ES2266901T3 - Recuperacion de propeno en un procedimiento de oxido de propileno. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para recuperar propileno de una purga de vapor de un procedimiento de óxido de propileno, en el que se absorbe propileno de la purga de vapor en un absorbente líquido, caracterizado porque el propileno se absorbe en propano líquido.
Description
Recuperación de propeno en un procedimiento de
óxido de propileno.
La presente invención se refiere a un sistema
mejorado para el tratamiento de gases de purga de un procedimiento
tal como el de producción de óxido de propileno, y a la separación y
recuperación de componentes de los gases de purga.
En procedimientos para la producción de óxido de
propileno tales como por reacción de hidrógeno, oxígeno y propileno
sobre un catalizador de silicalita de paladio sobre titanio, o por
reacción de peróxido de hidrógeno con propileno (véase, por
ejemplo, Patente de EE.UU. 5.214.168), es necesario separar un gas
de purga o ventilación constituido por oxígeno y propileno. Es útil
en tales procedimientos proporcionar un gas diluyente inerte tal
como metano para impedir la formación de mezclas de
oxígeno/hidrocarburo explosivas; véase la Patente de EE.UU.
5.468.885.
En sistemas convencionales, la corriente de
purga gaseosa se enfría para condensar los componentes condensables
y reducir el tamaño de la corriente, y, tras separar el vapor del
condensado líquido, se alimenta el vapor a un absorbedor en el que
se pone en contacto con un absorbente líquido que es eficaz para
absorber hidrocarburos C_{3} del vapor de purga. Los residuos de
fondo del absorbedor se agotan y el vapor se envía a un partidor en
el que se separa una purga de propano de los residuos de fondo,
recirculándose al procedimiento la corriente de propileno de cabeza.
Se emplean normalmente tanto como cuatro columnas de
destilación.
La Patente de EE.UU. 5.468.885 ilustra el uso de
isopropanol para absorber los C_{3} de la purga y sugiere que
podrían usarse otros absorbentes tales como heptano, octano, metanol
y acetona.
Según la presente invención, se usa propano para
absorber propileno de la corriente de purga, y este propano se
vaporiza en gran medida en la ventilación del absorbedor, separando
así propano del sistema.
La Figura 1 adjunta ilustra en forma esquemática
la práctica convencional para el tratamiento de gas de purga del
procedimiento de óxido de propileno. La Figura 2 adjunta ilustra en
forma esquemática la práctica de la invención.
Con referencia a la Figura 1, en la práctica
convencional, la corriente de purga de óxido de propileno gaseosa,
a la que se ha añadido metano, se enfría (no representado) y se hace
pasar por la tubería 1 a un separador vapor-líquido
2. El condensado líquido, principalmente hidrocarburos C_{3}, pasa
desde el separador 2 por la tubería 3 y después al partidor 4.
El vapor no condensado pasa del separador 2 por
la tubería 5 al absorbedor 6 en el que se pone en contacto en flujo
a contracorriente con un líquido absorbente, ilustrativamente una
mezcla de octano y hexano que se introducen en el absorbedor 6 por
las tuberías 7 y 8 respectivamente. En el absorbedor 6, tiene lugar
la absorción de los hidrocarburos C_{3}, y una corriente de
líquido constituida por el absorbente y materiales absorbidas pasa
por la tubería 9 al
agotador 10.
agotador 10.
Los vapores del absorbedor 6 se separan por
cabeza mediante la tubería 11 y se purgan del sistema. Generalmente,
los hidrocarburos de este gas de purga se usan como
combustible.
En el agotador 10, se agotan por cabeza los
hidrocarburos C_{3} y se hacen pasar por la tubería 13 con
condensado del separador 2 al partidor 4.
Los residuos de fondo del agotador 10 comprenden
el líquido absorbente y se hacen pasar por la tubería 14 a la
columna de destilación 15. En la columna 15, el líquido absorbente,
ilustrativamente hexano/octano, se separa por destilación,
recuperándose la corriente más pesada (octano) como una corriente de
residuos de fondo que pasa por la tubería 8 a la parte superior del
absorbedor 6. El absorbente más ligero (hexano) se recupera por la
tubería 7 y se hace pasar al absorbedor 6 en el que se introduce en
un punto muy por debajo del punto de introducción del componente
más pesado. En cada caso, las corrientes de la columna 15 se ajustan
a una temperatura apropiada (no
mostrada) antes de introducirse en el absorbedor 6.
mostrada) antes de introducirse en el absorbedor 6.
El agotador 4 es una columna de destilación
eficaz para separar propano y propileno. Una corriente de cabeza
enriquecida en propileno se separa por la tubería 16 y se recircula
al procedimiento de óxido de propileno. La corriente de residuos de
fondo enriquecida en propano se separa por la tubería 17 y se usa
como combustible.
A modo de contraste con los procedimientos
anteriores, la práctica de la invención se ilustra en la Figura 2
adjunta. Con referencia a la Figura 2, una corriente de gas de purga
de un procedimiento de óxido de propileno constituida por oxígeno e
hidrocarburos C_{3} se alimenta al sistema por la tubería 21. Se
añade metano por la tubería 22 en una cantidad suficiente para
evitar la formación de mezclas de oxígeno e hidrocarburos
explosivas en el procedimiento. La corriente combinada se enfría en
el enfriador 23 y la mezcla vapor/líquido resultante se hace pasar
por la tubería 24 al absorbedor 25. En el absorbedor, la corriente
enfriada se pone en contacto con una corriente de reciclo líquida
constituida en gran medida por propano, que se introduce en la
porción superior del absorbedor 25 mediante la tubería 26.
En el absorbedor 25, el vapor pasa hacia arriba,
absorbiéndose el propileno contenido en el absorbente propano. Los
vapores constituidos por oxígeno así como inertes que incluyen
metano, argón y similares, así como propano, se separan de la
porción superior del absorbedor 25 por la tubería 27 y se ventilan
del sistema. Convenientemente, los gases ventilados que contienen
hidrocarburo sustancial se usan como combustible.
La corriente de residuos de fondo del absorbedor
pasa por la tubería 28 al partidor 29, en el que se separa la
mezcla en una corriente de vapor de cabeza concentrada en propileno,
que se separa mediante la tubería 30 y se recircula al
procedimiento de óxido de propileno. Los residuos de fondo del
agotador, que están concentrados en propano, se separan del
agotador 29 mediante la tubería 31, desechándose una porción del
sistema por la tubería 32 y usándose como combustible, y
recirculándose el resto por la tubería 26 al absorbedor 25. La
cantidad de propano separado por la tubería 32 es suficiente para
equilibrar el propano neto que se introduce en el sistema de
producción de óxido de propileno y/o se forma durante el
procedimiento de óxido de propileno.
Mediante la práctica del procedimiento anterior,
se consiguen economías sustanciales de funcionamiento porque el
número de columnas de destilación requeridas para efectuar la
recuperación y reciclo de propileno se reduce generalmente de
cuatro para la práctica convencional a sólo dos para la práctica de
la invención. Además, el propano absorbente es inherente al sistema
de reacción porque constituye un componente sustancial usual de la
alimentación de propileno al sistema y se fabrica habitualmente como
subproducto. Así, la separación absortiva según la invención no
requiere la introducción en el sistema de material que no se
encuentre ya allí.
Ejemplo
El siguiente Ejemplo ilustra la invención. Con
referencia a la Figura 2, un gas de purga de ventilación de óxido de
propileno pasa por la tubería 21 con un caudal de aproximadamente
11.300 k/h y se combina con aproximadamente 1.240 kg/h de metano que
se introduce por la tubería 22. La mezcla de gases combinados
comprende en peso aproximadamente 7,9% de oxígeno, 0,3% de
hidrógeno, 0,1% de argón, 13,4% de propileno, 66,9% de propano, 0,1%
de agua, 0,4% de óxido de propileno y 10,9% de metano. Esta mezcla
de gases se enfría a aproximadamente 10,5ºC y a 96,5 bares y se
alimenta al absorbedor 25 cerca del extremo inferior. Una corriente
de propano de reciclo líquida a aproximadamente 43,3ºC y 24,1 bares
se alimenta al extremo superior del absorbedor 25 por la tubería 26
en una cantidad de aproximadamente 2.720 kg/h y que tiene una
composición en peso de aproximadamente 0,8% de propileno, 98% de
propano y aproximadamente 1,7% de óxido de propileno.
El absorbedor 25 es un absorbedor convencional
en el que el vapor que fluye hacia arriba toma contacto íntimamente
con líquido que fluye hacia abajo. Se separa una corriente de vapor
por la tubería 27 a aproximadamente 10ºC y 27,6 bares y se usa en
otra parte como combustible. Esta corriente de vapor se separa con
un caudal de aproximadamente 4.453 kg/h y comprende en peso
aproximadamente 0,7% de hidrógeno, 0,2% de argón, 22,0% de oxígeno,
0,8% de propileno, 49% de propano, 0,1% de agua, 0,1% de óxido de
propileno y 27,3% de metano.
Una corriente de residuos de fondo líquida a
aproximadamente 54,4ºC y 27,8 bares se separa con un caudal de
aproximadamente 11.257 kg/h del absorbedor y se hace pasar por la
tubería 26 al agotador 29. Esta corriente comprende en peso
aproximadamente 0,2% de oxígeno, 14,8% de propileno, 82,9% de
propano, 0,1% de agua, 0,6% de óxido de propileno y 1,4% de
metano.
La separación de propileno y propano tiene lugar
por destilación en el agotador 29, separándose la corriente de
cabeza por la tubería 30 con un caudal de aproximadamente 5.190 kg/h
a 45,5ºC y 18,6 bares. Esta corriente comprende en peso
aproximadamente 0,4% de oxígeno, 31,2% de propileno, 65,2% de
propano, 0,2% de agua y 3% de metano y se recircula al
procedimiento de producción de óxido de propileno.
Los residuos de fondo del agotador se separan
con un caudal de aproximadamente 6.070 kg/h a 55,5ºC y 19,2 bares
por la tubería 31. Esta corriente tiene una composición en peso de
aproximadamente 0,8% de propileno, 98% de propano y 1,2% de óxido de
propileno. Se divide la corriente recuperándose aproximadamente
3.350 kg/h por la tubería 32 y se usa como combustible, y volviendo
aproximadamente 2.720 kg/h al absorbedor 25 por la tubería 26 como
se ha descrito antes.
Puede verse de lo anterior que el propano es un
absorbente eficaz para recuperar valores C_{3} en la corriente de
purga del procedimiento de óxido de propileno, mientras que se
reduce notablemente el equipamiento necesario para la separación en
comparación con las prácticas convencionales. Además, se reducen
significativamente los costes de los servicios.
Claims (2)
1. Un procedimiento para recuperar
propileno de una purga de vapor de un procedimiento de óxido de
propileno, en el que se absorbe propileno de la purga de vapor en un
absorbente líquido, caracterizado porque el propileno se
absorbe en propano líquido.
2. El procedimiento de la reivindicación
1, en el que la purga de vapor contiene metano añadido en una
cantidad suficiente para evitar la formación de mezcla
explosiva.
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