RU2296736C1 - Propene/propane separation process - Google Patents
Propene/propane separation process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2296736C1 RU2296736C1 RU2006104239/04A RU2006104239A RU2296736C1 RU 2296736 C1 RU2296736 C1 RU 2296736C1 RU 2006104239/04 A RU2006104239/04 A RU 2006104239/04A RU 2006104239 A RU2006104239 A RU 2006104239A RU 2296736 C1 RU2296736 C1 RU 2296736C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diluent
- zone
- stream
- propene
- propane
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области разделения пропена и пропана, содержащихся в углеводородной смеси, возможно, содержащей также частично другие углеводороды. В частности, изобретение относится к области выделения концентрированного пропена из углеводородной смеси, включающей, как минимум, пропан и возможно углеводороды с более высокими температурами кипения.The invention relates to the field of separation of propene and propane contained in a hydrocarbon mixture, possibly also containing partially other hydrocarbons. In particular, the invention relates to the field of separation of concentrated propene from a hydrocarbon mixture comprising at least propane and possibly hydrocarbons with higher boiling points.
Известен [И.Р.Черный. "Производство сырья для нефтехимических синтезов", М., Химия, 1983, с.79-81]. Способ разделения пропена и пропана обычной ректификацией в высокоэффектифных ректификационных зонах, при котором пропен, имеющий менее высокую температуру кипения (его нормальная температура кипения при давлении 1 бар, Ткн=42,1°С) выделяют в качестве или в составе дистиллята, а более высококипящий пропан (его Ткн=44,1°С) выделяют в качестве или в составе кубового остатка.Known [I.R. Cherny. "The production of raw materials for petrochemical syntheses", M., Chemistry, 1983, S. 79-81]. The method of separation of propene and propane by conventional distillation in highly effective distillation zones, in which propene having a lower boiling point (its normal boiling point at a pressure of 1 bar, T kn = 42.1 ° C) is isolated as or in the composition of the distillate, and more high-boiling propane (its T kn = 44.1 ° C) is isolated as or in the composition of the bottom residue.
Четкое разделение пропена и пропана и получение высококонцентрированного пропена требует ректификационных зон с чрезвычайно большим числом тарелок (200 и более) и весьма больших флегмовых чисел (18-20). Обычно столь большое количество тарелок невозможно обеспечить в одной ректификационной зоне (колонне) и для разделения используют 2 или 3 колонны, соединенные проотивоточными потоками жидкости и пара так, что они совместно выполняют функции одной весьма большой ректификационной колонны. Процесс требует весьма больших капитальных и энергетических затрат.A clear separation of propene and propane and obtaining highly concentrated propene requires distillation zones with an extremely large number of plates (200 or more) and very large reflux numbers (18-20). Usually, such a large number of plates cannot be provided in one distillation zone (column) and 2 or 3 columns are used for separation, connected by countercurrent flows of liquid and steam so that they together serve as one very large distillation column. The process requires very high capital and energy costs.
Причиной трудности разделения обычной ректификацией являются отклонения от идеальности (закона Рауля) в системе пропен-пропан, образуемой углеводородами разной степени ненасыщенности (с разным числом кратных связей в молекулах). Эти отклонения, обычно выражаемые значениями коэффициентов активности (γ), сопоставимы с отношением давления пара чистых пропена (P°ПЕ) и пропана (P°ПА). Это отношение при 40°С составляет 1,20, однако при высокой концентрации пропена значение γПА≈1,13 (при этом γПЕ≈1). В результате значение относительной летучести (αПЕ/ПА) пропена и пропана, определяемое уравнением:The reason for the difficulty of separation by conventional distillation is deviations from ideality (Raul's law) in the propene-propane system formed by hydrocarbons of varying degrees of unsaturation (with a different number of multiple bonds in the molecules). These deviations, usually expressed by the values of activity coefficients (γ), are comparable with the ratio of the vapor pressure of pure propene (P ° PE ) and propane (P ° PA ). This ratio at 40 ° С is 1.20, however, at a high concentration of propene, the value of γ PA is ≈1.13 (in this case, γ PE ≈ 1). As a result, the value of the relative volatility (α PE / PA ) of propene and propane, defined by the equation:
при высокой концентрации пропена (что соответствует верху ректификационной зоны) составляет лишь 1,06-1,07, т.е. является весьма низким.at a high concentration of propene (which corresponds to the top of the distillation zone) is only 1.06-1.07, i.e. is very low.
Известен [С.Ю.Павлов. "Выделение и очистка мономеров для синтетического каучука". Л., Химия, 1987, с.51-75] способ разделения углеводородов, отличающихся по числу кратных связей в молекулах, путем экстрактивной ректификации в присутствии высокополярных растворителей (экстрагентов). При этом возрастает относительная летучесть более насыщенных углеводородов, которые выделяют в качестве (или в составе) дистиллята. По отношению к системе пропен-пропан применение полярных экстрагентов означало бы отбирать в дистиллят более высококипящий углеводород-пропан, что требует дополнительных затрат. Процессы экстрактивной ректификации с полярными агентами сложны, ведут к загрязнению продуктов примесями экстрагента и продуктов его разложения и/или гидролиза. Работа с полярными экстрагентами требует их очистки от накапливающихся примесей, что дополнительно усложняет технологический процесс.Known [S.Yu. Pavlov. "Isolation and purification of monomers for synthetic rubber." L., Chemistry, 1987, p.51-75] a method for the separation of hydrocarbons that differ in the number of multiple bonds in the molecules by extractive distillation in the presence of highly polar solvents (extractants). At the same time, the relative volatility of more saturated hydrocarbons, which are isolated as (or in the composition) of the distillate, increases. In relation to the propene-propane system, the use of polar extractants would mean to select higher boiling hydrocarbon-propane into the distillate, which requires additional costs. The processes of extractive distillation with polar agents are complex, leading to contamination of products with impurities of the extractant and products of its decomposition and / or hydrolysis. Working with polar extractants requires cleaning them from accumulating impurities, which further complicates the process.
Цель изобретения - предложить способ разделения пропена и пропана, не требующий чрезмерно большого числа тарелок и высоких энергозатрат при ректификации, не сопряженный с использованием дорогостоящих полярных экстрагентов.The purpose of the invention is to propose a method for the separation of propene and propane, not requiring an excessively large number of plates and high energy consumption during rectification, not associated with the use of expensive polar extractants.
Нами найдено, что можно существенно повысить относительную летучесть (αПЕ/ПА) и снизить затраты на разделение, если парожидкостное разделение проводить в присутствии насыщенного(ых) углеводорода(ов) с температурой кипения как минимум на 30°С выше, чем у пропана.We found that it is possible to significantly increase the relative volatility (α PE / PA ) and reduce separation costs if vapor-liquid separation is carried out in the presence of saturated hydrocarbon (s) with a boiling point of at least 30 ° C higher than that of propane.
Мы заявляем: Способ разделения углеводородной смеси, включающей преимущественно пропен и пропан, путем ректификации с выводом потока, имеющего повышенную концентрацию пропена, в качестве дистиллята из верхней части ректификационной зоны и выводом потока с повышенной концентрацией пропана по отношению к сумме углеводородов С3 из нижней части ректификационной зоны, при котором ректификацию проводят в присутствии углеводородного разбавителя, содержащего преимущественно один или несколько насыщенных углеводородов с температурой кипения, как минимум, на 30°С выше, чем температура кипения пропана.We declare: A method for separating a hydrocarbon mixture comprising predominantly propene and propane by distillation with the outlet of a stream having an increased concentration of propene as distillate from the upper part of the distillation zone and with the outlet of a stream with an increased concentration of propane relative to the sum of C 3 hydrocarbons from the bottom distillation zone, in which the distillation is carried out in the presence of a hydrocarbon diluent containing mainly one or more saturated hydrocarbons with a boiling point at least 30 ° C higher than the boiling point of propane.
В качестве зависимых от указанного способа мы заявляем также способы, при которых:As dependent on this method, we also declare methods in which:
- в большей части указанной(ых) зоны(зон) контактирования в жидкой фазе поддерживают от 20 до 90 мас.% указанного разбавителя;- in most of the specified zone (s) of contact (zones) in the liquid phase support from 20 to 90 wt.% the specified diluent;
- в качестве или в составе указанного разбавителя используют насыщенный(е) углеводород(ы) с числом углеродных атомов от 4 до 10;- as or in the composition of the specified diluent use saturated (e) hydrocarbon (s) with the number of carbon atoms from 4 to 10;
- разделяемую смесь подают в сечение(я), отстоящее(ие), как минимум, на 10 теоретических тарелок от ввода указанного разбавителя и, как минимум, на 8 теоретических тарелок от вывода потока с повышенной относительной концентрацией пропана;- the mixture to be separated is fed into the section (s) separated by at least 10 theoretical plates from the input of the indicated diluent and at least 8 theoretical plates from the output of the stream with an increased relative concentration of propane;
- в присутствии указанного разбавителя разделение пропана и пропена проводят путем ректификации и/или селективной абсорбции с частичной отпаркой в кипятильнике потока, возвращаемого в указанную зону ректификации или абсорбции;- in the presence of the specified diluent, the separation of propane and propene is carried out by distillation and / or selective absorption with partial stripping in the boiler of the stream returned to the specified rectification or absorption zone;
- указанный углеводородный разбавитель подают в верхнюю часть указанной зоны контактирования и/или в зону конденсации, как минимум, части выводимого из нее парового потока и/или в верхнюю часть дополнительной абсорбционной зоны, соединенной с указанной зоной контактирования газовым и жидкостным потоками;- said hydrocarbon diluent is fed to the upper part of said contact zone and / or to the condensation zone of at least a part of the steam stream removed from it and / or to the upper part of the additional absorption zone connected to said contact zone by gas and liquid flows;
- выводимый поток с повышенной концентрацией пропена подвергают отделению от примеси разбавителя и/или отделению от примеси углеводородов С2 в дополнительной(ых) ректификационной(ых) зоне(ах);- the output stream with a high concentration of propene is subjected to separation from the impurity of the diluent and / or separation from the impurity of C 2 hydrocarbons in the additional distillation zone (s);
- снизу исчерпывающей части зоны контактирования выводят поток, содержащий указанный разбавитель, большую часть пропана и меньшую часть пропена, поступивших с разделяемой смесью, из указанного потока отгоняют углеводороды С3 в дополнительной ректификационной зоне из нее выводят кубовый остаток, содержащий преимущественно указанный разбавитель, который предпочтительно рециркулируют в указанную зону контактирования и/или зону конденсации выводимого из нее парового потока и/или соединенную с указанной зоной контактирования абсорбционную зону;- from the bottom of the exhaustive part of the contact zone, a stream containing the indicated diluent, a large part of the propane and a smaller part of the propene supplied with the mixture to be separated is withdrawn, C 3 hydrocarbons are distilled from the specified stream in an additional distillation zone, the bottom residue containing mainly the specified diluent, which is preferably recycle to the specified contact zone and / or the condensation zone of the steam stream removed from it and / or absorption connected to the specified contact zone hydrochloric zone;
- из исчерпывающей части зоны контактирования выводят боковой поток, содержащий большую часть поступающего с исходной углеводородной смесью пропана, который предпочтительно отгоняют от разбавителя в дополнительной ректификационной зоне, и выводят снизу поток, содержащий преимущественно указанный разбавитель, который предпочтительно рециркулируют в указанную зону контактирования, и/или зону конденсации выводимого из нее парового потока, и/или соединенную с указанной зоной контактирования абсорбционную зону;- from the exhaustive part of the contacting zone, a side stream is withdrawn containing most of the propane coming from the initial hydrocarbon mixture, which is preferably distilled off from the diluent in an additional distillation zone, and a stream containing mainly said diluent, which is preferably recycled to the specified contacting zone, is removed from below and / or a condensation zone of the steam stream removed from it, and / or an absorption zone connected to said contacting zone;
- в качестве разбавителя используют смесь углеводородов, различающихся по температурам кипения не менее чем на 25°С, разбавитель в процессе или после отгонки из него углеводородов С3 разделяют на низкокипящую и высококипящую части, которые рециркулируют раздельно, причем более высококипящую часть разбавителя подают в сечение, менее отстоящее от вывода потока, имеющего повышенную концентрацию пропена;- as a diluent, a mixture of hydrocarbons is used, which differ in boiling points by at least 25 ° C, the diluent, during or after distillation of C 3 hydrocarbons from it, is divided into low-boiling and high-boiling parts, which are recycled separately, and the higher-boiling part of the diluent is fed to the section less spaced from the outlet of the stream having an increased concentration of propene;
- в процессе ректификации углеводородов С3 из разбавителя его низкокипящую часть выводят в качестве бокового отбора ниже подачи питания, а высококипящую часть разбавителя выводят в качестве кубового продукта;- in the process of rectification of C 3 hydrocarbons from a diluent, its low-boiling part is withdrawn as side extraction below the power supply, and the high-boiling part of the diluent is withdrawn as bottoms;
- в качестве продукта получают пропен концентрацией выше 97 мас.%, предпочтительно выше 99,9 мас.%.- as the product receive propene concentration above 97 wt.%, preferably above 99.9 wt.%.
Термин "зона противоточного парожидкостного контактирования", используемый в п.1 формулы изобретения и далее, означает зону с определенной технологической функцией (разделение пропена и пропана), в которой осуществляется контактирование стекающего сверху зоны потока жидкости и поднимающегося снизу потока пара в присутствии необходимых массообменных устройств. Это не означает противотока в каждом из присутствующих в зоне массообменных устройств, а относится именно к противотоку в зоне в целом. Зона противоточного парожидкостного контактирования не обязательно реализуется в одном аппарате (колонне). Возможно применение двух или нескольких колонн, соединенных так, что паровой поток с верха одной ("нижней") колонны поступает в другую колонну снизу, а жидкий поток, выводимый снизу указанной другой ("верхней") колонны, поступает на верх указанной "нижней" колонны и т.п. Совместно такие колонны функционируют как единая зона разделения. Эти колонны не обязательно находятся одна над другой (они, например, могут находиться на одном уровне). В этом случае термины "нижняя" и "верхняя" понимаются именно в функциональном значении.The term "countercurrent vapor-liquid contacting zone" used in
Зоны, в которых осуществляются технологические функции за пределами концентраций разбавителя и углеводородов С3, определяемыми п.2 формулы изобретения: отделение углеводородов С3 от разбавителя, начальной стадии абсорбции и т.п., понимаются как дополнительные зоны, не относящиеся непосредственно к указанной(ым) зоне(ам) разделения пропена и пропана.Zones in which technological functions are carried out beyond the concentration of diluent and C 3 hydrocarbons defined by claim 2: the separation of C 3 hydrocarbons from the diluent, the initial absorption stage, etc., are understood as additional zones not directly related to the specified ( f) zone (s) of separation of propene and propane.
Указанный разбавитель может содержать, кроме насыщенных углеводородов, и другие вещества (ненасыщенные углеводороды, спирты и т.п.) в ограниченном количестве, так чтобы их присутствие не снижало αПЕ/ПА ниже 1,12 (предпочтительно не ниже 1,15).The specified diluent may contain, in addition to saturated hydrocarbons, other substances (unsaturated hydrocarbons, alcohols, etc.) in a limited amount, so that their presence does not reduce α PE / PA below 1.12 (preferably not lower than 1.15).
Суть и применение предлагаемого изобретения иллюстрируется фигурами 1-2 и примерами 1-8. Указанные фигуры и примеры не исчерпывают возможных вариантов применения изобретения при соблюдении сути изобретения, изложенной в пункте 1 его формулы.The essence and application of the invention is illustrated by figures 1-2 and examples 1-8. These figures and examples do not exhaust the possible applications of the invention, subject to the essence of the invention set forth in
Согласно фиг.1 разделение исходной углеводородной смеси, включающей преимущественно пропен и пропан, осуществляют в зоне К-1. Исходную углеводородную смесь подают по линии 1. Углеводородный разбавитель, получаемый при объединении потока свежего разбавителя, вводимого по линии 2, и циркулируемого разбавителя, подаваемого по линии 11, направляют по линии 3 и далее по линиям 3а и/или 3б в зону К-1 выше подачи разделяемой углеводородной смеси и/или по линии 3в в зону конденсации паров с верха колонны.According to figure 1, the separation of the original hydrocarbon mixture, comprising mainly propene and propane, is carried out in zone K-1. The initial hydrocarbon mixture is fed through
С верха колонны К-1 по линии 4 выводят паровой поток, который, возможно, после добавления по линии 3в разбавителя подвергают, как минимум, частичной конденсации. При неполной конденсации несконденсированный поток выводят по линии 5, конденсат, как минимум частично, выводят по линии 6а в качестве дистиллята, а его остальное количество возвращают в зону К-1 в качестве флегмы. Возможно, из конденсата в сепараторе-отстойнике выслаивают и выводят воду. Возможно, из исчерпывающей части зоны К-1 по линии 7 выводят боковой поток, который подают в ректификационную зону К-2.A vapor stream is discharged from the top of the K-1 column through line 4, which, after adding diluent via line 3c, is subjected to at least partial condensation. In case of incomplete condensation, the non-condensed stream is withdrawn through
Кубовый остаток зоны К-1 выводят по линии 8 и далее направляют по линии 8а в отгонную зону К-2 для отделения преимущественно пропана от разбавителя и/или (если пропансодержащий поток выведен по линии 7) по линии 8в и далее по линии 11, рециркулируют в дистиллят отгонной колонны К-2 (если она используется), содержащий основное количество пропана, поступающего с разделяемой углеводородной смесью, выводят по линии 9а и/или по линии 9б, а кубовый остаток, содержащий преимущественно разбавитель, выводят по линии 10 и далее по линиям 11, 3, 3а или 3б в качестве разбавителя в зону К-1 и/или по линии 3в - в зону конденсации. Часть кубового продукта К-2 может быть выведена из системы по линии 11б для предотвращения накопления примесей в циркулируемом разбавителе.The bottom residue of zone K-1 is withdrawn along line 8 and then sent along line 8a to the distillation zone K-2 to separate predominantly propane from the diluent and / or (if the propane-containing stream is withdrawn through line 7) along line 8c and further along
Дистиллят зоны К-1, содержащий основное количество пропена, может быть направлен по линии 6в в дополнительную ректификационную зону К-3 для отделения от более высококипящих компонентов, в основном от разбавителя в качестве дистиллята зоны К-3 выводят по линии 13 поток, содержащий преимущественно пропен, а кубовый остаток зоны К-3 (в основном разбавитель) по линии 14 выводят и предпочтительно рециркулируют в зону К-1 и/или зону конденсации (линии 11, 3, 3б).The distillate of zone K-1, containing the main amount of propene, can be sent via line 6c to an additional distillation zone K-3 to separate from higher boiling components, mainly from a diluent, as a distillate of zone K-3, a stream containing mainly propene, and the bottom residue of zone K-3 (mainly diluent) is withdrawn via line 14 and preferably recycled to zone K-1 and / or the condensation zone (
Циркулируемый по линии 11 горячий разбавитель может быть полностью или частично использован для подвода теплоты в зону К-1 через теплообменник-кипятильник (линия 11).The hot diluent circulated through
Согласно фиг.2 разделяемую смесь подают по линии 1 в колонну К-1. На верх колонны К-1 по линии 3 или в соединенную с ней противоточными потоками колонну К-1А по линии 3а подают высококипящую часть разбавителя, а по линии 7 ниже ввода потока 3 или по линии 7а ниже ввода потока 3а подают низкокипящую часть разбавителя. Убыль разбавителя компенсируют подачей его по линии 2.According to figure 2, the separated mixture is fed through
Сверху К-1 или К-1А паровой поток 4 или 4А, обогащенный пропеном, выводят через теплообменник по линии(ям) 5а и/или 5б в качестве продукта. Возможно, часть конденсата возвращают соответственно в К-1 ил К-1А (в К-1А - по линии 6).On top of K-1 or K-1A, a steam stream 4 or 4A enriched in propene is discharged through the heat exchanger through line (s) 5a and / or 5b as a product. It is possible that part of the condensate is returned to K-1 or K-1A, respectively (in K-1A - along line 6).
Снизу из К-1 выводят поток 8 (разбавитель пропан и, возможно частично, пропен), который подают в колонну К-2.Bottom from K-1 output stream 8 (diluent propane and, possibly, partially propene), which is fed into the column K-2.
Сверху К-2 выводят по линии 9 поток, содержащий пропан, частично пропен и, возможно, в ограниченном количестве низкокипящую часть разбавителя. Снизу из К-2 по линии 10 выводят поток, содержащий высококипящую часть разбавителя (в этом случае легкую часть разбавителя выводят в качестве бокового отбора по линии 11) либо смесь низкокипящей и высококипящей частей разбавителя.On top of K-2, a stream containing propane, partially propene, and, possibly, in a limited amount, a low-boiling part of the diluent is withdrawn via line 9. A stream containing a high boiling part of the diluent (in this case, the light part of the diluent is withdrawn as side extraction along line 11) or a mixture of low boiling and high boiling parts of diluent is discharged from K-2 from line K below.
Если по линии 10 выводят смесь низкокипящей и высококипящей частей разбавителя, то смесь подают в колонну К-3. Если по линии 10 выводят высококипящую часть разбавителя, то ее рециркулируют по линии 10а и далее по линии 3 в К-1 или К-1А.If a mixture of low-boiling and high-boiling parts of a diluent is withdrawn via
Если используют колонну К-3, то сверху нее выводят по линии 12 дистиллят, содержащий преимущественно низкокипящую часть разбавителя, которую далее по линии 7 или 7а рециркулируют в К-1. Снизу К-3 по линии 13 выводят высококипящую часть разбавителя, которую далее по линии 3 рециркулируют в К-1 (ввод выше ввода потока 7) или в К-1А.If a K-3 column is used, then distillate containing mainly the low-boiling part of the diluent, which is further recycled to K-1 through
В дальнейшем в примерах для краткости используют условные обозначения:In the following examples, for brevity, use the conventions:
F (поток 1) - исходная (разделяемая смесь), D - дистиллят, W - кубовый поток (остаток), R - флегмовое число (отношение возвращаемой в колонну флегмы к отбору дистиллята), ТТ - теоретические тарелки, при обозначении подачи отсчет тарелок ведется сверху вниз, КПД - коэффициент полезного действия тарелок. Концентрации везде указаны в массовых процентах (обозначено %).F (stream 1) is the initial (separated mixture), D is the distillate, W is the bottoms stream (residue), R is the reflux ratio (the ratio of the reflux returned to the distillate selection), TT are theoretical plates, the plate counting is carried out when designating the feed. from top to bottom, the efficiency is the efficiency of the plates. Concentrations are indicated everywhere in mass percent (indicated by%).
В качестве температуры (Тк) кипения компонентов указаны их нормальные (при 1 ата) температуры кипения (в °С). Для колонн: Рв - давление верха, Тв - температура верха, Тк - температура куба.As the boiling point temperature (T c ) of the components, their normal (at 1 ata) boiling points (in ° C) are indicated. For columns: P in - top pressure, T in - top temperature, T to - cube temperature.
Пример 1Example 1
Разделение пропен-пропановой смеси F (75% пропена, ~25% пропана) осуществляют согласно фиг.1. Колонну К-3 не используют. Из пунктирных линий используют 3а, 6б, 8а, 10, 11б.The separation of the propene-propane mixture F (75% propene, ~ 25% propane) is carried out according to figure 1. The K-3 column is not used. Of the dashed lines, 3a, 6b, 8a, 10, 11b are used.
Колонна К-1 имеет 55 ТТ (73 практ. тарелок при КПД=75%), колонна К-2 - 20ТТ. Флегмовое число в К-1 - R=4,5; в К-2 - R=4.Column K-1 has 55 TT (73 prakt. Plates with efficiency = 75%), column K-2 - 20 TT. The reflux ratio in K-1 is R = 4.5; in K-2 - R = 4.
Разбавитель (Р) - н.пентан, Тк=36,1°С. Его подают в сечение, отстоящее от верха на 7 ТТ, поддерживают его концентрацию в жидкости на большинстве тарелок ниже подачи Р - 60-70%. В К-1: Рв=16,5 ата, Тв=41°С, Тк=142°C; в К-2: Рв=14,0 ата, Тв=41°С, Тк=183°С.The diluent (P) is n.pentane, Т к = 36.1 ° С. It is fed into a section that is 7 TT apart from the top; its concentration in the liquid on most plates is maintained below the feed P - 60-70%. In K-1: P in = 16.5 ata, T in = 41 ° C, T to = 142 ° C; in K-2: P in = 14.0 ata, T in = 41 ° C, T to = 183 ° C.
Дистиллят D1 выводят по линии 6а в количестве 0,74 кг/ч. Он содержит 99,8% пропена и 0,2% пропана. Снизу К-1 (линия 8) выводят в количестве 7,8 кг поток, содержащий 96,7% разбавителя, 3,2% пропана и менее 0,1% пропена, который подают в К-2. Сверху К-2 выводят в количестве 0,26 кг/ч поток 9а (десорбат), содержащий 96,5% пропана, ~3% пропена и 0,5% н. пентана.The distillate D1 is removed via line 6a in an amount of 0.74 kg / h. It contains 99.8% propene and 0.2% propane. Below K-1 (line 8), a stream containing 96.7% of diluent, 3.2% of propane and less than 0.1% of propene, which is fed to K-2, is withdrawn in an amount of 7.8 kg. On top of K-2, a flow of 9a (desorbate) containing 96.5% propane, ~ 3% propene and 0.5% N is withdrawn in an amount of 0.26 kg / h. pentane.
Пример 2 (сравнительный)Example 2 (comparative)
Разделение пропен-пропановой смеси F (75% пропена, 25% пропана) проводят обычной ректификацией.The separation of the propene-propane mixture F (75% propene, 25% propane) is carried out by conventional distillation.
Ректификационная колонна (последовательное соединение 3 колонн с противоточными потоками жидкости и пара) имеет 200 ТТ. Флегмовое число 20. Рв=17,0 ата, Тв=42°С, Тк=56°С.The distillation column (serial connection of 3 columns with countercurrent flows of liquid and vapor) has 200 TT. The reflux number is 20. P in = 17.0 ata, T in = 42 ° C, T to = 56 ° C.
Количество дистиллята - 0,75 кг/ч (99,1% пропена, 0,9% пропана).The amount of distillate is 0.75 kg / h (99.1% propene, 0.9% propane).
Количество кубового остатка - 0,25 кг/ч (96% пропана, 4% пропена).The amount of bottoms - 0.25 kg / h (96% propane, 4% propene).
Пример 3 (сравнительный) Example 3 (comparative)
Разделение пропен-пропановой смеси F (75% пропена, 25% пропана) проводят обычной ректификацией.The separation of the propene-propane mixture F (75% propene, 25% propane) is carried out by conventional distillation.
Ректификационная колонна имеет 75 ТТ, R=4,5, Рв=17,0 ата, Тв=40°С, Тк=51°С.The distillation column has 75 TT, R = 4.5, P in = 17.0 ATA, T in = 40 ° C, T to = 51 ° C.
Количество дистиллята 0,81 кг/ч (90,6% пропена, 9,4% пропана).The amount of distillate is 0.81 kg / h (90.6% propene, 9.4% propane).
Количество кубового остатка 0,19 кг/ч (89,7% пропана, 10,3% пропена).The amount of bottoms 0.19 kg / h (89.7% propane, 10.3% propene).
Из примеров 2 и 3 видно, что известный способ ректификации либо требует для выделения концентрированного пропена чрезвычайно больших колонн и флегмовых чисел, т.е. является дорогостоящим (пример 2), либо при умеренном числе тарелок в колонне и умеренном флегмовом числе неспособен обеспечить необходимую четкость разделения (пример 3).It can be seen from examples 2 and 3 that the known rectification method either requires extremely large columns and reflux numbers for the separation of concentrated propene, i.e. it is expensive (example 2), or with a moderate number of plates in the column and a moderate reflux number, it is unable to provide the necessary clarity of separation (example 3).
Пример 4Example 4
Разделение пропен-пропановой смеси (75% пропена, 25% пропана) осуществляют согласно фиг.1 аналогично указанному в примере 1 (тот же разбавитель, аналогичные числа тарелок, расходы флегмовых потоков в К-1 и К-2 и концентрация разбавителя на тарелках колонны разделения пропена от пропана).The separation of the propene-propane mixture (75% propene, 25% propane) is carried out according to figure 1 similarly to that specified in example 1 (the same diluent, the same number of plates, flow rates of reflux streams in K-1 and K-2 and the concentration of diluent on the plates of the column separation of propene from propane).
В отличие от примера разбавитель подают в систему конденсации парового потока, выводимого сверху из К-1. Для последующего отделения потока, содержащего преимущественно пропен, от примеси разбавителя используют дополнительную ректификационную колонну К-3. Благодаря подаче разбавителя в систему конденсации в колонне К-1 поддерживают меньшее давление (Рв=8,1 ата) и соответственно (при той же Тв=41°С) существенно меньшую температуру на тарелках К-1 и в ее кубе (Тк=100°С).In contrast to the example, the diluent is fed into the condensation system of the steam stream discharged from above from K-1. For the subsequent separation of the stream, containing mainly propene, from the impurity of the diluent, an additional distillation column K-3 is used. By supplying a diluent in the condensation system in column K-1 minimal support pressure (P a = 8.1 atm) and, respectively (with the same T = 41 ° C) significantly lower temperature on the trays K-1 and its cube (T k = 100 ° C).
По линии 6а (далее 6в) выводят 1,73 кг/ч потока, содержащего 30,97% пропена, 0,03% пропана, 69,0% н. пентана.1.73 kg / h of a stream containing 30.97% propene, 0.03% propane, 69.0% N are discharged through line 6a (hereinafter 6c). pentane.
Сверху колонны К-3 выводят: 0,74 кг/ч дистиллята, содержащего 99,9% пропена и 0,1% пропана. Снизу К-3 выводят 0,99 кг/ч н. пентана (рециркулируют в систему конденсации пара, выводимого из колонны К-1.At the top of the K-3 column, 0.74 kg / h of distillate containing 99.9% propene and 0.1% propane are discharged. Bottom K-3 output 0.99 kg / h n. pentane (recycle to the condensation system of steam withdrawn from the K-1 column.
В качестве десорбата из К-2 выводят ~0,26 кг/ч потока, содержащего 96,6% пропана, ~2,9% пропена и 0,5% н. пентана.As a desorbate, ~ 0.26 kg / h of a stream containing 96.6% propane, ~ 2.9% propene and 0.5% N are removed from K-2. pentane.
Пример 5Example 5
Проводят разделение пропен-пропановой фракции, содержащей 74,2% пропена, 24,9% пропана и 0,9% углеводородов С2 (в основном этилена и этана). Разделение проводят в условиях, практически аналогичных описанным в примере 1.The separation of the propene-propane fraction containing 74.2% of propene, 24.9% of propane and 0.9% of hydrocarbons C 2 (mainly ethylene and ethane) is carried out. The separation is carried out under conditions practically similar to those described in example 1.
По линии 6а выводят 0,74 кг/ч потока, содержащего 98,7% пропена, ~0,1% пропана, 1,2% углеводородов С2, которые по линии 6б подают в дополнительную колонну К-3.0.74 kg / h of a stream containing 98.7% propene, ~ 0.1% propane, 1.2% C 2 hydrocarbons, which are fed to an additional K-3 column through line 6b, is discharged through line 6a.
Сверху К-3 (поток 13) выводят 0,09 кг/ч дистиллята, содержащего 90,5% углеводородов С2 и 9,5% пропена. Снизу К-3 выводят 0,65 кг/ч потока 14, содержащего 99,9% пропена и 0,1% пропана.On top of K-3 (stream 13), 0.09 kg / h of distillate containing 90.5% C 2 and 9.5% propene are removed. Bottom K-3 output 0.65 kg / h of stream 14 containing 99.9% propene and 0.1% propane.
Пример 6Example 6
Разделению подвергают С3-фракцию, содержащую 39% пропена, 58% пропана и 3% углеводородов С4 (преимущественно изобутана). Разделение проводят согласно фиг.1. Используют пунктирные линии 3а, 6а, 6б, 8б. Разбавитель - н. бутан (Тк=-0,6°С). Колонна К-1 имеет 70 ТТ (93 практ. тарелок при КПД≈75%). На тарелках колонны ниже подачи разбавителя (линии 3а) в жидкости поддерживают концентрацию разбавителя 40-50%. Флегмовое число 7. Подача разбавителя 2,22 кг/ч. Рв=16,5 ата, Тв=41°С, Тк=100°С.The C 3 fraction containing 39% propene, 58% propane and 3% C4 hydrocarbons (mainly isobutane) is subjected to separation. The separation is carried out according to figure 1.
По линии 6а выводят дистиллят в количестве 0,40 кг/ч, содержащий 97% пропена, 2,9% пропана, 0,1% н.бутана. Снизу по линии 8б выводят в количестве 2,82 кг/ч поток, содержащий 20,1% пропана, 0,1% пропена, 78,7% н.бутана, 1,1% изобутана.0.40 kg / h, containing 97% propene, 2.9% propane, 0.1% n butane, is removed via line 6a. 2.82 kg / h of a stream containing 20.1% propane, 0.1% propene, 78.7% N butane, 1.1% isobutane are discharged from line 8b below.
Пример 7Example 7
Разделяют С3-фракцию, содержащую 40% пропена и 60% пропана. Разделение проводят согласно фиг.1. Из пунктирных линий используют 3а, 6б, 7, 8в. Разбавитель - циклогексан (с примесью гексанов) (Тк=80,6°С) подают по линии За в количестве 3 кг/ч.Separate the C 3 fraction containing 40% propene and 60% propane. The separation is carried out according to figure 1. Of the dashed lines, 3a, 6b, 7, 8c are used. The diluent - cyclohexane (with an admixture of hexanes) (T c = 80.6 ° C) is supplied via
Колонна К-1 имеет 70ТТ (93 практ. тарелок при КПД=75%), R=6,0.Column K-1 has 70TT (93 prakt. Plates with efficiency = 75%), R = 6.0.
На тарелках колонны К-1 (ниже подачи разбавителя) поддерживают концентрацию разбавителя 50-60%. Рв=15 ата, Тв=37°С, Тк=215°С.On the plates of the K-1 column (below the diluent supply), a diluent concentration of 50-60% is maintained. P in = 15 ata, T in = 37 ° C, T to = 215 ° C.
Сверху К-1 выводят в количестве 0,41 кг/ч дистиллят, содержащий 97,1% пропена и 2,9% пропана.On top of K-1, 0.41 kg / h of distillate is removed, containing 97.1% propene and 2.9% propane.
По линии 7 выводят в количестве 0,61 кг/ч парофазный боковой поток, содержащий 96,0% пропана, 0,5% пропена и 3,5% циклогексана.A line-side stream containing 96.0% propane, 0.5% propene and 3.5% cyclohexane is withdrawn via
Снизу К-1 по линии 8 выводят в количестве 2,98 кг/ч растворитель (в основном циклогексан), который далее рециркулируют по линиям 8б, 11, 11б, 3а в колонну К-1. Bottom K-1, through line 8, 2.98 kg / h of solvent are withdrawn (mainly cyclohexane), which is then recycled along
Как вариант, поток 7 подвергают ректификации от циклогексана в колонне К-2 (11 ТТ) и выводят по линии 9а в количестве 0,59 кг/ч дистиллят, содержащий 99,5% пропана и 0,5% пропена. Кубовый остаток (0,02 кг/ч циклогексана) присоединяют к потоку 8в.Alternatively,
Пример 8Example 8
Разделяют пропен (70%)-пропановую (30%) смесь. Разделение осуществляют согласно фиг.2. Из пунктирных линий используют линии 3а, 4а, 5а, 7а, 11 (Колонну К-3 не используют). Разбавитель - смесь, содержащая 40% пентанов и 60% гексанов и гептанов (в пропорции ~1:1).Separate the propene (70%) - propane (30%) mixture. The separation is carried out according to figure 2. Of the dashed lines,
В колонне К-1 - 60 ТТ, в колонне К-1А - 7 ТТ, в колонне К-2 - 20 ТТ. В колонне К-1 поддерживают концентрацию разбавителя в жидкости на тарелках 65-70%. В К-1А: Рв=18 ата, Тв (потока 3а)=45°С. В К-1: Тк=155°С.In the K-1 column - 60 TT, in the K-1A column - 7 TT, in the K-2 column - 20 TT. In the column K-1, the concentration of diluent in the liquid on the plates is maintained at 65-70%. In K-1A: Pb = 18 ata, TV (
Сверху К-1А по линии 5а выводят в количестве 0,75 кг/ч поток, содержащий 99,9% пропена и 0,1% пропана.On top of K-1A, a stream containing 99.9% propene and 0.1% propane is withdrawn in an amount of 0.75 kg / h from
Снизу К-1 выводят в количестве 8 кг/ч поток 8, содержащий 96,5% смешанного разбавителя и 3,5% пропана (с микропримесями пропена). Поток 8 подают в ректификационную колонну К-2. В К-2: Рв=15,0 ата, Тв=44°С, Тк=182°С.Bottom K-1 output in the amount of 8 kg / h stream 8 containing 96.5% of a mixed diluent and 3.5% propane (with impurities of propene). Stream 8 is fed to a distillation column K-2. In K-2: P in = 15.0 ata, T in = 44 ° C, T to = 182 ° C.
Сверху К-2 выводят в количестве 0,25 кг/ч дистиллят, содержащий 97,5% пропана и 2,5% пропена.Top K-2 output in the amount of 0.25 kg / h of distillate containing 97.5% propane and 2.5% propene.
Снизу К-2 выводят в количестве 4,25 кг/ч кубовый остаток, состоящий практически из гексанов и гептанов. Указанный поток рециркулируют на верх колонны К-1А.Bottom K-2 output in the amount of 4.25 kg / h VAT residue, consisting practically of hexanes and heptanes. The specified stream is recycled to the top of the column K-1A.
Сбоку колонны К-2 выводят в количестве 3,5 кг/ч боковой поток 11, содержащий 88,6% смеси пентанов и 11,4% смеси гексанов и гептанов. Указанный поток рециркулируют по линиям 11 и далее 7а в верхнюю часть колонны К-1.A
Как вариант, боковой вывод (линию 11) не используют. Поток 10 из К-2 подают по линии 106 в колонну К-3. Сверху К-3 выводят 3,2 кг/ч дистиллята, содержащего в основном пентаны, снизу К-3 выводят 4,55 кг/ч кубового остатка, содержащего в основном гексаны и гептаны. В этом случае в К-2: Тк=165°С. В К-3: Рв=1,5 ата, Тв=44°С, Тк=85°С.Alternatively, the lateral output (line 11) is not used.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104239/04A RU2296736C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Propene/propane separation process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104239/04A RU2296736C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Propene/propane separation process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2296736C1 true RU2296736C1 (en) | 2007-04-10 |
Family
ID=38000296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006104239/04A RU2296736C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Propene/propane separation process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2296736C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2733380C1 (en) * | 2020-04-29 | 2020-10-01 | Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" | Method of extracting propylene from a propane-propylene fraction |
-
2006
- 2006-02-13 RU RU2006104239/04A patent/RU2296736C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПАВЛОВ С.Ю., Выделение и очистка мономеров для синтетического каучука, Л., Химия, 1987, с.51-75. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2733380C1 (en) * | 2020-04-29 | 2020-10-01 | Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" | Method of extracting propylene from a propane-propylene fraction |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8609922B2 (en) | Energy conservation in heavy-hydrocarbon distillation | |
US4302298A (en) | Process for isolating methyl tert-butyl ether from the reaction products of methanol with a C4 hydrocarbon cut containing isobutene | |
KR100203555B1 (en) | Process for the seoaration of butenes and butanes by extractive distillation | |
EP2609058A1 (en) | Energy conservation in heavy-hydrocarbon distillation | |
US8840762B2 (en) | Energy conservation in heavy-hydrocarbon distillation | |
TWI458707B (en) | Fractional extraction of butadiene | |
EP2790805A1 (en) | Separation of hydrocarbon families or of individual components by consecutive extractive distillations performed in a single column | |
RU2546124C2 (en) | Methods and systems for separation of styrene from styrene-containing raw material | |
JPS6143331B2 (en) | ||
RU2006105704A (en) | METHOD FOR SEPARATING RAW C4-FRACTION | |
JP2018515436A (en) | Method and apparatus for separating a stream and obtaining a transalkylated feed stream in an aromatic complex | |
US8916740B2 (en) | Energy conservation in heavy-hydrocarbon distillation | |
US9738576B2 (en) | Processes and systems for separating streams to provide a transalkylation feed stream in an aromatics complex | |
RU1829948C (en) | Method for separation of medium-boiling fraction from mixture of cyclohexanone and cyclohexanol with medium- and high-boiling products | |
RU2296736C1 (en) | Propene/propane separation process | |
US9527007B2 (en) | Processes and apparatuses for separating streams to provide a transalkylation feed stream in an aromatics complex | |
JPH0413330B2 (en) | ||
KR102190831B1 (en) | Processes and systems for separating streams to provide a transalkylation feed stream in an aromatic complex | |
RU2568114C2 (en) | Method of separating benzene from mixtures with non-aromatic hydrocarbons | |
RU2785840C2 (en) | Method for separation of aromatic hydrocarbons, using extraction distillation | |
RU2701153C1 (en) | Method of separating isoprene from an isoamylene-isoprene fraction by extractive rectification | |
US20150037223A1 (en) | Processes and systems for separating streams to provide a transalkylation feed stream in an aromatics complex | |
TW202400763A (en) | A method and plant for energy efficiently producing n-hexane and isomerate having a high octane number | |
CA2214305A1 (en) | Process for the separation of aromatic hydrocarbons from a mixed feed stock | |
RU2254317C1 (en) | Combined method for isolating c6-c8-aromatic hydrocarbons from mixtures with non-aromatic hydrocarbons |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130214 |