СССР ю делен кзееретеинк и еткритик (53) УДК667.826 (088. 8) С. Г. Выборов, Ю. Д. Новиков, В. И. Бутин, Е. П. Банникова, В. А. Горшков, С. Г. Кузнецов и С. Ю. П (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

ОБОРУДОВАНИЯ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ МЕДИ

Изобретение относится к выделению бутадиена из фракции углеводородов

Сь хемосорбцией водноаммиачным раствором ацетата закиси меди. Способ может быть использован в производстве мономеров для синтетического каучука.

Известен способ экстракции диолефинов медно-аммиачным раствором, который заключается в контактировании бутадиенсодержащей смеси при температуре около -5оС с укаэанным раствором

10 и последующей десорбцией поглощенных углеводородов при температуре от 70

80 î f1) . Известен также способ выделения

35 бутадиена из бутадиенсодержащих углеводородных фракций хемосорбцией с использованием в качестве поглотительного раствора водно-аммиачного раствора ацетата закиси меди (МАР), включающий преддесорбцию и ресорбцию поглощенных углеводородов с регенерацией части дессорбированного поглотительного раствора путем пропускания

его через аппарат, заполненный металлической медью .- .

Указанный способ широко используется в промышленности для выделения бутадиена из фракций С4 двухстадийного дегидрирования бутана и для концентрирования бутадие:-,а получаемого из. этилового спирта 1. 2).

Недостатком укаэаннсго способа является отложение металлической меди на поверхности колонной и теплообменной аппаратуры вследствие недостаточной стабильности поглотитального раствора. Это приводит к большом: расходу металлической меди, который только для одной установки мощностью 90 тыс. тонн бутадиена в год составгяет более

200 т/год.

Отложение металлической меди на тарелках поглотительных колонн приводит к уменьшению свободного сечсния тарелок и снижению производительности установок, а также к увеличению рас35

3 825 хода охлаждающих агентов из-sa снижения коэффициента тенлопередачи.

Для восстановления производительности установок хемосорбции требуется их останов для очистки тарелок обору5 дования от отложений меди. Процесс очистки проводят механическим путем, что является очень трудоемкой и продолжительной операцией.

Цель изобретения вЂ” снижение потерь 10 меди и упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается опи" сываеьым способом очистки оборудования от отложений меди в процессе выделения бутадиеиа из бутадиенсодержащих, 15 углеводородных фракций хемосорбцией ,с использованием водно-аммиачного раствора ацетата закиси меди в качестве поглотительного раэтвора, заключающимся в том, что поверхность технологического оборудования периодически обрабатывают поглотительным раствором при 50-90 С в течение 10-100 ч.

На чертеже представлена схема реализации способа.

Процесс хемосорбции осуществляют в тарельчатых экстракторах, состоящих на большинстве заводов из четырех колонн, обвязанных как одна колонна.

Например, разделение бутен-бутадиено30 вой фракции (ББФ-1 ), выделенной из продуктов дегидрирования h. â€” бутана и бутан-бутадиеновой фракции (ББФ-2), выделенной из продуктов дегидрироваиия Ь-бутенов.

Фракции ББФ-1 и ББФ-2 подают в нижнюю часть поглотительных колонн 1 и

2 соответственно. МАР подают в верхнюю часть поглотительной колонны 1.

Сверху колонны 1 отбирают бутановую фракцию. МАР проходит последовательно колонны 1-4, где происходит его насыщение бутадиеном. Насыщенный бутадиеном МАР через теплообменник 5, обогреваемый теплом десорбированного поглотительного раствора, и подогреватель 6, обогреваемый водяным паром, поступает в сепаратор .7, где часть бутадиеиа испаряется. Испарившийся бутадиен возвращают в нижнюю часть колонны 4 в качестве рецикла. Частично десорбированный МАР подают на окончательную десорбцию в колонну 8.

Колонна 8 обогревается за .счет тепла водяного пара,.подаваемого в кипятильник 9, и тепла десорбированного поглотительного раствора, которое он отдает в теплообмеиник 10.

470 4

Десорбированный бутадиен сверху

I колонны 8 подают на отмывку от амми. ака, а десорбированный МАР из куба колонны 8 через теплообменник 10 и

5 и холодильник 11, охлаждаемый жидким пропаном .(пропановый холодильник), возвращают на выделение бутадиена.

Часть десорбированного МАР после теплообменника 10 выводят на регенерацию в аппарат, 12, заполненный медными стружками, для поддержания заданного количества эакиси и окиси меди в поглотительном растворе.

Для проведения очистки технологического оборудования от отложений металлической меди обвязка колонн 1-4 выполнена таким образом, что позволяет осуществлять ведение технологического процесса в трех одновременно работающих поглотительных колоннах, в то время как выключенную из работы логлотительную колонну подвергают промывке десорбированным поглотительным раствором после теплообменника 10 с последующей его подачей в теплообменник 5 и далее на выделение бутадиена.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. ББФ-1 в количестве

7,8 т/ч, имеющую .состав мас.X здесь и далее: и-бутана 2,70; изобутена

2,20; и-бутенов 87,60; бутадиена 7,50 и ББФ-2 в количестве 20,0 т/ч, имеющую состав: углеводородов С 0,18; и-бутана 12,24; изобутана 0,14; изобутеиа

5,00; и-бутенов 64,90; бутадиена 17,4; углеводородов С 0,14, подвергают разделению хемосорбцией МАР в четырех работающих последовательно поглотитель ных колоннах, имеющих по 20 ситчатых тарелок согласно схеме, приведенной на чертеже. Количество МАР, подаваемого на выделение бутадиена равно

210 т/ч.

Поглотителъный раствор содержит за киси меди 2,98 г-ион/л, окиси меди

0,34 r-ион/л; аммиака 11,4 r-моль/л; уксусной кислоты 4,48 г-моль/л.

Температура сырья, подаваемого на разделение +5оС, температура МАР -9

Температура в кубе колонны 4+1,8 С.

Сверху колонны 1 отбирают 23,92 т/ч бутеновой фракции, содержащей углеводородов С> 0„15; и-бутана .11,21; изобутана 0,12; изобутена 4,81; и-бутенов 83,29; бутядиена 0,42.

5 8

Насыщенный поглотительный раствор из куба колонны 4, содержащий 3,4Х углеводородов, подогревают до 38 в тенлообменнике 5 и подогревателе 6 и подают в сепаратор 7.

Испарившиеся углеводороды из сепаратора 7 в количестве 3,31 т/ч возвращают в колонну 4 в качестве рецикла.

Частично десорбированный ИАР с содержанием 1„91X углеводородов направляют на окончательную десорбцию в колонну 8. Колонна 8 имеет 28,8 м насадки из колец Рашига 25х25. Температура верха когынны 40,куба 95 .Давление куба 3,5 атм. Сверху колонны 8 отбирают бутадиен в количестве 4,34 т/ч содержащий аммиака 6,00; бутанов 2,08 и углеводородов С 0,64, который направляют на отмывку от аммиака и далее на склад готовой продукции.

Десорбированный ИАР из куба колонны с содержанием углеводородов 0,01Х подают в теплообменники 10 и 5,где его охлаждают сначала до 58, а затем до 15 С. После теплообменника 5 ИАР охлаждают в холодильнике 11 {пропановом) за счет испарения жидкого пропа( на и возвращают на выделение бутадиена в колонну 1.

Часть десорбированного раствора в количестве 1,52 от циркулирующего . выводят на регенерацию в аппарат 12.

После пробега установки в течение

2500 ч отключают колонну 1 и процесс выделения бутадиена осуществляют в колоннах 2-4, подавая фракцию ББФ-1 в колонну 2, а ББФ-2 вЂ” в колонну 3. Для сохранения прежнего качества продуктов разделения, вследствие уменьшения общего количества тарелок в узле хемосорбции на 10 шт., циркуляцию ИАР увеличивают до 240 т/ч. Остальные технологические параметры работы установки аналогичны описанным выше.

Десорбированный ИАР после охлаждения в теплообменнике 10 при темперав туре 58 подают на промывку колонны 1, а затем его охлаждают в теплообменнике 5 и пропановом холодильнике и подают в верхнюю часть колонны 2.

На регенерацию в аппарат 12 десорбированный ИАР не выводят. После пробега установки в течение 50 ч отклю-! чают колонну 2 и выделение бутадиена осуществляют в колоннах 1, 3, 4, подавая фракци.о ББФ-1 в колонну l a

ББФ-2 " a колонну 3.

Десорбированный ИАР после охлаждения в теллообменнике 10 при темпера25470 6

-ю е туре 58 подают на промывку колонны 2, а затем через теплообменник 5 и пропановый холодильник возвращают на выделение бутадиена в верхнюю часть ко5 лонны 1 °

После пробега установки в течение

30 ч отключают колонну 3 и выделение бутадиена осуществляют в колоннах

2, 4, подавая фракцию ББФ-1 в колон1р ну 1, а ББФ-2 вЂ” в колонну 2. Десорбированный ИАР после охлаждения в теплообменнике 10 при температуре 58 подают на промывку колонны 3, а затем через теплообменник 5 и пропановый холодильник возвращают в верхнюю часть колонны l.

После пробега установки в течение

10 ч выделение бутадиена осуществляют по схеме, приведенной на чертеже.

Через 2500 ч пробега установки повторяют промывку колонн 1-3 согласно вышеизложенному.

Через 8520 ч, с момента начала пробега, установку останавливают на ежегодный планово-предупредительный ремонт. После освобождения аппаратов от углеводородов MAP из куба колонны 8 при температуре 95 через теплообмено ник 10 и 5 и холодильник 11 {подача охлаждающего агента прекращена) подают в верхнюю часть колонн 1 и далее по схеме приведенной на чертеже. Температура ИАР, поступающего в колонну 1 в процессе промывки, повышается с 60 о до 90 . Промывку проводят в течение

1 00 ч. После промывки в результате растворения металлической меди с поверхности технологического оборудования содержание закиси в ИАР возрастает до 3,26.г-ион/л.

40 При вскрытии аппаратов 1-4, 5, 6, 10 и 11 металлической меди на внутренней поверхности и тарелках поглотительных колонн не обнаружено.

Расход металлической меди состав4 ляет 1,3- кг на 1 т бутадиена, выработка бутадиена за время пробега установки составляет 33,74 тыс.т.

Пример 2 (по известному спощ собу). ББФ"1 и ББФ-2 подвергают разделению хемосорбций ИАР согласно схеме, приведенной на чертеже при условк. ях примера 1 ° Вывод десорбированного

NAP на регенерацию в аппара" ll осу>> ществляют в количестве 2,5Х от циркулирующего.

Через 3200 ч работы установку останавливают вследствие перебросов ИАР из колонн 1 и 2 с углеводородными по825470

Формула изобретения

7 тьками. При этом содержание «бутадиена в бутеновой фракции возрастает до

2,50Х, а бутенов. в бутадиене, подаваемом на отмывку от аммиака, до 3,48Х.

После механической чистки тарелок колонн )-3 от отложившейся на тарелках металлической меди, через 75 ч после останова1 установку пускают в работу.

После следующих 3000 ч работы, )в установку вновь останавливают на чистку, вследствие начавшихся перебросов ИАР с углеводородными потоками.

Через 8520 ч с начала пробега установку останавливают на ежегодный планово-предупредительный ремонт, в течение которого проводится механическая чистка тарелок колонн 1-4 и теплообменников 5, 6, 10 и 11 от отложившейся металлической меди.

Расход металлической мади составляет 2,4 т на 1 т бутадиена, выработка бутадиена за время пробега установ ки составляет 32,87 тыс.т.

Описанный способ позволяет предот вратить забивки технологической аппатуры металлической медью, снизить на

30-50% расход металлическои меди и увеличить на 2-3% производительность установок.

Способ может быть легко внедрен на действующих производствах и обеспечит экономический эффект около

100 тыс.руб. для установки мощностью

60 тыс.т/год бутадиена.

Способ очистки технологического оборудования от отложений меди в процессе выделения бутадиена из бутадиен содержащих углеводородных фракций хемосорбцией с.использованием водно-аммиачного раствора ацетата закиси меди в качестве поглотительного раствора, о .т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения потерь меди и упрощения технологии процесса, поверхность технологического оборудования периодически обрабатывают поглотительным раствором при 50-90 С в тече- ние 10-100 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

). Патент США )) 2429134, кл. 260-681.5, опублик. 1 947.

2. Павлов С. Ю. и др. Процессы выделения и очистки бутадиена. И., ЦНИИТЭНефтехим, 1971, с. 33-34 (прототип).

825470

Составитель Г. Гуляева

Рщ акто Е. Л рва Техред А.Бабинец Корректор Г. Нязареиу Заказ

23б5/27 >ираж 443 Подписное

ВНИНПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)ЗО35 Москва Ж-35 Раунская наб., д. 4/5

Филиал ШШ атеит", г, Ужгород, уп. Проектная, 4

Похожие патенты: