JPH07206719A - プロピレン− プロパン− 混合物の分離法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プロピレン- プロパン- 混合物の分離法の提
供 【構成】 プロピレン- プロパン- 混合物を分離するた
めに、不飽和炭化水素が水により吸収される。吸収は、
水に相転移剤を添加することにより強化することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、選択的吸収によりプロ
ピレン- プロパン- 混合物を分離する方法にに関する。
吸収剤として、相転移剤（可溶化剤）が添加されている
ことができる水が使用される。

【０００２】

【従来の技術】プロピレン- プロパン- 混合物の分離
は、化学産業の場合と同じように精製技術において出さ
れる課題である。この目的は、純炭化水素の取得または
両成分、特に例えば廃ガスからのプロピレンの回収にあ
る。

【０００３】これらの混合物から得られる所望される成
分の必要な純度に従って、種々な方法が適用される。例
えばドイツ特許出願Ａ第３４１２３３６号明細書記載の
方法によりプロピレンのヒドロホルミル化の廃ガスが部
分的に凝縮され、これは通常プロピレン２５ないし４０
容量％、プロバン６ないし２０容量％およびそのほかに
水素および一酸化炭素を含有し、凝縮物を精留しそして
プロピレン留分を反応段階に戻す。

【０００４】プロピレン- プロパン- 混合物の抽出蒸留
が、簡単に蒸留するための代案としてＡｄｖａｎ．Ｃｈ
ｅｍ．Ｓｅｒ．１９７２年、第１６ないし３４頁中に記
載されている。抽出剤は、とりわけアセトン、フルフラ
−ルおよびニトリル、例えばアセトニトリル、プロピオ
ニトリル、ブチロニトリルおよびベンゾニトリルであ
る。典型的な抽出蒸留は、担体蒸留に類似する適当な溶
剤によるプロピレン- プロパン- 混合物の液体- 蒸気-
平衡に影響を与えることである。工業的に実施するため
典型的な装置は、底部において蒸発器をそして頂部にお
いて還流器を有する精留塔である。上記方法の場合、プ
ロパンは頂部を介して導出される。プロピレンは、溶剤
中に溶解しそして第二反応段階において得られるかまた
は、混合間隙がある場合には、相分離により得られる。
その著者は、抽出蒸留は通常の蒸留と比較して特別の場
合しか長所を有しないと結論づけている。

【０００５】任意の組成を有するプロピレン- プロパン
- 混合物からプロピレンを分離するための別な方法とし
て分子篩が使用される（旧東ドイツ特許出願Ａ第１５０
８８５号明細書）。この方法は、プロピレンはゼオライ
ト孔構造中に浸透することができそしてそこでは脱離さ
れ、これに対しプロパンは拡散から排除され、分子篩を
通過しそして高純度で得られることに基づく。プロピレ
ンは、熱により脱離されそして同様に高純度で得られ
る。この方法は、低いプロピレン- 含有率を有するプロ
ピレン- プロパン- 混合物の分離に特に適する。収率を
低下させる随伴現象、例えばオリゴメリゼ−ションまた
はコ−クス分離が著しく排除される。

【０００６】公知の方法は、限られた場合しか使用する
ことができないかまたは、常に経済的に是認できるとは
限らない、経費のかかる手段を必要とする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】それゆえ技術的に簡単
でありそして、特に製造の際工業的規模で是認できる剤
によりプロピレン- プロパン- 混合物を分離することが
できる方法を開発する課題があった。開発されるべき方
法は、プロピレン- プロパン- 混合物の組成に関係なく
そしてまた反応条件による随伴物質の存在下に実施する
ことができなければならない。その上この方法は、経済
的であるべきでありそして、場合により問題を生ずるこ
となしに多数の反応段階に適合されるべきである。

【０００８】

【課題を解決しようとする手段】この課題は、本発明に
より選択的吸収によりプロピレン- プロパン- 混合物を
分離する方法により解決される。この方法は、吸収剤と
して水を使用することを特徴としている。

【０００９】驚くべきことに、新規方法はプロピレン-
プロパン- 混合物を簡単な方法でそして技術的に慣用の
装置の使用下にそれらの成分に分離することができる。
吸収剤である水は無公害でありそしてコストが安くそし
て通例必要な品質で使用することができる。これは溶解
比のために、非常にわずかな量でのみプロパンと共に放
出される。炭化水素は、多くの使用分野の要求に適する
純度で得られる。炭化水素の化学的変換による損失が生
じない。

【００１０】本発明によりプロピレン- プロパン- 混合
物の分離が新規方法により、通常工業的に使用される品
質の水を用いて行われる。飮用水、凝縮液または脱イオ
ン水または軟水、例えば一次段階または二次段階のプロ
セス水を使用することができる。好ましくは脱イオン水
が使用される。

【００１１】本発明による方法の好ましい実施態様によ
り水相に相転移剤（可溶化剤または界面活性剤とも称さ
れる）を添加する。これは、両方の炭化水素- 成分の溶
解能を変えそしてこれにより分離効果を高める。

【００１２】可溶化剤として親水性基がイオン活性（陰
イオン活性または陽イオン活性）または非イオン活性で
ある化合物が公知である。陰イオン活性化合物には、８
ないし２０個の炭素原子を有するカルボン酸、特に１２
ないし１８個の炭素原子を有する飽和脂肪酸のナトリウ
ム- 、カリウム- またはアンモニウム塩、さらにアルキ
ルスルフェ−ト、アルキルベンゼンスルホネ−トおよび
アルキルベンゼンホスフェ−トが属する。陽イオン活性
可溶化剤の例は、テトラアルキルアルキルアンモニウム
- およびＮ- アルキルビリジニウム塩である。非イオン
活性相転移剤は、水溶液中でイオンに解離することがで
きない。非イオン活性相転移剤には、アルキルポリエチ
レングリコ−ル、アルキルフェニルポリエチレングリコ
−ル、脂肪酸アルキロ−ルアミドおよびトリアルキルア
ミノオキシドが属する。最後に両性電解質、例えばアミ
ノカルボン酸、ベタインおよびスルホベタインも可溶化
剤として使用される。本発明の範囲内でイオン界面活性
剤、そのうちで陽イオン界面活性剤トリメチル- テトラ
デシルアンモニウム塩および陰イオン界面活性剤、その
うちでドデシルスルホネ−トが殊に有効である。

【００１３】一般に分離されるべきプロピレン- プロパ
ン- 混合物は、石油精製工程または化学工業において実
施される工程において得られる形のものを使用すること
ができる。例外的な場合には、吸収工程を妨げる成分、
例えば完全に分離しないかまたは不完全にしか分離しな
い生成物および先行する工程の副生成物を炭化水素-混
合物の分離前除去することが必要である。

【００１４】吸収を実施するためには、ガス混合物を微
細分散させて吸収剤中に導入しそして大表面上に拡散し
たまたは噴霧した吸収剤に対流させるかまたは向流させ
て実施する。この場合殊にプロピレンは相界を通って液
体中に入りそして混合相を形成し、これに対しガス混合
物のその他の成分であるキャリヤ−ガスは不活性に挙動
しそしてプロピレンと比較して著しく低いその溶解度の
ために吸収剤からほとんど完全に導出される。吸収は、
単一段階でまたは多段階で非連続的にまたは連続的に公
知の吸収装置において実施される。吸収装置としては、
洗浄および噴霧塔、棚段塔、充填塔、濡れ壁式吸収装
置、回転式洗浄機および回転式塔が適する。吸収は、広
い温度- および圧力範囲内で行われる。−５ないし９０
℃、好ましくは１０ないし５０℃の温度が好ましい。無
加圧で実施することができるが、約５．０ＭＰａまでの
圧力、特に４．０ないし５．０ＭＰａの圧力は吸収効率
を高める。その溶解度に相応して、特にプロピレンは水
相により吸収され、これに対しプロパンは、場合により
別の不活性ガス状成分と共に溶解せずに吸収剤から導出
される。

【００１５】使用される吸収段階の数およびそれゆえプ
ロピレン吸収の完全さは、プロピレン- プロパン- 混合
物中のプロピレンの濃度に左右される。吸収は、ヘンリ
−の法則により行われそして混合物中の炭化水素の濃度
に左右される。それゆえ分離工程は、低いプロピレン濃
度および高いプロパン濃度に基づいてプロピレンより多
いプロパンが水により吸収される場合に、中断されるべ
きである。

【００１６】吸収剤中に溶解したプロピレンは、公知の
方法で、例えば加熱、減圧または不活性ガスによる圧出
放散により脱離される。上記手段は、個々に、共にまた
は二種の基本操作の組み合わせとして適用することがで
きる。

【００１７】本発明による方法の好ましい実施態様によ
り、プロピレン- プロパン- 混合物は、連続的に作動す
る吸収塔において対流させて水に導入される。引き続い
て水中プロピレンの溶液を加温し、これを脱離装置にお
いて除圧し、消散する不飽和炭化水素を排出しそしてこ
れを別の使用に導く。脱離装置の底部において得られ
る、プロピレンが乏しい水は、同様により排出し、場合
により加温内容物の使用下に冷却しそして吸収塔に戻さ
れる。ガス混合物中のプロピレン濃度の、吸収されたプ
ロピレン量次第で、水量の適切な量測により、分離した
プロピレン中のプロパン濃度および分離したプロパン中
のプロピレン濃度を所望の値に調節することができる。

【００１８】新規方法は、プロピレンおよびプロパンが
互いに分離されるべき全ての場合に適用することができ
る。この課題は、例えば、とりわけプロピレン- プロパ
ン-混合物が廃ガスとして得られるプロピレンのヒドロ
ホルミル化の際出される。特に水中に溶解した不均質触
媒、例えばロジウム- ホスフィン- 錯化合物を使用する
場合本発明による実施方法が有効である。なんとなれば
吸収剤である水は、オレフィンを合成ガスと反応させる
場合の反応媒体でもあるからである。

【００１９】

【実施例】下記の例により本発明による実施方法を詳細
に説明するが、本発明は記載された実施態様により限定
されてはない。 例 １０個の理論的段階を有する対流式吸収塔の下部に毎時
１８５３Ｋｇのガス混合物──これは他の成分のほかに
プロピレン６０質量％およびプロパン２２質量％を含有
しそしてその温度は５１℃である──を供給する。吸収
塔──これは４．０ＭＰａにおいて作動されている──
の頂部からガス混合物に吸収剤としての、１０℃の水毎
時１３０ｍ³ を対流させる。吸収塔の頂部においてガス
混合物──これはプロパン５３質量％およびプロピレン
１．３質量％を含有する──毎時５８６Ｋｇを排出す
る。塔の底部においてプロピレンで負荷された吸収剤を
排出し、７０℃に加温し、１．０ＭＰａにおいて作動し
ている、３個の理論的段階を有する脱離塔の頂部に供給
しそして除圧する。脱離塔の底部において１５℃の合成
ガス毎時３０Ｋｇを供給しそして頂部において毎時３０
Ｋｇのガス混合物──これはプロピレン８３質量％およ
びプロパン８質量％を含有する──を排出する。プロピ
レンを含まない水を冷却しそして再び吸収塔に供給す
る。プロピレンが富んだガスは、直接その後の工程や用
途に利用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハルトウイッヒ・シユムッツァー ドイツ連邦共和国、46149 オーバーハウ ゼン、ヘーゲルフエルトストラーセ、47 (72)発明者 カルロス・トウロン メキシコ国、メキシコ連邦区 セー・ペー 03100 、コローニャ・デル・ベーレ、 セラダ・デ・ティヒレ、２− 801

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 選択的吸収によりプロピレン- プロパン
   - 混合物を分離する方法において、吸収剤として水を使
   用することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 吸収剤として脱イオン水を使用すること
   を特徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 水に相転移剤を添加することを特徴とす
   る請求項１または２記載の方法。
4. 【請求項４】 相転移剤がトリメチルテトラデシルアン
   モニウム塩またはドデシルスルホネ−トであることを特
   徴とする請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 吸収を−５ないし９０℃、好ましくは１
   ０ないし５０℃の温度において行うことを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 吸収を約５．０ＭＰａまでの圧力、特に
   ４．０ないし５．０ＭＰａの圧力において行われること
   を特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の
   方法。