PT1443035E

PT1443035E - Processo e equipamento para a separação e a purificação de dienos conjugados

Info

Publication number: PT1443035E
Application number: PT01976782T
Authority: PT
Inventors: Masanobu Kanauchi; Masayoshi Kaji
Original assignee: Zeon Corp
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2012-05-22
Also published as: EP1443035A4; US20050004413A1; EP1443035B1; CN100491307C; CN1558886A; KR20040054728A; EP1443035A1; WO2003035588A1; ES2384453T3; KR100845750B1

Description

DESCRIÇÃO

PROCESSO E EQUIPAMENTO PARA A SEPARAÇÃO E A PURIFICAÇÃO DE DIENOS CONJUGADOS

DOMÍNIO TÉCNICO A presente invenção tem por objecto um processo e um equipamento para separar e purificar dienos conjugados capazes de suprimirem eficazmente a geração de polímeros pipocas no interior de um equipamento de purificação, quando se faz a separação e a purificação de isopreno e de butadieno de elevada pureza e de outros dienos conjugados, com origem em destilados de petróleo.

TÉCNICA ANTERIOR

Os dienos conjugados, tais como 1,3-butadieno, isopreno e cloropreno, como hidrocarbonetos insaturados, são susceptíveis de gerarem, acidentalmente, polímeros insolúveis porosos, conhecidos como polímeros pipocas, tanto em fase liquida como em fase gasosa. Particularmente, a destilação industrial satisfaz várias condições susceptíveis de gerarem o polímero pipoca, tal como a temperatura de operação adequada, um monómero de alta pureza, a coexistência das fases gasosa e líquida, o ingrediente de humidade e a existência de ferrugem. Uma vez gerado este polímero pipoca, forma-se um núcleo e o polímero pipoca aumenta exponencialmente em torno do núcleo, o que conduz rapidamente a um bloqueio no equipamento. Além disso, este polímero é forte, isto é, é insolúvel em todos os dissolventes conhecidos e não funde mesmo se aquecido. Para eliminar este polímero, não há nenhum outro processo adequado, a não ser o da limpeza por l meios mecânicos. Esta limpeza exige a paragem do equipamento durante um certo tempo e, por isso, não é possível evitar a desvantagem económica.

Além disso, a limpeza mecânica não pode remover completamente o polímero e, quando a operação começa, uma pequena quantidade de polímero que tenha ficado para trás torna-se num núcleo e o polímero aumenta novamente. Como processo de prevenção da polimerização de dienos conjugados no interior de um equipamento de separação e de purificação, já foi feita uma variedade de propostas. Por exemplo, a publicação da patente japonesa não examinada No. 50-112304 descreve um processo de destilação de hidrocarboneto C5, na presença de uma di(alquil inferior)-hidroxilamina e que descreve que o processo permite a supressão da produção de polímeros pipocas na destilação de isopreno.

Além disso, a publicação da patente japonesa não examinada No. 56-81526 descreve um processo de destilação extractiva, na presença de furfural e de um produto de condensação do furfural, num dissolvente de extracção. Além disso, a publicação da patente japonesa examinada No.45-19.682 revela um processo de destilação extractiva para hidrocarbonetos de dienos conjugados por adição de um inibidor de polimerização ou de um agente de transferência de cadeia de polimerização, num dissolvente de extracção. Descreve-se aqui que também é possível a adição de um inibidor de polimerização ou de um agente de transferência de cadeia de polimerização, num dissolvente de extracção. A patente japonesa JP 10251662 descreve um processo para a separação de dienos conjugados, por destilação extractiva de uma fracção de petróleo contendo dienos 2 conjugados, com uma torre de destilação extractiva, em que se mede a concentração de oxigénio na fracção e no produto extraido; calcula-se o peso do influxo de oxigénio a partir das concentrações de oxigénio medidas e das quantidades da fracção e do produto extraido fornecidos; e a quantidade de inibidor de polimerização fornecida à torre é controlada em proporção com o peso do influxo de oxigénio.

No entanto, de acordo com o processo descrito nestas publicações, nalguns casos, adicionou-se uma quantidade mais do que necessária de um inibidor de polimerização para suprimir a geração de polímeros pipocas no interior do equipamento e, por conseguinte, os custos de separação e de purificação tendem a subir.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Um objecto da presente invenção consiste em proporcionar um processo e um equipamento para separar e purificar dienos conjugados, capazes de eficientemente e de forma estável suprimirem a geração de polímeros pipocas, no equipamento.

De acordo com a presente invenção, um processo de separação e de purificação de dienos conjugados compreende as etapas de obtenção de um primeiro produto do fundo, por destilação de uma mistura de hidrocarbonetos, incluindo 80 % ou mais de dienos conjugados, num ambiente com a presença de um inibidor de polimerização, numa coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo; obtenção de um segundo produto de fundo, por destilação do referido primeiro produto de fundo, num ambiente com 3 a presença de um inibidor de polimerização numa coluna de destilação de ponto de ebulição mais alto; medição de cada uma das concentrações dos inibidores de polimerização incluídos no referido primeiro produto de fundo e no segundo produto de fundo; e controlo da concentração do inibidor de polimerização incluído no referido primeiro produto de fundo e/ou no segundo produto do fundo, alterando a quantidade fornecida do inibidor de polimerização à referida coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo e/ou à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado, em conformidade com a concentração medida do inibidor de polimerização.

Para atingir o objectivo anterior, utiliza-se, na presente invenção, um equipamento para a separação e a purificação de dienos conjugados que compreende uma coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo para a obtenção de um primeiro produto do fundo, por destilação de uma mistura de hidrocarbonetos, incluindo 80 % ou mais de dienos conjugados, num ambiente com a presença de um inibidor de polimerização; uma coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado para a obtenção de um segundo produto de fundo, por destilação do primeiro produto de fundo, num ambiente com a presença de um inibidor de polimerização; meios de medição significam a medição de cada uma das concentrações dos inibidores de polimerização incluídos no primeiro produto do fundo e no segundo produto do fundo, respectivamente; um sistema de abastecimento para fornecer um inibidor de polimerização novamente na coluna de destilação de 4 ponto de ebulição mais baixo e/ou à coluna de destilação de ponto de ebulição mais alto; e meios de controlo para controlar a concentração do inibidor de polimerização incluído no primeiro produto de fundo e/ou no segundo produto do fundo, alterando a quantidade fornecida de inibidor de polimerização à coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo e/ou à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado, em conformidade com a concentração medida do inibidor de polimerização.

Na presente invenção, é preferível utilizar um equipamento de análise, tal como um cromatógrafo de iões, um cromatógrafo de líquido e um cromatógrafo de gás, para a medição da concentração do inibidor de polimerização.

Na presente invenção, como processo para alterar uma quantidade a fornecer de um inibidor de polimerização a uma coluna de destilação, por exemplo, quando a concentração medida do inibidor de polimerização excede o valor limite superior de um intervalo de referência, a quantidade de inibidor de polimerização fornecida à coluna de destilação pode ser diminuída, enquanto quando a concentração medida do inibidor de polimerização é inferior ao valor limite inferior do intervalo de referência, a quantidade fornecida do inibidor de polimerização, à coluna de destilação, pode ser aumentada. Na presente invenção, um meio para alterar a quantidade de inibidor de polimerização fornecida à coluna de destilação pode ser controlado manualmente ou controlada automaticamente.

Na presente invenção, como processo para alterar uma etapa de fornecimento de um inibidor de polimerização a uma coluna de destilação, por exemplo, quando a concentração 5 medida do inibidor de polimerização excede o valor limite superior de um intervalo de referência, a etapa de fornecimento do inibidor de polimerização à coluna de destilação pode ser diminuída, enquanto quando a concentração medida do inibidor de polimerização é inferior ao valor limite inferior do intervalo de referência, a etapa de fornecimento do inibidor de polimerização à coluna de destilação pode ser aumentada. Na presente invenção, um meio para alterar a etapa de fornecimento do inibidor de polimerização à coluna de destilação pode ser controlado manualmente ou controlada automaticamente.

Uma mistura de hidrocarbonetos, incluindo dienos conjugados, que pode ser aplicada na presente invenção é normalmente uma mistura de hidrocarbonetos, incluindo dienos conjugados, em C4 ou superior, obtidos por craqueamento da nafta e separação de etileno, propileno e outros hidrocarbonetos em C2 e C3, de preferência uma fracção de hidrocarboneto C4 ou uma fracção de hidrocarbonetos C5, mais preferencialmente uma fracção de hidrocarbonetos C4 incluindo butadieno ou uma fracção de hidrocarbonetos C5 incluindo isopreno.

Numa mistura de hidrocarbonetos, incluindo dienos conjugados, que pode ser aplicada na presente invenção, o teor (concentração) de dieno conjugado é previamente aumentado por destilação extractiva ou outros processos. Neste caso, o dieno conjugado incluído na mistura de hidrocarbonetos é, normalmente de 80 % ou mais, de preferência de 90 % ou mais e, mais preferivelmente, de 95 % ou mais.

Um inibidor de polimerização que pode ser utilizado na presente invenção é usado para a geração da supressão de 6 polímeros pipocas no interior do aparelho e não está particularmente limitado.

Concretamente, para inibir e suprimir a polimerização por radicais de eliminação de impurezas com radicais estáveis, pode-se exemplificar com 1,l-difenil-2-picril-hidrazilo, 1,3,5-trifenil-ferudazilo, 2,6-di-t-butil-a-(3,5-di-t-butil-4-oxo-2,5-ciclo-hexanodieno-l-indeno)-p-toliloxi, 2,2,6,6-tetrametil-4-piperidona-l-oxilo, óxido de N-(3-N-oxianilino-l,3-dimetilbutilideno)-anilina, 2-(2- cianopropil)-ferudazilo; como para inibir e suprimir a polimerização por reacção de transferência de cadeia, os que activam a ligação NH, tais como difenilpicril-hidrazina, difenilamina, dietil-hidroxilamina, dimetil-hidroxilamina, metiletil-hidroxilamina, dipropil-hidroxil-amina, dibutil-hidroxilamina, dipentil-hidroxilamina; aqueles que têm uma ligação OH de fenol, tais como hidroquinona e t-butilcatecol; ditiobenzoildisulfureto, trisulfureto de p,p'-ditolilo, tetrasulfureto de p,p'-ditolilo, tetrasulfureto de dibenzilo, dissulfureto de tetraetiltiuram; como para inibir e suprimir a polimerização por reacção de adição de oxigénio, enxofre, antraceno, 1,2-benzantraceno, tetraceno; derivados de benzoquinona tais como cloranilo, p-benzoquinona, 2,6-di-clorbenzoquinona, 2,5-diclor-benzoquinona, compostos de azoto tais como furfurilideno-malononitrilo e m-dinitro-benzeno, compostos nitrosos, tais como nitrosobenzeno, 2-metil-2-nitrosopropano; além disso, também se exemplifica com sais de metais tais como cloreto férrico e brometo férrico.

Para além dos inibidores de polimerização anteriores, são preferíveis os que inibem e suprimem a polimerização por reacção de transferência de cadeia, particularmente di- 7 (alquil inferior)-hidroxilamina. Concretamente, é preferível a dietil-hidroxilamina.

Além disso, podem-se utilizar estes inibidores de polimerização isoladamente ou em combinações de dois ou mais. Uma quantidade de inibidores de polimerização é normalmente de 0,1 a 200 ppm, com base no peso de uma mistura de hidrocarbonetos, incluindo dienos conjugados. Um processo de utilização de um inibidor de polimerização não está particularmente limitado e pode ser atingido simplesmente pondo em contacto o dieno conjugado ou uma mistura de hidrocarbonetos, incluindo o dieno conjugado, com o inibidor de polimerização.

Operação e efeito da presente invenção

Num processo de separação e de purificação de dienos conjugados, usando o equipamento de separação e de purificação de acordo com a presente invenção, mede-se a concentração de um inibidor de polimerização, incluído num produto de fundo retirado após a destilação e, com base nisto, altera-se a quantidade de inibidor de polimerização fornecida à coluna de destilação. Portanto, é possível fornecer um inibidor de polimerização na proporção exacta necessária para a supressão da geração de polímeros pipocas, no interior do equipamento e a geração de polímeros pipocas pode ser suprimida eficientemente e de forma estável. Como resultado, os custos de separação e de purificação de dienos conjugados podem ser reduzidos, em comparação com as técnicas convencionais.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 representa um diagrama de blocos mostrando um exemplo de um sistema de separação e de purificação utilizando um eguipamento de separação e de purificação de acordo com a presente invenção. 2 um sistema de separação e de purificação 8 uma coluna de destilação extractiva 8d a 8e, 8h uma tubagem 82a uma tubagem de refluxo 8i uma válvula de ajustamento da guantidade fornecida 14 uma coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 16 uma coluna de destilação de ponto de ebulição mais alto 16a a 16d, 16f uma tubagem 162a uma tubagem de refluxo 163a um condensador 16e uma válvula de ajustamento da quantidade fornecida 22a, 22b um dispositivo de controlo (meios de controlo) 18a a 18a um dispositivo de análise por meio de um cromatógrafo de liquido ou de um cromatógrafo de gás (dispositivo de medição)

MELHOR PRÁTICA PARA A REALIZAÇÃO DA PRESENTE INVENÇÃO A seguir, vai explicar-se, em detalhe, o equipamento para a separação e a purificação de dienos conjugados utilizado na presente invenção e um processo para a separação e a purificação de dienos conjugados, de acordo 9 com a presente invenção, com base em formas em modalidades de realização ilustradas nos desenhos. Na presente modalidade, como exemplo de um equipamento para separar e purificar dienos conjugados, dá-se uma explicação tomando como exemplo um equipamento de separação e de purificação utilizado para a purificação de uma fracção do hidrocarboneto butadieno C4, altamente concentrado, em que a concentração de butadieno é previamente aumentada por destilação extrativa ou similar.

Sistema 2 de separação e de purificação

Tal como se mostra na fig. 1, um sistema 2 de separação e de purificação, de acordo com a presente modalidade de realização, compreende uma coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14 e uma coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16. A coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14 é uma coluna de destilação para se obter uma fracção de hidrocarboneto C4 em que a concentração de butadieno é aumentada e em que se retira uma primeira porção da destilação e um primeiro produto do fundo que está ligado à referida última coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado explicada 16 por meio uma tubagem 16a. A tubagem 16a é fornecida com um dispositivo de análise, um cromatógrafo de liquido ou um cromatógrafo de gás (dispositivo de medição) 18a para medir a concentração de um inibidor de polimerização incluido no primeiro produto de fundo que flui e a concentração medida do inibidor de polimerização é enviada, como um sinal de saida, pré- determinado, para o dispositivo de controlo (meio de controlo) 22a. De acordo com a presente modalidade de realização, liga-se uma linha 8h para fornecer um inibidor 10 de polimerização à tubagem de refluxo 82a, próxima do topo do corpo da coluna, da coluna de destilação extractiva 8.

Na tubagem 8h, coloca-se uma válvula 8i de ajustamento da quantidade fornecida de inibidor de polimerização fornecida e pode-se ajustar a quantidade fornecida do inibidor de polimerização com base num sinal de saída, enviado a partir de um dispositivo de controlo 22a. A coluna de destilação, de ponto de ebulição mais baixo, 14, compreende geralmente um corpo da coluna, um condensador para o arrefecimento do vapor de escape do topo do corpo da coluna e a condensação para um líquido, um tambor de refluxo para armazenar a porção de destilação condensada para um líquido pelo condensador, uma tubagem de refluxo para voltar a abastecer uma parte da porção de destilação armazenada ao tambor de refluxo próximo da parte superior do corpo de coluna e uma caldeira situada na parte inferior do corpo da coluna, mas são omissos no desenho, na presente modalidade. Uma forma da coluna de destilação pode ser, por exemplo, qualquer coluna de placas, no interior do corpo da coluna, dividida por tabuleiros horizontais, de modo que o contacto do líquido e de vapor é feito de forma gradual ou uma coluna de enchimento preenchida com uma carga para haver um movimento eficiente dos materiais entre as diferentes fases, etc. A precisão da destilação (capacidade de separar os que possuem pontos de ebulição próximos) torna-se maior à medida que o número de tabuleiros horizontais aumenta; no entanto, quando o número é demasiado grande, o custo aumenta, de modo que se selecciona tendo em consideração o equilíbrio entre a capacidade e o custo. 11

Note-se que o número de referência "8d" na fig. 1 é uma tubagem para retirar o dissolvente de extracção de uma coluna de destilação extractiva 8, na parte inferior do corpo da coluna e o número de referência "16f" é uma tubagem de retirada da primeira porção de destilação do tambor de refluxo (não mostrado). A coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado, 16, é uma coluna para destilar um primeiro produto do fundo fornecido através da tubagem 16 e retirando uma segunda porção destilação e um segundo produto de fundo. Perto do prato mais elevado da coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16, liga-se uma tubagem 16d para o abastecimento do inibidor de polimerização. Noemadamente, de acordo com a presente modalidade de realização, o tubo 16d não está ligado ao tubo de refluxo 162a onde se retira a segunda porção de destilação do topo do corpo da coluna da coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado, 16. Além disso, de acordo com a presente modalidade de realização, a posição de ligação do tubo 16d à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16, a saber, a posição de abastecimento do inibidor de polimerização à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16, é móvel, num movimento para cima e para baixo, em resposta a um sinal de saida a partir do dispositivo de controlo 22b. Na tubagem 16d providencia-se uma válvula de ajustamento da quantidade fornecida 16e, para ajustar a quantidade de inibidor de polimerização fornecida e pode-se ajustar a quantidade fornecida de inibidor de polimerização com base num sinal de saida, enviado do dispositivo de controlo 22a.

Perto do prato horizontal mais elevado da coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16, liga-se um 12 tubo 16d para retirar a segunda porção de destilação. 0 tubo 16c dispõe é providenciado com um dispositivo de análise, um cromatógrafo de liquido ou um cromatógrafo de gás (dispositivo de medição) 18c, para medir a concentração de um inibidor de polimerização incluido na segunda porção de destilação que flui ai e a concentração medida do inibidor de polimerização é enviada como um sinal de saida, pré-determinado, para o dispositivo de controlo (meios de controlo) 22b. Perto do prato mais ao fundo da coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16, liga-se um tubo 16b para retirar o segundo produto do fundo. A tubagem 16b é fornecida com um dispositivo de análise, um cromatógrafo de liquido ou um cromatógrafo de gás (dispositivo de medição) 18b para medir a concentração de um inibidor de polimerização incluido no segundo produto de fundo que flui na tubagem e a concentração medida do inibidor de polimerização é enviada, como um sinal de saida, pré-determinado, para o dispositivo de controlo (meios de controlo) 22a. Uma forma da coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16, como mencionado antes, pode ser uma coluna de placas ou uma coluna com enchimento. Quando se utiliza uma coluna de placas, o número de tabuleiros de placas seleciona-se tendo em consideração o equilibrio entre a capacidade e do custo, da mesma maneira que na coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14 mencionada antes.

Efeitos

Um sistema de separação e de purificação do 2, de acordo com a modalidade presente, exibe os efeitos que se seguem. 13 A coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14 é fornecida com uma fracção de hidrocarbonetos C4, em que a concentração de butadieno é aumentada através de um tubo 8e e de um tubo de refluxo 82a dispostos perto do topo da coluna de destilação extractiva 8. Além disso, a coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14 é fornecida com o inibidor de polimerização, através do tubo 8e, que faz parte do tubo 8h e se mistura com a fracção de hidrocarbonetos C4 no tubo de refluxo 82a. Uma posição de fornecimento da fracção de hidrocarbonetos C4 e do inibidor de polimerização à coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14 não está particularmente limitada, mas, normalmente, está, aproximadamente, na zona média. Além disso, o inibidor de polimerização é abastecido, de preferência, antes de um condensador nos tubos de refluxo 82a e mistura-se com a fracção de hidrocarboneto C4. No entanto, o inibidor de polimerização pode ser fornecido a partir de outra posição, tal como o tubo 8e. Além disso, o tubo 8h pode estar ligado directamente à coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14 e o inibidor de polimerização e a fracção de hidrocarboneto C4 podem ser fornecidos separadamente. Juntamente com o fornecimento da fracção de hidrocarbonetos C4 e o inibidor de polimerização realiza-se a destilação por aquecimento pela caldeira (não mostrado), disposta na parte inferior da coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14. A pressão no interior da coluna de destilação de ponto de ebulição inferior 14 não está particularmente limitada e é, normalmente, de 4 a 6 atms (405 a 608 kPa) e a temperatura no fundo é um ponto de ebulição sob pressão. A partir do topo da coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14, retira-se uma porção de destilação, incluindo metil-acetileno, condensa-se a porção de destilação no condensador (não mostrado) , faz-se o refluxo de uma parte 14 que volta para o topo da coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14 e retira-se a porção remanescente como uma primeira porção da destilação, através do tubo 16f. Por outro lado, a partir do fundo da coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14, a fracção incluindo muito butadieno, cis-2-buteno e penteno, retira-se como o primeiro produto do fundo e fornece-se à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16 através do tubo 16a. E abastece-se a coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16, com o inibidor de polimerização, através do tubo 16d. A posição de abastecimento do primeiro produto do fundo à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16 não está particularmente limitada, mas, normalmente, está numa fase média aproximada e a posição de abastecimento do inibidor de polimerização à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16 está, de preferência, numa parte superior dos pratos. 0 inibidor de polimerização utilizado aqui não é o preferido para misturar com um butadieno com um alto qrau de pureza, que pode ser um material de polibutadieno. Quando a posição para o abastecimento do inibidor de polimerização se torna mais elevada, o efeito do inibidor de polimerização no polimero pipoca torna-se também maior, no entanto, o inibidor de polimerização é apropriado para se misturar com um butadieno com um alto grau de pureza. Quando a posição para o abastecimento do inibidor de polimerização passou a ser mais baixa, foi difícil misturar o inibidor de polimerização com um butadieno com um alto grau de pureza, no entanto, o efeito do inibidor de polimerização, no polímero pipoca, ficou reduzido. 15

Concretamente, por exemplo, quando se utiliza a coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16 como uma coluna de pratos, a posição de abastecimento é, de preferência, no primeiro prato a partir do topo. Juntamente com o fornecimento do primeiro produto do fundo e o inibidor de polimerização, realiza-se a destilação por aquecimento por meio da caldeira (não mostrado), disposta na parte inferior da coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16. A pressão no interior da coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16 não está particularmente limitada mas normalmente é de 4 a 6 atms (405 to 608 kPa) e a temperatura no fundo é um ponto de ebulição X sob pressão. A partir do fundo da coluna de destilação de ponto ebulição mais elevado 16, vão-se retirando fracções incluindo a maior parte de cis-2-buteno e penteno superiores, como segundo produto de fundo e recuperam-se através do tubo 16b.

Por outro lado, retira-se uma fracção, incluindo o butadieno mais altamente concentrado, do topo da coluna de destilação de ponto ebulição mais elevado 16 e a fracção é condensada no condensador 163a. Uma parte dela retorna para o topo da coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16 através do tubo de refluxo 162a e a porção remanescente é retirada, como uma porção de destilação, através do tubo 16c. Finalmente, a segunda porção de destilação retirada do tubo 16c é fornecida como butadieno, de elevado grau pureza, a um material de polibutadieno, etc.

Na presente modalidade, o tubo 16a está equipado com um dispositivo de análise por meio de um cromatógrafo de liquido ou um cromatógrafo de gás (dispositivo de medição) 18a para medir a concentração de um inibidor de 16 polimerização incluído no primeiro produto de fundo. A concentração do inibidor de polimerização medida é enviada como um sinal de saída (um valor de concentração) para o dispositivo de controlo 22a, onde o valor de concentração é comparado com um intervalo de referência (concentração numa gama pré-determinada). A concentração do intervalo de referência depende do tipo de inibidor de polimerização, no entanto, com dietil-hidroxilamina é, de preferência, de 1 a 20 ppm, mais preferencialmente de 5 a 10 ppm. Como resultado, quando o valor de concentração realmente medido é considerado como sendo o valor limite superior, o dispositivo de controlo 22a envia para as válvulas 8i um sinal para diminuir a quantidade do inibidor de polimerização a fornecer à coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo 14. Inversamente, quando se considera que a concentração do inibidor de polimerização incluído no primeiro produto de fundo que, flui no tubo 16a, está abaixo do limite inferior, o dispositivo de controlo 22a envia para as válvulas 8i um sinal para aumentar a quantidade de inibidor de polimerização a fornecer à coluna de ponto de ebulição mais baixo 14. Na presente modalidade, como explicado antes, o controlo de escoamento é feito para ajustar a concentração do inibidor de polimerização incluído no primeiro produto de fundo que flui no tubo 16a para estar num intervalo de referência, mas pode ser controlado por outro algoritmo de controlo, por exemplo, controlo proporcional, controlo proporcional integral, controlo de diferenciação proporcional integral, controlo complexo e controlo adaptativo, etc.

Na presente modalidade, o tubo 16b está equipado com um dispositivo de análise por meio de um cromatógrafo de líquido ou um cromatógrafo de gás (dispositivo de medição) 18b para medir a concentração de um inibidor de 17 polimerização incluído no segundo produto de fundo. A concentração do inibidor de polimerização medida é enviada como um sinal de saída (um valor de concentração) para o dispositivo de controlo 22a, onde o valor de concentração é comparado com um intervalo de referência (concentração numa gama pré-determinada). A concentração do intervalo de referência depende do tipo de inibidor de polimerização, no entanto, com dietil-hidroxilamina é, de preferência, de 500 a 10000 ppm, mais preferencialmente de 1500 a 8000 ppm. Como resultado, quando se considera que o valor de concentração realmente medido está acima do valor limite superior, 0 dispositivo de controlo 22a envia para as válvulas 16e um sinal para diminuir a quantidade do inibidor de polimerização a abastecer à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16. Depois de um tempo pré-determinado, nestas condições, quando se considera que a concentração do inibidor de polimerização incluído no segundo produto de fundo, que flui no tubo 16b, está abaixo do limite inferior, o dispositivo de controlo 22a envia para as válvulas 16e um sinal para aumentar a quantidade do inibidor de polimerização a fornecer à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16.

Na presente modalidade, como explicado antes, faz-se o controlo de escoamento para ajustar a concentração do inibidor de polimerização incluído no segundo produto de fundo que flui no tubo 16b para estar num intervalo de referência, mas pode ser controlado por outro algoritmo de controlo citado antes. Além disso, na presente modalidade, o tubo 16c está equipado com um dispositivo de análise por meio de um cromatógrafo de líquido ou um cromatógrafo de gás (dispositivo de medição) 18c para medir a concentração de um inibidor de polimerização incluído na segunda porção de destilação. A concentração do inibidor de polimerização 18 medida é enviada como um sinal de saida (um valor de concentração) para o dispositivo de controlo 22b, onde o valor de concentração é comparado com um valor de referência 0 valor de referência é, de preferência, 2 ppm ou menos, mais preferivelmente pelo menos 1 ppm ou menos. Como resultado, quando o valor de concentração realmente medido é considerado como estando acima do valor de referência, o dispositivo de controlo 22b envia para o tubo 16d um sinal para reduzir uma fase abastecimento do inibidor de polimerização à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado 16.

Na presente modalidade, tal como explicado antes, faz-se o controlo de escoamento para ajustar a concentração do inibidor de polimerização incluido na segunda porção de destilação que flui no tubo 16c para estar num valor de referência, mas pode ser controlado por outro algoritmo de controlo citado antes.

Note-se que a medição da concentração do inibidor de polimerização, tal como mencionado antes, não é necessariamente feita directamente ou em linha. A medição pode ser realizada em diferido, a saber, retirando uma pequena quantidade da porção de destilação de cada tubo, medindo a concentração de uma porção de destilação, num lugar diferente e introduzindo o resultado da medição nos dispositivos de controlo 22a e 22b. 0 sistema 2 de separação e de purificação, de acordo com a presente modalidade exibe os efeitos descritos antes e é possivel fornecer um inibidor de polimerização apenas na proporção necessária para gerar a supressão dos polímeros pipocas e a geração de polímeros pipocas pode ser suprimida eficientemente e de forma estável. Como 19 resultado, pode-se separar e purificar butadieno de elevada pureza a um custo inferior, em comparação com os casos convencionais.

Além disso, na presente modalidade de realização, medindo a concentração do inibidor de polimerizaçao incluído no primeiro e no segundo produtos do fundo que fluem nos tubos 16a e 16b e a segunda porção de destilação, retirada do tubo 16c, usando dispositivos de análise como um cromatógrafo de líquido e um cromatógrafo de gás 18a a 18c, a medição da concentração do inibidor de polimerizaçao pode ser feita facilmente e eficientemente. Note-se que, na presente modalidade de realização, dado que os sinais de saída são continuamente enviados dos dispositivos de análise 18a e 18b para o dispositivo de controlo 22a e do dispositivo de análise 18c para o dispositivo de controlo 22b, respectivamente, as operações anteriores são também continuamente realizadas nos dispositivos de controlo 22a e 22b. No entanto, é mais económico um processo no qual o intervalo de medição é definido como de várias horas a vários dias para enviar os sinais para os dispositivos de controlo 22a e 22b (controlo digital).

As modalidades de realização da presente invenção foram explicadas anteriormente. A presente invenção pode ser naturalmente realizada em várias modalidades, dentro do âmbito das presentes reivindicações. Por exemplo, na modalidade de realização anterior, separa-se e purifica-se o butadieno X a partir de fracção de hidrocarboneto C4, mas o isopreno só pode ser separado e purificado a partir da fracção de hidrocarbonetos C5.

Lisboa, 10 de Maio de 2012. 20

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Processo de separação e de purificação de dienos conjugados, caracterizado pelo facto de compreender as etapas de: obtenção de um primeiro produto do fundo por destilação de uma mistura de hidrocarbonetos incluindo 80 % ou mais de dienos conjugados, num ambiente com a presença de um inibidor de polimerização, numa coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo; destilação do referido primeiro produto do fundo, num ambiente com a presença de um inibidor de polimerização, numa coluna de destilação com ponto de ebulição mais elevadomedição de cada uma das concentrações dos inibidores de polimerização incluídos no referido primeiro produto de fundo e no segundo produto de fundo, respectivamente; e controlo da concentração do inibidor de polimerização incluido no referido primeiro produto de fundo e/ou no segundo produto de fundo por alteração de uma guantidade fornecida do inibidor de polimerização à referida coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo e/ou à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado, em conformidade com a referida concentração medida do inibidor de polimerização.
2. Processo de separação e de purificação de dienos conjugados, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a concentração dos dienos conjugados ser de 90 % ou mais. l
3. Processo de separação e de purificação de dienos conjugados, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de o inibidor de polimerização ser di-(alquil inferior)hidroxilamina.
4. Processo de separação e de purificação, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de o peso do inibidor de polimerização ser de 0,1 a 200 ppm, com base no peso de uma mistura de hidrocarbonetos, incluindo dienos conjugados.
5. Processo de separação e de purificação de dienos conjugados, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de a mistura de hidrocarbonetos, incluindo os dienos conjugados, ser uma mistura de hidrocarbonetos que inclui dienos conjugados C4 ou superior.
6. Utilização de um equipamento para separar e purificar dienos conjugados, equipamento caracterizado pelo facto de compreender: uma coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo para a obtenção de um primeiro produto de fundo por destilação de uma mistura de hidrocarbonetos, incluindo 80 % ou mais de dienos conjugados, num ambiente na presença de um inibidor de polimerização; uma coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado para a obtenção de um segundo produto de fundo da destilação do referido primeiro produto de fundo, num ambiente na presença do inibidor de polimerização; 2 meios de medição para medir cada uma das concentrações dos inibidores de polimerização incluidos no referido primeiro produto de fundo e no segundo produto de fundo, respectivamente, um sistema de abastecimento para fornecer o inibidor de polimerização novamente à referida coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo e/ou à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado; e meios de controlo para controlar a concentração do inibidor de polimerização incluido no referido primeiro produto de fundo e/ou no segundo produto de fundo, alterando a guantidade fornecida do inibidor de polimerização à referida coluna de destilação de ponto de ebulição mais baixo e/ou à coluna de destilação de ponto de ebulição mais elevado, de acordo com a referida concentração medida do inibidor de polimerização.
7. Utilização do equipamento para separar e purificar dienos conjugados, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo facto de os meios de medição para a medição da referida concentração serem equipamentos de análise por cromatografia em liquido ou equipamentos de análise por cromatografia em gás. Lisboa, 10 de Maio de 2012. 3