Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
Метод экстрактивной ректификации с диметилформамидом
Установка состоит из двух колонн экстрактивной ректификации (первая колонна предназначена для отделения бутадиена от бутана и бутиленов, вторая — для очистки бутадиена от ацетиленовых углеводородов C4) и двух колонн окончательной ректификации бутадиена (рис. 6).
Бутен-бутадиеновая фракция испаряется за счет теплоты де-сорбированного диметилформамида и поступает на экстрактивную колонну /, выполненную в виде двух отдельных колонн.
Растворитель — безводный диметилформамид (ДМФА) — из емкости 2 подается в верхнюю часть колонны Z1. ДМФА селективно экстрагирует бутадиен и органические ацетиленовые соединения. Менее растворимые компоненты, главным образом бутан и бутены, отбираются из верхней части колонны и направляются на дальнейшую переработку. Насыщенный растворитель из куба колонны I2 поступает в десорбционную колонну 10, в которой поглощенные компоненты отгоняются от растворителя. Десорбированный растворитель из куба колонны 10 используется для обогрева кипятильников и испарителей исходной бутен-бутадиеновой фракции, затем собирается в емкость 2 и вновь подается на экстрактивную ректификацию. В емкость 2 для подпитки вводится свежий ДМФА.
Пары бутадиена с верха десорбционной колонны 10, пройдя конденсаторы 12 и 13, поступают на компримирование. Сконденсировавшийся ДМФА из конденсаторов 12 и 13 стекает в сборник 14 її насосом 16 возвращается в колонну 10. Часть растворителя выво-
^ И і * ^
Рис. 6. Схема выделения бутадиена экстрактивной ректификацией с ДМФА;
1 \, 12 — колонны экстрактивной ректификации; 2 — емкость; 3, 7, 8, 15, 16, 20, 26, 31, 32, 37 — иасосы; 4, 22, 38 — холодильники; 5, 12, 13, 17, 18 — конденсаторы; 6, 14, 19, 25, 30, 36 — сборники; 9, 11, 23, 28, 34 — кипятильники; 10 — десорбер, 21 — колонна экстрактивной ректификации бутадиена от ацетиленовых соединений; 24, 29, 35 — дефлегматоры; 27, 33 — ректификационные колонны; 39 — колонна отмывки бутадиена от азотсодержащих соединений.
/ — бутадиен-бутеиовая фракция; // — свежий ДМФА; /// — бутеновая фракция; IV — бутадиен-рецикл; V — бутадиен на компрессию; Vl — ДМФА иа регенерацию; VII — бутадиен-рецикл от компрессора; VIlI — низ-кокипящие углеводороды; IX — высококипя-щие углеводороды; X — вода; XI — вода иа отпарку; XII — бутадиен-ректификат.
дится на регенерацию. Для снижения концентрации ацетиленовых углеводородов в паровой фазе колонны 10 с 12-й, 17-й и 22-й тарелок колонны в газовой фазе отбирается смесь бутадиена с ацетиленовыми углеводородами, углеводородами C5 и ДМФА и подается в конденсаторы 17 и 18. Полученный конденсат собирается в емкость 19 и насосом 20 откачивается обратно в колонну 10 на 12-ю или 17-ю тарелку. Несконденсировав-шиеся пары углеводородов и ДМФА направляются на дальнейшее извлечение бутадиена.
Очистка бутадиена от ацетиленовых углеводородов осуществляется экстрактивной ректификацией с ДМФА в колонне 21. Бутадиен на очистку поступает после компрессора в газовой фазе в куб колонны 21, а ДМФА подается в верхнюю часть [колонны из емкости 2 через холодильник 22. На второй колонне экстрактивной ректификации устанавливаются такие условия, что экстрагируются преимущественно ацетиленовые углеводороды, а бутадиен отбирается в качестве верхнего продукта.
Насыщенный растворитель из куба колонны 21 подается в де-
сорбционную Колонну 10, а пары бутадиена направляются на конденсацию в дефлегматор 24. Бутадиен-сырец собирается в емкость 25, откуда часть его возвращается в виде флегмы в колонну, остальное количество поступает в колонну 27 на очистку .от низкокипящих примесей. Кубовая жидкость колонны 27 подается на вторую ректификационную колонну 33, где очищается от тяжелых углеводородов. Пары бутадиена с верха колонны 33 поступают на конденсацию в дефлегматор 35, конденсат стекает в емкость 36, откуда часть его возвращается в колонну в виде флегмы, а остальное количество через холодильник 38 направляется в колонну 39 на отмывку от азотсодержащих соединений циркулирующей фузельной водой. Из верха колонны 33 отбирается конечный продукт — бутадиен-ректификат.
Бутадиен-ректификат получается с чистотой не ниже 99% (масс), содержание примесей в нем должно быть не выше, % (масс):
Углеводороды C2, C3 0,1—0,2 Алленовые углеводороды 0,03 Ацетиленовые углеводо- 0,05 роды
Циклопентадиен 0,001
Карбонильные соединения
Азотсодержащие соединения (в пересчете на азот)
Тяжелые углеводороды
0,005 0,001
0,1
Режим работы колонн установки выделения бутадиена экстрактивной ректификацией с ДМФА
Колонна Колонна Колонна Колонна Колонна
Температура верха, 0C Температура низа, °С Давление в кубе, МПа Число тарелок Флегмовое число
/
10
21
¦27
33
45
35
45
45
45
130
170
130
53
55
0,46
0,14 -
0,50
0,55
0,48
150
41
75
75
75
2
—
1
1050
4
Метод хемосорбции с помощью медноаммиачных солей
Выделение бутадиена методом хемосорбции основано на различной способности олефиновых и диеновых углеводородов образовывать комплексные соединения с солями металлов переменной валентности. Промышленное применение при выделении бутадиена хемосорбцией получил водоаммиачный раствор ацетата меди (I) следующего состава, моль/л:
