SU725552A1 - Способ разделени смеси с углеводородов разной степени насыщенности - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ С УГЛЕВОДОРОДОВ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ НАСЫЩЕННОСТИ 3 ,v. Температуру кубового, продукта повышают на 15-60°С путем косвенного теплообмена с рециркулирующим селективным растворителем . Затем испар ют путем расширени , образующуюс  при этом парообразную фазу рециркулируют на стадию экстрактивной ректификации. Из оставшейс  жидкой фазы на стадии рекуперации отдел ют продукт, содержаш,ий углеводороды, селективный растворитель и углеводороды рециркулируют на стадию экстрактивной дистилл ции. На стадии испарени  давление понижают до величины на 0,1-1 ата, превышающей давление в нижней части колонны экстрактивной дистилл ции и 1-6,1 ата на стадии рекуперации растворител . Отличие способа заключаетс  в том, что кубовый продукт перед испарением расщирением довод т до давлени , превышающего 3-15 ата давление в нижней части колонное экстрактивной дистилл ции. Температуру кубового продукта повышают на 15-60°С путем косвенного теплообмена с рециркулирующим селективным растворителем , и на стадии испарени  расщирением давлени  понижают до величины на 0,1 - 1 ата, превышающее давлени  в части колонны экстрактивной дистилл ции , и 1-6 ата на стадии рекуперации растворител . Предлагаемый способ можно примен ть дл  разделени  смесей С4-углеводородов, которые содержат различно ненасыщенные соединени . При разделении более насыщенные соединени  представл ют собой труднорастворимые в селективном растворителе компоненты, а менее насыщенные соединени  - легкорастворимые в селективном растворителе компоненты. При изомерах , например ацетиленовом соединении и диолефине, ацетиленовое соединение раствор етс  легче, чем диолефины. Описанный способ применим дл  разделени  смеси С4-углеводородов, содержащей 1,3-бутадиен. Такие смеси С4-углеводородов получают, например, в качестве С4-фракций при производстве этилена и/или пропилена путем термического расщеплени  нефт ной фракции, например сжиженного нефт ного газа, легкого бензина, газойл  и при каталитическом дегидрировании к-бутана и/или к-бутена. С4-фракции, как правило, содержат бутаны, н-бутен, изобутен, 1,3-бутадиен, винилацетилен, этилацетилен, 1,2-бутадиен и возможно небольшое количество Сб-углеводородов. Содержание 1,3бутадиена обычно составл ет 10-80вес. %, в то врем  как общее содержание винилацетилена , этилацетилена и 1,2-бутадиена в С4-фракци х не превышает 5 вес.%. При экстрактивной дистилл ции С4-фракций согласно изобретени  получают насыщенные и ненасыщенный С4-углеводороды, как бутан, н-бутен и изобутен, в качестве головного продукта экстрактивной дистилл ции перегонки, а 1,3-бутадиен нар ду с другими легкорастворимыми в селективном растворителе углеводородами, как винилацетилен , этилацетилен и 1,2-бутадиен - в качестве продукта стадии рекуперации растворител , который дл  получени  чистого бутадиена подвергают дальнейщей очистке. Кроме того, согласно описанному способу , можно раздел ть сырые бутадиены, которые содержат 90-98 вес.% 1,3-бутадиена , а в качестве примеси - высшие ацетилены , как винилацетилен и этилацетилен, и высщие аллены, как 1,2-бутадиен. Такие сырые бутадиены выдел ют экстрактивной дистилл цией, например согласно описанному способу, из полученных при термическом расщеплении нефт ных фракций или при каталитическом Дегидрировании н-бутана и/или н-бутена С4-фракций. При разделении сырого бутадиена 1,3-бутадиен как труднорастворимый в селективном растворителе углеводород отвод т в качестве головного продукта экстрактивной дистилл ции , а высшие ацетилены и по меньшей мере часть высщих алленов как легкорастворимые в селективном растворителе углеводороды - в качестве продукта стадии рекуперации растворител . В качестве селективного растворител  пригодны, например, амиды карбоновой кислоты , как диметилформамид, диэтилформамид , формилфорфолин, а также ацетонитрил , фурфурол, N-метилпирролидон, бутиролактон , ацетон и их смеси с водой. Предпочтительно в качестве селективного растворител  используют N-метилпирролидон. Экстрактивную дистилл цию можно проводить в одной колонне. При больщом количестве тарелок, например при колоннах с более чем 100 практическими тарелками, целесообразно проводить процесс в двух колоннах. При использовании двух колонн стадию абсорбции, лежащую выше точки подачи смеси С4-углеводородов на экстрактивную дистилл цию, целесообразно переносить в первую колонну, а лежащую ниже точки введени  смеси углеводородов стадию концентрировани  - во вторую колонну , т. е. точка введени  смеси углеводородов лежит в верхней части второй колонны или предпочтительно в кубе первой колонны. Между стади ми абсорбции и концентрировани  не включают стадию сжати , а поддерживают на экстрактивной истилл ции такое соотношение давлений, которое устанавливаетс  само по себе на стадии экстрактивной дистилл ции при отсутствии стадии сжати  и/или стадии снижени  давлени . Давление в кубе экстрактивной дистилл ции согласно обычной потере давлени  в колоннах соответствует по меньшей мере давлению в верхней части колонны экстрактивной дистилл ции. Как

правило, разность давлений между верхней частью и кубом колонны экстрактивной дистилл ции составл ет 0,1-3, нредпочтнтельно 0,2-2 ата.

Пример 1. Процесс разделени  провод т согласно схеме, нредставлеиной на чертеже , 1785,19 кг/ч смеси С4-углеводородов состава 1, указанного в таблице (1), по трубопроводу 1 и через испаритель 2 подают в куб колонны 3 на экстрактивную дистилл цию. При этом первую стадию экстрактивной дистилл ции провод т в колонне 3 н в сужающейс  верхней части 4 колонны 5, а вторую стадию экстрактивной дистилл ции - в колонне 6 н нижней части 7 колонны 5. В качестве селективного растворител  примен ют N-метилпирролидон , который но трубопроводу 8 подают в верхнюю часть Колонны 3, а по трубопроводу 9 - в верхнюю часть колонны 6. Из верхней части колонны 3 по трубопроводу 10 отвод т 7381,66 кг/ч рафината состава 2, указанного в таблице (2).

Из верхней части колонны 6 по трубонроводу И отвод т 6211,59 кг/ч чистого бутадиена состава 3, указанного в таблице (3).

Из газоотделител  12, к которому подвод т тепло при помощи нагревательного приспособлени  13, через трубопровод 14

отвод т 191,94 кг/ч углеводородов состава 4, указанного в таблице (4).

Давление в нижней части 7 колонны 5 составл ет 5,1 ата. Отводимый через трубопровод 15 экстракт жидкостным насосом 16 довод т до давлени  14,3 ата и затем в тенлообменнике 17 нагревают с 70°С до 125°С. Нагретый экстракт пропускают через редукционный клапан 18 и разрежают

до давлени  5,4 ата. Получаемую в фазовом разделителе 19 после испарени  расщирением жидкую фазу экстракта через трубопровод 20 и редукционный клапан 21 подают в газоотделитель 12, при этом давление снижают до 1,5 ата.

Из верхней части газоотделител  через трубопровод 22 отвод т поток углеводородов , который после сжати  в компрессоре 23 через трубопроводы 24 н 25 вместе с

парообразными компонентами экстракта, отводимыми из разделител  19 по трубопроводу 26, рециркулируют в нижнюю часть 7 колонны 5. Мощность малого компрессора составл ет 335 кВт. Если получение бутадиена провод т согласно известному снособу, то требуетс  значительно больщий компрессор с тройной мощностью, так что потребление компрессором электроэнергии возрастает в три раза.

Пример 2. Повтор ют пример 1 с той разницей, что экстракт, отводимый по трубопроводу 15, при помощи жидкостного насоса 16 довод т до давлени  20,4 ата и затем в теплообменнике 17 температуру повыщают с 70°С до 130°С. Экстракт пропускают через редукционный клапан 18, в котором его довод т до 6,1 ата. Жидкую

фазу экстракта, получаемую в разделителе 19, по трубопроводу 20 пропускают через редукционный клапан 21, в котором ее довод т до 1,07 ата перед подачей в газоотделитель 12.

Мощность малого компрессора составл ет 600 кВт. Если получение бутадиена проводить согласно известному способу, потребуетс  применение значительно большего компрессора. При этом энергозатраты повышаютс  в 1,7 раза.

Пример 3. Повтор ют пример 1 с той разницей, что экстракт, отводимый по трубопроводу 15, при помойки жидкостного насоса 16 довод т до давлени  8,1 ата и затем в теплообменнике 17 температуру повышают с 70°С до 85°С. Затем экстракт пропускают через редукционный клапан 18, в котором его довод т до давлени  5,2 ата. Жидкую фазу экстракта, получаемую в в разделителе 19 по трубопроводу 20 пропускают через редукционный клапан 21, в котором ее довод т до давлени  2,0 ата перед подачей в газоотделитель 12.

Мощность малого компрессора составл ет 800 кВт.

Если же получение бутадиена проводить согласно известному способу, то требуетс  применение значительно большего компрессора . При этом энергозатраты повышаютс  в 1,26 раза.

Пример 4. Повтор ют пример I с той разницей, что в нижней части 7 колонны 5 создают давление 7,3 ата. При этом экстракт , отводимый по трубопроводу 15, при помош,и жидкостного насоса 15 довод т до давлени  12,3 ата и затем в теплообменнике 17 температуру повышают с 70°С до 110°С. Затем экстракт пропускают через редукционный клапан 18, в котором его довод т до давлени  7,4 ата. Жидкую фазу экстракта, получаемую в разделителе 19, по трубопроводу 20 пропускают через редукционный клапан 21, в котором ее довод т до давлени  1,3 ата перед подачей в газоотделитель 12. Мощность малого компрессора составл ет 850 кВт.

Если получение бутадиена проводить согласно известному способу, то требуетс  применение значительно большего компрессора . При этом энергозатраты повышаютс  в 1,2 раза.

Пример 5. Повтор ют пример 1 с той разницей, что в нижней части 7 колонны 5 создают давление 2,4 ата. При этом экстракт , отводимый по трубопроводу 15, при помощи жидкостного насоса 16 довод т до давлени  8,2 ата и затем в теплообменнике 17 температуру повышают с 70°С до 85°С. Затем экстракт пропускают через редукционный клапан 18, в котором его довод т до давлени  2,5 ата. Жидкую фазу экстракта , получаемую в разделителе 19, по трубопроводу 20 пропускают через редукциоиный клапан 21, в котором ее довод т до давлени  1,5 ата перед подачей в газоотделитель 12. Мощность малого компрессора составл ет 700 кВт.

Если получение бутадиена проводить согласно известному способу, то требуетс  применение значительно большего компрессора . При этом энергозатраты повышаютс  в 1,5 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ разделени  смеси С4-углеводородов разной степени насьтщеииости путем экстрактивной дистилл ции в присутствии

   селективного растворител  с отбором в виде головного продукта колонны экстрактивной дистилл ции более насыщенных углеводородов и в виде кубового продукта - менее насыщенных углеводородов в селективном растворителе с последующим отделением менее насыщенных зглеводородов, испарением кубового продукта путем расширени , рециклом образующейс  при этом парообразной фазы на стадию экстрактивиой дистилл ции и отделением на стадии рекуперации от оставшейс  жидкой фазы продукта, содержащего углеводороды , и селективного растворител  с рециклом последних на стадию экстрактивной

   дистилл ции, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергозатрат, кубовый иродукт перед испарением довод т до давлени , превышающего на 3-15,3 ата давление в пижией части колонны экстрактивной дистил.п ции, и температуру кубового продукта повышают на 15-60°С путем косвенного теплообмена с рециркулирующим селективным растворителем, и на стадии испарени  давление понижают до величины на 0.1 - 1 ата, превышающей давление в нижней части колонны экстрактивной дистилл ции и на I-6,1 ата на стадии рекуперации растворител .

   Источники ииформации,

   прин тые во внимание при экспертизе

   I. Акцептованна  за вка ФРГ № 1519726, кл. В 01D 3/40, опублик. 1976 (прототип).