BE473308A

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Publication number: BE473308A
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Description


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  Perfectionnements à la séparation de butadiène d'oléfines. 



   Cette invention à pour objet la séparation de butadiène de fractions en C4 contenant des hydrocarbures non-saturés. 



   Dans le brevet anglais   nO.547.730   est décrit et reven- diqué un procédé de séparation et de concentration de butadiène en partant d'un mélange d'hydrocarbures saturés et non-saturés contenant du butadiène, suivant lequel, après que le mélange de gaz a été mis en contact avec une solution absorbante de chlorure cuivreux, que l'absorbant et le butadiène absorbé ont été séparés et que le butadiène a été récupéré à partir de l'absorbant, le butadiène récupéré est mis en contact avec une autre fraction de la même solution d'absorbant, la solution contenant le butadiène    réabsorbé est séparée, et le butadiène en est retiré ; solution   de chlorure cuivreux contenait également de la monoéthanolamine avec ou sans chlorhydrate de monoéthanolamine. 

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   La présente invention est relative à un procédé de sé- paration de butadiène d'une fraction en C4 contenant des hy- drocarbures non saturés, selon lequel on met en contact la dite fraction en C4 dans une colonne d'absorption, à une tempé- rature comprise entre 0 et 50 C et à une pression inférieure au point de liquéfaction du dit mélange à la température de l'opéra- tion, avec une quantité telle d'une solution aqueuse contenant un sel cuivreux et une hydroxyalkylamine que, lorsque 93,5% au moins en volume du butadiène contenu dans la dite fraction en C4 passent dans la solution sortant de la colonne, la tension de vapeur du butadiène à la base de la colonne est au moins égale à 65% de la pression régnant dans la colonne,

   on dégage une partie du butadiène et des butylènes dissous de la solution au pied de la colonne et on utilise le mélange de gaz ainsi soutiré comme agent   d'entrainement   pour les butylènes dissous dans la solution descendant à travers la colonne. 



   Bien que le procédé convienne particulièrement bien à la séparation de butadiène de mélanges de gaz consistant essentiel- lement en oléfines et dioléfines en C4, il peut aussi être appli- qué à des mélanges de gaz contenant en plus des butylènes et du butadiène, d'autres hydrocarbures et substances qui sont inertes vis-à-vis de la solution cuivreuse. Si, par conséquent, un mélan- ge de gaz contenant des butylènes et du butadiène est mis en contact avec la dite solution comme décrit plus haut, dans une colonne d'absorption, telle qu'une tour à remplissage ou une tour à cloches de barbotage, une séparation pratiquement complète du butadiène du butylène peut être effectuée en séparant le butadiène dissous de la solution par application de chaleur et/ou de pression réduite. 



   On préfère utiliser une solution absorbamte qui contient, en plus du sel cuivreux, de l'eau et de l'hydroxyalkylamine, une quantité de   chlorhydrate   de   l'bydroxyalkylamine   égale à environ une molécule par atome de cuivre cuivreux..   L'avantage   d'utiliser   @   

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 une solution absorbante telle que décrite réside dans sa sélec- tivité comparativement plus grande que celle d'hydrocarbures organiques et bases simples, tandis que, grâce à la faible vola= tilité des hydrexyalkylamines, il ne se produit que peu ou pas de pertes de matière de base au cours de la régénération du butadiène dissous. 



   Des solutions telles que décrites plus haut ont tendance à absorber l'oxygène atmosphérique soit dans le courant gazeux s'il contient de l'oxygène libre, soit par contact avec l'air, en transformant ainsi le sel cuivreux en un sel cuivrique qui rend la solution inactive au point de vue des buts de l'inven- tion. On a découvert cependant que la solution peut être mainte- nue à un état suffisamment réduit, même à la température ordi- naire, si on l'emploie en présence de cuivre métallique, ou si on la chauffe de façon continue ou périodiquement avec du cuivre métallique à une température comprise entre 15 et   105 C   suivant la quantité d'oxygène venant en contact avec la solution, pour- vu qu'elle soit inférieure à 0,1% en volume du mélange entrant dans la tour.

   L'absorption du mélange oléfine/dioléfine s'effectue de préférence à la température atmosphérique. 



   Le mélange de gaz à traiter suivant le procédé de la présente invention, doit être libéré aussi complètement que pos- sible d'acétylène pour éviter la formation d'acétylure de cuivre solide. 



    EXEMPLE   
L'exemple suivant illustre un mode d'application de l'invention, bien que d'autres façons d'utiliser la capacité d'absorption différentielle de la solution puissent être   employées   
Un mélange de gaz contenant 50% de butadiène en volume et 50% en volume de n- et iso-butylène est introduit à la pres- sion atmosphérique et à la température atmosphérique à raison de 25 pieds cubes (0,7 m3) par heure. dans une tour à remplissage, en un point situé approximativement à égale distance de ses deux   @ -   

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 extrémités.

   A la tête de la colonne, on introduit par pompage une solution préparée pa dissolution de 10 livres (4,5 kg) de chlorure cuivreux dans un mélange de 30 livres   (13,5   kg) d'eau, 87 livres (39 kg) d'acide chlorhydrique de densité 1,16 et 20 livres (9 kg) de monoéthanolamine. La solution qui a descendu la colonne est chauffée à 45 C à la base de la colonne, ce qui a pour résultat qu'une partie du butadiène dissous se dégage en même temps que les butylènes dissous, et agit comme agent d'en- traînement des butylènes dissous dans la solution descendant dans la colonne. La quantité de solution cuivreuse introduite est telle que la pression partielle de butadiène obtenue à la base de la. colonne soit de   0,65   atmosphère. Cette quantité de solution s'élève à 15 gallons (68 litres) par heure.

   La solu- tion est alors transférée dans une cuve séparée dans laquelle la température est portée à   105 C,   pour libérer le gaz dissous. 



  De cette manière on obtient 12,3 pieds cubes (0,35 m3) par heure de gaz contenant 95% de butadiène en volume et 5% de butylènes en volume, tandis qu'il se dégage en tête de la colonne 12,3 pieds cubes   (0,35   m3) par heure de gaz contenant 93% en volume de butylènes et 7% en volume de butadiène. 
 EMI4.1 
 



  E E V E   D 1 C A T 1 0 N 8 

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Claims

1) Procédé de séparation de butadiène d'une fraction en C4 contenant des hydrocarbures non-saturés, caractérisé en ce qu'on met en contact la fraction en C4 dans une colonne d'absorp- tion, à une température comprise entre 0 et 50 C, et à une pression inférieure au point de liquéfaction du mélange à la température de l'opération, avec une quantité telle d'une solu- tion aqueuse contenant un sel cuivreux et une bydroxy-alkylami- ne, que, lorsque 93,5% en volume au moins du butadiène contenu dans la fraction en C4 passent dans la solution sortant de la colonne, la tension de vapeur du butadiène au-dessus de la so- lution à la base de la colonne soit au moins égale à 65% de la <Desc/Clms Page number 5> pression régnant dans la colonne pendant l'opération,

on dégage une partie du butadiène et des butylènes de la dite solution à la base de la colonne, et on utilise le mélange de gaz ainsi dégagé comme agent d'entraînement des butylènes dissous dans la solution descendant dans la colonne.

2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le butadiène est récupéré de la solution par application de chaleur et/ou de pression réduite.

3) Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une quantité de chlorhydrate de l'hydroxylalkylamine égale à environ 1 mole par atome de cuivre à l'état cuivreux est également présente dans la dite solution.

4) Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que du cuivre métallique est ajouté à la dite solution, dans le but décrit.

5) Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'oxygène venant au contact de la solution est maintenu à une teneur inférieure à environ 0,1% en volume du mélange gazeux traité.

6) Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange de gaz à traiter est purifié pour le libérer de l'acétylène, dans le but décrit.

7) Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'effectue d'après le principe suivant lequel le mélange de gaz est introduit en un point voisin du milieu d'une colonne alimentée à sa partie supérieure de liquide absorbant et d'où les gaz non-absorbés s'échappent à la partie supérieure, tandis que le butadiène dis- sous est entraîné dans la partie inférieure de la colonne où une partie de ce gaz, en même temps que le butylène dissous, est dégagée de.la solution par chauffage de cette solution et est amenée à agir comme agent d'entraînement pour le buthlèhe éga- lement amené vers le bas de la colonne sous forme dissoute dans la solution. <Desc/Clms Page number 6>

8) Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la réduction continue de la solution, après son oxydation par l'oxygène contenu dans le gaz à traiter,est effectuée par contact de la solution avec du cui- vre métallique à des températures variant entre 15 C et 105 C suivant la quantité d'oxygène absorbée.

9) Procédé de séparation de butadiène, en substance comme décrit ci-dessus dans l'exemple cité.

10) Butadiène, produit ou préparé par le procédé décrit ci-dessus.