177136. lajstromszámú szabadalom • Eljárás butadién elválasztására vízgőzős krakkolással kapott C(index4)- szénhidrgén frakciókból
3 177136 4 okoznak az üzemben (ismeretes, hogy butadién extrakciós üzemekben előfordultak robbanások, az említett acetilén-vegyületek koncentrációjának a megengedett érték fölé való emelkedése következtében). 5 Az említett problémák kiküszöbölése rendszerint jelentősebb butadién veszteséggel valósítható csak meg (az acetilénes frakciókat a ciklusból jóval alacsonyabb koncentrációnál távolítják el). 10 Meglepő módon azt találtuk, hogy a butadién kinyerése kisebb költségekkel és nagyobb üzembiztonsággal megoldható, egyszerűen az izobutén és az acetilén-vegyületek éterezésével. A találmány tárgya tehát butadiént tartalmazó 15 szénhidrogén frakciókból a butadién kinyerése az izobutilénnek metanollal vagy más alkohollal történő éterezésével, savformájú ioncserélő műgyanta jelenlétében, és az acetilén-vegyületeknek metanollal vagy más alkohollal történő éterezésével, 20 ugyanannak vagy egy másik savformájú ioncserélő műgyantának a jelenlétében, ekkor merkuri ionokat is adagolunk az ioncserélő gyantához. Az izobutilén éterezése történhet az acetilén-vegyületek éterezése előtt egy másik reaktorban, ek- 25 kor két reaktort használunk, vagy egyidejűleg, ugyanabban a reaktorban. A kapott étereket és a többi vegyületet ezután desztillációval elválasztjuk a butadiéntől. Savformájú ioncserélő műgyantaként bármilyen, 30 a kereskedelemben kapható gyantát használhatunk, de előnyösen szulfonilcsoportokat (—S03H), vagy karboxil-csoportokat tartalmazó műgyantákat alkalmazunk. Közelebbről, az említett gyanta polisztirol vagy polifenol mátrixú lehet. 35 Számos iont adhatunk a gyantához merkuri sók alakjában, például elsősorban higany (II-nitrát formájában, a gyanta merkuri-ion tartalma kisebb is lehet, mint a gyanta teljes kationcserélő kapacitása. A találmány szerinti eljárás egyik foganatosítási 40 módját részletesebben az 1. ábra kapcsán ismertetjük, anélkül azonban, hogy a találmányt erre korlátoznánk. A találmány szerinti eljárás említett foganatosítási módja tehát a következő: 45 — az izobutilén túlnyomó részét a 2 vezetéken betáplált metanollal éterezzük (az 1 csövön betáplált áram az izobutilén 85-99%-át tartalmazza), a 3 reaktorban savformájú ioncserélő műgyanta 50 van elhelyezve, a reaktort 20-80 °C közötti hőmérséklettartományban üzemeltetjük, a betáplált elegy gőznyomásával legalább azonos nagyságú nyomáson, és 2-30 közötti LHSV (térsebesség az óránként beáramló folyadék térfogatában és a kata- 5 lizátor térfogatában kifejezve) tartományban dolgozunk, — az 5 csövön keresztül a 4 desztillációs oszlop aljáról a képződött metil-terc-butilétert kinyeijük, — a 6 csövön elvezetett szénhidrogén frakcióban 6 visszamaradt izobutént és az ugyanebben a 6 csövön elvezetett frakcióban levő összes acetilén-vegyületet a 7 vezetéken betáplált metanollal éterezzük a 8 reaktorban, savformájú ioncserélő műgyanta jelenlétében, amely ioncserélő műgyantához merkuri-ionokat adtunk, a második reaktor hőmérséklete 20—80 °C közötti, üzemi nyomása legalább azonos a betáplált elegy gőznyomásával és az LHSV érték 1-30 közötti tartományban változik. — a lineáris telített és olefin szénhidrogéneket extraktiv desztillációval, szelektív oldószer segítségével választjuk el a butadiéntől a 9 oszlopban. A telített és olefin szénhidrogéneket a 10 csövön át fejtermékként elvezetjük. Szelektív oldószerként használható az N-formil-morfolin, N-metil-pirrolidon, dimetil-formamid, acetonitril, dimetil-acetamid, N-metilimidazol, 1,3-imidazolin-2-on, (3-metoxi-propionitril. — a 11 sztrippelő oszlopon a 12 cső segítségével a butadiént elválasztjuk az előző oszlopon használt 13 csövön érkező extrakciós oldószertől. A 11 oszlop közbenső tányérának gőzfázisából a 14 vezetéken át elvezetjük a 8 oszlopon képződött, és a 9 oszlopba táplált, majd ennek fenéktermékével a 11 oszlopba vezetett, éterezett termékekben dús frakciót, az említett termékeket a rendszerből eltávolítjuk magának a frakciónak a 4 desztillációs oszlopba történő visszavezetésével. Egy példát mutatunk be, hogy a találmányt jobban szemléltethessük, anélkül, hogy az bármilyen korlátozást jelentene. 1. példa A 2 vezetéken át betáplált 16,7 kg/h metanollal együtt (izobutilén/metanol 1 mól/mól) a 3 reaktorba 100 kg/h mennyiséggel az 1 vezetéken át C4 frakciót táplálunk, amelynek összetétele: n-bután-3,73 súly% izo-bután 0,86 súly% 1-butén 16,44 súly% izobutén 29,19 súly% transz 2-butén 5,89 súly% cisz-2-butén 4,29 súly% 1,3-butadién 39,07 súly% propin 0,03 súly% vinü-acetilén 0,40 súly% 1-butin 0,10 súly% A 3 reaktor a következő körülmények között üzemel: hőmérséklet 60 °C nyomás lOata LHSV 5 gyanta Amberlite 15 A reaktort elhagyó frakciót a következő körülmények között működő 4 oszlopba tápláljuk: felső nyomás 4 ata tányérszám 30 reflux arány (L/D) 1 Az 5 vezetéken az összes keletkezett metil-terc-butilétert tartalmazó alsó frakciót eltávolítjuk a 2
