ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разделение контактного газа дегидрирования из "Технология нефтехимического синтеза Издание 2" Контактный газ дегидрирования н-бутана и н-бутенов содержит наряду с углеводородами С4 водород, продукты распада С1—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.109] Десорбер 5 и колонны 11 я 12 снабжены кипятильниками 7 и конденсаторами 8, после которых жидкость возвращается на орошение колонн. [c.110] Абгаз состоит преимущественно из водорода и метана. Он содержит значительные количества диоксида углерода и азота, но не более 1,5 % углеводородов С4. Бутан-бутеновая фракция состоит на 99,4 % из углеводородов С4. Потери целевой фракции с тяжелыми углеводородами не превышают 0,4—0,5 %. [c.110] Процесс разделения контактного газа дегидрирования н буте нов аналогичен процессу разделения контактного газа первой стадии дегидрирования. [c.111] В связи с ЭТИМ для разделения бутан-бутеновой фракции обычно применяют метод экстрактивной дистилляции. [c.111] Как известно, компоненты смеси не могут быть разделены обычной ректификацией, если их константы фазового равновесия близки между собой или если относительная летучесть компонентов близка 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.111] В результате изменения относительной летучести один из разделяемых компонентов (или группа компонентов), имеющий более высокую летучесть, отгоняется и выводится из колонны сверху, а второй компонент, имеющий более низкую летучесть, остается растворенным в экстрагенте и выводится из колонны снизу. Далее растворенный компонент отделяется от экстрагента (обычно перегонкой). [c.111] В качестве экстрагентов для разделения бутан-бутеновых и бу-тен-бутадиеновых фракций применяются ацетон, ацетонитрил, фурфурол. Кроме того, применяют диметилформамид и Ы-метилпир-ролидон. [c.112] Ацетон и ацетониТрил относятся к низкокипящим маловязким экстрагентам с низкой молекулярной массой. [c.112] 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.112] Одним из наиболее старых и распространенных экстрагентов является ацетон. Для разделения фракции С4 применялся водный ацетон, содержащий 18 % (масс.) воды. Процесс включал стадии экстрактивной дистилляции, десорбции бутенов и отмывки растворителя от целевых фракций с последующей регенерацией ацетона путем отгонки его от воды. [c.113] Значительно более эффективным экстрагентом, чем ацетон, является ацетонитрил. Он значительно более селективен, в большей степени расширяет интервал летучести бутана и бутенов и, кроме того, обладает более высокой растворяющей способностью, чем ацетон. Благодаря этому при его применении снижается количество циркулирующего экстрагента. Более высокая температура кипения ацетонитрила облегчает его отделение от бутановой и бутеновой фракций. [c.113] 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.113] В настоящее время ацетонитрил, являющийся побочным продуктом производства акрилонитрила, стал доступным экстрагентом. В связи с этим в Советском Союзе и за рубежом установки экстрактивной дистилляции бутан-бутеновых смесей рассчитаны на использование ацетонитрила. [c.113] В колонну 7. Отмытые углеводородные фракции выводятся с установки. [c.114] Промывные воды из колонн 7 и 8 поступают в отпарную колонну 10 для отгонки ацетонитрила от избыточной воды. Фузель-ная вода с низа колонны 10 используется для орошения колонн 7 и 8. Ацетонитрил с верха колонны 10 конденсируется, и часть его возвращается на орошение, а остальное количество направляется в качестве экстрагента в колонну экстрактивной дистилляции 26. Во избежание накопления в ацетонитриле тяжелых углеводородов часть ацетонитрила (около 3 % от общего количества) подвергается ректификации (на рисунке не показано). [c.114] Чистота бутановой и бутеновой фракций достаточно высокая содержание бутана в бутеновой фракции и бутенов в бутановой фракции не превышает 5 %. [c.114] Выделение бутадиена-1,3 из бутан-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. выше). Для выделения бутадиена применяются методы азеотропной и экстрактивной дистилляции, а также метод хемосорбции. [c.114] Количество выделяемого бутадиена на 1 м поглотительного раствора тем больше, чем выше концентрация бутадиена в исходной фракции и чем ниже температура хемосорбции. Оптимальной является температура —8°С. Реакция комплексообразования идет с выделением тепла (58 кДж/моль бутадиена). [c.115] Благодаря обратимости процесса хемосорбции углеводород, обладающий более высокой растворимостью, в данном случае бутадиен, может вытеснять из раствора менее растворимые углеводороды— бутены при температурах поглощения. Это явление используется на установках хемосорбции. Для понижения концентрации бутенов в насыщенном поглотительном растворе предусматривается рециркуляция бутадиена со стадии предварительной десорбции. Количество рециркулирующего бутадиена уменьшается с повышением концентрации бутадиена в исходной фракции. [c.115] Вернуться к основной статье