Способ выделения ацетилена и диацетилена из углеводородных газов

 

Союз Советскмк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ни791713 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (я)м. к.

С 07 С 7/11 (22) Э явлено 250978 (21} 2667839/23-04 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано. 301280. Бюллетень ¹ 48

Дата опубликования описания 050181 (53) УДК 66.071.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Степанова, A. A. Петров, И. A. Маретина, A. Е. Цилько, A. A. Зуев, Г. К. Бабалов, A. A. Вахтин и Э. A. Чувирова (71) Заявитель

;54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АЦЕТИЛЕНА И ДИАЦЕТИЛЕНА

ИЗ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ

Изобретение относится к области выделения ацетилена и его гомологов из углеводородных газов, например. пиролиза.

Известен способ выделения ацетилена из газов пиролиза, заключающийся в последовательной двухстадийной абсорбции ацетиленов, преимущественно ацетилена и диацетилена, жидким аммиаком с получением на первой ста- 0 дии раствора ацетилена и диацетилена в жидком аммиаке и на второй — раствора ацетилена в жидком аммиаке с последующей ступенчатой десорбцией ацетилена и диацетилена из получен- 15 ных растворов (1Д.

Однако по этому способу практически невозможно решить вопрос возврата в цикл ацетилена с первой стадии абсорбции, что обусловлено близким зна- 20 чением упругости паров абсорбцируемых компонентов над образующимся кубовым раствором, а также опасностью образования жидкой фазы диацетилена в процессе десорбции. Способ не предлага- 25 ет решения вопроса использования диацетилена.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ выделения ацетилена и диацетилена из 30 у глеводородных газов путем двухстадийной абсорбции с получением на первой стадии раствора. ацетилена и диацетилена в жидком аммиаке и на второй — раствора ацетилена в жидком аммиаке с последующей десорбцией абсорбнрованных ацетиленовых углеводородов иэ полученных растворов, в котором раствор после первой стадии абсорбции обрабатывают керосином и десорбцию ацетилена и диацетилена осуществляют одновременно Pg, Десорбцию аммиака, ацетилена и диацетилена осуществляют путем нагревания раствора, обработанного керосином до 10 С.

Из десорбированной газовой смеси, содержащей, в основном, аммиак, диацетилен и ацетилен, диацетилен удаляют хемосорбдией, аммиак абсорбируют водой, получая в остатке ацетилен., который возвращают в цикл.

Раствор ацетилена в жидком аммиаке со второй стадии абсорбции испаряют и полученную .ацетилен-аммиачную смесь промывают от аммиака водой.

Недостатком известного способа является накопление твердых углеаммонийных солей в кубовом растворе на первой стадии абсорбции, так как no-

791713 ступающий на абсорбцию газ пиролиза содержит небольшие количества углекислоты. Накопление твердых углеаммонийных солей вызывает нарушение условий эксплуатации оборудования, что усложняет проведение процесса.

Кроме того, известный способ не

pett. эет вопроса удаления из газа гиролиэа другого гомолога ацетилена-винилацетилена.

Растворимость винилацетилена в жидком аммиаке ниже, чем растворитель 0 диацетилена, но выше, чем растворимость ацетилена.

Поэтому абсорбируемый на.первой стадии винилацетилен десорбируется из кубового раствора вместе с ацетиленом и диацетиленом, а затем попадает в товарный ацетилен с возвратным ацетиленом, так же как и нинилацетилен, абсорбированный на второй стадии, что снижает качество готового про- 26 дукта. Цель изобретения — упрощение технологии процесса и повышение чистоты ацетилена.

Поставленная цель достигается описываемым способом выделения ацетилена и диацетилена иэ углеводородных газов путем двухстадийной абсорбции жидким аммиаком с получением на первой стадии раствора диацетилена и ацетилена в жидком аммиаке.и на второй — раствора ацетилена н жидком аммиаке, в котором раствор после первой стадии абсорбции разбавляют водой до ее содержания в растворе 2030 вес.Ъ десорбируют ацетилен, обрабатывают керосином и десорбируют диацетилен.

Отличием способа является разбавление раствора после первой стадии абсорбции водой до ее содержания в 40 растворе 20-30 вес.Ъ и десорбция ацетилена перед обработкой его керосином.

Десорбцию ацетилена иэ разбавленного раствора проводят при температуре (-33 С) — (-25 C), десорбированный ацетилен возвращают в цикл.

Разбавленный аммиачный раствор обрабатывают керосином и при температуре от -25 до +10 C десорбируют аммиак, диацетилен и нинилацетилен. Из десорбированной газовой смеси сначала удаляют диацетилен хемосорбцией затем отмывают нинилацетилен от аммиака водой. Оставшийся винилацетилен используют по назначению.

Сущность предлагаемого способа поясняется примерами.

Пример 1„ Газ пиролиза, содержащий, об.Ъ: водород 57, окись углерода, 25,5; метай 6,4; ацетилен 4Q

7,9; диацетилен 0,25; винилацетилен

0,08; углекислота 0,03 подают на первую стадию абсорбции, где промывают жидким аммиаком, расход которого составляет 4,5 кг/100 нм газа пиролиэа- 65

Гаэ после промывки, содержащий об.Ъ: водород 57; окись углерода

25,5, метан 6,4, ацетилен 7,75 винилацетилен 0,012 (диацетилен и углекислота отсутствуют), направляют на вторую стадию абсорбции жидким аммиаком, где иэ него полностью абсорбируется ацетилен. Не содержащий ацетилена газ используют по назначению.

Кубовый раствор, полученный на перной стадии абсорбции, содержащий вес% аммиак 75, ацетилен 2,9, диацетилен

9,2, нинилацетилен 2,6, карбонаты 1., смешивают с отработанным керосином со стадии очистки газа пиролиза от нафталина н соотношении 1:1. Отработанный таким образом раствор состава, нес.Ъ: аммиак 37,5; ацетилен 1,45; диацетилен 4,6, нинйлацетилен 1,3, карбонаты 0,5, испаряют при температуре от -33 до +10 С, десорбируя аммиак и ацетиленовые углеводороды.

Разделение десорбированной газовой смеси, содержащей, o6.%: аммиак 89, диацетилен 4,7; ацетилен 2,8; винилацетилен 1,2; ведут путем хемосорбции диацетилена и абсорбции аммиака водой. В остатке получают ацетилен состава, вес.Ъ: ацетилен 78, винилацетилен 20, диацетилен 1, который возвращают н цикл.

Неиспарившийся остаток после десорбции аммиака и ацетиленовых углеводородон, передают на сжигание.

Кубовый остаток, полученный на второй стадии абсорбции испаряют и полученную ацетилен-аммиачную смесь промывают от аммиака водой.

Общая степень выделения ацетилена 99,5Ъ. Степень очистки его от диацетилена 98%. Степень очистки от винилацетилена 30,0%. Количество рециркулируемого аммиака 3,5 кг/100 нм газа пиролиза.

П р и и е р 2. Гаэ пиролиза, содержащий, об.Ъ: водород 57,5; окись углерода 25; метан 6,1; ацетилен 7,8; диацетилен 0; 23; винилацетилен 0,065, углекислота 0,03, направляют на первую стадию абсорбции, где промывают жидким аммиаком, расход которого составляет 303 кг/100 нм газа пиролиза.

В кубовую часть абсорбера первой ступени подают воду в количестве

1,5 кг/100 нм газа пиролиза и повышают температуру от -.33 до -25 С.

Десорбируемый при этом иэ аммиачного раствора ацетилен соединяют с газом пиролиза после первой ступени абсорбции.

Смешанный гаэ после перной ступени абсорбции, содержащий об.%: водород 57,5, окись углерода 25, метан

6,1, ацетилен 7,8, нинилацетилен

0,009 (диацетилен и углекислота отсутствуют), направляют на вторую стадию абсорбции жидким аммиаком, где из него полностью абсорбируется

793:713 формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9392/22 Тираж 495 Подписное

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,4 ацетилен. Не содержащий ацетилена газ используют по назначению.

Кубовый раствор, полученный на первой стадии абсорбции, содержащий вес.Ъ: аммиак 55, вода 26,5, диацетилен 8,5, винилацетилен 2,2, карбонаты 1, смешивают с отработанным керосином со стадии очистки газа пиролиэа от нафталина в соотношении 1:1.

Обработанный таким образом раствор состава, вес.Ъ: аммиак 22,5; вода

13,25, диацетилен 4,25, винилацетилен 0

1,1, карбонаты 0,5, испаряют при температуре от -25 до +10 С, десорбируя аммиак и ацетиленовые углеводороды.

Разделение дисорбированной газовой смеси, содержащей, oe .%: аммиак 92, 13 диацетилен 6,1; винилацетилен 1,5, ведут путем хемосорбции диацетилена и абсорбции аммиака водой. В остатке получают винилацетилен, содержащий

2% диацетилена, который может быть щ использован по назначению.

Общая степень выделения ацетилена

99,5%. Степень очистки его от диацетилеиа 100Ъ. Степень очистки от винилацетилена 85%. Количество рециркулируемого аммиака 2,3 кг/100 нм газа пиролиэа.

Пример 3. Газ пиролиза, содержащий, об.% водород 56,9, окись углерода 27,2, метан 6,0, ацетилен

7,95, днацетилен 0,25, винилацетилен Зо

0,065, углекислота 0,03, направляют на первую стадию абсорбции, где промывают жидким аммиаком, расход которого составляет 3,5 кг/100 нм газа пиролиза. 35

В кубовую часть абсорбера первой ступени подаю.. воду в количестве

1,2 кг/100 нм газа пиролиза и повышают температуру от -33 до -25 С.

Десорбируемяй при этом из аммиачного gg раствора ацетилен соединяют с газом пиролиэа после первой ступени абсорбции.

Смешанный гаэ после первой ступени абсорбции, содержащий, об.Ъ: водород 56,9; окись углерода 27,2, метан

6,0; ацетилен 7,93 винилацетилен

0,007 (диацетилен и углекислота отсутствуют), направляют на вторую ступень абсорбции жидким аммиаком, где из него полностью абсорбируется ацетилен.

Не содержащий ацетилена газ используют по назначению.

Кубовый раствор, полученный на первой. стадии абсорбции, содержащий, вес.Ъ: аммиак 59,5, вода 20,4, диацетилен 9,37, винилацетилен 2,68, ацетилен 0,4, карбонаты 1,2, смешивают с отработанны керосином со стадии очистки газа пиролнза от нафталина в соотношении 1:1. Обработанный таким образом раствор состава, вес.Ъ: аммиак 24,7, вода 10,2, диацетилен 4, 7, винилацети лен 1, 34, ацетилен 0,2, карбонаты 0,6, испаряют при температуре от -25 до +10 С, десорбируя аммиак н ацетиленовые угле.водороды. Разделение десорбиронанной газовой смеси, содержащей об.Ъ: аммиак 92,5, диацетилен 5,2; винилацетилен 1,4, ацетилен 0,4, ведут путем хемосорбции диацетилена и абсорбции аммиака водой.

В остатке получают винилацетилен, содержащий, об.Ъ: винилацетнлен 78,5, ацетилен 21,3, диацетилен 1,8, который может быть использован по назначению.

Общая степень выделения ацетилена

99,2%. Степень очистки его от днацетилена 100Ъ. Степень очистки от винилацетилена 90,7%. Количество рециркулнруемого аммиака 2,5 кг/100 нм газа пиролиза.

Разбавление аммиачного раствора ацетиленовых углеводородов водой на первой стадии абсорбции позволяет избежать образования твердых углеаммонийных солей и повысить селективность процесса разделения ацетилена и его гомологов, повысить чистоту товарного ацетилена. Это позволяет также снизить содержание аммиака в растворе, которое лимитируется допустимой концентрацией диацетилена. При этом снижается количество рециркуляционного аммиака, а следовательно энергетические затраты на его возврат в цикл.

Способ выделения ацетилена и диацетнлена иэ углеводородных газов путем двухстадийной абсорбции жидким аммиаком с получением на первой стадии раствора диацетилена и ацетилена в жидком аммиаке и на второй — раствора ацетилена в жидком аммиаке, включающий обработку раствора после первой стадии керосином и десорбцию ацетилена и диацетилена, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и повышения чистоты ацетилена, раствор после первой стадии абсорбции разбавляют водой до ее содержания в растворе 20-30 вес.Ъ, десорбируют ацетилен, обрабатывают керосином и десорбируют диацетилен.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

М 225151, кл. C 07 С 7/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 570580, кл. С 07 С 7/01, 1975 (прототип).