Способ разделения продуктов дегидрирования н-бутана и н- бутенов

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОЛИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ пп 698 97 l (61) Дополнительное к авт. св. д-ву (51) M. Кл.

С 07 С 7/04

С 07 С 7/08 (22) Заявлено 12.08.76 (21)2395728/23-04 с присоединением 3 ая вин а%

1Ъвудауетееевй кеиятет ссср ае делам иеебретенк6 и втираю% (23) Приоритет

Опубликовано 25. 1. 1.70. Бюллетень № 4 (Я) д (547.315.

„3 (088.8) Дйта опубликования описания ЗО.11.79

A. Горшков, С, Ю. Павлов, С. Г. Кузнецов, В. H. Чуркин, Г. А,, Степанов, Б. „ . Короткевич, B. A. Андреев, В. И. Бытина, И, B. Лемаев, П. А, Вернон, Г, П. Жестовский, E. А, Малов н B. И. Пономаренко (72) Авторы изобретения (7i) Заявитель (54) СПОСОБ ГЛЗЮЛ НИЛ ПГОУГКТОВ ДНИДГИГСВАНИЛ и.БУТАHA И Н-БУТЕНОВ

Изобретение касается разделения углеводородов С4 методом ректификации и может быть использовано в производстве бутадиена, получаемого в качестве >омера для синтетического каучука.

Известен способ извлечения бутадиена

5 и олефиновых углеводородов, согласно которому отделение олефинов от парафинов осуществляют в присутствии селективного растворителя, в качестве которого исполь-, О

- зуют ацетон или метилэтилкетон, содержащий 5 — 35% воды. Температура разделения 20 С. Ш

Известен также способ разделения про-1 дуктов дегидрирования н-бутана и н-бутенов, в котором продукты дегидрирования н-бутана подвергают ректифнкации с отбо ром в дистиллат н-бутена, содержащего примеси бутадиена, с последующей подачей его совместно в виде одного потока, с Сн -фракцией дегидрирования н-бетенов в колонну разделения путем экстрактивной ректификации в присутствии фурфурола (21, Такой способ характеризуется недостаточной степенью разделенияI при высоких затратах на стадии ректификацип и экстрак тинной рек тификации. l(en изобретения — повышение степени разделения, Это достигается согласно описываемому способу разделения продуктов дегидрирования н-бутана и н»бутенов, заключаккпемуся в том, что ректификацию продуктов дегидрирования н-бутана осуществляют с отбором в дистиллат 90-99% бутадиена и

1-10% н-бутана от содержания их в продуктах дегидрирования н-бутана с последующей подачей дист иллата в укрепляющую часть колонны экстрактивной ректификации.

Отличие способа — отбор в дистиллат при ректификации 90-99% бутадиена и

l-l0% н-бутана от содержания их в продуктах дегидрирования н-бутана и последующая подача дистиллата в укрепляющую часть копонны экстрактивной ректификации.

Осуществление способа в таких условиях позволяет повысить степень извлече3 6989 ния до 98% и избежать лишних эаграт на отделение н-бутана от продуктов, отбираемых в дисгиллвг на стадии рекгификации.

П.р и м е р 1. Бутанбутейовую фракцию, содержащую, вес.%: углеводородов

С вЂ” О, 1, изобутана — 0,6, н-бутана—

68,5, н-бутена-8,4, иэобутена — 0,5, транс-2- бутена — 11,56, цис -2-бутена,-9,04, бутадиена — 1,2 и углеводородов

Ск — 0,1, в количестве 540 мл/ч под- 10 вергают ректификации. Получают 60 мл/ч бутадиеновой фракции, содержащей,, вес.%: углеводородов С вЂ” 0,92, изобутана—

5,33, изобутенв — 4,25, 1-бутена — 69,03. бутвдиена - 10,37. н-бутана - 9,28, !5 транс-2-бутена — 0,8, цис-2-бутена—

О,02, и 480 мл/ч кубового продукта, содержащего, вес.%: иэобу гена — .О, 03, 1-бутена - 0,85, бутадиена — 0,06, -6yt4Ha — 75,88, транс-2-бутена—

- 12,95, цис-2=бутена — 1 О, 1 3, углеводо родов Ск -0,10.

Условия разделения: эффективность колонны 120 колпачковых тарелок; температура, С вЂ” верха 40, куба 52; давлео 25 ние, ага-верха,4,5, куба 5,0; флегмовое число 35. Кубовый продукт колонны предварительной ректификации подвергают эксграктивной ректификации с использованием в качестве разделяющего агента ацегонит 0 рипа, содержащего 0,5% вес.%: воды.

Бутановую фракцию, содержащую, вес.%: н-бутана - 98,07, иэобутена — 0,03, 1-бутена — 0,9, транс-2-бутена — 53, 14, цис-2-бутена — О, 12, в количестве

; 35

369 мп/ч направляют на первую стадию дегидрирования н-бутена. Бутеновую фрак1 цию, содержащую, вес.%: н-бутана - 2,07 изобутена - 0,02, 1-бутена — 0,66, транс-2-6 угена-5 3, 14, цис-2-бутеив43,43, бутадиена — 0,24, углеводородов

С - 0,46, в коли честве 1 1 1 мл/ч направляют на вторую стадию дегидрирования.

Условия разделения: эффективность ко-, лонны 130 колпачковых тарелок; темпера- о тура С - верха 65, средней контрольной тарелки 70, куба 136; давление, атаверха 7,0, куба 8,0; соотношение растворитепь. сырье 3,1: 1,0; насыщение экстрагента углеводородами на средней контрольной тарелке 50 вес.%. Бутадиеновую фракцию и бутенбутадиеновую фракцию стадии

1 дегидрирования, содержащую, вес.%: углеводородов С 0,1, н-бутана - 8,1; изобутена — 0,8, 1-бутена + изобутена34,9, бутвдиена — 25, 1, транс-2-бутенв

18,6, цис-2-бутена - 12,8, углеводородов С - 0,1 подвергают разделению экс

71 4 тракгивной рекгификации с использованием в качестве разделяющего агента диметилформамидв. Бутеновую фракцию, содержащую, вес.%: углеводородов C — 0,47, н-бутана — 1 0,6 3, изобутвна — 2,39, изобугена + 1-бутена — 59,74, транс-2-бутена — 15,85, цис-2-бутена-10,44, бутадиена — 0,5, направляют на дегидрирование н-бутиленов, в бутадиен-сырец, содержащий, вес.%: цис-2-бутена — 1,0. бутвдиена — 98,77, углеводородов С50,23, направляют далее нв очистку путем четкой ректификации.

Условия разделения; эффективность колонны 150 колпвчковых тарелок; темпео ратура, С вЂ” верха 40, средней контрольной тарелки 50, куба 110; давление, ага — верха 3,6, куба 4,6; соотношение рвстворитель: сырье 6: 1; насыщение экстрагента углеводородами на средней контрольной тарелке 30,0 вес.%: подача бутадиеновой фракций на 63-ью тарелку; подача бутипендивинильной фракции на

73-ью тарелку. Степень, извлечения бутадиена 98%; затраты на выделение 1 т бутадиена составляют 25,3 руб.

Пример 2. Бутан-бутеновую фракцию, имеющую состав, аналогичный приведенному в примере 1, в количестве

600 мл/ч подвергают разделению на колонне предварительной ректификации в ус ловиях примера 1 при флегмовом числе

50. Получают 60 мл/ч бутадиеновойфракции, содержащей, вес.%: углеводородов

С - 1,02; изобутана — 5,92; изобутена4,68, 1-бутена — 75,87, бутадиена11,47, н-бутана - 0,96, транс-2-бутенв0,08, и 540 мл/ч кубового продукта, содержащего, вес.%: изобутена- 0,03, 1-бутенв — 0,85; бутадиена — 0,06, н-бутана - 76,08, транс-2-бутена —. 12,82 цис-2-бутена-10,05, углеводородов

С5 О,11.

Кубовый продукт колонны предварительной ректификвции подвергают экс, грактивной ректификвции с,использованием в качестве разделяющего агента смешанного экстрвгента, содержащего 50 вес %.аце- тонитрипа и 50 вес.% димегипацетамида.

Бутановую фракцию, содержащую, вес.%: н-бутана - 98,0, изобутенв — 0,03, 1-бутенв — 0,9 3, транс-бутена- 2,09, цис-2- бутена — 0,13, в количестве

412 мл/ч направляют на первую стадию дегидрирования. Бутеновую фракцию, содержащую, вес.%:. н-бутана — 2,0, иэобу. тена — О, 02, 1 -бутена — 0,66, транс-2;-бутенв- 53,22, цис-2-бутена — 43,47, 5 6989 бУтадиена — 0,22, цис-2.-бутена — 43,47, оутадиеня — Ц,22, ут леводородов С> 0,40, в количестве 128 мл/ч направляют на вторую стадию дегидрирования. Условия разделения аналогичны приведенным в примере l.

Пример 3, Бутан-бутеновую фракцию, содержащую, вес.7 углеводородов

С вЂ” О, 1, изобутена — 0,5, изобутилена—

0,5; 1-бутена — 2,56, бутадиена — 1,20, н-бутана — 66,22, транс-2-бутена -15,76, цис-2-бутена — 12.96, углеводородов

С - 0,1, в количестве 540 мл/ч подвергают предварительной рек тификации.

Получают 23 мл/ч бутадиеновой фракции, содержащей, вес. /o, углеводородов

С -1,95,.изобутана -. 11,32, изобутена—

9,36, 1-бутена 46,46, бутадиена20,51, — н-бутана 9,57, транс-2-бутена—

?0

0,82, цис-2-бутена — 0,01, и 517 мл/ч кубового продукта, содержащего, вес.9о.

l-бутена — 0.08, бутадиена — 0,12, н-бутана — 69,69, транс-2-бутана — 16,6, цис -2-бутена — 13, 42, углеводородов

С -0,09.

Условия разделения: эффективность колонны 120 колпачковых тарелок; температура, С вЂ” верха 40, куба 55, павле ние, ата — верха 4,5, куба 5,0.флегмовое щ число — 110. Бутенбутадиеновая и бутадиеновая фракции далее перерабатываются по схеме, приведенной в примере j

Пример 4. Бутан-бутеновую фракцию, имеющую состав, аналогичный примеру 1, в количестве 540 м ч подвергают разделению на колонне предварительной ректификации в условиях примера 1 при флегмовом числе, равном 25. Получают 95 мл/ч бутадиеновой фракции, со- 40 жержащей, вес.%: углеводородов С -0,57, изобутана — 2,86, изобутена — 3,32, 1-бутена — 45,49, бутадиена — 6,78; н-бутана 39, 03, транс-2-бутеня — 1,69, цис-2-бутена - 0,26, и 445 мл/ч кубово--45 го продукта, содержащего, вес.7: изобу,. тена — 0,02; 1-бутена — 0,53, бутадие71 6 на — 0,02, н-бутана — 74,76, транс-2-бутена - 13,65, цис-2-бутана 10,90; углеводородов С -0,12.

Кубовый продукт колонны ректификяции подвергают экстряктивной рекгификяпии в условиях примера 1.

Бутадиеновую фракцию и бутенбутадиеновую фракцию стадии П дегидрирования, имеющую состав, аналогичный приведенному в примере 1, подвергают разделению экстрактивной ректификацией с использованием в качестве разделяющего агента диме тилфор ма ми да.

Эффективность колонны 150 колпачкоо вых тарелок; температура, С вЂ” верха

40, куба 110; давление, ага — верха 3,6, куба 4,6; соотношение раствори тель: сырье - 6,2: 1. Бутадиеновую фракцию подают на 23-ью тарелку, бутенбутядиеновую фракцию вводят на 73-ю тарелку.

Формула изобре гения

Способ разделения продуктов дегидрирования н-бутана и н-бутенов, включающий рек тификацию продуктов дегидрирования н-бутана с отбором в дистиллат бутянбутадиеновой фракции с последующей подачей ее и продуктов дегидрирования н-бутенов в колонну экстряктивной ректификации, о т л и ч à fo ш и и с я тем, что, с целью повышения степени разделения, в дистиллат отбирают 90-99% бутадиена и

1-10% н-бутана от содержания их в продуктах дегидрирования н-бутана с последующей подачей дисгиллята в укрепляющую часть колонны экс трак тивной. рек тификации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ClllA % 2371908, кл. 183-1 15, 1940.

2. Коган В. Б Лзеотропная и экстрактивная ректификация, — Л., 1961, с. 288290 (прототип).

Составитель Г. Глебова

Редактор Т. Загребельная Техред. С. Мигай Koppev.тор J4. Пожо

Заказ 8365/60 Тираж 513 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаянаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,