Способ очистки пирогаза от гомологов ацетилена и углеводородов с , с

 

"Ю

О-- П И С-А Н И E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 764712

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0504.78 (21) 2602348/23-26 (51)М. Клз

В 01 Э 8/04 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 66.074.3 (088. 8) Опубликовано 23,0980. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 230980 (72) Авторы изобретения

A. М. Тухватуллин, E. Ф. Павелко, A. М. Курамшина

Ю. A. Tperep, И. Я. Мокроусова, Н. Л. Володин и И. Х. Бикбулатов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПИРОГАЗА OT ГОМОЛОГОВ АЦЕТИЛЕНА И

УГЛЕВОДОРОДОВ СД, С,1

Изобретение относится к области химической технологии и,-может быть испбльзовано в химической и нефтехимической промышленности при очистке газов,полученных пиролизом углеводород- з ного и хлоруглеродного сырья и содержащих в качестве примесей гомологи ацетилена и углеводороды С, С4 °

Известен способ очистки газов от примесей, в частности, от гомологов ацетилена и углеводородов С> С4 путем, абсорбции керосином (1) .

Недостатками данного способа являются потери целевых продуктов ацетилена,этилена,а также громоздкость схе: 15 мы, приводящая к значительным энергетическим и капитальным затратам.

Известен также способ очистки пирогаза от гомологов ацетилена и углеводородов СЗ, C4,применяемый в тех-)сО . но)вогическом процессе получения винилхлорида иэ нафты по методу Куреха-Чиеда (2) .

В указанном процессе пирогаз, no= 25 лученный в реакторе, в результате пиролиза паров нафты в струе гомогенного теплоносителя подвергается очистке-от сажи, смол, непрореагированных углеводородов, от углеводородов Ся, ЗО

С,1 и гомологов ацетилена по следующей схеме. Сначала пирогаз подается на узел абсорбции, где захоложенным керосином при температуре -250 С и под давлением 6-8 атм и происходит поглощение основной массы углеводородов.

Сб, С4 и части гомологов ацетилена, а также части ацетилена.

Керосин, насыщенный примесями, направляют на двухступенчатую десорбцию, где за счет нагревания и снижения давления, применения для отдувки части пирогаза происходит десорбция части растворенных углеводородов, содержащих ацетилен и гомологи ацетилена, которые возвращают и смешивают с йирогазом, подающимся на очистку. Таким образом, часть гомологов ацетилена рециркулирует в системе.

Частично десорбированный керосин поступает в колонну, где происходит, более полная десорбция растворенных газов (II-ая ступень), представляющих собой углеводороды С, С и часть гомологов ацетилена.

Десорбированные газы со П -ой ступени десорбции не используют и нап1завляют на сжигание.

Регенерируемый керосин возвращают на узел абсорбции. При работе рецир-

764712 кулирующий керосин загрязняется смолами получаемыми при термической полимеризации поглощенных диеновых углеводородов, снижая свои поглотительные свойства. Отработанный керосин выводится на сжигание. Продукты термической полимеризации забивают аппаратуру, поэтому требуется периодическая остановка и чистка оборудования.

Лирогаз после очистки примесей керосином поступает далее в колонку, в противотоке осуществляют промывку концентрированной серной кислотой (95%) . Очищенный пирогаз направляют на стадию гидрохлорирования ацетилена.

Серная кислота кроме гомологов аце- 15 тилена поглощает также ацетилен и этилен, этилен образует с серной кис.лотой этилсерную кислоту, растворенный ацетилен полимеризуется. Циркулирующая серная кислота со временем Щ осмоляется, происходит забивка аппаратуры, поэтому серная кислота выводится из системы.

Недостатками существующего способа очистки пирогаза являются незначительная степень очистки газа; потери целевых продуктов ацетилена, этилена? безвозвратные потери поглощенных примесей, приводящие к потере части сырья; получение отходов; отработанно-, го керосина 107,7 кг и серной кислоты .30

128,9 кг на 1 тонну суммы ацетилена и этилена; забивка аппаратуры продуктами термической полимеризации гомо- логов ацетилена.

Целью настоящего изобретения является повышение степени очистки пирогаза от примесей, также устранение указанных выше недостатков известного способа. 40

Это достигается тем, что пирогаэ подвергают селективному хлорированию в среде хлорсодержащего растворителя при температуре 85-90 С в присутствии катализатора, 45

Кроме того, в качестве катализатора используют хлорное железо или треххворную сурьму с концентрацией 0,0010,1 вес.%.

В предложенном способе углеводороды СЗ, С4, гомологи ацетилена связы ваются хлором с получением хлоруглеводорбдов.

3а счет селективного хлорирования связываются в основном примеси (конверсия составляет 80%), а целевые продукты хлорируются в меньшей степе-. ни. Продукты хлорирования можно возвращать на стадию пиролиза с получением пирогаза. содержащего ацетилен, этилен и инертный водород. В этом 60 случае отпадает необходимость в применении керосина, серной кислоты, снижается образование отходов: отработанного керосина и серной кислоты, исключается из схемы узел абсорбции, 65

Наименова»

Баланс ние нм /ч об.% кг/ч масс.%

?. Приход

1. Пирогаз неочищенный:

99, 36 66, 24

8,74 13,95

Водород

0,045 0,03 0,064 0,1

Кислород

1,98 1,32 2,48 3,96

Азот

Метан

l5 11 10,07 10,83 17,28

0,49

0,74

0,93 1,48

Окись углерода

Эт иле н

11,25 7,50 14,06 22,43

Пропан

Пропилеи

Ацетилен

Аллен

0,004 0,003 0,008 0,01

0,48 0,32 0,92 1,45

20,72 13,81 24,24

38, 68 !

0,13

0,12 0,08 0,0804

0,18 0,12 0,324 0,52

Метилацетилен

150

100 62,67 99,99

Итогово

2. Хлор

100% и десорбции, расход водяного пара на нагрев и охлаждение абсорбентов-растворителей.

Пример 1. Пирогаз, полученный плазмохимическим пиролизом бензина, содержащий гомологи ацетилена и этилена, высшие ненасыщенные углеводороды поступает на селективное хлорирование в барботажный хлоратор, заполненный раствором тетрахлорэтана, через барботер. Выше входа пирогаза íà 10-16 См через барботер подают хлор. Хлоратор . представляет собой колонну диаметром

0,9 м с высотой реакционной зоны 8 м, заполненную металлическими шарами.

Режим хлорирования:

Расход пирогаэа 150 м /ч

Температура реакции 80-90 С

Соотношение хлора к сумме гомологов 1,2:1,0 моль от стехиометрическоГо °

Концентрация хлорного железа 0,010,004 масс.%.

Материальный баланс хлорирования приведен в таблице.

764712

Продолжение таблицы

0,23

0,86

Итого:

Все- 150,23

63,53

ro:

99,36 66,42 8,74, И - Расход

1. Ьбгаз;

Водород

0,082 0,055 0,12

Кислород

2,15 1,44 . 2, 62

Азот

Метан 14,86 9,93 10,65

0,77 0,51 0,96

Окись углерода

Этилен 11,20 7,49 14

Пропан 0,16 0,11 Р,33

0,31 0,21 0,59

Пропилеи

20,7 13 84 24,22

Ацетилен

Формула и э обре те ни я

Аллен

Метилаце-,, тилен

2. Продукты хлорирования в растворителег

СНСЕ, 0,22

Сэ Н4Се

Итого:

0,9

1,12

3. Потери

0,11

63,53

Всего:

ВНИИПИ Заказ 6383/6 Тираж 809 Подписное

Филиал ППП Патент ., r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Итого! 149,6 100 62,30 100

Концентрация хло- 100

pa, %

Конверсия этилена Не хлорируется

Конверсия ацетиле- Не хлорируетсл на

Конверсия аллена,% 100

Конверсия метилацетилена,% 100

Пример 2. Состав пирогаза, об.%:

10 Водород 45,85

Метан 7,03

Ацетилен 12,3

Этилен 2,2

Пропан 1,6

Пропилен 0,28

Бутан 0 35

Хлористый водород 30,4

Режим процесса селективного хлорирования:

Расход смеси газов, 0,024 м э/ч

Температура ре- 85-90 акции,о С

Соотношение хлора 1,2:1,0 и углеводородов

Концентрация катализа- 0,1 тора 5ЬСЕэ масс.%

При этом получены следующие результаты, %:

Конверсия ацетилена 28

30 Конверсия этилена 100

Конверсия пропилена 90

Конверсия пропана 60

Конверсия бутана 65

1. Способ очистки пирогаза от гомоаогов ацетилена и углеводородов 1 Сд, 4р С» путем контактирования с растворителем, отличающийсятем, что, с целью повышения степени очистки, пирогаэ подвергают селективному > хлорированию в среде хлорсодержащего растворителя при температуре 85-90 С в присутствии катализатора.

2. Способ по п.2 о т л и ч а юшийся тем, что, в качестве катализатора используют хлорное железо или треххлорную сурьму с концентра5р цией 0,001-0,1 вес.% °

Источники информации, принятые во вниманйе при экспертизе

1. Антонов В.A., Лапидус A.C ..

Производство ацетилена, М.кХимия

55 1970, 50-70.

2. Технологический регламент Производство винилхлорида иэ нафты по методу Куреха-Чиеда, Волгоград, 1974.