DE1908126A1 - Verfahren zur Trennung von gesaettigten Kohlenwasserstoffen und Olefinen - Google Patents
Verfahren zur Trennung von gesaettigten Kohlenwasserstoffen und OlefinenInfo
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Description
Essen, 14. Februar 1969 N 4321/7d Dr.Ha/Kf
Heinrich Koppers Gesellschaft mit beschränkter Häftling,
43 Essen, Moltkestrasse 29
Verfahren zur Trennung von gesättigten Kohlenwasserstoffen und Olefinen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung von gesättigten Kohlenwasserstoffen und Olefinen durch Extraktivdestillation unter Verwendung eines für die Olefine selektiven Lösungsmittels, wobei das angewandte Lösungsmittel in
einer nachgeschalteten Destillation von den gewonnenen Olefinen abgetrennt und in die Extraktivdestillation zurückgeführt wird.
Diese Arbeitsweise ist insbesondere für die Trennung von ParaffIn-Olefingemischen schon seit einiger Zeit bekannt, wobei bereits
die Anwendung verschiedener Substanzen als selektives Lösungsmittel für die Extraktivdestillation vorgeschlagen wurde. In
der Praxis wurden dabei vor allem fünfgliedrige hydrierte Heterocyclen, die Stickstoff oder Sauerstoff als Heteroatome
und außerdem im Ring eine Carbony.lgruppe enthalten, eingesetzt.
Typische Vertreter dieser Substanzklasse sind das Pyrrolidon sowie die Pyrrolidonderivate, wie z.B. Η-Methyl- und H-Hydroxyalkylpyrrolidon. Diese Substanzen zeigen zwar für den
genannten Zweck eine relativ befriedigende Trennwirkung. Unter den Bedingungen der Extraktivdestillation tritt bei
Ihnen jedoch stete ein« gewisse Zersetzung auf, die offen-'
sichtlich infolge Bildung saurer Zersetzungeprodukte zu Korrosionsereoheinungen in den mit den Lösungsmittel in
Berührung kommenden Anlageteilen führt.
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Außerdem verunreinigen die Zersetzungsprodukte die als
Extrakt der Extraktivdestillation gewonnene Olefinfraktion und müssen aus dieser unter Umständen nachträglich entfernt
werden.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein für den genannten Zweck geeignetes selektives Lösungsmittel zu finden* das die unerwünschten Korrosionserscheinungen an den alt ihm in Berührung kommenden Anlageteilen
nicht hervorruft, gleichzeitig aber eine gleich gute, wenn nicht verbesserte Selektivität für die Olefine aufweist wie
die bisher bekannten Lösungsmittel.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Trennung von gesättigten Kohlenwasserstoffen und Olefinen durch Extraktivdestillation, wobei erfindungsgemäß. als Lösungsmittel
Morpholin und/oder substituierte Morpholine verwendet werden.
Die angewandten substituierten Morpholine können dabei
Subetituenten alt 1 bis 7 C-Atomen enthalten· Als Beispiele
hierfür seien genannt ι l-:Por«yl-2,6 Dimethylmorpholin,
H-Jormylmorpholin, I-Oxyäthylmorpholin, H-Acetylmorpholin f
und I-Phenylmorpholin. Man sieht also, daß die Subetituenten
sowohl eine gerad- oder versweigtkettige ale auch ein· ringförmige Struktur aufweisen können. Ebenso können die Substituenten neben C-Atomen auch Heteroatome enthalten·
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Ss ist aber auch möglich, substituierte Morpholine anzuwenden, deren Substituenten !«diglioh Heteroatome jedoch
keine O-Atoae enthalten. Als Beispiel hierfür sei das
Hitrosomorpholin genannt.
Batürlich können auch Gemische verwendet werden, die aus
verschiedenen substituierten Morpho^inen zusammengesetzt
sind. Ale beeoader» wirksam haben sich jedoch insbesondere
die N-eubstituierten Morpholine erwiesen·
Die erfindungsgemäS angewandten Lösungsmittel Eoichnen sich
durch ihre geringe Neigung sur Zersetzung aus. Sofern Zersetzung überhaupt auftritt, wurden keine sauren, sondern
nur alkalische Zereetmungsprodukt« beobachtet, die nicht
korrosiv auf die Anlagenteile wirken.
Bei Durchführung dee «rf indungagemäSen Torf ahrens kann
es Tojffieilhaft sein» wenn die Sxtraktivdestlllationskolonne
ohne äußeren KohlenMmeeeretoffrückfluS gefahren wird* Biese
Arbeitsweise ist im Hinblick auf die in der Destillationstechnik geltenden rknntnisse durchaus überraschend, da es
bisher als Errshrungatatsache galt, daß die Trennung in einer
Kolonne um so schärfer wird» je größer das Bücklaufverhältnis ist. Eingehende Unteratuchungen der Anaelderln haben jedoch
ergeben, daß diese JSrkenntrle im Falle der erfindungsgemäßen
Extraktivdeetillation nicht anwendbar ist, und zwar aus folgenden Gründen:
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ion β ι ^ ^
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auf steigen, bevor Bis Icomdessler-t \-ms&®n& Msseh ül®@
wirkt 3ich eliense wie die Yermiaelamg
3&itt$ls siit Rücklauf in. einer
3* Suxcb. die stärker© Aufheizxiag und Wlederrerdampföa^ fis®
Sumpf Produktes wird die AufeathaTtsseit. &©X" Olefin©
Siimpf irerlängart und damit d©x*«s. fe
erhöht β Badui^sh wird die fe«i diesen Subst^nsen
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noch weiter vergrößert. Die Poljiaerisate "begünstigen
die Schaumbildung in der ExtraktiTd@stillationskoloaaiep
was natürlich den iCrenneff ekt der Kolonne sehr beeinträchtigt, - ' " ,.
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Sa die zu trennenden gesättigten Kohlenwasserstoffe und
Olefine teilweise recht niedrige Siedetemperaturen aufweisen, ist es unter Umständen angebracht, die Extraktivdestillation
anstelle unter Normaldruck unter erhöhtem Druck durchzuführen· In gewissen Fällen kann jedoch auch eine
Extraktivdestillation unter vermindertem Druck (Takuum) von Torteil sein· Durch die Anwendung von Takuum wird nämlich
die Sumpf temperatur der Extraktivdestillatlonskolonne herabgesetzt
und damit die Polymerisationsneigung der im Sumpf
befindlichen Olefine vermindert.
In der Abbildung ist der Terfahrensgang der erfindungsgemäßen
Extraktivdestillation in vereinfachter Porm dargestellt· Das aufzutrennende Ausgangsgemisch wird dabei durch die Leitung 1
in den mittleren Teil der mit Böden versehenen Extraktiv-
destillationskolonne 2 eingeleitet· Das Ausgangsgemisoh ist
dabei entweder bis dicht unterhalb des Siedepunktes erhitzt, so daß es beim Eintritt in die Extraktivdeatillationskolonn·
sofort verdampft« Xs kann aber auch, was im vorliegenden lalle
das üblichere ist, bereits im verdampften Zustand« in dl·
Sxtraktivdestillationskolonn« eingeführt werden* Durch di·
Leitung 3 wird das selektiv· Lösungsmittel am Kopf In di·
Ixtraktivdeetillationskolonn· eingeleitet und fUeftt «Et»·*
di· Einbauten dieser Kolonn· herab nach unt«nv wob«i «s dia
dampfförmigen 01«fin· anfnl—t. Dia gesättigten lohlenwaseerstoff· entweichen durch Leitung 4,am Kopf dar Kolonn· und
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— 6 —
und können in nicht dargestellten Kondensationseinrichtungen kondensiert werden. Das flüssige Sumpfprodukt besteht aus
dem selektiven Lösungsmittel und den darin gelösten Olefinen und wird durch die Leitung 5 aus der Extraktivdestillationskolonne
abgezogen und gelangt in die Kolonne 6, in der die Olefine destillativ vom selektiven Lösungsmittel abgetrennt
werden. Das selektive Lösungsmittel wird durch die Leitung 7 aus dem Kolonnensumpf entfernt und jplangt über die Leitung .3
wieder in die Sxtraktivdestillationskolonne zurück, während
die Olef indämpf e über Kopf aus der Kolonne 6 entweichen und
durch die Leitung 8 in die Kolonne 9 gelangen, in der Ihre
weitere Auftrennung erfolgt. So können beispielsweise durch die Leitung 10 die höhersiedenden Bestandteile der Olefin»
fraktion und durch die Leitung 11 die niedrigersiedenden ,
Bestandteile, wie z.B. die Monoolefinei abgezogen werden.
Da sich im Laufe der Zeit im selektiven Lösungsmittel Verunreinigungen anreichern können, ist im Bereich der Leitung 7 *
die Absveigleltung 12 vorgesehen, durch die bei entsprechender
Stellung dee Ventil·· 13 eine Seilsenge de· selektiven Lösungsmittel· sur Regeneriereinrichtwng 14 gelangen kann. Das regenerierte LöBungraittel wird durch die Leitung 15 wieder In
den Kreislauf (Leitung 7) «urüokgeführt, während die ausge- y
•öftiedenen Verunreinigungen durch die Leitung 16 au· der
Regeneriereinrichtung abgeeogen werden. Die Leitung 17 dient ι
schließlich der Zufuhr von frischen Lösungsmittel.
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| Versuchs-Hr· | 1 | 1 | 18° C | 2 | 3 | 4 |
| Analyse des | 0,48 Gew.* | 78,3 Gew.56 | 89,3 Gew.* | 9,57 Gew.* | ||
| Ausgangsge- | C1-C2 i | 198 kg | Isobutan | Cyclohexen | Butan | |
| mlechee | 94,04 Gew.* | 17,4 Gew.* | 10,1 Gew.* | 0,83 Gev.* | ||
| Propylen | 31° C | Isobuten | Cyclohexan | iBO-Butan | ||
| 5,48 Gew.* | 2 64° C | 4,3 Gew.* | 0,6 Gew.* | 4,12 Gew.* | ||
| Propan | 11 atü | Buten 1+2 | Methylcy- | iso-Buten | ||
| clopentan | 17,39 Gew.* | |||||
| cis-Buten 2 | ||||||
| 64,28 Gew.* | ||||||
| trans-Buten 2 | ||||||
| 3,81 Gew.* | ||||||
| Buten 1 | ||||||
| selektives | H-Hydr/roxy- | Dimethyl- | N-Acetyl- | H-Hydroxy- | ||
| Lösungs | prop--yjLmor- | morpholin | morpholin | äthylmor- | ||
| mittel | pholin | pholin | ||||
| Menge des Aus- | ||||||
| gangsgemisches | 33 kg | 26 kg | 39 kg | 31 kg | ||
| durch Leitung | ||||||
| Einsatztea- peratur |
24° C | 64° C | 24° C | |||
| Lösungsmittel- | ||||||
| menge durch | 130 kg | • 177 kg | 214 kg | |||
| LeIt11PPT 3 | ||||||
| Koprteaperatur Kolonne 2 |
66° C | 91° C | 70° C | |||
| Sumpfteape- ratur Kolonne |
90° c | 110° C | 95° 0 | |||
| Druck in Kolonne 2 |
9 atü | Normaldruck | 10 atü |
Menge d.gesättigten Kohlenwasserstoffe, die durch «j
Leitung 4 abge- d' Bogen werdei
20,13 kg
5,1 kg
3,67 kg
ir— itur
Kolonng ρ
äumpfteapera-
tur
Kolonne 6
50C
25° C
62° C
25° C
32° C
81° C
189° C
75° C
Drude in
Kolonne 6
3 atü
4 atü
0,5 atü
3 atü
uxerinnenge,die
durch Leitung 8 30,74 kg
abgezogen wird
5,87 kg
33,9 kg
27S33 kg
neinneix aer
Olefinfraktion aus Leitung 8
99,903 * 95,75 *
99,56 *
99,86 *
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Claims (6)
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Patentansprüche :
Cjk Verfahren zur Trennung von gesättigten Kohlenwasserstoffen
und Olefinen durch Extraktivdestillation unter Verwendung eines für die Olefine selektiven Lösungsmittels, wobei das
angewandte Lösungsmittel in einer nachgeschalteten Destillation von den gewonnenen Olefinen abgetrennt und in die
Extraktivdestillation zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Morpholin und/oder substituierte Morpholine verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
substituierte Morpholine verwendet werden, deren Substituenten 1 bis 7 C-Atome enthalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
substituierte Morpholine verwendet werden, deren Substituenten lediglich Heteroatome jedoch keine C-Atome
enthalten.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3,. dadurch gekennzeichnet, daß die genannten substituierten Morpholine
sowohl'einzeln als auch in Form von Gemischen verwendet
werden.
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5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sxtraktlvdestillationskolonne ohne äußeren Kohlenwasserstoffrückfluß gefahren wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet,
daß die Extraktivdestillation sowohl unter Kormaldruck als auch unter erhöhtem oder vermindertem
Druck betrieben wird.
In Betracht gezogene Druckschrift: DAS 1 142 164
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| DE1908126C3 DE1908126C3 (de) | 1974-06-27 |
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