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Société dite : IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED.
PROCEDE DE SEPARATION ET DE RECUPERATION DES OLEFINES CONTENUES DANS LES GAZ.
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La présente invention se rapporte à un procédé de séparation et de récupération des oléfines contenues dans les gaz et particulièrement de l'éthylène.
Elle convient particulièrement bien pour séparer l'éthylène de l'oxyde de carbone ou de mélanges contenant ces deux gaz, Ces gaz sont tous les deux absorbés par les solutions cupriques et jusqu'ici, il était nécessaire de recourir à un procédé de liquéfaction compliqué pour séparer les deux gaz,
Suivant le procédé formant l'objet de la présente invention, l'éthylène et l'oxyde de carbone mélangés, tels qu'ils sont produits dans le gaz de houille, sont séparés l'un de l'autre par lavage du gaz, préalablement débarrassé des composés sulfureux, et en opérant à la pression ordinaire ou à une pression plus élevée, avec un.solution acide de nitrate d'argent qui absorbe l'éthylène seulement;
ce gaz est ensuite récupéré par chauffage, avec ou sans réduction de pression,
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Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'éthylène est'enlève des gaz en lavant ceux-ci avec une solution'acide dé nitrate d'argent dans une tour formée d'un alliage d'acier de résistance spéciale, par exemple, d'un alliage en "Staybrite" (alliage oontenant 18 % de
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chrome)t Les aciers connus sous leshoms'd' "".Ânoa11 et "Eeola" conviennent également.
Une solution aoide d'une concentration égale à 0,3 N par rapport à l'acide nitrique estutilisée. Si la solution est moins acide, de l'argent métallique est préci- pité, probablement par l'action réductrice de l'hydrogène et (ou) de l'oxyde de carbone. Il y a également, dans ce cas, une tendance à la formation d'aoétylide d'argent à moins que la solution soit maintenue acide (si les gaz initiaux contien- nent de l'acétylène ). Un aoide trop concentré'ne devra pas être utilisé oar il oxyderait les gaz en les transformant en acide carbonique.
Le procédé devrait être conduit avec des solutions oontenant au moins deux cents grammes d'argent par litre.
Le procédé est exécuté dans des tours et le gaz sortant de celles-ci doit être lavé avec de l'eau pour arrê- ter les molécules liquides entraînées; autrement, des pertes notables de nitrate d'argent se produiraient.
Le procédé est décrit plus en détail dans les exem- ples suivants :
EXEMPLE I.
Un mélange gazeux oontenant 16 % d'éthylène est lavé dans une tour faite en acier "Staybrite" aveo une solution de nitrate d'argent contenant 300 grammes de nitrate d'argent et 19 grammes de nitrate acide par litre. La tour est, de
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préférence, construite en acier ustaybrite"; on opère, de préférence, à la température et à la pression atmosphériques.
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La solution contenant l'éthylène dissous est régénéréepar chauffage à 50 - 70 C. et un gaz contenant 99 % d'éthylène est obtenu.
EXEMPLE 2.
Des gaz de la distillation du charbon contenant 5 % d'éthylène et environ 6 % d'oxyde de carbone sont débarrassés de l'ammoniaque et des composes .sulfurés de toute manière convenable et des matières goudronneuses et des hdro- oarbures lourds par lavage à l'huile et sous pression. Les gaz peuvent alors être soumis à une nouvelle compression, à 100 atmosphères, par exemple, et être ensuite traités avec une solution aqueuse de nitrate d'argent, solution contenant 60 grammes de nitrate d'argent par 100 grammes de solution et envi- ron 0,3 N par rapport à l'acide nitrique,à une température de 0 à 10 0. La solution de nitrate d'argent est alors recueillie dans un régénérateur où elle est soumise à l'action de la chaleur, aveo ou sans réduction de la pression.
Un traitement thermique combiné avec une réduction de pression est particulièrement efficace dans larégénération des gaz oléfines provenant de la solution ; mais, il n'est pas nécessaire dans tous les cas de diminuer la pression pour la porter à la valeur de la pression atmosphérique et il peut être avantageux de rassembler les oléfines concentrées à toute pression à laquelle elles se dégagent librement de la solution.
La solution de nitrate d'argent qui a été libérée des oléfines est utilisée pour absorber de nouvelles quantités de gaz.
Les quantités de gaz oléfines absorbées par la solution de sels d'argent sont approximativement proportion- nelles à la quantité d'argent contenue dans la solution et aussi à la pression partielle des oléfines contenues dans le mélange gazeux traité.
L'absorption se fait mieux aux basses températures
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et la régénération peut être opérée entre 50 et 70 0.
Des éohangeurs thermiques peuvent être utilisée pour chauffer la solution chargée d'oléfines et pour refroi- dir la solution régénérée en vue de sa réutilisation.
Il est préférable d'utiliser des gaz qui ont été libérés de toute matière capable de contaminer la solution de nitrate d'argent, car le procédé donne de meilleurs résul- tats aveo des gaz propres. L'hydrogène sulfuré et les autres composés sulfurés doivent être absents.
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Company known as: IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED.
PROCESS FOR SEPARATION AND RECOVERY OF OLEFINS CONTAINED IN GAS.
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The present invention relates to a process for separating and recovering olefins contained in gases and particularly ethylene.
It is particularly suitable for separating ethylene from carbon monoxide or from mixtures containing these two gases. These gases are both absorbed by copper solutions and until now it was necessary to resort to a complicated liquefaction process. to separate the two gases,
According to the process forming the object of the present invention, the mixed ethylene and carbon monoxide, as produced in coal gas, are separated from each other by washing the gas beforehand. freed from sulphurous compounds, and working at ordinary pressure or at a higher pressure, with an acid solution of silver nitrate which absorbs ethylene only;
this gas is then recovered by heating, with or without pressure reduction,
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According to another characteristic of the invention, ethylene is removed from gases by washing them with a solution of silver nitrate acid in a tower formed of a steel alloy of special strength, for example, of a "Staybrite" alloy (alloy containing 18% of
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chrome) t Steels known as homs'd '"" .Ânoa11 and "Eeola" are also suitable.
An aid solution of a concentration equal to 0.3 N relative to nitric acid is used. If the solution is less acidic, metallic silver is precipitated, possibly by the reducing action of hydrogen and / or carbon monoxide. There is also, in this case, a tendency to form silver aoetylide unless the solution is kept acidic (if the initial gases contain acetylene). An aid that is too concentrated should not be used as it will oxidize the gases by transforming them into carbonic acid.
The process should be carried out with solutions containing at least two hundred grams of silver per liter.
The process is carried out in towers and the gas leaving them must be washed with water to stop the entrained liquid molecules; otherwise, significant losses of silver nitrate would occur.
The process is described in more detail in the following examples:
EXAMPLE I.
A gas mixture containing 16% ethylene is washed in a tower made of "Staybrite" steel with a silver nitrate solution containing 300 grams of silver nitrate and 19 grams of acid nitrate per liter. The tower is, of
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preferably constructed of ustaybrite steel "; the operation is preferably carried out at atmospheric temperature and pressure.
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The solution containing dissolved ethylene is regenerated by heating at 50 - 70 ° C. and a gas containing 99% ethylene is obtained.
EXAMPLE 2.
Coal distillation gases containing 5% ethylene and about 6% carbon monoxide are freed from ammonia and sulfur compounds in any suitable manner and tarry materials and heavy hydrocarbons by washing with water. oil and under pressure. The gases can then be subjected to further compression, at 100 atmospheres, for example, and then be treated with an aqueous solution of silver nitrate, a solution containing 60 grams of silver nitrate per 100 grams of solution and approx. 0.3 N relative to nitric acid, at a temperature of 0 to 10 0. The silver nitrate solution is then collected in a regenerator where it is subjected to the action of heat, with or without reduction. pressure.
Heat treatment combined with pressure reduction is particularly effective in regenerating olefin gases from solution; however, it is not necessary in all cases to reduce the pressure in order to bring it to the value of atmospheric pressure and it may be advantageous to combine the concentrated olefins at any pressure at which they are released freely from solution.
The silver nitrate solution which has been liberated from the olefins is used to absorb further amounts of gas.
The amounts of olefin gases absorbed by the solution of silver salts are approximately proportional to the amount of silver contained in the solution and also to the partial pressure of the olefins contained in the treated gas mixture.
Absorption is best at low temperatures
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and regeneration can be carried out between 50 and 70 0.
Heat exchangers can be used to heat the olefin laden solution and to cool the regenerated solution for reuse.
It is preferable to use gases which have been liberated from any material capable of contaminating the silver nitrate solution, as the process gives better results with clean gases. Hydrogen sulfide and other sulfur compounds must be absent.