JPS6217976B2 - - Google Patents
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Description
本発明は１・３−ブタジエン（以下ブタジエン
と略称する）または２−メチル−１・３−ブタジ
エン（以下イソプレンと略称する）の精製方法に
関し、さらに詳しくは極性溶媒による抽出蒸留精
製工程において溶剤放散塔から選択的にブタジエ
ンまたはイソプレンと同一炭素数からなるアセチ
レン類および／またはアレン類を排出する際熱エ
ネルギーを回収して、効率よくブタジエンまたは
イソプレンを精製する方法に関する。 従来ナフサの熱分解あるいは脱水素等により得
られたC4またはC5炭化水素混合物からブタジエ
ンまたはイソプレンを分離回収する方法として抽
出蒸留法が知られている。特に近年アセチレン類
の除去を厳しく要求している溶液重合に適した純
度のブタジエンまたはイソプレンを効率よく分離
回収する方法としては２段抽出蒸留法が公知の技
術として広く知られている。 ブタジエンまたはイソプレンを含むC4または
C5の炭化水素混合物を適当な選択性溶剤のもと
で蒸留すると、溶剤に比較的溶解しにくいパラフ
イン類およびオレフイン類が第１抽出蒸留塔の塔
頂流として排出され、溶剤により溶解しやすいブ
タジエンまたはイソプレン、アセチレン類および
アレン類からなる炭化水素混合物は選択性溶剤と
共に第１抽出蒸留塔の塔底流として取出される。
またこの工程において原料としてC5留分が使わ
れる場合にはアセチレン類、アレン類以外にシク
ロペンタジエン、ピペリレン等のジオレフイン類
およびジメチルスルフイド等の硫黄化合物（以下
アセチレン類、アレン類その他をまとめてアセチ
レン類等と略称する）も塔底流として取出され
る。 ２段抽出蒸留法は２種類のタイプに大別され
る。１つは１段目と２段目の抽出蒸留工程が独立
し、各々の抽出蒸留工程は独立の溶剤放散塔を有
しており、第１抽出蒸留塔の塔底流は第１溶剤放
散塔へ供給され、炭化水素混合物と抽出溶剤とに
分離され、塔頂より得られる炭化水素混合物を第
２抽出蒸留工程に供給する方法である。この例は
Hydrocarbon Processing Vol.45No.11P151〜154
にジメチルフオルムアミドを選択性溶剤として用
いるプロセスが開示されている。 もう１つは１段目と２段目の抽出蒸留塔が共通
の溶剤放散塔で結合されているもので、第１抽出
蒸留塔の塔底流は第１溶剤放散塔を経ないで直接
第２抽出蒸留塔に供給される方法である。この例
としてはHydrocarbon Processing Vol.47No.
11P135〜138にＮ−メチルピロリドンを選択性溶
剤としたプロセスが開示されている。 一般的には第２抽出蒸留工程においてアセチレ
ン類等がブタジエンまたはイソプレンより溶剤に
親和性が大きい性質を利用して、溶液重合等の触
媒の活性を著しく阻害するアセチレン類等を実質
的に含まない、純度の高いブタジエンまたはイソ
プレンを第２抽出蒸留塔の塔頂流として得、一方
アセチレン類等は側方流として排出されている。
第２抽出蒸留塔の塔頂流として取出されたブタジ
エンまたはイソプレンは微量の不純物を除去する
ため最終の分別蒸留工程に供給され、高純度のブ
タジエンまたはイソプレンが製造される。 また第２抽出蒸留工程でアセチレン類等を除く
方法として、Ind.Eng.Chem.Vol.62No.4P43〜48に
Ｎ−メチルピロリドンを選択性溶剤として用いた
２段抽出蒸留プロセスが開示されている。この方
法によれば溶剤放散塔の中段よりアセチレン類等
を含む溶剤が側方蒸気流として取出されて溶剤分
離塔へ供給され、溶剤が水に溶解する性質を利用
して溶剤分離塔の塔頂付近で水を供給して水洗に
より溶剤を回収している。水に溶解した溶剤は溶
剤分離塔の塔底流として抜出されて溶剤放散塔へ
戻され、一方アセチレン類等を含む炭化水素混合
物は溶剤分離塔の塔頂流として排出される。 また特公昭47−2702号公報にはストリツピング
（本発明では第２抽出蒸留工程に該当する）塔内
で溶剤を分離し抽出蒸留すべき混合物のアセチレ
ン類等濃度より高いアセチレン類等濃度を有する
側流をストリツピング塔から排出することにより
アセチレン類等を除去し、ストリツピング塔の塔
頂よりブタジエンまたはイソプレンを回収する方
法が記載されている。この例ではアセチレン類等
を含む側流はまず「凝縮器」を経て冷却された
後、分離塔へ、あるいはラフイネートと一緒にさ
れて回転円板塔型の洗滌塔へ導入され、そこで分
離塔あるいは洗滌塔に水を供給し水洗により溶剤
を回収している。 さらに特開昭54−138508号公報によると、アセ
チレン類等を溶剤放散塔から除去する方法が記載
されている。この方法では溶剤放散塔でアセチレ
ン類等を含む炭化水素と溶剤とを分離し、溶剤を
回収するために非常に高い還流比140〜1300を必
要とすることが示されている。 本発明者らは以上述べた従来技術をエネルギー
の有効利用の立場から検討した結果、次のことが
明らかになつた。 即ち、原料C4またはC5留分中に含まれてくる
ブタジエンまたはイソプレンと同一炭素数からな
るアセチレン類等の濃度は通常ブタジエンまたは
イソプレンに比しかなり低いので該アセチレン類
等の分離のための溶剤放散塔へ供給される流れの
大部分が溶剤である。このような特殊性を考慮し
て溶剤放散塔における該アセチレン類等と溶剤の
分離について詳細に解析した結果、この塔の分離
に必要な還流量を律しているのは原料供給段より
下の回収部であり、原料供給段より上の濃縮部で
は、はるかに少ない還流量でも該アセチレン類等
と溶剤の分離が可能であるという驚くべき事実を
見い出した。すなわち従来技術では溶剤放散塔の
濃縮部で分離に必要とする還流量よりはるかに多
くの還流がかけられていたことになり、その還流
を生ぜしめる為に大量の熱量が塔頂に設けられた
凝縮器から系外に棄てられたりまたは外部から塔
頂に供給される水により有効でない形に変質させ
られたりして何ら有効に利用されていなかつたこ
とになる。そこで本発明者らは、該塔の詳細な解
析の結果見い出した事実をプロセスの合理化に生
かす方途を種々検討した結果、溶剤放散塔の原料
供給段の近傍段より、側方蒸気流を抜き出して熱
回収工程へ回して該側方蒸気流を凝縮せしめた後
該溶剤放散塔の側方蒸気流を抜き出した近傍段へ
戻すことにより、第１抽出蒸留工程或いは第２抽
出蒸留工程で目的とする成分の分離にほとんど影
響を与えないでプロセスの省エネルギー化が図れ
ることを見い出し本発明に到達することが出来
た。 すなわち、本発明は、選択性溶剤の存在下にお
ける２段抽出蒸留法によりC4またはC5の炭化水
素混合物から高純度のブタジエンまたはイソプレ
ンを回収する際に、抽出蒸留塔から取出された塔
底液中に少量含まれるブタジエンまたはイソプレ
ンと同一炭素数からなるアセチレン類等を溶剤放
散塔から分離する工程において、該放散塔の原料
供給段の近傍段より蒸気相として抜き出したアセ
チレン類等を含む選択性溶剤より成る側方流を熱
回収工程に供給した後溶剤放散塔の前記の側方流
の抜き出し段の近傍段に戻すことを特徴とする
C4またはC5炭化水素混合物から効率良く、ブタ
ジエンまたはイソプレンを分離精製する方法を提
供するものである。 本発明により溶剤放散塔より抜き出す側方蒸気
流の量は該塔の濃縮部で必要とする分を除いた分
である。側方蒸気流を抜き出す段は、原料供給段
の近傍段であればさしつかえないが好ましくは原
料供給段から抜き出される。一方熱回収した後の
凝縮液の戻る段は蒸気流の抜き出し段の近傍段で
あればさしつかえないが、側方蒸気流の抜き出し
段と同一段であることが好ましい。 本発明において、使用出来る選択性溶剤として
は、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、Ｎ
−メチルピロリジン、ジメチルアセトアミド、フ
ルフラール、アセトン等の極性物質またはこれら
に水を０〜20重量％加えた水性混合物等である。 熱回収工程先としては溶剤放散塔から取出され
る側方流の温度より低く、かつ温度差で５℃以上
取れる個所であればどこでも良く具体的な例をあ
げると 第１抽出蒸留塔の塔底部またはその近傍段で
のリボイラーまたはサイドリボイラー（第４図
参照） 第１抽出蒸留工程から供給されるブタジエン
またはイソプレンに富む炭化水素類の第２抽出
蒸留工程への原料供給段またはその近傍段での
サイドリボイラー（第５図参照） 原料であるC4またはC5の炭化水素混合物の
原料予熱器 抽出蒸留工程以前の前処理工程での予熱器ま
たはリボイラー 第２抽出蒸留塔の塔頂流として留出する粗ブ
タジエンまたは粗イソプレン中の不純物を除去
する精製工程の予熱器またはリボイラー 低圧水蒸気発生器の予熱器 選択性溶剤の精製工程での予熱器またはリボ
イラー 等があげられる。 この中で望ましくは熱交換器等の漏洩トラブル
による汚染を最小限にできかつ側方流の熱エネル
ギーに対し相対的に熱保有量が高く、熱回収を行
う場合運転操作上影響が少ないとが特に好ま
しい。 以下図面により本発明を詳細に説明する。図は
簡明を記するため、説明に特に必要のないポン
プ、熱交換器、容器等は大部分省略し、主要部分
のみ示してある。 原料の種類によつては以下に示した工程の前後
に前処理工程および／または後処理工程が設けら
れる場合があるが、これらは本発明の趣旨とは無
関係であるので省略してある。また図において第
１、第２抽出蒸留塔および第１、第２溶剤放散塔
の区分けが必ずしも明確でなくなる場合があるの
で、図の中に次の記号で示した。 記号 工 程 Ｅ 第１抽出蒸留塔 Ｅ 第２ 〃 Ｓ 第１溶剤放散塔 Ｓ 第２ 〃 Ｓ 溶剤放散塔（Ｅ、Ｅ共用） 第１図は第１抽出蒸留工程と第２抽出蒸留工程
がそれぞれ独立に溶剤放散塔を有している例であ
る。原料炭化水素は導管１により第１抽出蒸留塔
Ｅ，２へ供給され導管３を経て供給される選択
性溶剤の存在下で抽出蒸留され塔頂からは主とし
てパラフイン類およびオレフイン類炭化水素から
構成される留分が導管４を経て排出され、塔底か
らは主にジオレフイン類およびアセチレン類等か
ら構成される炭化水素と溶剤から成る流れが導管
５を経て次の第１溶剤放散塔Ｓ，６へ送られ
る。第１溶剤放散塔の塔底からは実質的に炭化水
素を含まぬ溶剤が得られ、この流れは導管３を経
て第１抽出蒸留塔に循環される。一方第１溶剤放
散塔塔頂からはジオレフイン類およびアセチレン
類等から構成される炭化水素の流れ（少量の溶剤
を含んでいても良い）が得られる。この流れは導
管７を経て第２抽出蒸留塔Ｅ，８に供給され、
導管９を経て供給される選択性溶剤の存在下で抽
出蒸留されて塔頂からはブタジエンまたはイソプ
レンと同一炭素数からなるアセチレン類等が実質
的に除かれたジオレフイン類が導管１０を経て得
られ、一方塔底からは主にアセチレン類等と溶剤
から成る流れが導管１１を経て排出され、この流
れは次の第２溶剤放散塔Ｓ，１２へ送られる。
導管１０を経て得られるジオレフイン類は必要に
応じ図示していない最終精製工程に送られて高純
度のブタジエンまたはイソプレンに精製される。
第２溶剤放散塔の塔頂からは導管１３を経てアセ
チレン類等が排出され、一方塔底よりは、実質的
に炭化水素を含まない溶剤の流れが得られ、これ
は導管９を経て第２抽出蒸留塔８に循環される。
本発明により第２溶剤放散塔１２の原料供給段か
ら導管１４を経て抜き出された側方流は熱交換器
１５で被加熱物体に熱を与えて凝縮し液流となつ
て導管１６により該放散塔の原料供給段に戻され
る。溶剤にアセトニトリル系を用いた場合、塔１
２は通常10〜30段の段数を有しており、塔頂の還
流比は通常10〜20で十分である。 第２図は第１抽出蒸留塔と第２抽出蒸留塔が溶
剤放散塔を共用しているプロセスの一例を示した
ものである。本プロセスは、第１図における第１
溶剤放散塔が省略され、第１抽出蒸留塔Ｅ，２
２の塔底液が直接第２抽出蒸留塔Ｅ，２６へ供
給されており、共通の溶剤放散塔Ｓ，３０の塔底
から導管３２を経て得られた実質的に炭化水素を
含まない溶剤の流れは２分割されて一部は導管２
３を経て第１抽出蒸留塔２２へ、残りは導管２７
を経て第２抽出蒸留塔２６へ循環されている。溶
剤放散塔３０の原料供給段より側方蒸気流を抜き
出し熱回収工程へ回した後液流を戻す方法は第１
図と同様である。 第３図は第１抽出蒸留塔と第２抽出蒸留塔が溶
剤放散塔を共用した別の例を示したものである。
図において原料炭化水素は導管４１により第１塔
Ｅ（第１抽出蒸留塔）４２に供給される。導管
４３を経て供給される選択性溶剤の存在下で抽出
蒸留され塔頂からは主としてパラフイン類および
オレフイン類炭化水素から構成される留分が導管
４４を経て排出され、塔底からは導管４５を経
て、主にジオレフイン類およびアセチレン類等か
ら構成される炭化水素と溶剤から成る流れが得ら
れ、この流れは第３塔Ｅ／Ｅ・Ｓ）（機能的
には第１図における第１、第２抽出蒸留塔の回収
部の一部と溶剤放散塔の回収部より構成されてい
る）４６の塔頂部に供給される。 第３塔の塔頂部から導管４７を経て得られる蒸
気流は２分されて一部は導管４８を経て第１塔の
塔底部、残りは導管４９を経て第２塔Ｅ（第２
抽出蒸留塔）５１へ供給される。一方第２塔の運
転に必要な選択性溶剤は導管５２により該塔の上
部に供給されその結果実質的にブタジエンまたは
イソプレンと同一炭素数からなるアセチレン類等
を含まないジオレフイン類が塔頂より導管５３を
経て得られ、また塔底からはアセチレン類等に比
較的富んだ炭化水素と溶剤から構成される流れが
導管５４を経て得られ、この流れは導管４５の流
れと合流した後、導管５０を経て第３塔の塔頂部
に供給される。 第３塔の塔底からは実質的に炭化水素類を含ま
ない溶剤が導管５５を経て得られ、この流れは２
分されて一部は導管４３を経て第１塔４２へ、残
りは導管５２を経て塔５１へ循環される。 第３塔の中段（この段は溶剤放散塔の原料供給
段になる。）からはアセチレン類等に富んだ小量
の炭化水素と大量の溶剤から構成される側方蒸気
流が導管５６を経て抜き出され一部は第４塔Ｓ
（溶剤放散塔の濃縮部で構成されている）６１の
運転に必要な蒸気量を確保するため直接導管５７
を経て第４塔６１の塔底部に供給され、残りは導
管５８を経て熱回収をはかるための熱交換器５９
で被加熱流体に熱を与えて凝縮し液流となつて導
管６０を経て第４塔６１の塔底部に供給される。 第４塔の塔頂よりは導管６２を経てアセチレン
類等に富んだ炭化水素が系外に排出され、一方塔
底よりは導管５６中の蒸気流中よりも炭化水素濃
度の減じられた溶剤の流れが導管６３を経て得ら
れ、この流れは第３塔の導管５６の抜き出される
段と同一段に戻される。 第３図において、第３塔４６の回収部Ｓと第４
塔６１とが一体となつて機能的に一つの溶剤放散
塔になつている。 第１図〜第３図において炭化水素の流れは 導管 １，２１，４１ 原料 導管 ４，２４，４４ パラフイン類、オレフイ
ン類 導管 １０，２８，５３ ジオレフイン類 導管 １３，３１，６２ アセチレン類等 が対応している。 本発明の効果は、溶剤放散塔から抜き出される
側方蒸気流の熱回収工程を設けることにより、熱
量の有効利用がはかられ溶剤放散塔の塔頂部から
系外に棄てられる熱量を最小限におさえ全プロセ
スとしての省エネルギー化ができることである。 次に実施例によりさらに詳細に本発明を説明す
る。 実施例 １ 第３図に記載したと同じ蒸留装置を使用して、
アセトニトリル−水の混合溶剤（重量比で92：
８）を用いてC4留分よりブタジエンを分離精製
した。原料C4留分は蒸気流として導管４１（第
３図のもの、以下同様）を経て塔４２に供給され
た。塔５１，４６および６１の運転条件は以下の
通りであつた。
と略称する）または２−メチル−１・３−ブタジ
エン（以下イソプレンと略称する）の精製方法に
関し、さらに詳しくは極性溶媒による抽出蒸留精
製工程において溶剤放散塔から選択的にブタジエ
ンまたはイソプレンと同一炭素数からなるアセチ
レン類および／またはアレン類を排出する際熱エ
ネルギーを回収して、効率よくブタジエンまたは
イソプレンを精製する方法に関する。 従来ナフサの熱分解あるいは脱水素等により得
られたC4またはC5炭化水素混合物からブタジエ
ンまたはイソプレンを分離回収する方法として抽
出蒸留法が知られている。特に近年アセチレン類
の除去を厳しく要求している溶液重合に適した純
度のブタジエンまたはイソプレンを効率よく分離
回収する方法としては２段抽出蒸留法が公知の技
術として広く知られている。 ブタジエンまたはイソプレンを含むC4または
C5の炭化水素混合物を適当な選択性溶剤のもと
で蒸留すると、溶剤に比較的溶解しにくいパラフ
イン類およびオレフイン類が第１抽出蒸留塔の塔
頂流として排出され、溶剤により溶解しやすいブ
タジエンまたはイソプレン、アセチレン類および
アレン類からなる炭化水素混合物は選択性溶剤と
共に第１抽出蒸留塔の塔底流として取出される。
またこの工程において原料としてC5留分が使わ
れる場合にはアセチレン類、アレン類以外にシク
ロペンタジエン、ピペリレン等のジオレフイン類
およびジメチルスルフイド等の硫黄化合物（以下
アセチレン類、アレン類その他をまとめてアセチ
レン類等と略称する）も塔底流として取出され
る。 ２段抽出蒸留法は２種類のタイプに大別され
る。１つは１段目と２段目の抽出蒸留工程が独立
し、各々の抽出蒸留工程は独立の溶剤放散塔を有
しており、第１抽出蒸留塔の塔底流は第１溶剤放
散塔へ供給され、炭化水素混合物と抽出溶剤とに
分離され、塔頂より得られる炭化水素混合物を第
２抽出蒸留工程に供給する方法である。この例は
Hydrocarbon Processing Vol.45No.11P151〜154
にジメチルフオルムアミドを選択性溶剤として用
いるプロセスが開示されている。 もう１つは１段目と２段目の抽出蒸留塔が共通
の溶剤放散塔で結合されているもので、第１抽出
蒸留塔の塔底流は第１溶剤放散塔を経ないで直接
第２抽出蒸留塔に供給される方法である。この例
としてはHydrocarbon Processing Vol.47No.
11P135〜138にＮ−メチルピロリドンを選択性溶
剤としたプロセスが開示されている。 一般的には第２抽出蒸留工程においてアセチレ
ン類等がブタジエンまたはイソプレンより溶剤に
親和性が大きい性質を利用して、溶液重合等の触
媒の活性を著しく阻害するアセチレン類等を実質
的に含まない、純度の高いブタジエンまたはイソ
プレンを第２抽出蒸留塔の塔頂流として得、一方
アセチレン類等は側方流として排出されている。
第２抽出蒸留塔の塔頂流として取出されたブタジ
エンまたはイソプレンは微量の不純物を除去する
ため最終の分別蒸留工程に供給され、高純度のブ
タジエンまたはイソプレンが製造される。 また第２抽出蒸留工程でアセチレン類等を除く
方法として、Ind.Eng.Chem.Vol.62No.4P43〜48に
Ｎ−メチルピロリドンを選択性溶剤として用いた
２段抽出蒸留プロセスが開示されている。この方
法によれば溶剤放散塔の中段よりアセチレン類等
を含む溶剤が側方蒸気流として取出されて溶剤分
離塔へ供給され、溶剤が水に溶解する性質を利用
して溶剤分離塔の塔頂付近で水を供給して水洗に
より溶剤を回収している。水に溶解した溶剤は溶
剤分離塔の塔底流として抜出されて溶剤放散塔へ
戻され、一方アセチレン類等を含む炭化水素混合
物は溶剤分離塔の塔頂流として排出される。 また特公昭47−2702号公報にはストリツピング
（本発明では第２抽出蒸留工程に該当する）塔内
で溶剤を分離し抽出蒸留すべき混合物のアセチレ
ン類等濃度より高いアセチレン類等濃度を有する
側流をストリツピング塔から排出することにより
アセチレン類等を除去し、ストリツピング塔の塔
頂よりブタジエンまたはイソプレンを回収する方
法が記載されている。この例ではアセチレン類等
を含む側流はまず「凝縮器」を経て冷却された
後、分離塔へ、あるいはラフイネートと一緒にさ
れて回転円板塔型の洗滌塔へ導入され、そこで分
離塔あるいは洗滌塔に水を供給し水洗により溶剤
を回収している。 さらに特開昭54−138508号公報によると、アセ
チレン類等を溶剤放散塔から除去する方法が記載
されている。この方法では溶剤放散塔でアセチレ
ン類等を含む炭化水素と溶剤とを分離し、溶剤を
回収するために非常に高い還流比140〜1300を必
要とすることが示されている。 本発明者らは以上述べた従来技術をエネルギー
の有効利用の立場から検討した結果、次のことが
明らかになつた。 即ち、原料C4またはC5留分中に含まれてくる
ブタジエンまたはイソプレンと同一炭素数からな
るアセチレン類等の濃度は通常ブタジエンまたは
イソプレンに比しかなり低いので該アセチレン類
等の分離のための溶剤放散塔へ供給される流れの
大部分が溶剤である。このような特殊性を考慮し
て溶剤放散塔における該アセチレン類等と溶剤の
分離について詳細に解析した結果、この塔の分離
に必要な還流量を律しているのは原料供給段より
下の回収部であり、原料供給段より上の濃縮部で
は、はるかに少ない還流量でも該アセチレン類等
と溶剤の分離が可能であるという驚くべき事実を
見い出した。すなわち従来技術では溶剤放散塔の
濃縮部で分離に必要とする還流量よりはるかに多
くの還流がかけられていたことになり、その還流
を生ぜしめる為に大量の熱量が塔頂に設けられた
凝縮器から系外に棄てられたりまたは外部から塔
頂に供給される水により有効でない形に変質させ
られたりして何ら有効に利用されていなかつたこ
とになる。そこで本発明者らは、該塔の詳細な解
析の結果見い出した事実をプロセスの合理化に生
かす方途を種々検討した結果、溶剤放散塔の原料
供給段の近傍段より、側方蒸気流を抜き出して熱
回収工程へ回して該側方蒸気流を凝縮せしめた後
該溶剤放散塔の側方蒸気流を抜き出した近傍段へ
戻すことにより、第１抽出蒸留工程或いは第２抽
出蒸留工程で目的とする成分の分離にほとんど影
響を与えないでプロセスの省エネルギー化が図れ
ることを見い出し本発明に到達することが出来
た。 すなわち、本発明は、選択性溶剤の存在下にお
ける２段抽出蒸留法によりC4またはC5の炭化水
素混合物から高純度のブタジエンまたはイソプレ
ンを回収する際に、抽出蒸留塔から取出された塔
底液中に少量含まれるブタジエンまたはイソプレ
ンと同一炭素数からなるアセチレン類等を溶剤放
散塔から分離する工程において、該放散塔の原料
供給段の近傍段より蒸気相として抜き出したアセ
チレン類等を含む選択性溶剤より成る側方流を熱
回収工程に供給した後溶剤放散塔の前記の側方流
の抜き出し段の近傍段に戻すことを特徴とする
C4またはC5炭化水素混合物から効率良く、ブタ
ジエンまたはイソプレンを分離精製する方法を提
供するものである。 本発明により溶剤放散塔より抜き出す側方蒸気
流の量は該塔の濃縮部で必要とする分を除いた分
である。側方蒸気流を抜き出す段は、原料供給段
の近傍段であればさしつかえないが好ましくは原
料供給段から抜き出される。一方熱回収した後の
凝縮液の戻る段は蒸気流の抜き出し段の近傍段で
あればさしつかえないが、側方蒸気流の抜き出し
段と同一段であることが好ましい。 本発明において、使用出来る選択性溶剤として
は、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、Ｎ
−メチルピロリジン、ジメチルアセトアミド、フ
ルフラール、アセトン等の極性物質またはこれら
に水を０〜20重量％加えた水性混合物等である。 熱回収工程先としては溶剤放散塔から取出され
る側方流の温度より低く、かつ温度差で５℃以上
取れる個所であればどこでも良く具体的な例をあ
げると 第１抽出蒸留塔の塔底部またはその近傍段で
のリボイラーまたはサイドリボイラー（第４図
参照） 第１抽出蒸留工程から供給されるブタジエン
またはイソプレンに富む炭化水素類の第２抽出
蒸留工程への原料供給段またはその近傍段での
サイドリボイラー（第５図参照） 原料であるC4またはC5の炭化水素混合物の
原料予熱器 抽出蒸留工程以前の前処理工程での予熱器ま
たはリボイラー 第２抽出蒸留塔の塔頂流として留出する粗ブ
タジエンまたは粗イソプレン中の不純物を除去
する精製工程の予熱器またはリボイラー 低圧水蒸気発生器の予熱器 選択性溶剤の精製工程での予熱器またはリボ
イラー 等があげられる。 この中で望ましくは熱交換器等の漏洩トラブル
による汚染を最小限にできかつ側方流の熱エネル
ギーに対し相対的に熱保有量が高く、熱回収を行
う場合運転操作上影響が少ないとが特に好ま
しい。 以下図面により本発明を詳細に説明する。図は
簡明を記するため、説明に特に必要のないポン
プ、熱交換器、容器等は大部分省略し、主要部分
のみ示してある。 原料の種類によつては以下に示した工程の前後
に前処理工程および／または後処理工程が設けら
れる場合があるが、これらは本発明の趣旨とは無
関係であるので省略してある。また図において第
１、第２抽出蒸留塔および第１、第２溶剤放散塔
の区分けが必ずしも明確でなくなる場合があるの
で、図の中に次の記号で示した。 記号 工 程 Ｅ 第１抽出蒸留塔 Ｅ 第２ 〃 Ｓ 第１溶剤放散塔 Ｓ 第２ 〃 Ｓ 溶剤放散塔（Ｅ、Ｅ共用） 第１図は第１抽出蒸留工程と第２抽出蒸留工程
がそれぞれ独立に溶剤放散塔を有している例であ
る。原料炭化水素は導管１により第１抽出蒸留塔
Ｅ，２へ供給され導管３を経て供給される選択
性溶剤の存在下で抽出蒸留され塔頂からは主とし
てパラフイン類およびオレフイン類炭化水素から
構成される留分が導管４を経て排出され、塔底か
らは主にジオレフイン類およびアセチレン類等か
ら構成される炭化水素と溶剤から成る流れが導管
５を経て次の第１溶剤放散塔Ｓ，６へ送られ
る。第１溶剤放散塔の塔底からは実質的に炭化水
素を含まぬ溶剤が得られ、この流れは導管３を経
て第１抽出蒸留塔に循環される。一方第１溶剤放
散塔塔頂からはジオレフイン類およびアセチレン
類等から構成される炭化水素の流れ（少量の溶剤
を含んでいても良い）が得られる。この流れは導
管７を経て第２抽出蒸留塔Ｅ，８に供給され、
導管９を経て供給される選択性溶剤の存在下で抽
出蒸留されて塔頂からはブタジエンまたはイソプ
レンと同一炭素数からなるアセチレン類等が実質
的に除かれたジオレフイン類が導管１０を経て得
られ、一方塔底からは主にアセチレン類等と溶剤
から成る流れが導管１１を経て排出され、この流
れは次の第２溶剤放散塔Ｓ，１２へ送られる。
導管１０を経て得られるジオレフイン類は必要に
応じ図示していない最終精製工程に送られて高純
度のブタジエンまたはイソプレンに精製される。
第２溶剤放散塔の塔頂からは導管１３を経てアセ
チレン類等が排出され、一方塔底よりは、実質的
に炭化水素を含まない溶剤の流れが得られ、これ
は導管９を経て第２抽出蒸留塔８に循環される。
本発明により第２溶剤放散塔１２の原料供給段か
ら導管１４を経て抜き出された側方流は熱交換器
１５で被加熱物体に熱を与えて凝縮し液流となつ
て導管１６により該放散塔の原料供給段に戻され
る。溶剤にアセトニトリル系を用いた場合、塔１
２は通常10〜30段の段数を有しており、塔頂の還
流比は通常10〜20で十分である。 第２図は第１抽出蒸留塔と第２抽出蒸留塔が溶
剤放散塔を共用しているプロセスの一例を示した
ものである。本プロセスは、第１図における第１
溶剤放散塔が省略され、第１抽出蒸留塔Ｅ，２
２の塔底液が直接第２抽出蒸留塔Ｅ，２６へ供
給されており、共通の溶剤放散塔Ｓ，３０の塔底
から導管３２を経て得られた実質的に炭化水素を
含まない溶剤の流れは２分割されて一部は導管２
３を経て第１抽出蒸留塔２２へ、残りは導管２７
を経て第２抽出蒸留塔２６へ循環されている。溶
剤放散塔３０の原料供給段より側方蒸気流を抜き
出し熱回収工程へ回した後液流を戻す方法は第１
図と同様である。 第３図は第１抽出蒸留塔と第２抽出蒸留塔が溶
剤放散塔を共用した別の例を示したものである。
図において原料炭化水素は導管４１により第１塔
Ｅ（第１抽出蒸留塔）４２に供給される。導管
４３を経て供給される選択性溶剤の存在下で抽出
蒸留され塔頂からは主としてパラフイン類および
オレフイン類炭化水素から構成される留分が導管
４４を経て排出され、塔底からは導管４５を経
て、主にジオレフイン類およびアセチレン類等か
ら構成される炭化水素と溶剤から成る流れが得ら
れ、この流れは第３塔Ｅ／Ｅ・Ｓ）（機能的
には第１図における第１、第２抽出蒸留塔の回収
部の一部と溶剤放散塔の回収部より構成されてい
る）４６の塔頂部に供給される。 第３塔の塔頂部から導管４７を経て得られる蒸
気流は２分されて一部は導管４８を経て第１塔の
塔底部、残りは導管４９を経て第２塔Ｅ（第２
抽出蒸留塔）５１へ供給される。一方第２塔の運
転に必要な選択性溶剤は導管５２により該塔の上
部に供給されその結果実質的にブタジエンまたは
イソプレンと同一炭素数からなるアセチレン類等
を含まないジオレフイン類が塔頂より導管５３を
経て得られ、また塔底からはアセチレン類等に比
較的富んだ炭化水素と溶剤から構成される流れが
導管５４を経て得られ、この流れは導管４５の流
れと合流した後、導管５０を経て第３塔の塔頂部
に供給される。 第３塔の塔底からは実質的に炭化水素類を含ま
ない溶剤が導管５５を経て得られ、この流れは２
分されて一部は導管４３を経て第１塔４２へ、残
りは導管５２を経て塔５１へ循環される。 第３塔の中段（この段は溶剤放散塔の原料供給
段になる。）からはアセチレン類等に富んだ小量
の炭化水素と大量の溶剤から構成される側方蒸気
流が導管５６を経て抜き出され一部は第４塔Ｓ
（溶剤放散塔の濃縮部で構成されている）６１の
運転に必要な蒸気量を確保するため直接導管５７
を経て第４塔６１の塔底部に供給され、残りは導
管５８を経て熱回収をはかるための熱交換器５９
で被加熱流体に熱を与えて凝縮し液流となつて導
管６０を経て第４塔６１の塔底部に供給される。 第４塔の塔頂よりは導管６２を経てアセチレン
類等に富んだ炭化水素が系外に排出され、一方塔
底よりは導管５６中の蒸気流中よりも炭化水素濃
度の減じられた溶剤の流れが導管６３を経て得ら
れ、この流れは第３塔の導管５６の抜き出される
段と同一段に戻される。 第３図において、第３塔４６の回収部Ｓと第４
塔６１とが一体となつて機能的に一つの溶剤放散
塔になつている。 第１図〜第３図において炭化水素の流れは 導管 １，２１，４１ 原料 導管 ４，２４，４４ パラフイン類、オレフイ
ン類 導管 １０，２８，５３ ジオレフイン類 導管 １３，３１，６２ アセチレン類等 が対応している。 本発明の効果は、溶剤放散塔から抜き出される
側方蒸気流の熱回収工程を設けることにより、熱
量の有効利用がはかられ溶剤放散塔の塔頂部から
系外に棄てられる熱量を最小限におさえ全プロセ
スとしての省エネルギー化ができることである。 次に実施例によりさらに詳細に本発明を説明す
る。 実施例 １ 第３図に記載したと同じ蒸留装置を使用して、
アセトニトリル−水の混合溶剤（重量比で92：
８）を用いてC4留分よりブタジエンを分離精製
した。原料C4留分は蒸気流として導管４１（第
３図のもの、以下同様）を経て塔４２に供給され
た。塔５１，４６および６１の運転条件は以下の
通りであつた。
【表】
塔４６の下から16段目より導管５６によりアセ
チレン類およびアレン類を含む混合溶剤の側方蒸
気流を取り出し塔６１で炭化水素混合物と溶剤を
分離するのに必要とされる還流に見合う熱量に相
当する側方蒸気流を除き、残りの側方蒸気流を熱
交換器５９に通し、ここで塔４２の塔底から取り
出されたジオレフインに富む液状の混合溶剤流と
熱交換させ、熱回収した後液状で塔６１の塔底へ
供給した。塔４２，５１および６２には塔頂凝縮
器が、また塔４２および４６の塔底にはリボイラ
ーが設けてある。 主な導管の中の流量は次の通りであつた。
チレン類およびアレン類を含む混合溶剤の側方蒸
気流を取り出し塔６１で炭化水素混合物と溶剤を
分離するのに必要とされる還流に見合う熱量に相
当する側方蒸気流を除き、残りの側方蒸気流を熱
交換器５９に通し、ここで塔４２の塔底から取り
出されたジオレフインに富む液状の混合溶剤流と
熱交換させ、熱回収した後液状で塔６１の塔底へ
供給した。塔４２，５１および６２には塔頂凝縮
器が、また塔４２および４６の塔底にはリボイラ
ーが設けてある。 主な導管の中の流量は次の通りであつた。
【表】
【表】
【表】
塔６１の塔頂付近はアセチレン類が濃縮される
ので自己分解による爆発の危険性を回避するため
上述のように他の塔より低く1.5Kg／cm2−Ｇで操
作した。図には示していないが更に安全性を高め
るために塔４２の塔頂副生品であるラフイネート
で希釈された。 エネルギーの有効利用の面で従来技術による方
法（第３図の熱回収器５９がない場合）と本発明
方法とを塔６１の塔頂の凝縮器で冷却水等により
消失されるエネルギーを比較すると次の通りであ
つた。 従来の技術（熱回収工程を通さない場合） Qc＝2555×103Kcal／Ｈ 本発明方法 Qc＝1000×103Kcal／Ｈ このことから本発明方法によれば従来技術より
も実に約61％節約されることが判りその効果が著
しいことが明らかとなつた。 実施例 ２ 第３図の流れに沿つてアセトニトリル−アリル
アルコール−水の混合溶剤（重量比で75：15：
10）を用いてC5留分よりイソプレンを分離精製
する場合について示した。 図には示していないがナフサ分解により得られ
た原料C5留分は、あらかじめ加熱処理して大部
分のシクロペンタジエンを二量化した後、予備濃
縮塔で重質分を分離し、ある程度イソプレンを濃
縮した形で120段のトレイを有する塔４２の下か
ら54段目に導管４１を経て蒸気流として供給され
た。 塔４２，５１，４６および６１の運転条件は以
下の通りであつた。
ので自己分解による爆発の危険性を回避するため
上述のように他の塔より低く1.5Kg／cm2−Ｇで操
作した。図には示していないが更に安全性を高め
るために塔４２の塔頂副生品であるラフイネート
で希釈された。 エネルギーの有効利用の面で従来技術による方
法（第３図の熱回収器５９がない場合）と本発明
方法とを塔６１の塔頂の凝縮器で冷却水等により
消失されるエネルギーを比較すると次の通りであ
つた。 従来の技術（熱回収工程を通さない場合） Qc＝2555×103Kcal／Ｈ 本発明方法 Qc＝1000×103Kcal／Ｈ このことから本発明方法によれば従来技術より
も実に約61％節約されることが判りその効果が著
しいことが明らかとなつた。 実施例 ２ 第３図の流れに沿つてアセトニトリル−アリル
アルコール−水の混合溶剤（重量比で75：15：
10）を用いてC5留分よりイソプレンを分離精製
する場合について示した。 図には示していないがナフサ分解により得られ
た原料C5留分は、あらかじめ加熱処理して大部
分のシクロペンタジエンを二量化した後、予備濃
縮塔で重質分を分離し、ある程度イソプレンを濃
縮した形で120段のトレイを有する塔４２の下か
ら54段目に導管４１を経て蒸気流として供給され
た。 塔４２，５１，４６および６１の運転条件は以
下の通りであつた。
【表】
塔４６の下から20段目より導管５６によりアセ
チレン類等を含む混合溶剤の側方蒸気流を取り出
し、塔６１で必要とする還流に見合つた熱量に相
当する側方蒸気流を除き、残りの側方蒸気流を熱
交換器５９に通し、ここで塔４２の下から３段目
から取り出された液状の混合溶剤流と熱交換さ
せ、熱回収した後、液状で塔６１の塔底へ供給し
た。 塔４２，５１および６２には塔頂凝縮器が、ま
た塔４２および４６の塔底にリボイラーが設けて
ある。主な導管の流量は次の通りであつた。
チレン類等を含む混合溶剤の側方蒸気流を取り出
し、塔６１で必要とする還流に見合つた熱量に相
当する側方蒸気流を除き、残りの側方蒸気流を熱
交換器５９に通し、ここで塔４２の下から３段目
から取り出された液状の混合溶剤流と熱交換さ
せ、熱回収した後、液状で塔６１の塔底へ供給し
た。 塔４２，５１および６２には塔頂凝縮器が、ま
た塔４２および４６の塔底にリボイラーが設けて
ある。主な導管の流量は次の通りであつた。
【表】
【表】
【表】
エネルギーの有効利用の立場から従来の先行技
術による方法と本発明方法とを塔６１の塔頂の凝
縮器で冷却水等により消失されるエネルギーを比
較すると次の通りであつた。 従来の技術（熱回収工程を通さない場合） Qc＝222000（Kcal／Ｈ） 本発明方法 Qc＝61000（Kcal／Ｈ） このことから本発明方法によれば従来技術より
も実に73％節約されることが判りその効果が著し
いことが明らかとなつた。
術による方法と本発明方法とを塔６１の塔頂の凝
縮器で冷却水等により消失されるエネルギーを比
較すると次の通りであつた。 従来の技術（熱回収工程を通さない場合） Qc＝222000（Kcal／Ｈ） 本発明方法 Qc＝61000（Kcal／Ｈ） このことから本発明方法によれば従来技術より
も実に73％節約されることが判りその効果が著し
いことが明らかとなつた。
第１図は本発明方法の一実施態様のフローシー
トであり、第２図、第３図、第４図および第５図
は別の実施態様のフローシートである。 １，２１，４１……原料導管、４，２４，４４
……パラフイン類、オレフイン類の導管、１０，
２８，５３……ジオレフイン類導管、１３，３
１，６２……アセチレン類等導管、２，２２，４
２，Ｅ……第１抽出蒸留塔、８，２６，５１，
Ｅ……第２抽出蒸留塔、６，Ｓ……第１溶剤
放散塔、８，Ｅ……第２溶剤放散塔、３０，６
１，Ｓ……溶剤放散塔、１５，３４，５９……熱
交換器、３，５，７，９，１１，１４，１６，２
３，２５，２７，２９，３２，３３，３５，４
３，４５，４７，４８，４９，５０，５２，５
４，５５，５６，５７，５８，６０，６３……導
管。
トであり、第２図、第３図、第４図および第５図
は別の実施態様のフローシートである。 １，２１，４１……原料導管、４，２４，４４
……パラフイン類、オレフイン類の導管、１０，
２８，５３……ジオレフイン類導管、１３，３
１，６２……アセチレン類等導管、２，２２，４
２，Ｅ……第１抽出蒸留塔、８，２６，５１，
Ｅ……第２抽出蒸留塔、６，Ｓ……第１溶剤
放散塔、８，Ｅ……第２溶剤放散塔、３０，６
１，Ｓ……溶剤放散塔、１５，３４，５９……熱
交換器、３，５，７，９，１１，１４，１６，２
３，２５，２７，２９，３２，３３，３５，４
３，４５，４７，４８，４９，５０，５２，５
４，５５，５６，５７，５８，６０，６３……導
管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 選択性溶剤の存在下における２段抽出蒸留法
によりC4またはC5の炭化水素混合物から高純度
の１・３−ブタジエンまたは２−メチル−１・３
−ブタジエンを回収する際に、抽出蒸留塔から取
出された塔底液中に少量含まれる１・３−ブタジ
エンまたは２−メチル−１・３−ブタジエンと同
一炭素数からなるアセチレン類および／またはア
レン類炭化水素を溶剤放散塔から分離する工程に
おいて、該溶剤放散塔の原料供給段の近傍段より
蒸気相として抜き出した該アセチレン類および／
またはアレン類を含む選択性溶剤よりなる側方流
を熱回収工程に供給した後、該溶剤放散塔の前記
側方流の抜き出し段の近傍段に戻すことを特徴と
するC4またはC5炭化水素混合物から効率よく
１・３−ブタジエンまたは２−メチル−１・３−
ブタジエンを分離精製する方法。 ２ 熱回収工程が第１抽出蒸留塔の塔底部または
その近傍段でのリボイラーまたはサイドリボイラ
ーである特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 熱回収工程が第１抽出蒸留塔から供給される
１・３−ブタジエンまたは２−メチル−１・３−
ブタジエンに富む炭化水素類の第２抽出蒸留塔へ
の供給段またはその近傍段でのサイドリボイラー
である特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56177149A JPS5879932A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | ブタジエン又はイソプレンの精製方法 |
| NL8203913A NL8203913A (nl) | 1981-11-06 | 1982-10-08 | Werkwijze voor de zuivering van butadieen of isopreen. |
| FR8216978A FR2516074B1 (fr) | 1981-11-06 | 1982-10-11 | Procede de purification de butadiene ou d'isoprene |
| BR8206005A BR8206005A (pt) | 1981-11-06 | 1982-10-14 | Processo para recuperacao de 1,3-butadieno ou 2-metil-1,3-butadieno de alta pureza |
| MX194789A MX160704A (es) | 1981-11-06 | 1982-10-15 | Metodo para purificar butadieno o isopreno |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP56177149A JPS5879932A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | ブタジエン又はイソプレンの精製方法 |
Publications (2)
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Family
ID=16026043
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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1982
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- 1982-10-15 MX MX194789A patent/MX160704A/es unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015514092A (ja) * | 2012-03-29 | 2015-05-18 | ティーピーシー・グループ・エルエルシー | ブタジエンを製造するための低排出酸化脱水素方法 |
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| FR2516074B1 (fr) | 1986-05-09 |
| NL8203913A (nl) | 1983-06-01 |
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| MX160704A (es) | 1990-04-19 |
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