NO843022L - Fremgagsmaate for utvinning av rent buten-1 - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for utvinning av buten-1 med renhet egnet for polymerisering fra en fraksjon, fritt for isobuten eller hovedsakelig fritt for isobuten, omfattende trinnene med at man i en første destillasjonskolonne ved et trykk i området fra 5 til 20 abs. atm. destillerer den nevnte fraksjon under oppnåelse av en topp-strøm hovedsakelig inneholdende isobutan og en bunnstrøm inneholdende de resterende komponenter og at man desillerer strøm-men inneholdende de resterende komponenter i en annen destillasjonskolonne ved et trykk i området 3 til 10 abs. atm. under oppnåelse av en toppstrøm av buten-1 med renhet 80 til 95% og en bunnstrøm omfattende de høytkokende forbindelser n-butan og cis- og trans-buten-2 og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at toppstrømmen fra den annen destillasjonskolonne føres til en selektiv hydrogeneringsenhet for butadien og de acetyleniske derivater idet disse forbindelser reduseres til en konsentrasjon i området fra 30 til 200 ppm idet strømmen som kommer fra den selektive hydrogeneringsenhet til slutt føres til en destillasjonskolonne som drives ved et trykk i området fra 3 til 10 abs. atm. hvor man fra en plate nær toppen av kolonnen oppnår buten-1 med renhet egnet for polymerisering .

Dise trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravet.

Buten-1 inneholdt i C^-hydrokarbonstrømmene består av vari-able prosentandeler av de følgende komponenter: buten-1, isobutan, isobuten, n-butan, buten^,^- og C,. —hydrokarboner av både mettet og olefin-karakter, butadien- og acetylen-derivater.

De C^-hydrokarbonstrømmer som skal anvendes som råmaterialer ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen har et lavt innhold av butadien- og acetylen-derivater slik at hvis ut-gangsfraksjonen skriver seg fra en damp-crackingprosess må butadienet som inneholdes deri gi store prosentandeler fjernes ved hjelp av et løsningsmiddel eller ved en annen prosess.

Sammensetningen av de C^-hydrokarbonstrømmer som anvendes ved oppfinnelsen ligger innenfor de følgende grenser:

Det problem som må løses er utvinning av buten-1 idet man holder omdannelsen av buten-1 til buten-2 i trinnet med den selektive hydrogenering av butadienet og acetylen-derivatene så lav som mulig.

Den kjente teknikk lærer at den selektive hydrogenering av butadienet og acetylen-hydrokarbonene må gjennomføres før sep-areringstrinnene for de forskjellige komponenter fra buten-1, men når man arbeider ved hjelp av kjente prosesser opptrer sammen med hydrogenering også en ikke uvesentlig isomerisering av buten-1 til buten-2.

Graden av slik isomerisering avhenger av den mengde butadien som kan tillates i henhold til spesifikasjonene for buten-1. Jo lavere maksimalt innhold av butadien som tillates i henhold til spesifikasjonene for buten-1, dessto lavere må mengden av resterende butadien i C^-strømmen etter hydrogeneringen være og dessto høyere vil tapet av buten-1 være på grunn av isomeriseringen til buten-2.

Som ren eksemplifisering, ved å gå ut fra et innhold av butadien i den strøm som føres til hydrogeneringstrinnet på omtrent 2%, hvis det maksimalt tillatte innhold av butadien i henhold til spesifikasjonene for buten-1 er 200 ppm er tapet av buten-1 på grunn av isomeriseringen omtrent 2 vekt% men hvis spesifikasjonene for buten-1 tillater et maksimalt innhold på 50 ppm butadien er isomeriseringstapet for buten-1 . høyere enn 5 vekt%.

Det er nå overraskende funnet at det er mulig å redusere ulem-pene med den tidligere kjente teknikk ved å anvende et selek-tivt hydrogeneringstrinn for butadienet og acetylenderivatene anordnet i et passende punkt av anlegget.

C^-strømmen underkastes de konvensjonelle behandlinger for separering av butenet ved hjelp av omdannelse av isobutenet til en alkyl-tert-butyl eter ved omsetning med en alifatisk alkohol, foretrukket metanol, i nærvær av en heterogen kata-lysator med funksjonelle sulfonsyregrupper på en styren-di-vinylbenzen-grunnmasse, spesielt av typen "Amberlyst 15".

Ved hjelp av de beskrevne reaksjoner omdannes praktisk alt isobutenet til en alkyl-tert-butyl eter som i sin tur fjernes ved destillasjon på kjent måte.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen omfatter således trinnene med at man i en første destillasjonskolonne som drives ved et trykk i området fra 5 til 20 abs. atm. destillerer C^-fraksjonen inneholdende de tidligere angitte komponenter, fri for isobuten eller hovedsakelig fri for isobuten, under oppnåelse av en toppstrøm hovedsakelig bestående av isobutan og en bunnstrøm bestående av de resterende komponenter og som i sin tur destilleres i en annen destillasjonskolonne ved et trykk på mellom 3 og 10 abs. atm. under oppnåelse av en toppstrøm bestående av buten-1 med en renhetsgrad i området fra 80 til 95% (inneholdende buten-1 + funda-mentalt butan og butadien- + acetylen-derivater) og en bunn-strøm inneholdende høytkokende forbindelser, n-butan og cis-og trans-buten-2.

Toppstrømmen fra den annen destillasjonskolonne føres til en selektiv hydrogeneringsenhet for butadien- og

acetylen-derivatene hvor konsentrasjonen av de nevnte forbindelser reduseres til en verdi i området 30 til 200 ppm for å oppfylle spesifikasjonene for buten-1 med polymerisasjons-renhetsgrad.

Hydrogeneringsenheten drives under de følgende betingelser: innløpstemperatur 35 til 50°C og arbeidstrykk 4 til 20 abs. atm .

Strømmen som kommer fra den selektive hydrogeneringsenhet som er berøvet dienforbindelser og acetylenforbindelser, føres til en destillasjonskolonne som drives ved et trykket i området fra 3 til 10 abs. atm. og hvor man fra en plate nær toppen av kolonnen oppnår buten-1 med polymerisasjons-renhetsgrad og som bunnstrøm n-butan og buten-2 med reduserte mengder av buten-1.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen opprettholder sine fordeler med bare å kreve milde reaksjonsbetingelser også når den selektive hydrogenering gjennomføres i nærvær av inhibi-torer for bindings-isomerisering fra buten-1 til buten-2 og som er tilsatt C^-fraksjonen.

Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse har i alle fall den ytterligere fordel med å tillate reduserte dimensjoner for utstyret nødvendig for den selektive hydrogenering og derav følgende reduserte anleggsomkostninger.

Vedrørende typene av komponenter i de forskjellige strømmer vises til det etterfølgende eksempel som illustrerer eksempel-vise konsentrasjoner av de forskjellige komponenter i de enk-elte strømmer og arbeidstrykkene i de forskjellige trinn.

Eksempel

Dette eksempel ble gjennomført i samsvar med den skjematiske illustrasjon i den vedføyde tegning hvori (1) er C^-strømmen omfattende blant annet buten-1, isobuten, butadien- og acetylen-derivater, (2) er en metanolstrøm som tilføres for-etringsenheten (16) for isobuten, (3) er strømmen av metyl-tert-butyl eter som dannes, (4) er strømmen hovedsakelig fri for isobuten, (18) er den første destillasjonskolonne som drives med omtrent 14 abs. atm., (5) er toppstrømmen hovedsakelig omfattende isobutan, (6) er reststrømmen som føres til den annen destillasjonskolonne (19) som drives ved et trykk på omtrent 6 abs. atm. (7) er en strøm hovedsakelig inneholdende buten-1, (8) er en strøm inneholdende de tunge produkter. Strømmen (7) tilføres hydrogeneringsenheten (17) hvortil hydrogen tilføres gjennom ledningen (9) og hvorfra strømmen (11) tas ut hovedsakelig bestående av overskuddshydrogen og buten-1, (10) er den hydrogenerte strøm som føres til frak-sjoneringskolonnen (20) som drives ved et trykk på omtrent 7 abs. atm. og fra toppen av denne oppnås en strøm (12) bestående av ukondenserbare substanser og buten-1 idet det fra den 10. plate fra toppen oppnås en strøm (13) av buten-1 med poly-merisas jons-renhetsgrad og fra bunnen oppnås resten (14) hovedsakelig bestående av n-butan og buten-2 .

Strømmen (15) er summen av strømmen (5), (8) og (14).

Materialbalansen ved prosessen fremgår av den etterfølgende tabell hvor posisjons-tallangivelsene refererer til figuren.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for utvinning av buten-1 med polymerisasjons-renhetsgrad fra en C^ -fraksjon som inneholder det nevnte buten-1, fri for isobuten eller hovedsakelig fri for isobuten,

   omfattende trinnene med at man i et første destillasjonstrinn ved et trykk i området fra 5 til 20 abs. atm. destillerer den nevnte fraksjon under oppnåelse av en toppstrøm hovedsakelig inneholdende isobutan og en bunnstrøm inneholdende de resterende komponenter og at strømmen inneholdende de resterende komponenter i en annen destillasjonskolonne destilleres ved et

   trykk i området fra 3 til 10 abs. atm. under oppnåelse av en toppstrøm av buten-1 med renhet fra 80 til 95% og en bunnstrøm omfattende de høytkokende forbindelser n-butan og cis- og trans-buten-2,

   karakterisert ved at toppstrømmen fra den annen destillasjonskolonne tilføres en selektiv hydrogeneringsenhet for butadienet og acetylen-derivatene idet disse forbindelser reduseres til en konsentrasjon i området fra 30 til 200 ppm idet strømmen som kommer fra den selektive hydrogeneringsenhet til slutt tilføres en destillasjonskolonne som drives ved et trykk i området fra 3 til 10 abs. atm. idet man fra en plate nær toppen av kolonnen oppnår buten-1 med poly-merisas jons-renhetsgrad .