PL208017B1 - Ciągły sposób rozdzielania frakcji C4 - Google Patents

Ciągły sposób rozdzielania frakcji C4

Info

Publication number
PL208017B1
PL208017B1 PL375377A PL37537703A PL208017B1 PL 208017 B1 PL208017 B1 PL 208017B1 PL 375377 A PL375377 A PL 375377A PL 37537703 A PL37537703 A PL 37537703A PL 208017 B1 PL208017 B1 PL 208017B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
stream
butenes
distillation column
butene
column
Prior art date
Application number
PL375377A
Other languages
English (en)
Other versions
PL375377A1 (pl
Inventor
Till Adrian
Thomas Hill
Klaus Kindler
Bernd Heida
Original Assignee
Basf Ag
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 Basf Ag filed Critical Basf Ag
Publication of PL375377A1 publication Critical patent/PL375377A1/pl
Publication of PL208017B1 publication Critical patent/PL208017B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/04Purification; Separation; Use of additives by distillation
    • C07C7/05Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds
    • C07C7/08Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds by extractive distillation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/141Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column where at least one distillation column contains at least one dividing wall
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/40Extractive distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (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)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest ciągły sposób rozdzielania frakcji C4 przez destylację ekstrakcyjną z użyciem selektywnego rozpuszczalnika oraz odpowiedniej do tego celu kolumny do destylacji ekstrakcyjnej.
Określenie frakcja C4 dotyczy mieszaniny węglowodorów zawierających głównie 4 atomy węgla w czą steczce. Frakcje C4 otrzymuje się np. przy wytwarzaniu etylenu i/lub propylenu drogą krakingu termicznego, zazwyczaj w instalacjach do krakingu parowego lub instalacjach FCC (Fluid Catalytic Cracking czyli katalityczny kraking fluidalny), z frakcji ropy naftowej, takich jak skroplony gaz ziemny, benzyna lekka lub olej gazowy. Frakcje C4 otrzymuje się również w wyniku katalitycznej dehydrogenacji n-butanu i/lub n-butenu. Frakcje C4 zazwyczaj zawierają butany, n-buten, izobuten, 1,3-butadien oraz niewielkie ilości innych węglowodorów, w tym butynów, zwłaszcza 1-butynu (etyloacetylenu) i butenynu (winyloacetylenu). Zawartość 1,3-butadienu we frakcji C4 otrzymanej z instalacji krakingu parowego wynosi zwykle 10-80% wag., korzystnie 20-70% wag., a zwłaszcza 30-60% wag., natomiast zawartość winyloacetylenu i etyloacetylenu zazwyczaj nie przewyższa 5% wag.
Rozdzielanie frakcji C4 stanowi skomplikowany technicznie problem destylacji, z uwagi na niewielkie różnice w lotności względnej składników. Z tego względu rozdział prowadzi się drogą destylacji ekstrakcyjnej, czyli destylacji z dodatkiem selektywnego rozpuszczalnika (określanego również jako ekstrahent) o temperaturze wrzenia wyższej niż temperatura wrzenia rozdzielanej mieszaniny, który zwiększa różnice w lotności względnej rozdzielanych składników.
Znanych jest wiele sposobów rozdzielania frakcji C4 drogą destylacji ekstrakcyjnej z użyciem selektywnych rozpuszczalników. We wszystkich tych sposobach gazową frakcję C4 poddawaną rozdzielaniu kontaktuje się w przeciwprądzie z ciekłym selektywnym rozpuszczalnikiem w odpowiednich warunkach termodynamicznych, zazwyczaj w niskiej temperaturze, często w zakresie 20 - 80°C i pod umiarkowanym ciśnieniem, często w zakresie od ciśnienia normalnego do 0,6 MPa, tak że selektywny rozpuszczalnik zostaje obciążony tymi składnikami frakcji C4, względem których ma wyższe powinowactwo, podczas gdy składniki, względem których selektywny rozpuszczalnik ma niższe powinowactwo pozostają w fazie gazowej i są odprowadzane jako strumień szczytowy. Następnie składniki te w sposób frakcjonowany uwalnia się ze strumienia obciążonego rozpuszczalnika w jednym lub większej liczbie kolejnych etapów procesu, w odpowiednich warunkach termodynamicznych, czyli w wyższej temperaturze i/lub pod niższym ciśnieniem niż w pierwszym etapie procesu.
Destylację ekstrakcyjną frakcji C4 często prowadzi się w taki sposób, że składniki frakcji C4, względem których selektywny rozpuszczalnik ma niższe powinowactwo niż względem 1,3-butadienu, a zwł aszcza butany i buteny, pozostają zasadniczo w fazie gazowej, podczas gdy 1,3-butadien i inne węglowodory, względem których selektywny rozpuszczalnik ma wyższe powinowactwo niż względem
1,3-butadienu, zostają zasadniczo całkowicie zaabsorbowane przez selektywny rozpuszczalnik. Fazę gazową odprowadza się jako strumień szczytowy i często określa się ją jako rafinat 1. Podobny sposób opisano przykładowo w DE-A 19818810, w którym rafinat 1 stanowi strumień szczytowy, oznaczony jako Gbc na figurach 1 i 2, odprowadzany z kolumny E I do destylacji ekstrakcyjnej.
Jednak z uwagi na dalsze wykorzystanie rafinatu 1 bardziej ekonomiczne jest zazwyczaj otrzymywanie butanów i butenów w postaci oddzielnych strumieni. Wówczas urządzenia stosowane w kolejnych etapach dalszej obróbki butenów mogą być mniejsze, a butany można otrzymać bezpośrednio jako cenny surowiec do stosowania w instalacji krakowania.
W DE-A 10219375 zaproponowano więc sposób rozdzielania frakcji C4 drogą destylacji ekstrakcyjnej, umożliwiający otrzymanie butanów i butenów w postaci oddzielnych strumieni. Sposób ten jednak wymaga dwóch etapów: strumień szczytowy zawierający butany odbiera się w pierwszym etapie I sposobu ze strefy przemywania, a strumień szczytowy zawierający buteny odbiera się w strefie odgazowania w drugim etapie II sposobu.
Istniała zatem potrzeba opracowania lepszego, zwłaszcza bardziej ekonomicznego i wymagającego niższego zużycia energii, sposobu rozdzielania frakcji C4 na 1,3-butadien, buteny i butany jako oddzielne strumienie drogą destylacji ekstrakcyjnej oraz odpowiedniej do tego celu kolumny do destylacji ekstrakcyjnej.
Stwierdzono, że wymagania te spełnia sposób według wynalazku.
Wynalazek dotyczy ciągłego sposobu rozdzielania frakcji C4 przez destylację ekstrakcyjną z użyciem selektywnego rozpuszczalnika w kolumnie do destylacji ekstrakcyjnej, charakteryzującego się tym, że w kolumnie do destylacji ekstrakcyjnej umieszczona jest przegroda w kierunku wzdłużnym tej kolumny z utworzeniem pierwszej strefy, drugiej strefy oraz dolnej wspólnej strefy kolumny, przy
PL 208 017 B1 czym strumień szczytowy zawierający butany odprowadza się z pierwszej strefy, strumień szczytowy zawierający buteny odprowadza się z drugiej strefy, a strumień zawierający węglowodory frakcji C4 lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku niż butany i buteny odprowadza się z dolnej wspólnej strefy kolumny.
Korzystnie strumień zawierający węglowodory frakcji C4 lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku niż butany i buteny odprowadza się jako strumień boczny z dolnej wspólnej strefy kolumny, a selektywny rozpuszczalnik odprowadza się z kolumny do destylacji ekstrakcyjnej jako strumień dolny.
Korzystnie strumień zawierający węglowodory frakcji C4 lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku niż butany i buteny odprowadza się z kolumny do destylacji ekstrakcyjnej wraz z selektywnym rozpuszczalnikiem jako strumień dolny.
Korzystnie frakcję C4 wprowadza się do pierwszej strefy kolumny do destylacji ekstrakcyjnej, strumień szczytowy zawierający butany odprowadza się z pierwszej strefy kolumny do destylacji ekstrakcyjnej, a strumień szczytowy zawierający buteny odprowadza się z drugiej strefy kolumny do destylacji ekstrakcyjnej.
Korzystnie zamiast kolumny do destylacji ekstrakcyjnej z przegrodą stosuje się dwie lub większą liczbę, korzystnie dwie lub trzy kolumny sprzężone cieplnie.
Korzystnie jako selektywny rozpuszczalnik stosuje się jedną lub większą liczbę substancji wybranych spośród dimetyloformamidu, acetonitrylu, furfuralu, N-metylopirolidonu (NMP), korzystnie NMP w roztworze wodnym.
Korzystnie obszar z przegrodą w kolumnie do destylacji ekstrakcyjnej obejmuje 10 - 80, szczególnie korzystnie 25 półek teoretycznych.
Korzystnie w kolumnie do destylacji ekstrakcyjnej dodatkowo prowadzi się selektywne uwodornianie węglowodorów frakcji C4 zawierających wiązania potrójne do węglowodorów zawierających wiązania podwójne, drogą katalizy heterogenicznej.
Korzystnie strumień zawierający węglowodory lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku niż butany i buteny, odprowadzany z kolumny do destylacji ekstrakcyjnej wprowadza się do pierwszej kolumny destylacyjnej, w której rozdziela się go na strumień szczytowy zawierający
1,3-butadien, propyn, ewentualnie inne składniki niskowrzące i ewentualnie wodę, oraz strumień dolny zawierający 1,3-butadien, 1,2-butadien, acetyleny i ewentualnie składniki wysokowrzące, przy czym zawartość 1,3-butadienu w strumieniu dolnym z kolumny destylacyjnej reguluje się tak, aby była wystarczająca do rozcieńczenia acetylenów poza zakres zagrożenia samorzutnym rozkładem, strumień szczytowy z pierwszej kolumny destylacyjnej wprowadza się do drugiej kolumny destylacyjnej, w której rozdziela się go na strumień szczytowy zawierający propyn, ewentualnie inne składniki niskowrzące i ewentualnie wodę, oraz strumień dolny zawierający czysty 1,3-butadien.
Korzystnie strumień dolny z pierwszej kolumny destylacyjnej i strumień szczytowy z drugiej kolumny destylacyjnej wprowadza się do kolumny do destylacji reaktywnej, w której prowadzi się selektywne uwodornianie węglowodorów zawierających wiązania potrójne do węglowodorów zawierających wiązania podwójne, drogą katalizy heterogenicznej z użyciem wodoru, z częściową przemianą acetylenów, z wytworzeniem strumienia szczytowego zawierającego 1,3-butadien, butany, buteny i nieuwodornione węglowodory zawierające wiązania potrójne, oraz strumienia dolnego zawierającego składniki wysokowrzące, który odprowadza się.
Sposób według wynalazku może obejmować dodatkowe etapy opisane poniżej.
Zatem w kolejnym etapie sposobu strumień zawierający buteny, izobuten, 1-buten i 2-buteny poddaje się dalszej obróbce w kolumnie do destylacji reaktywnej, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie izobuten, oraz strumienia zawierającego głównie 2-buteny, przy czym 1-buten ulega hydroizomeryzacji do 2-butenów w kolumnie do destylacji reaktywnej, strumień zawierający głównie izobuten odbiera się z kolumny do destylacji reaktywnej jako strumień szczytowy, a strumień zawierający głównie 2-buteny odbiera się z kolumny do destylacji reaktywnej jako strumień dolny.
W kolejnym etapie sposobu strumień zawierają cy buteny poddaje się reakcji selektywnej eteryfikacji izobutenu oraz rozdzielaniu, z wytworzeniem strumienia zawierającego eter izobutenowy oraz strumienia zawierającego 1-buten i 2-buteny, po czym strumień zawierający 1-buten i 2-buteny poddaje się kolejnej obróbce drogą izomeryzacji 2-butenów w fazie gazowej, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie 1-buten, albo drogą hydroizomeryzacji 1-butenu z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie 2-buteny.
PL 208 017 B1
W kolejnym etapie sposobu strumień zawierający buteny, izobuten, 1-buten i 2-buteny poddaje się dalszej obróbce drogą szkieletowej izomeryzacji 1-butenu i 2-butenów do izobutenu, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie izobuten. W kolejnym etapie sposobu strumień zawierający buteny, izobuten, 1-buten i 2-buteny poddaje się dalszej obróbce przez oddzielenie izobutenu i obróbkę drogą szkieletowej izomeryzacji, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie 1-buten i 2-buteny.
W kolejnym etapie sposobu strumień zawierają cy buteny, izobuten, 1-buten i 2-buteny poddaje się dalszej obróbce przez oddzielenie izobutenu i jego obróbkę drogą uwodorniania, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie izobutan, który korzystnie wprowadza się do instalacji krakowania albo poddaje izomeryzacji szkieletowej, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie n-butan, z którego po odwodornieniu otrzymuje się strumień zawierający głównie 1-buten i 2- buteny.
W kolejnym etapie sposobu strumień zawierający buteny, izobuten, 1-buten i 2-buteny, izobuten poddaje się dalszej obróbce drogą selektywnej dimeryzacji do odpowiednich C8-węglowodorów, a nastę pnie destylacji frakcyjnej, z wytworzeniem strumienia zawierają cego 1-buten i 2-buteny oraz strumienia zawierającego C8-węglowodory.
Sposób rozdzielania frakcji C4 drogą destylacji ekstrakcyjnej realizuje się z zastosowaniem odpowiedniej kolumny do destylacji ekstrakcyjnej, umożliwiającej rozdzielenie butanów i butenów w postaci oddzielnych strumieni szczytowych z pojedynczej kolumny do destylacji ekstrakcyjnej.
Sposobem według wynalazku destylację ekstrakcyjną prowadzi się w kolumnie z przegrodą umieszczoną tak, że kolumna jest podzielona na pierwszą strefę, drugą strefę i dolną wspólną strefę kolumny.
Kolumny z przegrodami, jak powszechnie wiadomo, stosuje się zazwyczaj przy prowadzeniu bardziej złożonych procesów rozdzielania, zwykle mieszanin zawierających co najmniej trzy składniki, z których każ dy należ y otrzymać w czystej postaci. Kolumny te mają przegrod ę czyli pł aską ś cianę umieszczoną zwykle w kierunku wzdłużnym kolumny, zapobiegającą mieszaniu się strumieni cieczy i oparów w strefach kolumny.
W sposobie wedł ug wynalazku stosuje się szczególnego typu kolumnę z przegrodą , w której przegroda sięga najwyższego punktu kolumny, co dopuszcza mieszanie się strumieni cieczy i oparów tylko w dolnej wspólnej strefie kolumny. Strefy określane jako strefa pierwsza i strefa druga są rozdzielone przegrodą.
Długość przegrody oraz jej usytuowanie w poziomie w kolumnie do destylacji ekstrakcyjnej mogą różnić się zależnie od składu frakcji C4 wprowadzanej do kolumny do destylacji ekstrakcyjnej oraz od właściwości rozdzielanych w niej frakcji. Tak więc np. przegroda może być umieszczona centralnie lub w oddaleniu od środka kolumny.
W sposobie według wynalazku strumień szczytowy zawierają cy butany odbiera się z pierwszej strefy kolumny do destylacji ekstrakcyjnej, stanowiącej kolumnę z przegrodą, a strumień szczytowy zawierający buteny odbiera się z drugiej strefy. Strumień zawierający węglowodory frakcji C4 lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku niż butany i buteny odbiera się z dolnej wspólnej strefy kolumny.
Odpowiednie rozpuszczalniki stosowane w procesie rozdzielania to rozpuszczalniki, których powinowactwo względem węglowodorów wzrasta w kierunku od węglowodorów zawierających wiązania pojedyncze przez węglowodory zawierające wiązania podwójne, sprzężone wiązania podwójne i wią zania potrójne; korzystnie są to rozpuszczalniki dipolarne, szczególnie korzystnie dipolarne i aprotonowe. Ze względu na ochronę urządzeń korzystnie stosuje się związki niewykazujące właściwości korodujących bądź wykazujące je jedynie w niewielkim stopniu.
Przykładowe selektywne rozpuszczalniki, odpowiednie do stosowania w sposobie według wynalazku to butyrolakton, nitryle, takie jak acetonitryl, propionitryl, metoksypropionitryl, ketony, takie jak aceton, furfural, N-alkilo-podstawione amidy niższych kwasów alifatycznych, takie jak dimetyloformamid, dietyloformamid, dimetyloacetamid, dietyloacetamid, N-formylomorfolina, N-alkilo-podstawione cykliczne amidy kwasowe (laktamy), takie jak N-alkilopirolidony, zwłaszcza N-metylopirolidon, określany w dalszej części opisu skrótem NMP. Zazwyczaj stosuje się alkilo-podstawione amidy niższych kwasów alifatycznych lub N-alkilo-podstawione cykliczne amidy kwasowe. Korzystnie stosuje się dimetyloformamid, acetonitryl i furfural, a zwłaszcza NMP.
Można jednak stosować mieszaniny tych rozpuszczalników, np. mieszaninę NMP z acetonitrylem, albo mieszaniny tych rozpuszczalników z współrozpuszczalnikami, takimi jak woda i/lub etery t-butylowe, np. eter metylowo-t-butylowy, etylowo-t-butylowy, propylowo-t-butylowy, n- lub izobutylowo-t-butylowy.
PL 208 017 B1
Szczególnie użytecznym rozpuszczalnikiem jest NMP, zwłaszcza w roztworze wodnym, korzystnie zawierającym 0-20% wag. wody, korzystniej 7-10% wag. wody, a zwłaszcza 8,3% wag. wody.
W sposobie wedł ug wynalazku jako frakcję C4 korzystnie stosuje się mieszaninę wę glowodorów otrzymaną przez krakowanie termiczne frakcji ropy naftowej. Taka mieszanina ma zazwyczaj skład, wyrażony w % wag., w następujących granicach:
1,3-butadien 10-80 buteny 10-60 butany 5-40 inne węglowodory C4 0,1-5 i inne węglowodory, a zwłaszcza
C3- i C5-węglowodory 0 do maksymalnie 5
Wynalazek nie jest jednak ograniczony w odniesieniu do frakcji C4. Można również stosować np. frakcje C4 z krakingu FCC (Fluid Catalytic Cracking), zawierające zwykle 20-70% wag. butanów, 30-80% wag. butenów i inne C3-C5 węglowodory jako resztę.
Frakcję C4 wprowadza się do kolumny do destylacji ekstrakcyjnej w postaci gazowej lub ciekłej, korzystnie do pierwszej strefy oddzielonej przegrodą. Szczególnie korzystnie frakcję C4 wprowadza się w punkcie położonym w przybliżeniu w środku pierwszej strefy kolumny do destylacji ekstrakcyjnej.
Selektywny rozpuszczalnik wprowadza się w postaci strumienia cieczy do obydwu stref kolumny do destylacji ekstrakcyjnej, w każdym przypadku do górnej części strefy.
Korzystnie strumień zawierający butany w postaci oparów odprowadza się jako strumień szczytowy z pierwszej strefy kolumny do destylacji ekstrakcyjnej, skrapla w chłodnicy na szczycie kolumny, część kondensatu zawraca się jako orosienie do pierwszej strefy, a pozostałą część odprowadza się.
Natomiast strumień szczytowy zawierający buteny odbiera się z drugiej strefy kolumny do destylacji ekstrakcyjnej, korzystnie skrapla się go w chłodnicy, część kondensatu zawraca się jako orosienie do drugiej strefy, a pozostałą część odprowadza się.
Stosowane powyżej określenie, że strumień szczytowy ze strefy kolumny do destylacji ekstrakcyjnej zawiera butany lub buteny oznacza, że odpowiednie strumienie zawierają, zależnie od wymagań, przede wszystkim butany lub buteny, czyli co najmniej 80% wag. butanów lub butenów, korzystnie 95-99% wag. Niekiedy wymagana czystość butanów lub butenów wynosi powyżej 99% wag. Inne składniki odpowiednich strumieni szczytowych stanowią zwłaszcza butany w strumieniu butenów i odwrotnie, jak równie ż śladowe iloś ci innych wę glowodorów.
W sposobie według wynalazku strumień zawierają cy wę glowodory frakcji C4 lepiej rozpuszczalne w rozpuszczalniku selektywnym niż butany i buteny odbiera się z dolnej wspólnej strefy kolumny do destylacji ekstrakcyjnej.
Korzystnie strumień zawierający węglowodory frakcji C4 lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku niż butany i buteny odprowadza się jako strumień boczny z dolnej wspólnej strefy kolumny, a selektywny rozpuszczalnik odprowadza się jako strumień dolny. W takim wariancie etap desorpcji, w którym następuje oddzielenie węglowodorów od obciążonego nimi rozpuszczalnika zachodzi w dolnej części dolnej wspólnej strefy kolumny do destylacji ekstrakcyjnej. Jednak desorpcję można również przeprowadzić w osobnym urządzeniu, czyli najpierw można odprowadzić strumień zawierający węglowodory frakcji C4 lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku niż butany i buteny wraz z tym rozpuszczalnikiem jako strumień dolny z kolumny do destylacji ekstrakcyjnej.
Kolumna z przegrodą stosowana jako kolumna do destylacji ekstrakcyjnej stanowi odpowiednik układu dwóch lub większej liczby, zwłaszcza dwóch lub trzech kolumn sprzężonych cieplnie. Zużycie energii jest porównywalne ze zużyciem w przypadku odpowiedniej kolumny z przegrodą. Sposób według wynalazku można realizować z zastosowaniem wszystkich wariantów aparaturowych, w których kolumna do destylacji ekstrakcyjnej nie stanowi kolumny z przegrodą, ale zamiast niej stosuje się dwie lub większą liczbę, korzystnie dwie lub trzy kolumny sprzężone cieplnie.
Elementy wewnętrzne wspomagające rozdział, ewentualnie stosowane w kolumnie do destylacji ekstrakcyjnej, nie stanowią ograniczenia wynalazku.
Liczba półek teoretycznych w obszarze z przegrodą zależy w szczególności od składu wprowadzanej frakcji C4, rodzaju stosowanego rozpuszczalnika oraz od wymagań co do składu strumienia szczytowego zawierającego butany oraz strumienia zawierającego buteny. Korzystnie stosuje się kolumnę o 10-80 półkach teoretycznych, a zwłaszcza o 25 półkach teoretycznych, zlokalizowanych w kolumnie do destylacji ekstrakcyjnej w obszarze z przegrodą .
PL 208 017 B1
Skład wprowadzanej frakcji C4, rodzaj stosowanego rozpuszczalnika oraz wymagania co do składu strumienia szczytowego zawierającego butany oraz strumienia zawierającego buteny, stanowią również czynniki krytyczne, decydujące o wyborze półki zasilającej dla frakcji C4, korzystnie w pierwszej strefie kolumny do destylacji ekstrakcyjnej, a także o szybkości dopływu selektywnego rozpuszczalnika wprowadzanego w górnym obszarze strefy pierwszej i drugiej.
Chłodnica strumieni oparów korzystnie jest umieszczona w każdej ze stref na szczycie kolumny do destylacji ekstrakcyjnej.
W kolumnie do destylacji ekstrakcyjnej korzystnie można dodatkowo prowadzić selektywne uwodornianie węglowodorów frakcji C4 zawierających wiązania potrójne do węglowodorów zawierających wiązania podwójne, drogą katalizy heterogenicznej z użyciem wodoru. Wymaga to zainstalowania w kolumnie odpowiednich elementów wewnętrznych z katalizatorami heterogenicznymi oraz wprowadzania do kolumny strumienia wodoru, korzystnie poniżej doprowadzenia frakcji C4, w dolnej wspólnej strefie kolumny do destylacji ekstrakcyjnej.
Otrzymany tym sposobem strumień zawierający buteny, takie jak 1-buten, 2-buteny (cis i trans) i izobuten moż na następnie poddawać obróbce różnymi sposobami.
Określenie „zawierający głównie stosowane w opisie wariantów sposobu w odniesieniu do strumieni oznacza, że zawierają one co najmniej 60% wag., korzystnie co najmniej 80% wag., a zwłaszcza co najmniej 95% wag. wskazanego głównego składnika.
Dalszą obróbkę korzystnie prowadzi się w celu wyodrębnienia izobutenu jako pojedynczego żądanego składnika, albo dodatkowo w celu otrzymania produktu zawierającego 1-buten, albo produktu zawierającego 2-buteny.
W pierwszym wariancie sposobu dalszą obróbkę prowadzi się w kolumnie do destylacji reaktywnej, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie izobuten oraz strumienia zawierającego głównie 2-buteny, przy czym 1-buten ulega hydroizomeryzacji do 2-butenów w kolumnie do destylacji reaktywnej. Strumień zawierający głównie izobuten odbiera się z kolumny do destylacji reaktywnej jako strumień szczytowy, a strumień zawierający głównie 2-buteny odbiera się z kolumny do destylacji reaktywnej jako strumień dolny.
W kolejnym wariancie procesu strumień zawierający buteny poddaje się selektywnej eteryfikacji izobutenu i rozdziela na strumień zawierający eter izobutenowy oraz strumień zawierający 1-buten i 2-buteny, po czym strumień zawierający 1-buten i 2-buteny poddaje się reakcji izomeryzacji 2-butenu w fazie gazowej, z wytworzeniem strumienia zawierają cego gł ównie 1-buten, albo reakcji hydroizomeryzacji 1-butenu, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie 2-buteny.
Obróbkę można prowadzić dalej, poddając 1-buteny i 2-buteny izomeryzacji szkieletowej do izobutenów, w wyniku której otrzymuje się strumień zawierający głównie izobuten.
Dalszą obróbkę otrzymanego sposobem według wynalazku strumienia zawierającego buteny można prowadzić tak, aby żądany produkt reakcji nie zawierał izobutenu, według jednego z poniższych wariantów procesu.
W jednym wariancie procesu izobuten oddziela się i poddaje izomeryzacji szkieletowej, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie 1-buten i 2-buteny.
W kolejnym wariancie izobuten oddziela się i poddaje uwodornianiu, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie izobutan, który korzystnie wprowadza się do instalacji krakowania lub poddaje izomeryzacji szkieletowej, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie n-butan, z którego po odwodornieniu otrzymuje się strumień zawierający głównie 1-buten i 2-buteny.
Obecny w strumieniu butenów izobuten można również poddać selektywnej dimeryzacji do odpowiednich C8-węglowodorów. C8-Węglowodory następnie wydziela się ze strumienia zawierającego 1-buten i 2-buteny drogą zwykłej destylacji.
W korzystnym wariancie sposobu strumień zawierają cy wę glowodory lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku niż butany i buteny, odbierany z kolumny do destylacji ekstrakcyjnej, poddaje się następnie destylacji. W tym przypadku strumień zawierający węglowodory lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku niż butany i buteny, odbierany z kolumny do destylacji ekstrakcyjnej, wprowadza się do pierwszej kolumny destylacyjnej, w której ulega on rozdziałowi na strumień szczytowy zawierający 1,3-butadien, propyn, ewentualnie inne składniki niskowrzące i ewentualnie wodę, oraz na strumień dolny zawierający 1,3-butadien, 1,2-butadien, acetyleny i ewentualnie składniki wysokowrzące, przy czym udział 1,3-butadienu w strumieniu dolnym odbieranym z kolumny destylacyjnej reguluje się tak, aby jego zawartość była wystarczająca do rozcieńczenia acetylenów poza zakres, w którym istnieje ryzyko ich samorzutnego rozkładu. Strumień szczytowy z pierwszej kolumny
PL 208 017 B1 destylacyjnej wprowadza się do drugiej kolumny destylacyjnej, w której rozdziela się on na strumień szczytowy zawierający propyn, ewentualnie inne składniki niskowrzące i ewentualnie wodę, oraz strumień dolny zawierający czysty 1,3-butadien.
Strumień kierowany do obróbki drogą destylacji zawiera przede wszystkim 1,3-butadien i dlatego określa się go jako strumień surowego 1,3-butadienu.
Skład strumienia surowego 1,3-butadienu zależy od składu frakcji C4 poddawanej destylacji ekstrakcyjnej; zazwyczaj ten strumień zawiera całkowitą ilość acetylenów, całkowitą ilość 1,2-butadienu, 30-70% cis-2-butenu i co najmniej 99% 1,3-butadieniu z frakcji C4.
W niniejszym opisie wę glowodory o temperaturze wrzenia niż szej niż temperatura wrzenia
1,3-butadienu określa się jako składniki niskowrzące, a węglowodory o temperaturze wrzenia wyższej niż temperatura wrzenia 1,3-butadienu określa się jako składniki wysokowrzące. Typowym składnikiem niskowrzącym jest propyn, a składnikami wysokowrzącymi są przede wszystkim węglowodory zawierające wiązanie potrójne, poniżej określane jako acetyleny, zwłaszcza 1-butyn (etyloacetylen) i butenyn (winyloacetylen).
Określenie „ewentualnie stosowane w opisie w odniesieniu do składu strumieni otrzymanych w wyniku destylacji oznacza, że tak określone składniki mogą występować w odpowiednich strumieniach zależnie od określonych warunków procesu, zwłaszcza zależnie od składu wyjściowej frakcji C4, rodzaju stosowanego rozpuszczalnika i/lub stosowanych środków pomocniczych.
Wydzielanie acetylenów i 1,2-butadienu z surowego 1,3-butadienu drogą destylacji stwarza poważne problemy ze względu na ich wysoką reaktywność oraz niewielkie różnice w lotności względnej składników strumienia surowego 1,3-butadienu. Jednak nieoczekiwanie okazało się, że acetyleny i 1,2-butadien moż na oddzieli ć drogą destylacji, przy uzasadnionym zuż yciu energii, a jednocześ nie w sposób bezpieczny przez odbieranie acetylenów oraz 1,2-butadienu z kolumny destylacyjnej jako strumienia dolnego, w którym są one rozcieńczone 1,3-butadienem w stopniu wykraczającym poza zakres występowania zagrożenia samorzutnego rozkładu. Zwykle rozcieńczenie dolnego strumienia do stężenia poniżej 30% molowych acetylenów okazuje się w tym przypadku wystarczające.
Z tego wzglę du w korzystnym wariancie sposobu strumień surowego 1,3-butadienu odbierany z kolumny do destylacji ekstrakcyjnej lub z usytuowanej nastę pnie kolumny desorpcyjnej poddaje się w kolumnie destylacyjnej destylacji frakcyjnej, bez osią gnię cia cał kowitego rozdział u w odniesieniu do
1,3-butadienu. W tym przypadku acetyleny odbiera się w strumieniu dolnym, rozcieńczone 1,3-butadienem do stężenia wykraczającego poza zakres, w którym istnieje zagrożenie samorzutnego rozkładu. W innym przypadku butadien wraz z propynem i ewentualnie innymi związkami niskowrzącymi odbiera się ze szczytu kolumny destylacyjnej.
Strumień szczytowy odbierany z kolumny destylacyjnej korzystnie skrapla się w chłodnicy na szczycie kolumny, część kondensatu zawraca się do kolumny jako orosienie, a resztę wprowadza się do drugiej kolumny destylacyjnej, w której następuje rozdział na strumień szczytowy zawierający propyn i ewentualne inne związki niskowrzące oraz strumień dolny zawierający czysty 1,3-butadien.
W obydwu opisanych powyżej kolumnach destylacyjnych można w zasadzie stosować wszystkie wspomagające rozdział elementy wewnętrzne zwykle stosowane przy destylacji butadienu. Z uwagi na mniejszą podatność na zarastanie szczególnie użyteczne są półki.
Określenie czysty 1,3-butadien odnosi się do strumienia zawierającego co najmniej 99% wag.
1,3-butadienu, korzystnie co najmniej 99,6% wag., przy czym resztę stanowią zanieczyszczenia, zwłaszcza 1,2-butadien i cis-2-buten.
W korzystnym wariancie sposobu strumień dolny z pierwszej kolumny destylacyjnej i strumień szczytowy z drugiej kolumny destylacyjnej wprowadza się do kolumny do destylacji reaktywnej, w której prowadzi się selektywne uwodornianie wę glowodorów zawierają cych wią zania potrójne do węglowodorów zawierających wiązania podwójne, drogą katalizy heterogenicznej z użyciem wodoru i otrzymuje się strumień szczytowy zawierający 1,3-butadien, butany, buteny oraz resztkowe ilości nieuwodornionych węglowodorów zawierających wiązania potrójne, oraz strumień dolny zawierający związki wysokowrzące, które usuwa się.
W szczególnoś ci selektywnemu uwodornianiu poddaje się winyloacetylen i otrzymuje się cenny produkt, jakim jest 1,3-butadien.
Strumień szczytowy z kolumny do destylacji reaktywnej zawraca się do kolumny do destylacji ekstrakcyjnej. Jednak strumień odbierany ze szczytu kolumny do destylacji reaktywnej lub jego część można odprowadzać z instalacji i poddawać dalszej obróbce, np. w instalacji krakingu lub spalić.
PL 208 017 B1
Korzystny wariant sposobu z selektywnym uwodornianiem acetylenów prowadzonym po etapie destylacji ekstrakcyjnej jest korzystny z punktu widzenia inżynierii procesowej, zwłaszcza w odniesieniu do wyboru odpowiedniego katalizatora, ponieważ selektywne uwodornianie prowadzi się na takim etapie procesu, w którym w mieszaninie reakcyjnej praktycznie nie ma żadnych pozostałości selektywnego rozpuszczalnika. Z drugiej strony, gdyby selektywne uwodornianie prowadzono, jak w znanych procesach, w kolumnie do destylacji ekstrakcyjnej, a więc w obecności selektywnego rozpuszczalnika, wybór katalizatora byłby znacznie ograniczony przez selektywny rozpuszczalnik, który mógłby zmniejszać selektywność uwodorniania. Natomiast selektywne uwodornianie prowadzone po etapie destylacji ekstrakcyjnej nie podlega takim ograniczeniom w odniesieniu do doboru katalizatora.
Wynalazek dokładniej objaśniono poniżej w oparciu o rysunek i przykłady realizacji.
Figura 1 przedstawia schematycznie kolumnę EDK do destylacji ekstrakcyjnej z przegrodą TW, a
Figura 2 przedstawia schematycznie korzystną postać instalacji do rozdzielania frakcji C4 w kolumnie do destylacji ekstrakcyjnej, z następującym rozdzielaniem drogą destylacji strumienia surowego 1,3-butadienu z kolumny do destylacji ekstrakcyjnej w dwóch kolumnach destylacyjnych oraz następującym potem selektywnym uwodornianiem.
Kolumna EDK do destylacji ekstrakcyjnej, przedstawiona schematycznie na fig. 1, ma przegrodę TW umieszczoną w kierunku wzdłużnym kolumny aż do najwyższego jej punktu, rozdzielającą kolumnę na pierwszą strefę A, drugą strefę B i dolną wspólną strefę C. Frakcję C4 wprowadza się do kolumny EDK do destylacji ekstrakcyjnej w strefie A.
Instalacja, przedstawiona schematycznie na fig. 2, obejmuje kolumnę EDK do destylacji ekstrakcyjnej, w której poddaje się rozdzielaniu frakcję C4 (C4), z umieszczoną w niej przegrodą TW w kierunku wzdłużnym kolumny w górnej jej części i dzielącą kolumnę EDK na pierwszą strefę A, drugą strefę B i dolną wspólną strefę C. Frakcję C4 (C4), która, jak przedstawiono na figurze, korzystnie może być ogrzana, a zwłaszcza odparowana, w wymienniku ciepła drogą wymiany ciepła z selektywnym rozpuszczalnikiem LM, wprowadza się do strefy A kolumny EDK do destylacji ekstrakcyjnej. Jak pokazano na rysunku, ciekły strumień selektywnego rozpuszczalnika LM korzystnie ochłodzonego przez wymianę ciepła z frakcją C4, a następnie w chłodnicy, wprowadza się od góry do każdej z obu stref: A i B. Strumień szczytowy C4H10, zawierający butany odbiera się z pierwszej strefy A kolumny EDK, skrapla w chłodnicy K, część kondensatu zawraca się jako orosienie do pierwszej strefy A kolumny EDK, a pozostałą część odprowadza się. Analogicznie, zawierający buteny strumień szczytowy C4H8 odbiera się z drugiej strefy B kolumny EDK, skrapla w chłodnicy K, część kondensatu zawraca się jako orosienie do drugiej strefy B, a pozostałość odprowadza się.
Strumień C4H6 zawierający węglowodory lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku niż butany i buteny, w przeważającej ilości 1,3-butadien, odbiera się z dolnej wspólnej strefy C kolumny EDK do destylacji ekstrakcyjnej.
Strumień C4H6, korzystnie wprowadza się, jak to przedstawiono na fig. 2, do krótkiej kolumny bocznej S, w której poddaje się go destylacji, przy czym strumień dolny zawierający selektywny rozpuszczalnik odbiera się i zawraca do kolumny EDK do destylacji ekstrakcyjnej. Krótka kolumna boczna, której użycie nie jest konieczne, umożliwia odzyskanie śladowych ilości rozpuszczalnika ze strumienia surowego 1,3-butadienu.
Strumień zawierający głównie selektywny rozpuszczalnik LM odbiera się u dołu kolumny EDK do destylacji ekstrakcyjnej. Przenoszone przez rozpuszczalnik ciepło usuwa się stosując rozmaite wymienniki ciepła, zależnie od konkretnych warunków dotyczących miejsca usytuowania instalacji, a zwłaszcza dostępności czynników chłodzących, integracji z innymi instalacjami lub sposobów dalszej obróbki, po czym ochłodzony strumień rozpuszczalnika na koniec zawraca się do kolumny EDK do destylacji ekstrakcyjnej, do jej górnej strefy.
Strumień boczny z kolumny EDK do destylacji ekstrakcyjnej, czyli strumień C4H6 określany w opisie jako strumień surowego 1,3-butadienu, wprowadza się do pierwszej kolumny destylacyjnej K I, w której następuje jego rozdział na strumień szczytowy K I-K oraz strumień dolny K I-S. Strumień szczytowy K I-K skrapla się w chłodnicy K na szczycie kolumny, część kondensatu zawraca się jako orosienie do kolumny, a pozostałą część odbiera się i wprowadza do drugiej kolumny destylacyjnej K II. Strumień dolny K I-S odbiera się i wprowadza do kolumny RDK do destylacji reaktywnej.
W drugiej kolumnie destylacyjnej K II kondensat z pierwszej kolumny destylacyjnej poddaje się rozdzielaniu i otrzymuje strumień szczytowy K II-K, skraplany w chłodnicy K; część kondensatu zawraca się jako orosienie do kolumny, a pozostałość, analogicznie jak powyżej, wprowadza się do kolumny RDK do destylacji reaktywnej. Dolny strumień K II-S z drugiej kolumny destylacyjnej K II odbiera się jako strumień czystego 1,3-butadienu.
PL 208 017 B1
W kolumnie RDK do destylacji reaktywnej węglowodory zawierające wiązania potrójne selektywnie uwodornia się do węglowodorów zawierających wiązania podwójne, za pomocą wodoru w obecności katalizatora heterogenicznego. Strumień szczytowy RDK-K odprowadza się i skrapla w skraplaczu K, przy czym część kondensatu zawraca się do kolumny RDK, a resztę korzystnie, jak przedstawiono na figurze, zawraca się do kolumny EDK do destylacji ekstrakcyjnej. Strumień dolny z kolumny do destylacji reaktywnej, czyli strumień RDK-S, zawierający głównie związki wysokowrzące, odprowadza się z instalacji i przeważnie spala się. P r z y k ł a d. Destylacja ekstrakcyjna Frakcję C4 z instalacji krakingu parowego, o składzie podanym poniżej w % wag., wprowadzano do kolumny do destylacji ekstrakcyjnej z przegrodą przechodzącą przez najwyżej położony punkt kolumny, zawierającej 80 półek teoretycznych, z których 25 było w obszarze z przegrodą. Frakcję C4 wprowadzono do pierwszej strefy oznaczonej na rysunku jako strefa A, na wysokości 68 półki teoretycznej, licząc od dołu kolumny. Jako selektywny rozpuszczalnik zastosowano NMP o zawartości 8,3% wag. wody.
propen 0,02
propadien 0,04
propyn 0,06
n-butan 5,74
i-butan 2,44
n-buten 13,88
i-buten 25,63
t-2-buten 4,44
cis-2-buten 2,95
1,3-butadien 43,81
1,2-butadien 0,14
1-butyn 0,12
winyloacetylen 0,73
Strumień szczytowy zawierający głównie butany odbierano z pierwszej strefy A kolumny EDK do destylacji ekstrakcyjnej; jego skład w % wag. był następujący:
propen 0,19
n-butan 62,02
i-butan 27,98
n-buten 6,63
i-buten 2,71
trans-2-buten 0,24
H2O 0,23
Strumień szczytowy zawierający głównie buteny odbierano ze strefy B kolumny do destylacji ekstrakcyjnej; jego skład w % wag. był następujący:
propadien 0,07
n-butan 0,91
i-butan 0,10
n-buten 28,57
i-buten 54,55
trans-2-buten 9,48
cis-2-buten 6,32
PL 208 017 B1
W porównaniu ze sposobami znanymi ze stanu techniki, w których butany i buteny oddziela się razem w kolumnie do destylacji ekstrakcyjnej, a następnie poddaje rozdzielaniu w dodatkowym urządzeniu, uzyskano oszczędność energii około 20%.
P r z y k ł a d. Destylacja surowego 1,3-butadienu
Strumień surowego 1,3-butadienu otrzymanego drogą destylacji ekstrakcyjnej frakcji C4 zgodnie z opisem podanym w powyższym przykładzie, wprowadzano do kolumny destylacyjnej o 80 półkach teoretycznych na wysokości 25 półki, licząc od dołu. Skład strumienia surowego 1,3-butadienu C4H6 w % wag. był następujący:
propyn 0,11
1,3-butadien 98,58
1,2-butadien 0,30
1-butyn 0,30
winyloacetylen 0,56
woda 0,15
W kolumnie destylacyjnej K I powyższy strumień C4H6 rozdzielono na strumień szczytowy K I-K następującym składzie w % wag.:
propyn 0,11
1,3-butadien 99,73
woda 0,15
oraz strumień dolny K I-S o następującym składzie w % wag.:
cis-2-buten 0,52
1,3-butadien 40,00
1,2-butadien 15,10
1-butyn 13,75
winyloacetylen 29,17
3-metylo-1-buten 0,98
2-metylo-2-buten 0,48
Szczytowy strumień K I-K z pierwszej kolumny destylacyjnej K I rozdzielono na strumień odpro-
wadzany z kolumny (1/7 strumienia szczytowego K I-K) oraz strumień orosienia (6/7 strumienia szczytowego K I-K). Strumień odprowadzony z kolumny wprowadzano do drugiej kolumny destylacyjnej K II o 25 półkach teoretycznych, na wysokości 14 półki i poddano rozdzielaniu, w wyniku czego otrzymano strumień szczytowy K II-K o następującym składzie w % wag.:
propyn 79,52
1,3-butadien 20,00 i woda 0,48 oraz strumień dolny K II-S zawierający czysty 1,3-butadien, o zawartości 99,99% 1,3-butadienu. Dolny strumień K II-S odprowadzono jako cenny produkt.
W opisanym powyżej sposobie rozdzielania frakcji C4 według wynalazku, z zastosowaniem kolumny do destylacji ekstrakcyjnej, w wyniku którego otrzymano strumień zawierający butany, strumień zawierający buteny oraz strumień zawierający surowy 1,3-butadien poddany następnie destylacji, ilość energii dostarczanej z zewnątrz była o 15% niższa niż w znanym sposobie, w którym butany i buteny rozdziela się w osobnych etapach procesu, opisanym np. w niemieckim zgłoszeniu patentowym nr 10219375, a acetyleny oddziela się ze strumienia surowego 1,3-butadienu drogą destylacji ekstrakcyjnej z zastosowaniem selektywnego rozpuszczalnika, sposobem opisanym np. w niemieckim zgłoszeniu patentowym nr 10105660.

Claims (16)

1. Ciągły sposób rozdzielania frakcji C4 (C4) przez destylację ekstrakcyjną z użyciem selektywnego rozpuszczalnika (LM) w kolumnie (EDK) do destylacji ekstrakcyjnej, znamienny tym, że w kolumnie (EDK) do destylacji ekstrakcyjnej umieszczona jest przegroda (TW) w kierunku wzdłużnym tej kolumny z utworzeniem pierwszej strefy (A), drugiej strefy (B) oraz dolnej wspólnej strefy (C) kolumny, przy czym strumień szczytowy (C4H10) zawierający butany odprowadza się z pierwszej strefy (A), strumień szczytowy (C4H8) zawierający buteny odprowadza się z drugiej strefy (B), a strumień (C4H6) zawierający węglowodory frakcji C4 lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku (LM) niż butany i buteny odprowadza się z dolnej wspólnej strefy (C) kolumny.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że strumień (C4H6) zawierający węglowodory frakcji C4 (C4) lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku (LM) niż butany i buteny odprowadza się jako strumień boczny z dolnej wspólnej strefy (C) kolumny, a selektywny rozpuszczalnik (LM) odprowadza się z kolumny (EDK) do destylacji ekstrakcyjnej jako strumień dolny.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że strumień (C4H6) zawierający węglowodory frakcji C4 (C4) lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku (LM) niż butany i buteny odprowadza się z kolumny (EDK) do destylacji ekstrakcyjnej wraz z selektywnym rozpuszczalnikiem (LM) jako strumień dolny.
4. Sposób według z zastrz. 1-3, znamienny tym, że frakcję C4 (C4) wprowadza się do pierwszej strefy (A) kolumny (EDK) do destylacji ekstrakcyjnej, strumień szczytowy (C4H1fl) zawierający butany odprowadza się ze strefy (A) kolumny (EDK) do destylacji ekstrakcyjnej, a strumień szczytowy (C4H8) zawierający buteny odprowadza się ze strefy (B) kolumny (EDK) do destylacji ekstrakcyjnej.
5. Sposób według zastrz. 1-3, znamienny tym, że zamiast kolumny (EDK) do destylacji ekstrakcyjnej z przegrodą (TW) stosuje się dwie lub większą liczbę, korzystnie dwie lub trzy kolumny sprzężone cieplnie.
6. Sposób według zastrz. 1-5, znamienny tym, że jako selektywny rozpuszczalnik stosuje się jedną lub większą liczbę substancji wybranych spośród dimetyloformamidu, acetonitrylu, furfuralu, N-metylopirolidonu (NMP), korzystnie NMP w roztworze wodnym.
7. Sposób według zastrz. 1-6, znamienny tym, że obszar z przegrodą w kolumnie (EDK) do destylacji ekstrakcyjnej obejmuje 10-80, korzystnie 25 półek teoretycznych.
8. Sposób według zastrz. 1-7, znamienny tym, że w kolumnie (EDK) do destylacji ekstrakcyjnej dodatkowo prowadzi się selektywne uwodornianie węglowodorów frakcji C4 zawierających wiązania potrójne do węglowodorów zawierających wiązania podwójne, drogą katalizy heterogenicznej.
9. Sposób według zastrz. 1-7, znamienny tym, że strumień (C4H6) zawierający węglowodory lepiej rozpuszczalne w selektywnym rozpuszczalniku (LM) niż butany i buteny, odprowadzany z kolumny do destylacji ekstrakcyjnej wprowadza się do pierwszej kolumny destylacyjnej (K I), w której rozdziela się go na strumień szczytowy (K I-K) zawierający 1,3-butadien, propyn, ewentualnie inne składniki niskowrzące i ewentualnie wodę, oraz strumień dolny (K I-S) zawierający 1,3-butadien, 1,2-butadien, acetyleny i ewentualnie składniki wysokowrzące, przy czym zawartość 1,3-butadienu w strumieniu dolnym (K I-S) z kolumny destylacyjnej (K I) reguluje się tak, aby była wystarczająca do rozcieńczenia acetylenów poza zakres zagrożenia samorzutnym rozkładem, strumień szczytowy (K I-K) z pierwszej kolumny destylacyjnej (K I) wprowadza się do drugiej kolumny destylacyjnej (K II), w której rozdziela się go na strumień szczytowy (K II-K) zawierający propyn, ewentualnie inne składniki niskowrzące i ewentualnie wodę, oraz strumień dolny (K II-S) zawierający czysty 1,3-butadien.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że strumień dolny z pierwszej kolumny destylacyjnej i strumień szczytowy z drugiej kolumny destylacyjnej wprowadza się do kolumny do destylacji reaktywnej, w której prowadzi się selektywne uwodornianie węglowodorów zawierających wiązania potrójne do węglowodorów zawierających wiązania podwójne, drogą katalizy heterogenicznej z użyciem wodoru, z częściową przemianą acetylenów, z wytworzeniem strumienia szczytowego zawierającego 1,3-butadien, butany, buteny i nieuwodornione węglowodory zawierające wiązania potrójne, oraz strumienia dolnego zawierającego składniki wysokowrzące, który odprowadza się.
11. Sposób według zastrz. 1-8, znamienny tym, że w kolejnym etapie sposobu strumień (CH) zawierający buteny, izobuten, 1-buten i 2-buteny poddaje się dalszej obróbce w kolumnie do destylacji reaktywnej, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie izobuten, oraz strumienia zawierającego głównie 2-buteny, przy czym 1-buten ulega hydroizomeryzacji do 2-butenów w kolumnie do destylacji reaktywnej, strumień zawierający głównie izobuten odbiera się z kolumny do destylacji reaktywnej
PL 208 017 B1 jako strumień szczytowy, a strumień zawierający głównie 2-buteny odbiera się z kolumny do destylacji reaktywnej jako strumień dolny.
12. Sposób według zastrz. 1-8, znamienny tym, że w kolejnym etapie sposobu strumień (C4H8) zawierający buteny poddaje się reakcji selektywnej eteryfikacji izobutenu oraz rozdzielaniu, z wytworzeniem strumienia zawierającego eter izobutenowy oraz strumienia zawierającego 1-buten i 2-buteny, po czym strumień zawierający 1-buten i 2-buteny poddaje się kolejnej obróbce drogą izomeryzacji 2-butenów w fazie gazowej, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie 1-buten, albo drogą hydroizomeryzacji 1-butenu z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie 2-buteny.
13. Sposób według zastrz. 1-8, znamienny tym, że w kolejnym etapie sposobu strumień (C4H8) zawierający buteny, izobuten, 1-buten i 2-buteny poddaje się dalszej obróbce drogą szkieletowej izomeryzacji 1-butenu i 2-butenów do izobutenu, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie izobuten.
14. Sposób według zastrz. 1-8, znamienny tym, że w kolejnym etapie sposobu strumień (C4H8) zawierający buteny, izobuten, 1-buten i 2-buteny poddaje się dalszej obróbce przez oddzielenie izobutenu i obróbkę drogą szkieletowej izomeryzacji, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie 1-buten i 2-buteny.
15. Sposób według zastrz. 1-8, znamienny tym, że w kolejnym etapie sposobu strumień (C4H8) zawierający buteny, izobuten, 1-buten i 2-buteny poddaje się dalszej obróbce przez oddzielenie izobutenu i jego obróbkę drogą uwodorniania, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie izobutan, który korzystnie wprowadza się do instalacji krakowania albo poddaje izomeryzacji szkieletowej, z wytworzeniem strumienia zawierającego głównie n-butan, z którego po odwodornieniu otrzymuje się strumień zawierający głównie 1-buten i 2-buteny.
16. Sposób zastrz. 1-8, znamienny tym, że w kolejnym etapie sposobu strumień (C4H8) zawierający buteny, izobuten, 1-buten i 2-buteny, izobuten poddaje się dalszej obróbce drogą selektywnej dimeryzacji do odpowiednich C8-węglowodorów, a następnie destylacji frakcyjnej, z wytworzeniem strumienia zawierającego 1-buten i 2-buteny oraz strumienia zawierającego C8-węglowodory.
PL375377A 2002-07-24 2003-07-22 Ciągły sposób rozdzielania frakcji C4 PL208017B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10233620A DE10233620A1 (de) 2002-07-24 2002-07-24 Kontinuierliches Verfahren zur Auftrennung eines C4-Schnittes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL375377A1 PL375377A1 (pl) 2005-11-28
PL208017B1 true PL208017B1 (pl) 2011-03-31

Family

ID=30128331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL375377A PL208017B1 (pl) 2002-07-24 2003-07-22 Ciągły sposób rozdzielania frakcji C4

Country Status (15)

Country Link
US (1) US7462277B2 (pl)
EP (1) EP1527036B1 (pl)
JP (1) JP4575158B2 (pl)
KR (1) KR100972263B1 (pl)
CN (1) CN100368354C (pl)
AT (1) ATE390396T1 (pl)
AU (1) AU2003250133B2 (pl)
BR (1) BR0312830B1 (pl)
CA (1) CA2493079C (pl)
DE (2) DE10233620A1 (pl)
ES (1) ES2300621T3 (pl)
MX (1) MXPA05000491A (pl)
PL (1) PL208017B1 (pl)
RU (1) RU2319684C9 (pl)
WO (1) WO2004011406A1 (pl)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10258160A1 (de) * 2002-12-12 2004-06-24 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur Extraktivdestillation
DE10333756A1 (de) * 2003-07-24 2005-02-17 Basf Ag Verfahren zur Auftrennung eines Roh-C4-Schnittes
US7528290B2 (en) * 2006-12-28 2009-05-05 Uop Llc Apparatuses and methods for separating butene-1 from a mixed C4 feed
CN101050159B (zh) * 2007-05-17 2010-06-23 新疆独山子天利高新技术股份有限公司 分离丁烷与丁烯的方法及其专用装置
US8674140B2 (en) * 2008-09-17 2014-03-18 Basf Se Devices and method for continuous distillative separation of a mixture containing one or more alkanolamine(s)
KR101127160B1 (ko) * 2008-10-17 2012-03-20 금호석유화학 주식회사 분리벽형 칼럼을 이용한 공비 혼합물의 분리 방법
US8999117B2 (en) * 2009-03-04 2015-04-07 Uop Llc Process and system for heating or cooling streams for a divided distillation column
US8246816B2 (en) * 2009-03-04 2012-08-21 Uop Llc Zone or system for providing one or more streams
CN102336625A (zh) * 2010-07-28 2012-02-01 中国石油化工股份有限公司 以nmp混合溶剂抽提丁二烯
WO2012117085A1 (de) * 2011-03-03 2012-09-07 Basf Se Verfahren zur aufarbeitung eines buten- und/oder butadien enthaltenden stoffstroms
RU2474203C1 (ru) * 2011-09-21 2013-02-10 Олег Иванович Квасенков Способ изготовления консервов "треска жареная с грибами"
EP2778131B1 (en) 2011-11-11 2017-10-11 LG Chem, Ltd. Trihalosilane refining device
WO2013070043A1 (ko) * 2011-11-11 2013-05-16 주식회사 엘지화학 트리할로실란의 정제 장치
WO2013070044A1 (ko) * 2011-11-11 2013-05-16 주식회사 엘지화학 트리할로실란의 정제 장치
CN102633585A (zh) * 2012-02-03 2012-08-15 南京迈森科技发展有限公司 一种高纯度丙烷、异丁烷与正丁烷的制备方法
RU2629845C2 (ru) * 2012-07-25 2017-09-04 Александр Филиппович Кардаш Способ подготовки углеводородного газа к транспорту
EP2903955B1 (de) 2012-10-01 2017-01-18 Basf Se Verfahren zur auftrennung eines gemisches von kohlenwasserstoffen durch extraktivdestillation
BR112015016172A2 (pt) 2013-01-16 2017-07-11 Lg Chemical Ltd dispositivo para preparar alcanol
CN104030876B (zh) * 2013-03-04 2016-06-15 中国石化工程建设有限公司 一种萃取精馏和加氢组合工艺制备异丁烷的系统及方法
WO2014148323A1 (ja) * 2013-03-18 2014-09-25 Jsr株式会社 1,3-ブタジエンの製造方法
CN105555380B (zh) * 2013-07-18 2017-11-14 Lg化学株式会社 蒸馏装置
RU2643819C2 (ru) * 2013-09-05 2018-02-06 Линде Актиенгезелльшафт Способ получения углеводородных продуктов
TWI717316B (zh) * 2014-01-24 2021-02-01 美商Gtc科技美國有限責任公司 用來執行吸收/蒸餾之分離系統
EP3166705B1 (de) * 2014-07-08 2018-08-15 Basf Se Kolonne mit trennwirksamen einbauten zur auftrennung eines gemisches von kohlenwasserstoffen und/oder kohlenwasserstoffderivaten durch extraktivdestillation mit einem selektiven lösungsmittel
US20160083660A1 (en) * 2014-09-24 2016-03-24 Uop Llc Fcc process with an integrated secondary reactor for increased light olefin yields
CN105749575B (zh) * 2014-12-17 2017-12-19 新特能源股份有限公司 多晶硅生产中的尾气吸收液和冷凝液回收的分隔壁精馏塔、方法、处理系统
WO2017050795A1 (en) 2015-09-25 2017-03-30 Haldor Topsøe A/S Process for lpg recovery
CN108698956B (zh) * 2015-12-18 2021-07-27 沙特基础全球技术有限公司 生产1,3-丁二烯的方法和系统
EP3411127B1 (de) * 2016-02-05 2019-10-16 Basf Se Verfahren zur trennung von stoffen durch extraktivdestillation
EP3438079B1 (en) * 2016-03-31 2023-12-20 Zeon Corporation Method and apparatus for producing 1, 3-butadiene
EP3490967B1 (en) * 2016-07-28 2021-05-05 Lyondell Chemical Technology, L.P. Paraffin removal from c4 containing streams
EP3573943B1 (de) * 2017-01-25 2021-03-17 Basf Se Verfahren zur gewinnung von rein-1,3-butadien
KR102358406B1 (ko) 2017-07-31 2022-02-03 주식회사 엘지화학 라피네이트-2 의 정제 방법
CN109593022B (zh) * 2017-09-30 2021-11-02 中国石油天然气股份有限公司 用于丁二烯抽提的复合萃取剂及其应用
KR102387476B1 (ko) * 2017-11-17 2022-04-14 주식회사 엘지화학 라피네이트-2 의 정제 방법
CN108033867A (zh) * 2017-12-30 2018-05-15 天津斯瑞吉高新科技研究院有限公司 大规模丁烯回收和纯化的简易装置及回收纯化方法
US11697626B2 (en) 2018-05-18 2023-07-11 Sabic Global Technologies B.V. Method of producing a fuel additive with a hydration unit
US11207611B1 (en) 2018-07-03 2021-12-28 Burns & Mcdonnell Engineering Company, Inc. Process for separating hydrocarbons in a liquid feed utilizing an externally heated reboiler connected to a divided wall column as the primary source of heat energy
US12264123B2 (en) 2019-03-08 2025-04-01 Sabic Global Technologies B.V. Method of producing a fuel additive
CN114555546A (zh) * 2019-09-13 2022-05-27 沙特基础工业全球技术公司 用于通过萃取精馏、蒸馏、和/或选择性加氢制备1,3-丁二烯的集成系统和方法
CN114478161B (zh) * 2020-10-23 2024-09-17 中国石油化工股份有限公司 混合c4物流选择加氢的装置和方法
CN114471375B (zh) * 2020-10-23 2023-02-24 中国石油化工股份有限公司 混合c4物流全加氢的装置和方法
CN114479935B (zh) * 2020-10-23 2023-02-28 中国石油化工股份有限公司 混合c4物流的加氢装置和加氢方法
US11236277B1 (en) * 2020-11-18 2022-02-01 Kellogg Brown & Root Llc Dividing wall column in a fluid catalytic cracking gas plant for naphtha absorption, stripping, and stabilization service
EP4108306A1 (de) 2021-06-25 2022-12-28 Evonik Operations GmbH Extraktionsdestillationskolonnensystem und dessen einsatz bei der trennung von butenen aus c4-kohlenwasserstoffströmen
CN117003610B (zh) * 2022-04-29 2025-12-12 中国石油化工股份有限公司 一种乙腈法加氢精馏丁二烯抽提装置和方法
CN114917605A (zh) * 2022-05-25 2022-08-19 河北新欣园能源股份有限公司 一种节能式多联产c4精馏系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2724365C3 (de) * 1977-05-28 1979-09-06 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zum Trennen eines C4 -Kohlenwasserstoffgemisches durch extraktive Destillation
US4277313A (en) * 1980-03-27 1981-07-07 El Paso Products Company Recovery of 1,3-butadiene
EP0667329A1 (en) * 1994-02-11 1995-08-16 ENICHEM S.p.A. Integrated process for the simultaneous production of alkyl tert-butyl ethers and 1-butene
FR2757506B1 (fr) * 1996-12-23 1999-02-19 Inst Francais Du Petrole Procede de production d'isobutene de haute purete combinant une distillation reactive d'hydroisomerisation et une isomerisation squelettale
RU2132838C1 (ru) * 1998-02-19 1999-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "НИЦ НХТ" Способ получения бутадиенового концентрата и высокооктановых компонентов
DE19818810A1 (de) * 1998-04-27 1999-10-28 Basf Ag Verfahren zum Trennen eines C4-Kohlenwasserstoffgemisches
RU2143418C1 (ru) * 1998-09-30 1999-12-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "НИЦ НХТ" Способ разделения углеводородов с3 или с4
DE19849651C2 (de) * 1998-10-29 2003-01-16 Krupp Uhde Gmbh Rektifizierkolonne für die Extraktivdestillation von eng- oder azeotrop siedenden Gemischen
US6040489A (en) * 1998-12-09 2000-03-21 Uop Llc 1,3-Butadiene separation from a crude C4 stream using catalytic extractive distillation
DE10022465A1 (de) * 2000-05-09 2001-11-15 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung eines C4-Schnitts aus der Fraktionierung von Erdöl
IT1319642B1 (it) 2000-11-09 2003-10-23 Snam Progetti Procedimento per la produzione di idrocarburi altoottanici a partireda miscele n-butano/isobutano quali i butani da campo.
DE10105660A1 (de) 2001-02-08 2002-08-14 Basf Ag Verfahren zur Gewinnung von Roh-1,3-Butadien durch Extraktivdestillation aus einem C4-Schnitt
DE10219375A1 (de) 2002-04-30 2003-11-13 Basf Ag Kontinuierliches Verfahren zur Gewinnung von Butenen aus einem C4-Schnitt

Also Published As

Publication number Publication date
US7462277B2 (en) 2008-12-09
CA2493079A1 (en) 2004-02-05
CA2493079C (en) 2012-03-20
PL375377A1 (pl) 2005-11-28
DE10233620A1 (de) 2004-02-12
BR0312830B1 (pt) 2013-07-09
JP4575158B2 (ja) 2010-11-04
EP1527036A1 (de) 2005-05-04
KR100972263B1 (ko) 2010-07-23
AU2003250133B2 (en) 2009-12-03
US20060021911A1 (en) 2006-02-02
MXPA05000491A (es) 2005-03-23
JP2006502122A (ja) 2006-01-19
EP1527036B1 (de) 2008-03-26
BR0312830A (pt) 2005-04-26
DE50309478D1 (de) 2008-05-08
KR20050025644A (ko) 2005-03-14
CN1671638A (zh) 2005-09-21
CN100368354C (zh) 2008-02-13
WO2004011406A1 (de) 2004-02-05
RU2005105045A (ru) 2005-07-20
RU2319684C9 (ru) 2008-08-20
ES2300621T3 (es) 2008-06-16
RU2319684C2 (ru) 2008-03-20
AU2003250133A1 (en) 2004-02-16
ATE390396T1 (de) 2008-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL208017B1 (pl) Ciągły sposób rozdzielania frakcji C4
RU2279421C2 (ru) Способ получения сырого 1,3-бутадиена экстрактивной дистилляцией c4-фракции и установка для его осуществления
JP4307373B2 (ja) C4−留分からブテンを取得するための連続法
US7557257B2 (en) Method for the separation of a crude C4 cut
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
US9403739B2 (en) Butadiene extraction pre-absorber
CN100441553C (zh) 获得粗1,3-丁二烯的方法
PL206533B1 (pl) Ciągły sposób rozdzielania mieszaniny węglowodorów otrzymanej przez destylację ekstrakcyjną frakcji C₄
US9656929B2 (en) Co-extraction systems for separation and purification of butadiene and isoprene
KR870001764B1 (ko) 고순도 부텐-1 및 부텐-2의 분리 정제방법
CN103664460A (zh) 一种制备间戊二烯和双环戊二烯的系统及方法
JP2020510062A (ja) 純粋な1,3−ブタジエンを単離するための簡素化された方法
RU2276129C2 (ru) Способ очистки потока бутадиена удалением побочных продуктов, образовавшихся на стадии избирательной гидрогенизации примесей

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20140722