸포름아미드, 디에틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디에틸아세트아미드, N-포르밀모르폴린, N-알킬-치환된 시클릭산 아미드 (락탐), 예컨대 N-알킬피롤리돈, 특별히 N-메틸피롤리돈이다. 일반적으로, N-알킬-치환된 저급 지방산 아미드 또는 N-알킬-치환된 시클릭산 아미드가 사용된다. 디메틸포름아미드, 아세토니트릴, 푸르푸랄 및 특별히 N-메틸피롤리돈이 특히 유리하다.
그러나, 이들 용매의 서로 간의 혼합물, 예를 들어 N-메틸피롤리돈과 아세토니트릴의 혼합물, 이들 용매와 공용매, 예컨대 물 및/또는 tert-부틸 에테르, 예를 들어 메틸 tert-부틸 에테르, 에틸 tert-부틸 에테르, 프로필 tert-부틸 에테르, 또는 n- 또는 이소부틸 tert-부틸 에테르의 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다.
바람직하게는 수용액 중의 N-메틸피롤리돈, 특별히 8 내지 10 중량%의 물, 보다 바람직하게는 8.3 중량%의 물을 갖는 N-메틸피롤리돈이 특히 적합하다.
추출 증류에서의 문제를 피하기 위해, 후자가 함께 공급되어야 하는 사용 스트림은 증기상의 정제된 조 C4 분획의 총 중량을 기준으로 50 중량 ppm 미만의 C3 탄화수소, 공급 스트림에 존재하는 C5 + 탄화수소의 2/3 미만의 C5 + 탄화수소 및 공급 스트림에 존재하는 C4 올리고머 및 중합체의 5 중량% 미만의 C4 올리고머 및 중합체를 포함하는 증기상의 정제된 조 C4 분획이다.
하기 방법 단계:
1) C3 탄화수소를 제거하는 단계,
2) C4 올리고머 및 중합체 및 C5 + 탄화수소를, 각 경우에 증기상의 정제된 조 C4 분획에 대해 상기 명시된 잔류 함량 이하로 제거하는 단계, 및
3) 액체 조 C4 분획을 증발시키는 단계
를 정류 섹션 및 스트리핑 섹션을 갖는 단일 증류 칼럼에서 수행하는 것이 가능함이 발견되었다. 이러한 증류 칼럼으로부터, C3 성분이 탑상을 통해 인출되고, C4 올리고머 및 중합체 및 C5 탄화수소가 저부를 통해 인출되고, 정제된 기체상 조 C4 분획이 스트리핑 섹션으로부터 측부스트림으로서 인출된다.
따라서, 공지된 방법에 비해, 본 발명에 따른 방법에 의해 비교적 간단한 방식으로 단일 증류 칼럼에서 추출 증류에 조 C4 분획을 공급하기 전에 단일 증류 칼럼에서 그의 가공에 필요한 모든 방법 단계를 자본 및 에너지 비용을 상응하게 절감시키면서 수행하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 방법에서 중요 생성물, C4 탄화수소를 매우 더 적게 손실시키면서 C4 분획에서 1,3-부타디엔에 비해 고비등의 성분을 제거하는 것이 가능하다. 증발기 용기로부터의 액체 퍼징 스트림의 배출을 통해, 증류 칼럼으로부터의 저부 스트림은 원칙적으로 비제한적인 정도로 농축될 수 있다. 현실적인 이유로, 보다 특히 열 집적 때문에, 저부 스트림의 농도가 빈번하게는 여전히 약 50 중량%의 C4 성분을 함유하도록 제한되며, 즉 공정 스트림으로부터의 폐열, 예를 들어 선택성 용매에서의 폐열의 가열이 그것이 추출 증류로 재순환되기 전에 가열에 보다 효율적으로 이용될 수 있게 하기 위해 증류 칼럼에서 저부 온도는 너무 높지 않아야 한다.
바람직하게는, 증기상의 정제된 조 C4 분획 중의 C3 탄화수소는 증기상의 정제된 조 C4 분획의 총 중량을 기준으로 10 중량 ppm 미만, 또는 4 중량 ppm 미만으로 고갈된다.
추가로 바람직하게는, 증기상의 정제된 조 C4 분획 중의 C5+ 탄화수소는 공급 스트림에 존재하는 C5+ 탄화수소의 절반 미만으로 고갈된다.
증류 칼럼은 바람직하게는 4 내지 10 bar 절대압 범위의 탑상 압력, 추가로 바람직하게는 6 내지 7 bar 절대압 범위의 탑상 압력에서 작동된다.
증류 칼럼은 바람직하게는 플레이트 칼럼이다.
플레이트 칼럼은 특별히 30 내지 100개의 실제 플레이트 또는 보다 바람직하게는 50 내지 70개의 실제 플레이트를 갖는다.
본 발명은 하기 도면 및 실시예로 상세히 예시된다.
유일한 도면, 도 1은 증류 칼럼 K를 나타내며, 여기에 액체 조 C4 분획이 칼럼의 상부 1/3에서 공급 스트림 (1)로서 공급되고, 상기 칼럼으로부터 C3 탄화수소를 포함하는 탑상 스트림 (2), 1,3 부타디엔에 비해 고비등의 성분을 포함하는 저부 스트림 (3)이 인출되고, 증류 칼럼 K의 스트리핑 섹션으로부터 증기상의 측부 인출 스트림 (4)가 인출되고, 후자가 추출 증류에 공급된다.
출발 물질은 각 경우에 공급 스트림의 총 중량을 기준으로 200 ppm의 프로판, 400 ppm의 프로펜, 300 ppm의 프로파디엔, 400 ppm의 프로핀, 2.0% n-부탄, 6.0% 이소부탄, 19.0% n-부텐, 28.3% 이소부텐, 5.5% 트랜스-2-부텐, 4.4% 시스-2-부텐, 39.0% 1,3-부타디엔, 0.2% 1,2-부타디엔, 1200 ppm의 1-부틴, 4500 ppm의 비닐아세틸렌 및 각각 1000 ppm의 이소펜탄, 3-메틸-1-부텐 및 2-메틸-2-부텐을 포함하는 100 kt/a 플랜트를 위한 공급 스트림으로서 액체 조 C4 분획이었다. C4 올리고머 및 중합체는 저장 및 수송 조건에 따라 % 범위로 존재할 수 있었다. 비교를 위해, 추출 증류에서 공급 스트림으로서 사용가능하게 하기 위해 C3 탄화수소가 탑상을 통해 제거되고 다른 성분들이 저부를 통해 인출되고, 이어서 1,3-부타디엔에 비해 고비등의 성분들을 제거하기 위해 저부 스트림이 증발기 용기, 즉 단일 플레이트를 갖는 장치에 공급되는 증류 칼럼을 갖는 플랜트에서 상기 조 C4 분획에 대해 예비 정제를 수행하였다. 증발기 용기에서, C3 성분이 고갈된 조 C4 스트림을 실질적으로 완전히 증발시키고, 잔류하는 액체 성분 중의 1,3-부타디엔에 비해 고비등의 C5 성분이 증발기 용기에 공급된 조 C4 분획의 총 중량을 기준으로 5 중량%를 초과하지 않도록 유량 조절 하에 배출시켜 액체 잔류물 중의 C4 성분의 손실을 최소화한다. 더 낮은 증기 압력 때문에 액체 잔류물에 존재하는 올리고머 및 중합체의 비율은 매우 더 컸다. 증발기 용기에 잔류하는 액체 스트림은 퍼징 스트림으로서 배출시켰다.
본 발명의 실시예에 따라, 동일한 조 C4 분획을 공급 스트림으로서 단일 증류 칼럼에 공급하였고, 이로부터 탄화수소를 포함하는 탑상 스트림이 인출되고, 그대로 C4 올리고머 및 중합체 및 C5+ 탄화수소를 포함하는 저부 스트림이 인출되고, 정제된 조 C4 분획을 포함하는 증기상의 측부 스트림이 인출되었다.
두 경우 모두 (비교 실시예 및 본 발명의 실시예)에서 정제된 조 C4 분획은 C3 성분과 관련하여 특허청구범위에서 규정된 사양 요건을 충족시켰으며, 즉 각각은 증기상의 정제된 조 C4 분획의 총 중량을 기준으로 50 중량 ppm 미만의 C3 탄화수소를 포함하였다. 선행 기술에 따르면, C4 분획에 존재하는 C5 성분의 5% 미만이 잔류 스트림 (= 퍼징 스트림)으로서 제거되지만, 본 발명에 따른 방법에서는, 공급 스트림에 존재하는 C5 + 탄화수소의 1/3 초과 및 공급 스트림에 존재하는 C4 올리고머 및 중합체의 95 중량% 초과가 잔류 스트림으로서 저부를 통해 배출되었다.
선행 기술에 따르면, 잔류물 유량 (증발기 용기로부터)은 38.6 중량%의 1,3-부타디엔의 비율로 160 kg/h였다.
이에 비해, 본 발명에 따른 방법에서 증류 칼럼으로부터의 잔류물 유량 (저부물 유량)은 20 중량%의 1,3-부타디엔으로 183 kg/h였다. 예비 증류에서의 1,3-부타디엔 (조 C4 분획 중의 1,3-부타디엔을 기준으로 정제된 C4 분획 중의 1,3-부타디엔)의 수율이 선행 기술에 따르면 99.29%였던 것에 비해 본 발명의 실시예에서는 99.49%였다.
추가의 이점으로서, 본 발명에 따른 방법에서, 정제된 조 C4 분획은 선행 기술 방법에 비해 더 높은 순도로 제거되었다. 총 3000 중량 ppm의 C5 성분을 갖는 32 t/h의 조 C4 공급에서 (여기서 고려되지 않은 추가의 비율의 C6 성분 및 올리고머 및 중합체가 추가적으로 존재하였을 수 있음), 96 kg/h의 C5 성분이 선행 기술에 따른 추출 증류에 보내졌다. 본 발명의 경우에, 단지 41 kg/h의 C5 성분이 추출 증류에 보내졌다. 예비 증류로부터 더 적은 수준의 C5 성분이 추출 증류에 공급되었기 때문에, 추출 증류 또는 후속 정제 증류 중에서의 1,3-부타디엔의 손실이 또한 감소하였다. 예비 증류를 비롯한 전체 추출 증류로부터의 순수한 생성물을 기준으로, 선행 기술에 따른 1,3-부타디엔의 수율 (100%의 계산치)은 96.47%였고, 본 발명의 경우에 96.69%였다.
따라서, 상기 명시된 100 kt/a를 갖는 큰 규모의 플랜트에서, 중요 생성물 1,3-부타디엔의 손실은 본 발명에 따른 방법에서보다 선행 기술에 따른 방법에서 대략 218 t/a 더 컸다.
용매가 폐쇄 회로를 형성한다는 점에 의해, 성가신 성분 및 불순물의 선행 제거는 용매를 깨끗하게 유지시켰으며, 이는 재생 복잡성을 최소화하였다. 동시에, 추출 증류 플랜트의 오염 (칼럼 중의 층의 오염) 및 발포체 형성이 최소화되었다. 그 결과, 더 적은 소포제가 상응하게 더 적은 비용으로 요구되었다. 감소된 오염은 운전정지시 세정 비용을 감소시켰다. 모든 운전정지는 추가의 세정 비용이 존재하는 약 2주의 제조 정지를 의미한다. 이는 7-자리 범위의 비용을 초래한다.

Claims (9)

  1. 선택성 용매를 사용하는 추출 증류를 위한 사용 스트림으로서의 증기상의 정제된 조 C4 분획을 제공하는 방법으로서,
    부탄, 부텐 및 1,3-부타디엔 뿐만 아니라 C3 탄화수소, C4 올리고머 및 중합체, 및 C5 + 탄화수소를 포함하는, 공급 스트림으로서의 액체 조 C4 분획으로부터 진행되고, 상기 증기상의 정제된 조 C4 분획은
    - 증기상의 정제된 조 C4 분획의 총 중량을 기준으로 50 중량 ppm 미만의 C3 탄화수소,
    - 공급 스트림에 존재하는 C5 + 탄화수소의 2/3 미만의 C5 + 탄화수소, 및
    - 공급 스트림에 존재하는 C4 올리고머 및 중합체의 5 중량% 미만의 C4 올리고머 및 중합체
    를 포함하는 것이고, 하기 방법 단계:
    1) C3 탄화수소를 제거하는 단계,
    2) C4 올리고머 및 중합체 및 C5 + 탄화수소를, 각 경우에 증기상의 정제된 조 C4 분획에 대해 상기 명시된 잔류 함량 이하로 제거하는 단계, 및
    3) 액체 조 C4 분획을 증발시키는 단계
    를 포함하며,
    여기서,
    모든 방법 단계 1), 2) 및 3)을 단일 증류 칼럼에서 수행하고,
    상기 칼럼에 액체 조 C4 분획을 상기 칼럼의 상부 1/3에서 공급하여, 정류 섹션 및 스트리핑 섹션을 형성하고, 상기 칼럼으로부터 C3 탄화수소를 포함하는 탑상 스트림, C4 올리고머 및 중합체 및 C5 + 탄화수소를 포함하는 저부 스트림을 인출시키고, 스트리핑 섹션으로부터, 증기상의 정제된 조 C4 분획을 측부스트림으로서 인출시키는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 증기상의 정제된 조 C4 분획 중의 C3 탄화수소가 증기상의 정제된 조 C4 분획의 총 중량을 기준으로 10 중량 ppm 미만으로 고갈된 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 증기상의 정제된 조 C4 분획 중의 C3 탄화수소가 증기상의 정제된 조 C4 분획의 총 중량을 기준으로 4 중량 ppm 미만으로 고갈된 것인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 증기상의 정제된 조 C4 분획 중의 C5 + 탄화수소가 공급 스트림에 존재하는 C5 + 탄화수소의 절반 미만으로 고갈된 것인 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 증류 칼럼을 4 내지 10 bar 절대압 범위의 탑상 압력에서 작동시키는 것인 방법.
  6. 제5항에 있어서, 증류 칼럼을 6 내지 7 bar 절대압 범위의 탑상 압력에서 작동시키는 것인 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 증류 칼럼이 플레이트 칼럼인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 플레이트 칼럼이 30 내지 100개의 실제 플레이트를 갖는 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 증류 칼럼이 50 내지 70개의 실제 플레이트를 갖는 것인 방법.
KR1020147018307A 2011-12-05 2012-12-04 선택성 용매를 사용하는 추출 증류 공정을 위한 공급 스트림으로서의 증기상의 정제된 조 c4 분획을 제공하는 방법 KR102014564B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11191932.0 2011-12-05
EP11191932 2011-12-05
PCT/EP2012/074294 WO2013083536A1 (de) 2011-12-05 2012-12-04 Verfahren zur bereitstellung eines dampfförmigen gereinigten roh-c4-schnittes als einsatzstrom für eine extraktivdestillation mit einem selektiven lösungsmittel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140109400A KR20140109400A (ko) 2014-09-15
KR102014564B1 true KR102014564B1 (ko) 2019-08-26

Family

ID=47278310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147018307A KR102014564B1 (ko) 2011-12-05 2012-12-04 선택성 용매를 사용하는 추출 증류 공정을 위한 공급 스트림으로서의 증기상의 정제된 조 c4 분획을 제공하는 방법

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2788457B1 (ko)
JP (1) JP6153535B2 (ko)
KR (1) KR102014564B1 (ko)
CN (1) CN103958647B (ko)
WO (1) WO2013083536A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11034631B2 (en) 2017-01-25 2021-06-15 Basf Se Method for obtaining pure 1,3-butadiene
RU2766334C2 (ru) * 2017-03-13 2022-03-15 Басф Се Упрощенный способ выделения чистого 1,3-бутадиена
WO2021048655A1 (en) 2019-09-13 2021-03-18 Sabic Global Technologies B.V. Integrated systems and methods for producing 1,3-butadiene via extractive distillation, distillation, and/or selective hydrogenation
CA3203932A1 (en) * 2021-01-27 2022-08-04 Philip Lutze Method for preventing three-phase separation of butenes from c4 hydrocarbon streams

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2412911A (en) * 1944-07-26 1946-12-17 Standard Oil Dev Co Butadiene manufacture
US2877173A (en) * 1955-03-23 1959-03-10 Standard Oil Co Hydroforming process
US3763022A (en) * 1971-07-09 1973-10-02 Phillips Petroleum Co Condensing fractionator sidestream vapor as reboiler heat source
GB1378385A (en) * 1971-10-29 1974-12-27 Ici Ltd Purification of hydrocarbons
DE19813720A1 (de) * 1998-03-27 1999-09-30 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Olefinen
DE10056841A1 (de) * 2000-11-16 2002-05-23 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur destillativen Gewinnung von 1,3-Reinbutadien aus 1,3-Rohbutadien
EP2043977B1 (de) * 2006-07-12 2012-10-10 Basf Se Verfahren zur auftrennung eines c4-schnittes durch extraktivdestillation mit einem selektiven lösungsmittel
KR100836707B1 (ko) * 2007-04-25 2008-06-10 한국에너지기술연구원 올레핀/파라핀 혼합가스에서 고순도 부텐-1 분리 기술
US8361280B2 (en) * 2008-11-24 2013-01-29 Basf Se Process for distillatively obtaining pure 1,3-butadiene from crude 1,3-butadiene
DE102010011014A1 (de) * 2010-03-11 2011-09-15 Basf Se Verfahren und Vorrichtung zur destillativen Gewinnung von Rein-1,3-Butadien aus Roh-1,3-Butadien
CN102249837A (zh) * 2011-07-29 2011-11-23 天津市泰亨气体有限公司 一种采用化学分离法提纯丁烯的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140109400A (ko) 2014-09-15
JP2015500254A (ja) 2015-01-05
EP2788457A1 (de) 2014-10-15
JP6153535B2 (ja) 2017-06-28
CN103958647B (zh) 2017-07-21
CN103958647A (zh) 2014-07-30
EP2788457B1 (de) 2017-02-22
WO2013083536A1 (de) 2013-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2408325C (en) Method and device for treating a c4 fraction
JP5074489B2 (ja) 選択的溶剤を用いる抽出蒸留によるｃ４カットの分離のための方法
KR101788420B1 (ko) 부타디엔 추출 프로세스
JP4589317B2 (ja) 粗製ｃ４カットの分離方法
KR102014564B1 (ko) 선택성 용매를 사용하는 추출 증류 공정을 위한 공급 스트림으로서의 증기상의 정제된 조 c4 분획을 제공하는 방법
US8222474B2 (en) Fractional extraction of butadiene
US10118876B2 (en) Butadiene extraction process
JP6336566B2 (ja) 酸化的脱水素化プロセスからの１，３‐ブタジエンの精製のための方法
KR101789892B1 (ko) 유연한 부타디엔 추출 공정
TWI603955B (zh) 丁二烯萃取預吸收器
JP2006502123A (ja) 粗−１，３−ブタジエンの後処理法
EP3010874B1 (en) Co-extraction systems for separation and purification of butadiene and isoprene
KR102049312B1 (ko) 선택적 용매를 사용하는 추출 증류를 위한 투입 스트림으로서 정제된 조 기체상 c4 유분을 제공하는 방법
KR102597623B1 (ko) 순수 1,3-부타디엔을 얻기 위한 단순화된 방법
US8766029B2 (en) Process for providing a vaporous purified crude C4 cut as a feed steam for an extractive distillation with a selective solvent
CN110198923B (zh) 获得纯1,3-丁二烯的方法
TW201329042A (zh) 為利用選擇性溶劑之萃取蒸餾提供汽態之純化ｃ4餾份作為使用流之方法
TW201331176A (zh) 提供蒸汽純化之ｃ４粗產物作為用於具選擇性溶劑之萃取蒸餾之進料流之方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant