PL22997B1 - Sposób pochlaniania olefinów z mieszanin gazowych. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy pochla¬ niania gazów olefinowych, zwlaszcza ety¬ lenu, z mieszanin gazowych, a specjalnie oddzielania olefinów od nasyconych ga¬ zów weglowodorowych i innych gazów przez wymywanie wodnemi roztworami soli miedziawych, wykazujacemi selektyw¬ na zdolnosc rozpuszczania olefinów.Poniewaz sole miedziawe, praktycznie biorac, sa w wodzie nierozpuszczalne, wiec stosowano zwykle chlorek miedziawy albo w stezonym wodnym roztworze kwasu sol¬ nego, albo w roztworze amonjakalnym.Stosowania roztworów kwasnych na wiel¬ ka skale w praktyce nalezy unikac, nato¬ miast roztwory amonjakalne wykazuja te wade, iz podczas regeneracji rozpuszczo¬ nych olefinów przez ogrzewanie roztworu traci sie amon jak wskutek jego lotnosci. W ten sposób odzyskiwanie amonjaku oraz odtwarzanie w roztworze chlonnym nie¬ zbednego stezenia amonjaku wymaga spe¬ cjalnego procesu i aparatu.Wykryto, ze wodne roztwory soli mie¬ dziawych takich, jak chlorek miedziawy i mrówczan miedziawy, wykazujace bardzo duza zdolnosc rozpuszczania etylenu oraz jego wyzszych homologów, mozna wytwa¬ rzac, stosujac zamiast amonjaku jedna lub wieksza liczbe zasad z grupy hydroksy-al-kyloamin tekich, jak jedno-etanolo-^ftiina, dwuetanolo-amina, propanolo-aminy i bu- tanolo-aminy. Oprócz wody i zasady w roz¬ tworze pozadana jest obecnosc pewnej ilo¬ sci soli zasady, siegajaca 1 czasteczki so¬ li na atom miedzi jednowartosciowej; od- powiedniemi sa takie sole, jak chlorowo¬ dorki albo mrówczany hydroksy-alkylo- amin.Korzysc ze stosowania powyzszych za¬ sad do wytwarzania jednorodnych roztwo¬ rów soli miedziawych, przeznaczonych do absorbcji olefinów, polega na tern, ze dzie¬ ki stosunkowo nielotnemu charakterowi u- zytej zasady albo zasad, podczas regene¬ racji olefinów przez ogrzewanie roztworu nie traci sie prawie zupelnie lub traci sie zaledwie bardzo niewiele materjalu za¬ sadowego. Roztwory soli miedziawych w rozwodnionych hydroksy-alkylo-aminach, zawierajace pewna ilosc soli hydroksy- alkylo-amin, sa trwale w nieobecnosci po¬ wietrza lub tlenu i moga byc stosowane wielokrotnie do pochlaniania olefinów bez znaczniejszego zuzycia.Przy wykonywaniu wynalazku miesza¬ nine gazowa, zawierajaca zadana olefine, w celu usuniecia sladów acetylenu, traktuje sie w znany sposób przed poddaniem tej mieszaniny glównemu procesowi pochla¬ niania. Pochlanianie mozna prowadzic pod cisnieniem atmosferycznem lub wiekszem od atmosferycznego, w sposób przerywa¬ ny albo ciagly na zasadzie przeciwpradu, lecz najlepiej — pod cisnieniem w wiezy przeciwpradowej. Zaleca sie równiez pra¬ cowac w niskiej temperaturze. Poniewaz pochlanianie olefinów w roztworach mie¬ dziawych jest procesem egzotermicznym, wiec zaleca sie, zwlaszcza w przypadku obróbki mieszanin gazowych, bogatych w olefiny, stosowac chlodzenie od wewnatrz lub od zewnatrz cial, reagujacych w wie¬ zy lub innym aparacie absorbcyjnym.Po pochlonieciu olefiny mozna odzy¬ skiwac w jakikolwiek znany sposób, np. ogrzewajac roztwór lub zmniejszajac ci¬ snienie, albo tez stosujac oba te zabiegi.Odpowiedni roztwór^ soli miedziawej hydroksy-alkylo-aminy (oznaczony w dal¬ szym ciagu opisu, jako roztwór A) moz¬ na wytworzyc, rozpuszczajac 100 g chlor¬ kuj miedziawego w mieszaninie 300 g wody, 75 cm3 kwasu solnego o gestosci 1,16 oraz 200 g jedno-etanolo-aminy.Ponizej podano tabele rozpuszczalno¬ sci rozmaitych gazów w wyzej wspomnia¬ nym roztworze A pod róznemi cisnienia¬ mi, przyczem ilosci, pochlaniane tym roz¬ puszczalnikiem w temperaturze 20°C, wy¬ razono w litrach gazu, mierzonego w nor¬ malnej temperaturze i pod normalnem ci¬ snieniem, na 1 kg rozpuszczalnika. gaz etylen propylen butyleny l:3-butadien wodór rozpuszczalnosc pod 1 atm 8,4 1,1 1,0 11 5 atm 15,8 4,3 — — cisnieniem absolutnem 1 10 atm i i 21,2 6,1 — 20 atm 24,2 — — ! _ | _ 1 1 1 I a08 ! 0,17 1 - 2 —Moztia stosowac róymiez irme roztwory soli miedziawych hydroksy-alkylo-amin, przyczcm rozpuszczalnosc etylenu i propy¬ lenu w takich rozpuszczalnikach jest te¬ go samego szeregu, jak podano powyzej.Tak wiec, rozpuszczalnosc etylenu pod cisnieniem 11 atm absolutnych w roztwo¬ rze 100 g chlorku miedziawego, rozpu¬ szczonego w mieszaninie 300 g wody, 75 cm3 stezonego kwasu solnego (o gestosci 1,16) i 250 g jedno-propanolo-aminy, wy¬ nosi 21,6 litra (mierzone w normalnej temperaturze i pod normalnem cisnieniem) na 1 kg rozpuszczalnika w temperaturze 20°C.Jak mozna bylo oczekiwac, rozpu¬ szczalnosc wszystkich gazów olefinowych w tych roztworach miedziawych gwaltow¬ nie sie zmniejsza ze wzrostem tempera¬ tury.Ponizej podano trzy przyklady wyko¬ nania wynalazku w poszczególnych przy¬ padkach.Przyklad I. Pochlanianie przerywane. 49,3 litra (mierzone w normalnej tempe¬ raturze i pod normalnem cisnieniem) mie¬ szaniny gazowej o skladzie: C.AH6 — 17,6%; C2H4 — 35,7%; H2 — 14,1%; C2ff6 — 3,0%; CH4 — 29,1%; N2 — 0,5% sprezono do okolo 22 atm i ze¬ tknieto w odpowiednio wysokopreznem na¬ czyniu z 1,92 kg roztworu A, opisanego powyzej. Naczynie poruszano starannie w temperaturze 20°C, przyczem cisnienie w niem zmniejszylo sie do 11,9 atm. Obje¬ tosc gazu nierozpuszczonego wynosila 27,1 litra, a sklad jego byl nastepujacy: C3ff6— 17,5%; C2ff4 — 14,1%; H2 — 18,8%; CH4 — 45,6% oraz C2H6 — 4,0%. Obje¬ tosc gazu, odzyskanego z cieczy plócznej, po rozprezeniu do cisnienia atmosferycz¬ nego l ogrzaniu do 60°C wynosila 22,2 li¬ tra (w normalnej temperaturze i pod nor¬ malnem cisnieniem); gaz ten mial sklad nastepujacy: CdH6 — 17,8%, C2H4 — 80,8%, CH4 — 1,0%, a reszta, zlozona z etanu i wodoru, stanowila 0,4%.Przyklad II, Pochlanianie przerywane. 64,6 litra gazu (mierzonego w normalnej temperaturze i pod normalnem cisnie¬ niem) o takim samym skladzie, jak w przykladzie I, pod cisnieniem okolo 31 atm potraktowano w sposób przerywany 2,20 kg roztworu A w temperaturze okolo 20°C.Cisnienie koncowe wynosilo 19,4 atm.Objetosci oraz sklad objetosciowy nieroz¬ puszczonego gazu i gazu pochlonietego po odzyskaniu go z cieczy plócznej byly na¬ stepujace: Objetosc w litrach Sklad w %% obje¬ tosciowych C2#4 C2He H2 Gaz nierózpu- szczony 40,2 16,3 9,6 48,0 4,0 22,2 gaz rozpu¬ szczony 24,4 20,4 77,5 1,2 | ) °9 Przyklad III. Proces przeciwpradowy w wiezy plócznej. Surowy gaz z destyla¬ cji rozkladowej sprezono do 30 atm, a skladniki, skroplone przez oziebienie do 20°C, oddzielono, a nastepnie usunieto ma¬ le ilosci acetylenu przez odpowiedni pro¬ ces przemywania. Pozostala mieszanina gazowa zawierala w okraglych liczbach: C3ff6 - 20%; C2H4 — 35%; CAHS — 4%; 1:3 — butadienu 1%; H2 — 12%; CH4 — 23%; C2H6 — 4%, a reszte tlen¬ ku wegla i azotu (1%). Mieszanine te pló- kano w odpowiednio wypelnionej kolumnie pod cisnieniem 30 atm w przeciwpradzie ze strumieniem roztworu A, stosujac 40 kg roztworu chlonnego na kazdy metr sze¬ scienny przemywanego gazu. Wieze chlo¬ dzono w odpowiedni sposób, aby rozpro¬ szyc cieplo rozpuszczania, utrzymujac — 3 -*srednia temperature 20(C. Gazy, odzy¬ skane z cieczy plócznej przez obnizenie cisnienia do atmosferycznego i ogrzanie do 60°C, mialy w przyblizeniu nastepujacy sklad: CO — 1%, C3ff6 — 26%, CM, — 65%, C4#8 — 4%, 1 : 3-butadienu — 2%, a pozostalosc 2% stanowily: wodór, me¬ tan i etan, Z kazdych 100 litrów surowego gazu po przemyciu otrzymywano okolo 50 litrów opisanego gazu. PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe, 1. Sposób pochlaniania olefinów z mieszanin gazowych, znamienny tern, ze do pochlaniania uzywa sie roztworu soli miedziawej w rozwodnionej hydroksy- alkylo-aminie.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze pochlonieta olefine odzyskuje sie, ogrzewajac rozpuszczalnik lub zmniej¬ szajac cisnienie, albo stosujac oba te za* biegi.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze stosuje sie roztwór chlonny, który oprócz soli miedziawej, wody i hy- droksy-alkylo-aminy zawiera pewna ilosc rozpuszczalnej w wodzie soli hydroksy- alkylo-aminy, dochodzaca w przyblizeniu do jednej czasteczki, liczac na atom mie¬ dzi jednowartosciowej.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3 w zastosowaniu do gazu, zawierajacego ace¬ tylen, znamienny tern, ze przed wlasci- wem pochlanianiem olefinów usuwa sie z niego acetylen w znany sposób.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 —- 4, zna¬ mienny tern, ze jest prowadzony z zasto¬ sowaniem zasady przeciwpradu.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, zna¬ mienny tern, ze stosuje sie odpowiednie ochladzanie, w celu zapobiegania znacz¬ niejszemu wzrostowi temperatury, powo¬ dowanemu egzotermicznym charakterem reakcji pochlaniania.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 6, zna¬ mienny tern, ze przeprowadza sie go pod cisnieniem wiekszem od atmosferycz¬ nego. The Distillers Company Limited. Walter Philip Joshua, Herbert Muggleton Stanley. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL