ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разделение газов дегидрирования -бутана из "Технология нефтехимического синтеза Часть 1" Контактный газ дегидрирования н-бутана и н-бутенов содержит, наряду с углеводородами С4 водород, продукты распада Сх — Сз и углеводороды с числом углеродных атомов более четырех. Из этого газа необходимо прежде всего выделить фракцию С4 (бутан-бутеновую или бутен-бутадиеновую), направляемую на дальнейшее разделение. В случае одностадийного дегидрирования выделяется фракция, состоящая из бутана, бутенов и бутадиена. [c.158] Иногда разделение фракций С4 и С5 ведут в двух последовательно расположенных колоннах. В первой отбирается основная масса фракции С4. Остаток первой колонны подвергается ректи фикации во второй колонне в более мягких условиях (более низкие давление и температура). В этом случае фракция С5 выводится из нижней части второй колонны. [c.159] Десорбер 5 и колонны И и 12 снабжены кипятильниками 7 и конденсаторами 8, из которых жидкость возвращается на орошение колонн. [c.159] Примерный состав контактного газа и всех потоков после разделения приведены в табл. 16. Абгаз состоит преимущественно из водорода, и метана. Он содержит значительные количества двуокиси углерода и азота,- но не более 1,5% углеводородов С4. Бутан-бутеновая фракция состоит на 99,4% из углеводородов С4. [c.159] Процесс разделения контактного газа дегидрирования н-бутенов аналогичен процессу разделения контактного газа первой стадии дегидрирования. [c.160] В СВЯЗИ С ЭТИМ для разделения бутан-бутеновой фракции обычно применяют метод экстрактивной дистилляции. [c.161] Как известно, компоненты смеси не могут быть разделены обычной ректификацией, если их константы фазового равновесия близки между собой или если относительная, летучесть компонентов близка к единице . Изменение константы фазового равновесия одного из компонентов при добавлении растворителя или экстрагента наблюдается для неидеальных растворов, которые не подчиняются закону Рауля. При этом степень отклонения от закона Рауля должна быть различной для растворов разделяемых компонентов. Степень отклонения от закона Рауля определяется полярностью растворяемого компонента. [c.161] Ацетон и ацетонитрйл относятся к низкокипящим маловязким экстрагентам с низким молекулярным весом. [c.163] Из приведенных данных видно, что с помощью рассматриваемых экстрагентов можно разделять бутан-бутеновые или бутен-бутадиеновые смеси. Наибольшей селективностью обладают Ы-ме-тилпирролидон и ацетонитрил. [c.163] Изменение относительных летучестей бутана и бутенов по отношению к бутадиену-1,3 в присутствии водного ацетонитрила иллюстрируется данными табл. 17. Эти данные показывают, что относительная летучесть изобутана и н-бутана в -присутствии экстрагента увеличивается примерно в 2,5 раза, а бутенов — в 1,5 раза. Благодаря этому становится возможным разделение, которое без экстрагента неосуществимо. [c.163] Процесс экстрактивной дистилляции осуществляется в тарельчатой колонне, в которую наряду с сырьем подается экстрагент. В ректификате колонны концентрируются более насыщенные компоненты, например бутаны, а остаток состоит из экстрагента и ненасыщенных компонентов. Установка включает отпарную колонну для выделения бутенов из экстрагента, а также аппаратуру для выделения и регенерации растворителя из конечных углеводородных фракций. [c.163] Одним из наиболее старых и распространенных экстрагентов является ацетон. Для разделения фракции С4 применялся водный ацетон, содержащий 18 масс. /о воды. Процесс включал стадии экстрактивной дистилляции, десорбции бутенов и отмывки растворителя от целевых фракций с последующей регенерацией ацетона путем отгонки его от воды. [c.164] Промывные воды из колонн 10 и И поступают в отпарную колонну 13 для отгонки ацетона от избыточной воды Фузельная вода с низа колонны 13 используется для орошения колонн 10 и И. Ацетон с верха колонны 13 конденсируется, и часть его возвращается на орошение, а остальное количество направляется в качестве экстрагента в колонну экстрактивной дистилляции 26. Во избежание накопления в ацетоне тяжелых углеводородов часть ацетона (бколо 37о от обшего количества) подвергается ректификации (на рисунке не показано). [c.165] Давление, кгс/см2 (МН/м2) вверху. . . [c.165] Температура, °С вверху. . . внизу. ... питания. . . экстрагента Кратность орошения. . [c.165] Снижение соотношения количеств циркулирующего экстрагента и бутенов уменьшает расход пара и электроэнергии. Потери экстрагента также значительно меньше. Благодаря этому уменьшаются расходы на экстрактивную дистилляцию. [c.166] В настоящее время ацетонитрил, являющийся побочным продуктом производства акрилонитрила, стал доступным экстрагентом. В связи с этим в Советском Союзе и за рубежом новые установки экстрактивной дистилляции бутан-бутеновых смесей рассчитаны на использование ацетонитрйла. [c.166] Принятая в промышленности схема разделения бутан-бутеновых фракций экстрактивной дистилляцией с фурфуролом отличается от схем разделения с ацетоном или с ацетонитрилом тем, что здесь осуществляется не только отделение насыщенных углеводородов от ненасыщенных, но также выделение н-бутана, изобутана, бутена-1 и бутенов-2. [c.166] Принципиально схема разделения бутан-бутеновой фракции представляет собой сочетание процессов ректификации, экстрактивной дистилляции и абсорбции серной кислотой. Схема работы установок экстрактивной дистилляции. с фурфуролом аналогична рассмотренной ранее для ацетона. [c.166] Выделение бутадиена-1,3 из бутен-бутадиеновой фракции. Товарный бутадиен для полимеризации должен иметь чистоту 98— 99%, а для стереоспецифической полимеризации — даже 99,9%. Между тем, бутадиен высокой чистоты не может быть выделен обычной ректификацией вследствие небольшой разницы температур кипения бутадиена, бутена-1 и 2-метилпропена (см. стр. 161). Для выделения бутадиена применяются методы азеотропной и экстрактивной дистилляции, а также метод хемосорбции. [c.166] Вернуться к основной статье