PL54492B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25. I. 1968 54492 K\. 12 o, 19/01 MKP C 07 c ^/fip UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Józef Figwer, dr inz. Jerzy Kopytowski Wlasciciel patentu: Zaklady Chemiczne „Oswiecim", Oswiecim (Polska) Sposób otrzymywania butadienu o wysokim stezeniu z rozcienczonych frakcji butadienowo-butylenowych Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia butadienu o wysokim stezeniu z rozcienczonych frakcji butadienowo-butelynowych, droga chemo- sorbcji butadienu w kompleksach octano-amono- wych miedzi.Znany jest szereg metod zatezenia butadienu wystepujacego w róznych frakcjach butadieno-bu- tylenowych. Najczesciej stosuje sie metody desty¬ lacji azeotropowej i metody chemosorbcji — de- sorbcji. W procesie chemosorbcji zateza sie buta¬ dien w roztworze kompleksu miedziowo-amonowo- -octanowego (Cu2(NH3)2)2 (CH3COO)2 wykorzystu¬ jac duza róznice chlonnosci roztworu kompleksu w stosunku do butylenów i butadienu.Znane rozwiazania technologiczne polegaja na przeciwpradowym prowadzeniu procesu chemosorb¬ cji i nastepnym zdesorbowaniu pochlonietego buta¬ dienu i butylenów.Typowy schemat ideowy znanego rozwiazania technicznego przedstawia podany na rysunku sche¬ mat 1.Uklad sklada sie z szeregu absorberów A i desor- bera D. Wolny od weglowodorów roztwór kom¬ pleksu miedziowo-amonowo-octanowego wprowadza sie do absorbera Kn, w którym w przeciwpradzie wchodzi w zetkniecie z uboga w butadien frakcja butadienorbutylenowa przechodzaca z poprzedniego stopnia absorbcji Kn-1.Frakcje weglowodorów C4 wprowadza sie do ukladu absorbcji do absorbera Ki z roztworem absorbujacym, który wiaze czesc butadienu znajdu¬ jacego sie we frakcji weglowodorowej, po czym frakcje te przeprowadza sie kolejno przez absorbery K2, Kn_x, Kn. W miare przeplywu frakcji przez s absorbery zawartosc butadienu we frakcji obniza sie.Po przejsciu frakcji przez absorber Kn uwolnione od butadienu butyleny opuszczaja uklad, a roz¬ twór absorbujacy przechodzi kolejno przez absor- 10 bery Kn_!, K2, Ki i po nasyceniu butadienem do okreslonego stopnia przechodzi do desorbera D.Zdesorbowany butadien wydziela sie w wiezy desorbcyjnej D, a uwolniony od butadienu roz¬ twór kompleksu zawraca sie do ukladu absorb- 15 cji A.Uzyskany tym sposobem butadien, bez wzgledu na techniczny sposób realizacji procesu chemo¬ sorbcji (wiezowy, mieszalnikowy znany pod nazwa mixer-settler, czy tez wirówkowy, znany pod naz- 20 wa procesu ekstrakcji w aparatach Podbielniaka) nie osiaga wysokiego stezenia.Stezenie to jest tym nizsze im nizsza jest spraw¬ nosc urzadzenia. Wspólczynnik sprawnosci chemo¬ sorbcji wiezowej nie przekracza 0,3, chemosorbcji 25 mieszalnikowej 0,6, chemosorbcji wirówkowej 0,8.W zwiazku z tym proponowano szereg znanych zmian w procesie, jak podawanie wysokoprocento¬ wego butadienu na ostatni stopien chemosorbcji, wstepna desorbcje nasyconego roztworu lub oba 30 sposoby razem. 5449254492 Jednakze wszystkie te rozwiazania, w przypadku koniecznosci otrzymywania wysokostezonego buta¬ dienu, natrafiaja na powazne trudnosci i wymagaja zwiekszonych recykli, wynoszacych od 30% do 500°/o. Wiaze sie to z powaznym zuzyciem srodków energetycznych, poniewaz proces chemosorbcji prowadzi sie w temperaturze od —8°C do —2°C, a desorbcje w temperaturach do 85°C.Wynalazek eliminuje te niedogodnosci umozli- #wiajac otrzymywanie butadienu o wysokim steze¬ niu z frakcji butadienowo-butylenowej przy znacz¬ nym zmniejszeniu nakladów energetycznych, przy czym moze znalezc zastosowanie we wszystkich znanych metodach chemosorbcji.Sposób wedlug wynalazku polega na poddawaniu rozcienczonej frakcji butadieno-butylenowej co najmniej dwukrotnie kolejno chemosorbcji i de- sorbcji.Przykladowy schemat ideowy otrzymywania ste¬ zonego butadienu skladajacy sie z n-ukladów absorbcji i desorbcji przedstawia schemat 2.Rozcienczona frakcje butadieno-butylenowa wprowadza sie do ukladu absorbcji A do kolumny Kn, w której nastepuje czesciowa absorbcja buta¬ dienu w .roztworze cyrkulujacym w ukladzie absorbcji An i desorbcji Dn. Po desorbcji miesza¬ nina butadieno-butylenowa o stezeniu butadienu wyzszym od pierwotnego przechodzi do ukladu absorbcji An_x i desorbcji Dn_i, a nastepnie kolej¬ no do dalszych ukladów absorbcyjno-desorbcyj- nych. Zdesorbowane w ukladzie Di weglowodory charakteryzuja sie wysokim stezeniem butadienu.W zaleznosci od stezenia frakcji ilosc ukladów chemosorbcji — desorbcji moze byc rózna. Za¬ zwyczaj wystarcza dla frakcji rozcienczonych (15% do 20% butadienu) 2 do 4 stopni, a dla ste¬ zonych frakcji 2 stopnie.Przyklad: 3000 Kg/h frakcji o zawartosci butadienu 95,5% wagowych poddaje sie zatezaniu do osiagniecia stezenia butadienu w produkcie 98,5% wagowych za pomoca roztworu pochlaniaja¬ cego o skladzie: Zawartosc Cu* — 3,2 g mol/l Zawartosc Cu** — 0,2 Zawartosc CH3COOH — 4,0 Zawartosc NHS — 11,0 Temperatura roztworu pochlaniajacego po absorb¬ cji wynosi 0°C. a) Znany system skladajacy sie z ukladu absorb¬ cji A I i desorbcji D I przedstawia schemat 3, przy czym przyjeto nastepujace oznaczenia na schemacie i tablicy zestawiajacej wyniki: 1-frakcja wyjsciowa, 2-recykl weglowodorów o znacznym stezeniu butadienu, 3-ekstrakt, 4-ra- finat, 5-ekstrahent.Ekstrahent w ilosci niezbednej dla pochloniecia butadienu zawartego we frakcji i recyklu wpro¬ wadza sie w przeciwpradzie, w stosunku do weglo¬ wodorów, do ukladu absorbcji A I. Przechodzac kolejno przez szereg aparatów absorbcyjnych na¬ syca sie butadienem. W ostatnim aparacie napo¬ tyka recykl stezonego butadienu, po którym opusz¬ cza uklad absorbcji A I i podawany jest do desor- bera D I.W desorberze nastepuje desorbcja butadienu, którego czesc podawana jest powtórnie na absorb- cje Al. Reszta stanowi gotowy produkt, który od¬ prowadzany jest do dalszej przeróbki. 5 Niezaabsorbowane butyleny opuszczaja ostatni aparat ukladu absorbcyjnego Al.Proces prowadzony w takim systemie daje na¬ stepujace wyniki: 10 1 Frakcja weglowodorowa 2 Recykl butadienu 3 Ekstrakt 4 Rafinat Ilosc Zawartosc kg/h butadienu % wag. 136,4 0,01 5 Ekstrahent Ilosc kg/h 68 700 Ilosc Zawartosc Ilosc Zawartosc Ilosc Zawartosc kg/h butadienu kg/h butadienu kg/h butadienu 15 % wag. % wag. % wag. 3000 95,5 1000 98,5 2863,6 98,5 20 25 b) System wedlug wynalazku skladajacy sie z dwóch ukladów absorbcji (A I i A II), oraz dwóch ukladów desorbcji (D I i D II) przedstawiony jest schematem 4, przy czym przyjeto nastepujace ozna¬ czenia na schemacie i tablicy zestawiajacej uzyska- 30 ne wyniki: 1 — frakcja wyjsciowa, 2 — recykl z dru¬ giego ukladu desorbcji D II bedacy jednoczesnie ekstraktem z drugiego ukladu desorbcji D II, 3 — ekstrakt z pierwszego ukladu desorbcji D I, 4 — ra¬ finat, 5a, 5b — ilosc ekstrahenta odpowiednio dla 35 ukladu I i II, 6 — frakcja przechodzaca do II ukladu absorbcji stanowiaca jednoczesnie rafinat z I ukladu absorbcji.Frakcje wyjsciowa i recykl z drugiego ukladu desorbcji wprowadza sie do szeregu absorberów 40 A I, w których za pomoca postepujacego w przeciw¬ pradzie ekstrahenta z desorbcji D I nastepuje ab¬ sorbcja butadienu. Nasycony ekstrahent podawany jest do ukladu desorbcji D I skad zdesorbowany butadien o wysokim stezeniu podawany jest do dal- 45 szej przeróbki.Rafinat z pierwszego ukladu absorbcji A I, poda¬ wany jest do drugiego ukladu absorbcji A II, w któ¬ rym przy pomocy postepujacego w przeciwpradzie ekstrahenta z desorbcji D II nastepuje absorbcja 50 resztek zawartego w rafinacie butadienu. Nasycony weglowodorami roztwór podawany jest na uklad desorbcji D II skad weglowodory podawane sa do ukladu absorbcji A I. Rafinat opuszcza drugi uklad absorbcji zawierajac sladowe ilosci butadienu.Rezultaty pracy takiego systemu przedstawia na- 55 stepujace zestawienie: Uklad I. 3. Ekstrakt I 1. Frakcja 2. Recykl 60 weglowodorowa butadienu Ilosc Zawartosc Ilosc Zawartosc Ilosc Zawartosc kg/h butadienu kg/h butadienu kg/h butadienu % wag. % wag. % wag. 65 3000 95,5 56,6 95,5 2863,6 98,55 54492 6.Ilosc kg/h 193,0 6. Frakcja Rafinat I Zawartosc butadienu °/o wag. 70,0 Uklad II.Recykl 5a. Ekstrahent I Ilosc kg/h 46.500 2. Ekstrakt II Ilosc Zawartosc Ilosc Zawartosc Ilosc Zawartosc kg/h butadienu kg/h butadienu kg/h butadienu % wag. °/o wag. °/o wag. 193,0 70,0 — — 56,6 95,5 4.Ilosc kg/h 136,4 Rafinat Zawartosc butadienu °/o wag. 0,01 5. Ekstrahent II Ilosc kg/h 2 500 Dla uzyskania tych samych wyników wydajnos¬ ciowych dla tych samych charakterystyk surowca i produktu, w systemie jednoukladowym ilosc cyr- kulujacego ekstrahenta przekracza o 40°/o laczna ilosc cyrkulujacych ekstrahentów w systemie dwuukladowym. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania butadienu o wysokim ste- 15 zeniu z rozcienczonych frakcji butadienowo-buty- lenowych za pomoca chemosorbcji butadienu w kompleksach octano-amonowych miedzi jedno- wartosciowej i desorbcji, znamienny tym, ze za¬ warty w rozcienczonej frakcji butadienowo-buty- 20 lenowej butadien poddaje sie co najmniej dwu¬ krotnie kolejno chemosorbcji i desorbcji. butadien fi D I -.—i r< frakijaC^ Tzlwor nasycony X WX K2 Xl butylenu m .rozlworniCTosuaA] Kn-1 Kn SCHEMAT 1 rauienciona frakcja bulyleny SCHEMAT

2.KI. 12 o, 19/01 54492 "Hzh N Dl J^rt: -® U- ¦*© UD SCHEMAT 3 SCHEMAT 4 Krak 1 z. 659 XI. 67 310 PL